Белки альбумин миозин гемоглобин особенности строения

Белки альбумин миозин гемоглобин особенности строения thumbnail

Строение белков

Белки — высокомолекулярные органические соединения, состоящие из остатков α-аминокислот.

В состав белков входят углерод, водород, азот, кислород, сера. Часть белков образует комплексы с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь.

Белки обладают большой молекулярной массой: яичный альбумин — 36 000, гемоглобин — 152 000, миозин — 500 000. Для сравнения: молекулярная масса спирта — 46, уксусной кислоты — 60, бензола — 78.

Аминокислотный состав белков

Белки — непериодические полимеры, мономерами которых являются α-аминокислоты. Обычно в качестве мономеров белков называют 20 видов α-аминокислот, хотя в клетках и тканях их обнаружено свыше 170.

В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме человека и других животных, различают: заменимые аминокислоты — могут синтезироваться; незаменимые аминокислоты — не могут синтезироваться. Незаменимые аминокислоты должны поступать в организм вместе с пищей. Растения синтезируют все виды аминокислот.

В зависимости от аминокислотного состава, белки бывают: полноценными — содержат весь набор аминокислот; неполноценными — какие-то аминокислоты в их составе отсутствуют. Если белки состоят только из аминокислот, их называют простыми. Если белки содержат помимо аминокислот еще и неаминокислотный компонент (простетическую группу), их называют сложными. Простетическая группа может быть представлена металлами (металлопротеины), углеводами (гликопротеины), липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины).

Строение аминокислот

Все аминокислоты содержат: 1) карбоксильную группу (–СООН), 2) аминогруппу (–NH2), 3) радикал или R-группу (остальная часть молекулы). Строение радикала у разных видов аминокислот — различное. В зависимости от количества аминогрупп и карбоксильных групп, входящих в состав аминокислот, различают: нейтральные аминокислоты, имеющие одну карбоксильную группу и одну аминогруппу; основные аминокислоты, имеющие более одной аминогруппы; кислые аминокислоты, имеющие более одной карбоксильной группы.

Аминокислоты являются амфотерными соединениями, так как в растворе они могут выступать как в роли кислот, так и оснований. В водных растворах аминокислоты существуют в разных ионных формах.

Пептидная связь

Пептиды — органические вещества, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью.

Образование пептидов происходит в результате реакции конденсации аминокислот. При взаимодействии аминогруппы одной аминокислоты с карбоксильной группой другой между ними возникает ковалентная азот-углеродная связь, которую и называют пептидной. В зависимости от количества аминокислотных остатков, входящих в состав пептида, различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т.д. Образование пептидной связи может повторяться многократно. Это приводит к образованию полипептидов. На одном конце пептида находится свободная аминогруппа (его называют N-концом), а на другом — свободная карбоксильная группа (его называют С-концом).

Строение аминокислот

Пространственная организация белковых молекул

Выполнение белками определенных специфических функций зависит от пространственной конфигурации их молекул, кроме того, клетке энергетически невыгодно держать белки в развернутой форме, в виде цепочки, поэтому полипептидные цепи подвергаются укладке, приобретая определенную трехмерную структуру, или конформацию. Выделяют 4 уровня пространственной организации белков.

Первичная структура белка — последовательность расположения аминокислотных остатков в полипептидной цепи, составляющей молекулу белка. Связь между аминокислотами — пептидная.

первичная структура белка

Если молекула белка состоит всего из 10 аминокислотных остатков, то число теоретически возможных вариантов белковых молекул, отличающихся порядком чередования аминокислот, — 1020. Имея 20 аминокислот, можно составить из них еще большее количество разнообразных комбинаций. В организме человека обнаружено порядка десяти тысяч различных белков, которые отличаются как друг от друга, так и от белков других организмов.

Именно первичная структура белковой молекулы определяет свойства молекул белка и ее пространственную конфигурацию. Замена всего лишь одной аминокислоты на другую в полипептидной цепочке приводит к изменению свойств и функций белка. Например, замена в β-субъединице гемоглобина шестой глутаминовой аминокислоты на валин приводит к тому, что молекула гемоглобина в целом не может выполнять свою основную функцию — транспорт кислорода; в таких случаях у человека развивается заболевание — серповидноклеточная анемия.

