1.Аминокислоты – мономеры белков. Структура, физико-химические свойства, классификация.
Аминокислотами называются органические карбоновые кислоты, у которых как минимум один из атомов водорода углеводородной цепи замещен на аминогруппу. В зависимости от положения группы —NН2 различают α, β, γ и т. д. L-аминокислоты. Все аминокислоты обладают общим свойством – амфотерностью, т.е каждая аминокислота содержит как минимум одну кислотную и одну основную группу.
Различают ароматические и алифатические аминокислоты, а также аминокислоты, содержащие серу или гидроксильные группы. Современная рациональная классификация аминокислот основана на полярности радикалов, т.е. способности их взаимодействию с водой. Она включает 4 класса аминокислот: 1)неполярные (гидрофобные) 2)Полярные (гидрофильные) незаряженные 3)отрицательно заряженные 4) положительно заряженные при физиологических значениях рН.
Общие свойства аминокислот. 1) Кислотно-основные свойства. На этих свойствах основаны почти все методы выделения и идентификации аминокислот. 2) Стереохимия аминокислот. Важным свойством аминокислот является их оптическая активность. Будучи растворенными в воде, они способны вращать плоскость поляризованного луча. Это свойство связано с наличием в молекуле всех природных аминокислот (за исключением глицина).
Аминокислоты также бывают заменимые и незаменимые.
2.Белки. Уровни структурной организации белковой молекулы. Связь структуры и функций.
Белки - высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединённых в цепи с помощью пептидных связей и имеющих сложную структурную организацию. Составляют основу и структуры и функции живых организмов. Составляют половину сухой массы живого организма и наделены рядом уникальных функций.
Биологическая роль белков:1. каталитическая (выполняют ферменты);2. структурная, т.е. белки являются основным компонентом клеточных структур;3. регуляторная (выполняют белки-гормоны);4. рецепторная, т.е. рецепторы клеточных мембран имеют белковую природу;5. транспортная – белки участвуют в транспорте липидов, токсических веществ, кислорода и т.д.;6. опорная – выполняет белок коллаген;7. энергетическая. Заключается в том, что при окислении 1г белка выделяется 17,6 кДж (4,1ккал) энергии;8. сократительная – её выполняют белки актин и миозин;9. генно-регуляторная – её выполняют белки гистоны, участвуя в регуляции репликации;10. имуннологическая – её выполняют белки антитела;11. гемостатическая – участвуют в свёртывании крови, препятствуют кровотечению
;Уровни структурной организации белка. Выделяют четыре уровня структурной организации белков: первичный, вторичный, третичный и четвертичный. Первичная структура белкаПервичной структурой белков называется линейная полипептидная цепь из аминокислот, соединенных между собой пептидными связями. Первичная структура - простейший уровень структурной организации белковой молекулы. Высокую стабильность ей придают ковалентные пептидные связи между α-аминогруппой одной аминокислоты и α-карбоксильной группой другой аминокислоты Вторичная структура представляет собой способ укладки полипептидной цепи в упорядоченную структуру благодаря образованию водородных связей между пептидными группами одной цепи или смежными полипептидными цепями. По конфигурации вторичные структуры делятся на спиральные (α-спираль) и слоисто-складчатые (β-структура и кросс-β-форма). Третичной структурой белка называется способ укладки полипептидной цепи в пространстве. По форме третичной структуры белки делятся в основном на глобулярные и фибриллярные. Глобулярные белки чаще всего имеют эллипсовидную форму, а фибриллярные (нитевидные) белки — вытянутую (форма палочки, веретена). Белки, состоящие из одной полипептидной цепи, имеют только третичную структуру. К ним относятся миоглобин — белок мышечной ткани, участвующий в связывании кислорода, ряд ферментов (лизоцим, пепсин, трипсин и т. д.). Однако некоторые белки построены из нескольких полипептидных цепей, каждая из которых имеет третичную структуру. Для таких белков введено понятие четвертичной структуры, которая представляет собой организацию нескольких полипептидных цепей с третичной структурой в единую функциональную молекулу белка. Такой белок с четвертичной структурой называется олигомером, а его полипептидные цепи с третичной структурой — протомерами или субъединицами