3. Строение, свойства и функции белков

Белки - важнейшие вещества живых систем.

1. Содержание: ≈ 20%.

2. Биогетерополимеры (велика вариативность белков по составу, строению и свойствам – до 10 ¹³⁰ )

3. Мономеры – 20 α - аминокислот (из 300 известных науке).

Общая формула α-аминокислотУровни организации белковой молекулы:

а) первичная структура – последовательность аминокислотных звеньев, связанных прочными ковалентными пептидными (амидными) связями в полипептидную цепь:

б) вторичная структура – спиральная укладка полипептидной цепи, поддерживаемая многочис-ленными водородными связями между атомами с сильно различной электроотрицательностью и расположенными на соседних витках спирали: - С = О:^σ2- - - - □^σ1+НО –

в) третичная структура – уникальная укладка спирали в сложную пространственную конфигура-циию. Поддерживается разнообразными и многочисленными связями:

• гидрофобным взаимодействием углеводородных радикалов;

• водородными связями;

• ковалентными связями:

г) четвертичная структура – сложный комплекс из нескольких субъединиц третичной структуры.Поддерживается разнообразными и многочисленными связями. Встречается у наиболее сложных белков (гемоглобин, кератин и т.п.)

4. Свойства белков:

а) денатурация (лат. de – приставка отмены) – изменение специфической структуры молекул природного белка под действие различных физико-химических факторов.

• необратимая – при распаде пептидных связей в первичной структуре молекул (например, под действием концентрированного раствора этилового спирта С₂Н₅ОН);

• обратимая – при нарушении лишь пространственных структур белковых молекул (например, под действием разбавленного раствора С₂Н₅ОН); возможна ренатурация (лат. re – приставка, обозначающая повторное действие) – восстановление структуры и свойств белка; используется при получении концентратов пищи, ферментов, сывороток, вакцин.

б) гидролиз - расщепление водой до аминокислот ( при Н⁺, ОН^-, t^◦) – основа пищеварения.

7. Биологическая роль белков.

Функция	Характеристика функции
Структурная	Входят в состав мембран и органоидов клеток, сосудов, связок, хрящей (эластин, коллаген), органов агрессии и защиты (кератин волос, когтей, копыт, рогов и т.д.)
Двигательная	Мышечные сокращения (актин, миозин), колебания ресничек, жгу-тиков, внутриклеточные перемещения (тубулин микротрубочек), скачки насекомых (резилин блохи), замыкание створок раковин моллюсков (абдуктин).
Транспортная	Перенос различных веществ (кислорода гемоглобином крови, жирных кислот – сывороточным альбумином)
Защитная	Связывание и обезвреживание антителами чужеродных клеток и молекул – гуморальный механизм иммунитета.
Регуляторная	Регуляция функций организма – гормоны: инсулин поджелудочной железы (углеводный обмен), гистоны (генную активность), вазопрессин гипофиза (водно-солевой обмен), соматотропин (белковый обмен), окситоцин (кровяное давление).
Энергетическая	Источник энергии, особенно при дефиците жиров и углеводов. 17.6 кДж/г
Сигнальная	Прием и передача сигналов в клетку и обратно (родопсин сетчатки глаза)
Ферментативная (каталитическая)	Энзимы= ферменты= катализаторы (лат. ensim – в дрожжах, fermentum - закваска; греч. katalhisis - разрущение) – ускорение превращения какого – либо вещества (субстрата) в 10-100 млн. раз в мягких условиях (при низкой химической активности, концентрации веществ, незначительной температуре и давлении). Специфичны, разнообразны, образуют биохимический конвейер.