Вторичная структура — упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль (имеет вид растянутой пружины). Витки спирали укрепляются водородными связями, возникающими между карбоксильными группами и аминогруппами. Практически все СО- и NН-группы принимают участие в образовании водородных связей. Они слабее пептидных, но, повторяясь многократно, придают данной конфигурации устойчивость и жесткость. На уровне вторичной структуры существуют белки: фиброин (шелк, паутина), кератин (волосы, ногти), коллаген (сухожилия).

вторичная структура белка         третичная структура белка        четвертичная структура белка

Третичная структура — укладка полипептидных цепей в глобулы, возникающая в результате возникновения химических связей (водородных, ионных, дисульфидных) и установления гидрофобных взаимодействий между радикалами аминокислотных остатков. Основную роль в образовании третичной структуры играют гидрофильно-гидрофобные взаимодействия. В водных растворах гидрофобные радикалы стремятся спрятаться от воды, группируясь внутри глобулы, в то время как гидрофильные радикалы в результате гидратации (взаимодействия с диполями воды) стремятся оказаться на поверхности молекулы. У некоторых белков третичная структура стабилизируется дисульфидными ковалентными связями, возникающими между атомами серы двух остатков цистеина. На уровне третичной структуры существуют ферменты, антитела, некоторые гормоны.

прион

Четвертичная структура характерна для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами. Субъединицы удерживаются в молекуле благодаря ионным, гидрофобным и электростатическим взаимодействиям. Иногда при образовании четвертичной структуры между субъединицами возникают дисульфидные связи. Наиболее изученным белком, имеющим четвертичную структуру, является гемоглобин. Он образован двумя α-субъединицами (141 аминокислотный остаток) и двумя β-субъединицами (146 аминокислотных остатков). С каждой субъединицей связана молекула гема, содержащая железо.

Если по каким-либо причинам пространственная конформация белков отклоняется от нормальной, белок не может выполнять свои функции. Например, причиной «коровьего бешенства» (губкообразной энцефалопатии) является аномальная конформация прионов — поверхностных белков нервных клеток.

Свойства белков

Купить проверочные работы
по биологии

Биология. Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники. Работаем по новым стандартам. Проверочные работы   Биология. Животные. Работаем по новым стандартам. Проверочные работы

Биология. Человек. Работаем по новым стандартам. Проверочные работы   Биология. Общие закономерности. Работаем по новым стандартам. Проверочные работы

Аминокислотный состав, структура белковой молекулы определяют его свойства. Белки сочетают в себе основные и кислотные свойства, определяемые радикалами аминокислот: чем больше кислых аминокислот в белке, тем ярче выражены его кислотные свойства. Способность отдавать и присоединять Н+ определяют буферные свойства белков; один из самых мощных буферов — гемоглобин в эритроцитах, поддерживающий рН крови на постоянном уровне. Есть белки растворимые (фибриноген), есть нерастворимые, выполняющие механические функции (фиброин, кератин, коллаген). Есть белки активные в химическом отношении (ферменты), есть химически неактивные, устойчивые к воздействию различных условий внешней среды и крайне неустойчивые.

Внешние факторы (нагревание, ультрафиолетовое излучение, тяжелые металлы и их соли, изменения рН, радиация, обезвоживание)

могут вызывать нарушение структурной организации молекулы белка. Процесс утраты трехмерной конформации, присущей данной молекуле белка, называют денатурацией. Причиной денатурации является разрыв связей, стабилизирующих определенную структуру белка. Первоначально рвутся наиболее слабые связи, а при ужесточении условий и более сильные. Поэтому сначала утрачивается четвертичная, затем третичная и вторичная структуры. Изменение пространственной конфигурации приводит к изменению свойств белка и, как следствие, делает невозможным выполнение белком свойственных ему биологических функций. Если денатурация не сопровождается разрушением первичной структуры, то она может быть обратимой, в этом случае происходит самовосстановление свойственной белку конформации. Такой денатурации подвергаются, например, рецепторные белки мембраны. Процесс восстановления структуры белка после денатурации называется ренатурацией. Если восстановление пространственной конфигурации белка невозможно, то денатурация называется необратимой.

