БЕЛКИ
Все белки - полимеры
Мономер молекулы белка - аминокислота
Разнообразие аминокислот зависит от радикалов (R).
В натуральных белках встречается только 20 аминокислот.
Иногда их называют "магическими", иногда "стандартными".
Одни и те же аминокислоты образуют белки всех живых существ на Земле (гомология).
Те из них, которые не могут быть синтезированы животными называются "незаменимыми".
Например, для взрослого человека незаменимы 8 аминокислот (у детей - 10).
NH2 аминогруппа NH3 аммиак (ядовит) мочевина (продукт распада белка)
NH2-CO-NH2
1) Первичная структура белка
Образуется при соединении аминокислот в неразветвлённую цепь.
При этом аминогруппа одной аминокислоты соединяется
с карбоксильной группой другой аминокислоты.
Пептидной называется ковалентная полярная химическая связь между
С одной аминокислоты и N другой аминокислоты.
Группа атомов О = С --- N - H называется пептидной группой.
Полипептид - белок.
2) Вторичная структура белка
Образуется при сворачивании первичной структуры в спираль.
Стабильность спирали поддерживается
многочисленными водородными связями (показаны пунктиром)
между пептидными группами соседних витков.
3) Третичная структура белка
Образуется при сворачивании спирали вторичной структуры в глобулу
(тело округлой формы).
Может включать в себя неорганические компоненты, например атомы Fe, Cu.
Такие белки называются глобины или глобулины.
Миоглобин, транспортирующий кислород в мышцах
- пример третичной структуры белка.
Стабильность третичной структуры белка поддерживается уже упомянутыми
водородными связями и так называемыми "дисульфидными мостиками"
- ковалентными неполярными связями между атомами серы.
Атомы серы имеются в аминокислоте цистеин.
4) Четвертичная структура белка
Образуется при объединении нескольких третичных структур. Может включать в себя неорганические компоненты, например атомы Fe, Cu.
Гемоглобин, транспортирующий кислород в крови
- пример четвертичной структуры белка.
4 третичные структуры объединены в один белок.
Красным цветом показан гем
(компонент молекулы, содержащий железо)
Стабильность 4-й структуры поддерживается гидрофильно-гидрофобными взаимодействиями между глобулами (и всем тем, что перечислено ранее)
Денатурация и ренатурация белков
Денатурация - изменение белком своей структуры
от более высокой к более низкой.
Ренатурация - обратный процесс.
Таким образом, эти процессы являются обратимыми (правда не всегда).
1-я структура ренатурировать не может никогда.
Факторы денатурации:
а) высокая температура
б) ионизирующие излучения
в) ультрафиолетовое излучение
г) рентгеновское излучение
д) кислоты, щелочи
е) ионы тяжёлых металлов
и другие.
При денатурации (ренатурации) у белка
изменяются физические и химические свойства
(размер молекулы, форма, цвет, прозрачность, агрегатное состояние, электропроводность, каталитическая активность и пр.)
Пример денатурации альбумина (запасного белка яйца)
от высокой температуры.
Процессы денатурации и ренатурации белков лежат в основе
сокращения мышц, свёртывания крови, действия ферментов и пр.
Функции белков.
Функция
|
Белок
|
Действие
|
Каталитическая
|
Амилаза
|
Содержится в слюне, расщепляет углеводы.
|
|
Пепсин
|
Содержится в желудочном соке, расщепляет белки.
|
|
Трипсин
|
Содержится в поджелудочном соке, расщепляет белки.
|
Структурная
|
Коллаген
|
Входит в состав кожи, хрящей, костей, сухожилий.
|
|
Кератин
|
Образует ногти, волосы, перья, рога, копыта.
|
Регуляторная
|
Инсулин
|
Гормон поджелудочной железы, регулирует обмен глюкозы.
|
Транспортная
|
Гемоглобин
|
Переносит кислород в крови.
|
|
Миоглобин
|
Переносит кислород в мышцах.
|
Защитная
|
Антитела
|
Связывают чужеродные белки-антигены, осуществляют иммунитет.
|
|
Фибриноген
|
Растворимый белок крови, при её свёртывании превращается в фибрин.
|
|
Фибрин
|
Нерастворимый белок. Образует волокна тромбов при свёртывании крови.
|
Двигательная
|
Актин, миозин
|
Образуют поперечнополосатые мышцы.
|
Запасная
|
Казеин
|
Запасной белок молока.
|
|
Альбумин
|
Запасной белок яйца.
|
Токсическая
|
Антигены
|
Вызывают иммунную реакцию. Яды животного происхождения (змеиный, пчелиный)
|
Кристаллы различных белков, выращенные на космической станции «Мир» и во время полётов шаттлов НАСА. Высокоочищенные белки при низкой температуре образуют кристаллы, которые используют для получения модели данного белка.
Лирическое отступление о ферментах и пьянстве:
Вопрос: почему японцы, корейцы, палеоазиатские народы и произошедшие
от них американские индейцы пьянеют от малейших доз алкоголя?
Запомните название фермента: алкогольдегидрогеназа. Он расщепляет алкоголь
у вас в крови и вы трезвеете!
А у упомянутых народов этот фермент не образуется.
Какие белки (из перечисленных выше) имеются в этих объектах:
Достарыңызбен бөлісу: |