6. История изучения белков. Представление о белках как важнейшем клас­се органических веществ и структурно-функциональном компоненте организма человека.

Белки были выделены в отдельный класс биологических молекулвXVIII векев результате работ французского химикаАнтуана Фуркруаи других учёных, в которых было отмечено свойство белковкоагулировать(денатурировать) под воздействием нагревания иликислот. В то время были исследованы такие белки, какальбумин(«яичный белок»),фибрин(белок изкрови) иглютениз зернапшеницы.

Голландский химик Геррит Мульдерпровёл анализ состава белков и выдвинул гипотезу, что практически все белки имеют сходнуюэмпирическую формулу.

Термин «протеин» для обозначения подобных молекул был предложен в1838 годушведским химикомЯкобом Берцелиусом. Мульдер также определил продукты разрушения белков —аминокислотыи для одной из них (лейцина) с малой долей погрешности определил молекулярную массу — 131дальтон.

В 1836 Мульдерпредложил первую модель химического строения белков. Основываясь на теориирадикаловон сформулировал понятие о минимальной структурной единице состава белка, C₁₆H₂₄N₄O₅, которая была названа «протеин», а теория —«теорией протеина». По мере накопления новых данных о белках теория стала неоднократно подвергаться критике, но до конца 1850-х несмотря на критику ещё считалась общепризнанной.

К концу XIX века было исследовано большинство аминокислот, которые входят в состав белков. В 1894 году немецкий физиолог Альбрехт Коссельвыдвинул теорию, согласно которой именно аминокислоты являются основными структурными элементами белков.

В начале XX века немецкий химик Эмиль Фишерэкспериментально доказал, что белки состоят из аминокислотных остатков, соединённыхпептидными связями. Он же осуществил первый анализ аминокислотной последовательности белка и объяснил явление протеолиза. Сложность выделения чистых белков затрудняла их изучение. Поэтому первые исследования проводились с использованием техполипептидов, которые могли быть очищены в большом количестве, то есть белковкрови,куриныхяиц, различныхтоксинов, а также пищеварительных/метаболическихферментов, выделяемых после забоя скота.

Идея о том, что вторичная структура белков — результат образования водородных связеймежду аминокислотами, была высказанаУильямом Астберив1933 году, ноЛайнус Полингсчитается первым учёным, который смог успешно предсказать вторичную структуру белков. ПозднееУолтер Каузман, опираясь на работыКая Линдерстрём-Ланга, внёс весомый вклад в понимание законов образования третичной структуры белков и роли в этом процессегидрофобных взаимодействий.

В 1949 годуФред Сенгеропределил аминокислотную последовательностьинсулина, продемонстрировав таким способом, что белки — это линейные полимеры аминокислот, а не их разветвлённые (как у некоторыхсахаров) цепи,коллоидыилициклолы.

Первые структуры белков, основанные на дифракциирентгеновских лучей на уровне отдельныхатомовбыли получены в 1960-х годах и с помощьюЯМРв 1980-х годах.

В XXI веке исследование белков перешло на качественно новый уровень, когда исследуются не только индивидуальные очищенные белки, но и одновременное изменение количества и посттрансляционных модификаций большого числа белков отдельных клеток,тканейили организмов.

Белки́ (протеи́ны, полипепти́ды])—высокомолекулярныеорганические вещества, состоящие из соединённых в цепочкупептидной связьюα-аминокислот. Для живых организмов характерны широкое разнообразие белковых структур и их высокая упорядоченность; последняя существует во времени и пространстве. Удивительная способность живых организмов к воспроизведению себе подобных также связана с белками. Сократимость, движение – непременные атрибуты живых систем – имеют прямое отношение к белковым структурам мышечного аппарата. Наконец, жизнь немыслима без обмена веществ, постоянного обновления составных частей живого организма, т.е. без процессов анаболизма и катаболизма (этого удивительного единства противоположностей живого), в основе которых лежит деятельность каталитически активных белков – ферментов.

Таким образом, белки (белковые вещества) составляют основу и структуры, и функции живых организмов. Подсчитано, что в природе примерно 10¹⁰–10¹²различных белков, обеспечивающих существование около 10⁶ видов живых организмов различной сложности организации начиная от вирусов и кончая человеком. Каждый организм характеризуется уникальным набором белков. Фенотипические признаки и многообразие функций обусловлены специфичностью объединения этих белков, во многих случаях в виде над- и мультимолекулярных структур, в свою очередь определяющих ультраструктуру клеток и их органелл.