Функции белков

ФункцияПримеры и пояснения
СтроительнаяБелки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур: входят в состав клеточных мембран (липопротеины, гликопротеины), волос (кератин), сухожилий (коллаген) и т.д.
ТранспортнаяБелок крови гемоглобин присоединяет кислород и транспортирует его от легких ко всем тканям и органам, а от них в легкие переносит углекислый газ; в состав клеточных мембран входят особые белки, которые обеспечивают активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно.
РегуляторнаяГормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например, гормон инсулин регулирует уровень глюкозы в крови, способствует синтезу гликогена, увеличивает образование жиров из углеводов.
ЗащитнаяВ ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки — антитела, способные связывать и обезвреживать их. Фибрин, образующийся из фибриногена, способствует остановке кровотечений.
ДвигательнаяСократительные белки актин и миозин обеспечивают сокращение мышц у многоклеточных животных.
СигнальнаяВ поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды, таким образом осуществляя прием сигналов из внешней среды и передачу команд в клетку.
ЗапасающаяВ организме животных белки, как правило, не запасаются, исключение: альбумин яиц, казеин молока. Но благодаря белкам в организме могут откладываться про запас некоторые вещества, например, при распаде гемоглобина железо не выводится из организма, а сохраняется, образуя комплекс с белком ферритином.
ЭнергетическаяПри распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж. Сначала белки распадаются до аминокислот, а затем до конечных продуктов — воды, углекислого газа и аммиака. Однако в качестве источника энергии белки используются только тогда, когда другие источники (углеводы и жиры) израсходованы.
КаталитическаяОдна из важнейших функций белков. Обеспечивается белками — ферментами, которые ускоряют биохимические реакции, происходящие в клетках. Например, рибулезобифосфаткарбоксилаза катализирует фиксацию СО2 при фотосинтезе.

Ферменты

Ферменты, или энзимы, — особый класс белков, являющихся биологическими катализаторами. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью. Скорость ферментативных реакций в десятки тысяч раз (а иногда и в миллионы) выше скорости реакций, идущих с участием неорганических катализаторов. Вещество, на которое оказывает свое действие фермент, называют субстратом.

Ферменты — глобулярные белки, по особенностям строения ферменты можно разделить на две группы: простые и сложные. Простые ферменты являются простыми белками, т.е. состоят только из аминокислот. Сложные ферменты являются сложными белками, т.е. в их состав помимо белковой части входит группа небелковой природы — кофактор. У некоторых ферментов в качестве кофакторов выступают витамины. В молекуле фермента выделяют особую часть, называемую активным центром. Активный центр — небольшой участок фермента (от трех до двенадцати аминокислотных остатков), где и происходит связывание субстрата или субстратов с образованием фермент-субстратного комплекса. По завершении реакции фермент-субстратный комплекс распадается на фермент и продукт (продукты) реакции. Некоторые ферменты имеют (кроме активного) аллостерические центры — участки, к которым присоединяются регуляторы скорости работы фермента (аллостерические ферменты).

фермент и субстрат

Для реакций ферментативного катализа характерны: 1) высокая эффективность, 2) строгая избирательность и направленность действия, 3) субстратная специфичность, 4) тонкая и точная регуляция. Субстратную и реакционную специфичность реакций ферментативного катализа объясняют гипотезы Э. Фишера (1890 г.) и Д. Кошланда (1959 г.).

Э. Фишер (гипотеза «ключ-замок») предположил, что пространственные конфигурации активного центра фермента и субстрата должны точно соответствовать друг другу. Субстрат сравнивается с «ключом», фермент — с «замком».

Д. Кошланд (гипотеза «рука-перчатка») предположил, что пространственное соответствие структуры субстрата и активного центра фермента создается лишь в момент их взаимодействия друг с другом. Эту гипотезу еще называют гипотезой индуцированного соответствия.

Скорость ферментативных реакций зависит от: 1) температуры, 2) концентрации фермента, 3) концентрации субстрата, 4) рН. Следует подчеркнуть, что поскольку ферменты являются белками, то их активность наиболее высока при физиологически нормальных условиях.

Большинство ферментов может работать только при температуре от 0 до 40 °С. В этих пределах скорость реакции повышается примерно в 2 раза при повышении температуры на каждые 10 °С. При температуре выше 40 °С белок подвергается денатурации и активность фермента падает. При температуре, близкой к точке замерзания, ферменты инактивируются.

При увеличении количества субстрата скорость ферментативной реакции растет до тех пор, пока количество молекул субстрата не станет равным количеству молекул фермента. При дальнейшем увеличении количества субстрата скорость увеличиваться не будет, так как происходит насыщение активных центров фермента. Увеличение концентрации фермента приводит к усилению каталитической активности, так как в единицу времени преобразованиям подвергается большее количество молекул субстрата.

