1. Первичная структура - определяется последовательностью аминокислот в пептидной цепочке, стабилизируется ковалентными пептидными связями (инсулин, пепсин, химотрипсин).

2. Вторичная структура - пространственная структура белка. Это либо -спираль, либо -складчатость. Создаются водородные связи.

3. Третичная структура - глобулярные и фибриллярные белки. Стабилизируют водородные связи, электростатические силы (СОО-, NН3+), гидрофобные силы, сульфидные мостики, определяются первичной структурой. Глобулярные белки - все ферменты, гемоглобин, миоглобин. Фибриллярные белки - коллаген, миозин, актин.

4. Четвертичная структура - имеется только у некоторых белков. Такие белки построены из нескольких пептидов. Каждый пептид имеет свою первичную, вторичную, третичную структуру, называются протомерами. Несколько протомеров соединяются вместе в одну молекулу. Один протомер не функционирует как белок, а только в соединении с другими протомерами.

Первичная структура

Представляет собой линейную цепь аминокислот (полипептид), расположенных в определенной последовательности с четким генетически обусловленным порядком чередования и соединенных между собой пептидными связями.

Пептидная связь образуется за счет -карбоксильной группы одной аминокислоты и -аминной группы другой Соответствующие участки полипептидной цепи называют N-концом (аминным концом) и С-концом (карбоксильным концом), а аминокислотные остатки — соответственно N-концевым и С-концевым остатками.

Вторичная структура

Вторичной структурой называют конформацию, которую образует полипептидная цепь. Для высокомолекулярных белков характерна структура спирали.

Спиральные структуры белка.

Для полипептидных цепей известно несколько различных типов спиралей. В природных белках существуют лишь правозакрученные -спиральные конформации полипептидных цепей, что сопряжено с наличием в белковых телах аминокислот только L-ряда При растяжении -кератина образуется вещество с другими свойствами - -кератин. При растяжении спираль макромолекулы белка превращается в другую структуру , напоминающую линейную. Отдельные полипептидные цепи здесь связаны межмолекулярными водородными связями. Эта структура называется -структурой Складчатые структуры белка. Одним из распространенных примеров складчатой периодической структуры белка являются так называемые -складки, состоящие из двух фрагментов, каждый из которых представлен полипептидом. -складки также стабилизируются водородными связями между атомом водорода аминной группы одного фрагмента и атомом кислорода карбоксильной группы другого фрагмента. При этом фрагменты могут иметь как параллельную, так и антипараллельную ориентацию относительно друг друга. Возникновение - и -структур в белковой молекуле является следствием того, что аминокислоты и в составе полипептидных цепей сохраняют присущую им способность к образованию водородных связей. Таким образом, крайне важное свойство аминокислот — соединяться друг с другом водородными связями в процессе образования кристаллических препаратов — реализуется в виде -спиральной конформации или -структуры в белковой молекуле.

6. Характеристика третичной и четвертичной структуры белка.

Третичная структура. Пространств. укладка полипептидной цепи в опред. объеме. Стабилиз. св. – между радикалами (дисульфидные, водородные, ионные гидрофобные). Нативная стр-ра (белок начин. выполнять свою ф-ию). По трет. стр-ре белки: глобулярные (соотн. осей <10; Р); фибриллярные ( >10; Н). Домен – стр-рно и функц. обособл. область третичной стр-ры белка, соед. с др. областью коротким шарнирным участком. Обычно: глоб., d2,5 нм, 150-200 а/к.

Четвертичная структура. Более высокий уровень регуляции, надмолекулярное образование. Каждая мол. называется суб/ед., мономером, протомером. Все вместе – олигомер (ди-, тетра-, гекса-). мономеры одинаковые или разные. Для нек. б. с массой больше 50-100 кДа. Стабилиз. связями за счет радикалов (кроме дисульфидных). Св-ва: диссоциация и ассоциация суб/ед; эфф. кооперативности (кривая оксигенации: гемоглобин может связать 4 мол. О2, первая суб/ед связыв. оч. медленно, последующие – сродство намного выше). Биол. роль: с четвертичн. стр-рой б. приобретает более высокий уровень регуляции своей функции. Четв. стр-ра ≠ агрегация (при агрег. не появл. новые биол. св-ва).

7. Физико-химические свойства белков. (Растворимость, методы осаждения, оптические свойства и т.д.)

Наиболее характерными физико-химическими свойствами белков являются высокая вязкость растворов, незначительная диффузия, способность к набуханию в больших пределах, оптическая активность, подвижность в электрическом поле, низкое осмотическое давление и высокое онкотическое давление, способность к поглощению УФ-лучей при 280 нм (это свойство, обусловленное наличием в белках ароматических аминокислот, используется для количественного определения белков).

Белки, как и аминокислоты, амфотерны благодаря наличию свободных NH₂- и СООН-групп. Для них характерны все свойства кислот и оснований. В зависимости от реакции среды и соотношения кислых и основных аминокислот белки в растворе несут или отрицательный, или положительный заряд, перемещаясь к аноду или катоду. Это свойство используется при очистке белков методом электрофореза.

Белки обладают явно выраженными гидрофильными свойствами. Растворы белков имеют очень низкое осмотическое давление, высокую вязкость и незначительную способность к диффузии. Белки способны к набуханию в очень больших пределах. С коллоидным состоянием белков связан ряд характерных свойств, в частности явление светорассеяния, лежащее в основе количественного определения белков методом нефелометрии. Этот эффект используется, кроме того, в современных методах микроскопии биологических объектов. Молекулы белка не способны проникать через полупроницаемые искусственные мембраны (целлофан, пергамент, коллодий), а также биомембраны растительных и животных тканей.

Осаждение белков. У белков есть гидратная оболочка, заряд, препятствующий склеиванию. Для осаждения необходимо снять гидратную оболочку и заряд.

8. Классификации белков. Простые и сложные белки.