аллостерические фрагменты

Для каждого фермента существует оптимальное значение рН, при котором он проявляет максимальную активность (пепсин — 2,0, амилаза слюны — 6,8, липаза поджелудочной железы — 9,0). При более высоких или низких значениях рН активность фермента снижается. При резких сдвигах рН фермент денатурирует.

Скорость работы аллостерических ферментов регулируется веществами, присоединяющимися к аллостерическим центрам. Если эти вещества ускоряют реакцию, они называются активаторами, если тормозят — ингибиторами.

Sale

Классификация ферментов

По типу катализируемых химических превращений ферменты разделены на 6 классов:

  1. оксиредуктазы (перенос атомов водорода, кислорода или электронов от одного вещества к другому — дегидрогеназа),
  2. трансферазы (перенос метильной, ацильной, фосфатной или аминогруппы от одного вещества к другому — трансаминаза),
  3. гидролазы (реакции гидролиза, при которых из субстрата образуются два продукта — амилаза, липаза),
  4. лиазы (негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него группы атомов, при этом могут разрываться связи С–С, С–N, С–О, С–S — декарбоксилаза),
  5. изомеразы (внутримолекулярная перестройка — изомераза),
  6. лигазы (соединение двух молекул в результате образования связей С–С, С–N, С–О, С–S — синтетаза).

Классы в свою очередь подразделены на подклассы и подподклассы. В действующей международной классификации каждый фермент имеет определенный шифр, состоящий из четырех чисел, разделенных точками. Первое число — класс, второе — подкласс, третье — подподкласс, четвертое — порядковый номер фермента в данном подподклассе, например, шифр аргиназы — 3.5.3.1.

  • Перейти к лекции №2 «Строение и функции углеводов и липидов»

  • Перейти к лекции №4 «Строение и функции нуклеиновых кислот АТФ»

  • Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Источник

Урок №58. Белки – природные полимеры. Состав и строение белков.

“Жизнь, есть способ существования
белковых тел”

Ф. Энгельс.

Прочитайте материал: 

Ни один из известных нам живых организмов не обходится
без белков. Белки служат питательными веществами, они регулируют обмен веществ,
исполняя роль ферментов – катализаторов обмена веществ, способствуют переносу
кислорода по всему организму и его поглощению, играют важную роль в
функционировании нервной системы, являются механической основой мышечного
сокращения, участвуют в передаче генетической информации и т.д.

Белки (полипептиды) – биополимеры, построенные из остатков α-аминокислот, соединенных пептидными
(амидными) связями. В состав этих биополимеров входят мономеры 20 типов.
Такими мономерами являются аминокислоты. Каждый белок по своему химическому
строению является полипептидом. Некоторые белки состоят из нескольких
полипептидных цепей. В составе большинства белков находится в среднем 300-500
остатков аминокислот. Известно несколько очень коротких природных белков,
длиной в 3-8 аминокислот, и очень длинных биополимеров, длиной более чем в 1500
аминокислот.  Образование белковой
макромолекулы можно представить как реакцию поликонденсации α-аминокислот:

Аминокислоты соединяются друг с другом за счёт
образования новой связи между атомами углерода и азота – пептидной (амидной):

Из двух
аминокислот (АК) можно получить дипептид, из трёх – трипептид, из большего
числа АК получают полипептиды (белки).

Функции белков 

Функции белков в природе универсальны. Белки входят в
состав мозга, внутренних органов, костей, кожи, волосяного покрова и т.д.
Основным источником
α – аминокислот
для живого организма служат пищевые белки, которые в результате ферментативного
гидролиза в желудочно-кишечном тракте дают
α – аминокислоты. Многие α
аминокислоты синтезируются в организме, а некоторые необходимые для синтеза
белков
α – аминокислоты не
синтезируются в организме и должны поступать извне. Такие аминокислоты
называются незаменимыми. К ним относятся валин, лейцин, треонин, метионин,
триптофан и др. (см. таблицу). При некоторых заболеваниях человека перечень
незаменимых аминокислот расширяется.

·        Каталитическая функция – осуществляется с помощью специфических белков – катализаторов (ферментов).
При их участии увеличивается скорость различных реакций обмена веществ и
энергии в организме.

     
Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их
синтеза (анаболизм), а также репликации ДНК и матричного синтеза РНК. Известно
несколько тысяч ферментов. Среди них такие, как, например пепсин, расщепляют
белки в процессе пищеварения.

·       
Транспортная функция – связывание и
доставка (транспорт) различных веществ от одного органа к другому.

     
Так, белок эритроцитов крови гемоглобин соединяется в легких с кислородом,
превращаясь в оксигемоглобин. Достигая с током крови органов и тканей,
оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород, необходимый для обеспечения
окислительных процессов в тканях.

·        Защитная функция – связывание и
обезвреживание веществ, поступающих в организм или появляющихся в результате
жизнедеятельности бактерий и вирусов.

Защитную функцию
выполняют специфические белки (антитела – иммуноглобулины), образующиеся в
организме (физическая, химическая и иммунная защита). Так, например, защитную
функцию выполняет белок плазмы крови фибриноген, участвуя в свертывании крови и
тем самым уменьшая кровопотери.

·       
Сократительная функция (актин, миозин)
в результате взаимодействия белков происходит передвижение в пространстве,
сокращение и расслабление сердца, движение других внутренних органов.

        Структурная функция – белки
составляют основу строения клетки. Некоторые из них (коллаген соединительной
ткани, кератин волос, ногтей и кожи, эластин сосудистой стенки, кератин шерсти,
фиброин шелка и др.) выполняют почти исключительно структурную функцию.

 В комплексе с
липидами белки участвуют в построении мембран клеток и внутриклеточных
образований.

·        Гормональная (регуляторная) функция
способность передавать сигналы между тканями, клетками или организмами.

Выполняют
белки-регуляторы обмена веществ. Они относятся к гормонам, которые образуются в
железах внутренней секреции, некоторых органах и тканях организма.

·       
Питательная функция – осуществляется
резервными белками, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества.

Например: казеин,
яичный альбумин, белки яйца обеспечивают рост  и развитие плода, а белки
молока служат источником питания для новорожденного.

Разнообразные функции белков определяются
α-аминокислотным составом и строением их высокоорганизованных макромолекул. 

Физические свойства белков

Белки – очень длинные молекулы,
которые состоят из звеньев аминокислот, сцепленных пептидными связями. Это –
природные полимеры, молекулярная масса белков колеблется от нескольких тысяч до
нескольких десятков миллионов. Например, альбумин молока имеет молекулярную
массу 17400, фибриноген крови – 400.000, белки вирусов – 50.000.000. Каждый
пептид и белок обладают строго определенным составом и последовательностью
аминокислотных остатков в цепи, это и определяет их уникальную биологическую специфичность. 
Количество белков характеризует степень
сложности организма (кишечная палочка – 3000, а в человеческом организме более
5 млн. белков).

Первый белок, с которым мы знакомимся в
своей жизни, это белок куриного яйца альбумин – хорошо растворим в воде, при
нагревании свертывается (когда мы жарим яичницу), а при долгом хранении в тепле
разрушается, яйцо протухает. Но белок спрятан не только под яичной скорлупой.
Волосы, ногти, когти, шерсть, перья, копыта, наружный слой кожи – все они почти
целиком состоят из другого белка, кератина. Кератин не растворяется в воде, не
свертывается, не разрушается в земле: рога древних животных сохраняются в ней так
же хорошо, как и кости. А белок пепсин, содержащийся в желудочном соке,
способен разрушать другие белки, это процесс пищеварения. Белок инрерферон
применяется при лечении насморка и гриппа, т.к. убивает вызывающие эти болезни
вирусы. А белок змеиного яда способен убивать человека. 

Классификация белков

С точки зрения пищевой ценности белков,
определяемой их аминокислотным составом и содержанием так называемых
незаменимых аминокислот, белки подразделяются на полноценные и неполноценные.
К полноценным белкам относятся преимущественно белки животного происхождения,
кроме желатины, относящейся к неполноценным белкам. Неполноценные белки —
преимущественно растительного происхождения. Однако некоторые растения
(картофель, бобовые и др.) содержат полноценные белки. Из животных белков
особенно большую ценность для организма представляют белки мяса, яиц, молока и
др.

В состав многих белков помимо пептидных
цепей входят и неаминокислотные фрагменты, по этому критерию белки делят на две
большие группы — простые и сложные белки (протеиды).
Простые белки содержат только аминокислотные цепи, сложные белки содержат также
неаминокислотные фрагменты (Например,
гемоглобин содержит железо
).

По общему типу
строения белки можно разбить на три группы:

1.    
Фибриллярные белки —
нерастворимы в воде, образуют полимеры, их структура обычно высокорегулярна и
поддерживается, в основном, взаимодействиями между разными цепями. Белки,
имеющие вытянутую нитевидную структуру. Полипептидные цепи многих фибриллярных
белков расположены параллельно друг другу вдоль одной оси и образуют длинные
волокна (фибриллы) или слои.

Большинство
фибриллярных белков не растворяются в воде. К фибриллярным белкам относят
например, α-кератины (на их
долю приходится почти весь сухой вес волос, белки шерсти, рогов, копыт, ногтей, чешуи, перьев), коллаген — белок сухожилий и хрящей, фиброин — белок шёлка).

2.    
 Глобулярные
белки
 —
водорастворимы, общая форма молекулы более или менее сферическая. Среди
глобулярных и фибриллярных белков выделяют подгруппы. К глобулярным белкам
относятся ферменты, иммуноглобулины, некоторые гормоны белковой природы
(например, инсулин) а также другие белки, выполняющие транспортные,
регуляторные и вспомогательные функции.

3.    
Мембранные белки — имеют
пересекающие клеточную мембрану домены, но части их выступают из мембраны в
межклеточное окружение и цитоплазму клетки. Мембранные белки выполняют функцию
рецепторов, то есть осуществляют передачу сигналов, а также обеспечивают
трансмембранный транспорт различных веществ. Белки-транспортеры специфичны,
каждый из них пропускает через мембрану только определённые молекулы или
определённый тип сигнала.

 Белки – неотъемлемая часть пищи животных
и человека. Живой организм отличается от неживого в первую очередь наличием
белков. Для живых организмов характерно огромное разнообразие белковых молекул
и их высокая упорядоченность, что и определяет высокую организацию живого
организма, а также способность двигаться, сокращаться, воспроизводиться,
способность к обмену веществ и к многим физиологическим процессам.

Строение белков

Фишер Эмиль Герман, немецкий химик-органик и биохимик. В 1899 начал
работы по химии белков. Используя созданный им в 1901 эфирный метод анализа
аминокислот, Ф. впервые осуществил качественные и количественные определения
продуктов расщепления белков, открыл валин, пролин (1901) и оксипролин (1902),
экспериментально доказал, что аминокислотные остатки связываются между собой
пептидной связью; в 1907 синтезировал 18-членный полипептид. Ф. показал
сходство синтетических полинептидов и пептидов, полученных в результате
гидролиза белков. Ф. занимался также изучением дубильных веществ. Ф. создал
школу химиков-органиков. Иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1899).
Нобелевская премия (1902).

 Разнообразные
функции белков определяются α-аминокислотным составом и строением их высокоорганизованных
макромолекул.

Выделяют 4 уровня структурной
организации белков:

 1.
Первичная структура

– определенная последовательность α-аминокислотных остатков в полипептидной
цепи.

 2.
Вторичная структура

А)
конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей
между группами N-H и С=О. Одна из моделей вторичной структуры – α-спираль.

Б)
Другая модель – β-форма (“складчатый лист”), в
которой преобладают межцепные (межмолекулярные) Н-связи.

 А

 Б

 3.
Третичная структура

– форма закрученной спирали в пространстве, образованная главным образом за
счет дисульфидных мостиков -S-S-, водородных связей, гидрофобных и ионных
взаимодействий.

 4.
Четвертичная структура
– агрегаты нескольких белковых макромолекул
(белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных
полипептидных цепей

Молекула белка стремится не только к
реализации своей биоактивности, но и к наиболее компактной структуре, позволяющей
ей максимально реализовать свои функции.

Посмотрите учебный видеоматериал:

Перейдите по ссылке к знакомству с химическими свойствами белков: Свойства белков. Превращение белков в организме. Успехи в изучении и синтезе белков.

ЦОР:

Белки

Продукты,
содержащие животные белки

Продукты,
содержащие растительные белки

Строение
белков: вторичная структура

Строение
белков: третичная структура

Иллюстрация.
Четвертичная структура белка (на примере гемоглобина)

ТРЕНАЖЁРЫ:

Интерактив.
Биологические функции белков

Интерактив.
Свойства белков

ВИДЕО:

Качественные
реакции на белки: биуретовая и ксантопротеиновая

Свертывание
белков при нагревании

Осаждение
белков солями тяжелых металлов

Осаждение
белков спиртом

Биуретовая
реакция белков

Ксантопротеиновая
реакция белков

Качественное
определение азота в органических соединениях

Нуклеиновые кислоты в биосинтезе белка”    (источник YouTube)

Источник