БЕЛКИ
Белки, это полимерные молекулы, мономерами которых являются аминокислоты.
Сложно? Давайте разбираться.
Аминокислоты (АК) – это органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.
Общая схема строения молекулы аминокислоты выглядит следующим образом:
Слева мы наблюдаем аминную (основную) группу, справа – карбоксильную (кислотную). Поэтому аминокислоты обладают и кислотными, и основными свойствами. Под буквой R прячется радикал – какие-то другие любые атомы. В самом простом случае это атом водорода у глицина.
В состав белков входит всего 20 (22) АК из всех открытых. Что за скобки? Да дело в том, что в школьных учебниках еще до сих пор пишут, что в состав белков входит 20 аминокислот, но в университете на биохимии говорят, что 22. Я больше верю университетским курсам, а вам оставляю право выбора.
Аминокислоты условно делятся на заменимые и незаменимые. Заменимые – это те, которые способны образовываться в клетках человека, незаменимые – не способны.
Аминокислоты способны связываться друг с другом с образованием пептидной связи.
В итоге таких взаимодействий аминокислоты формируют пептид, а в последствии белок. Пептид – это молекула, которая содержит меньше 40 АК. Полипептид или белок – больше 40 АК.
Отлично, мы поняли, что такое полимер! Полимер – это молекула, которая состоит из большого числа маленьких молекул (мономеров).
Итак, у нас получилась цепь из аминокислот – белок. Такую цепь имеет первичная структура белка. То есть это состояние молекулы, при которой она похожа на прямые бусы.
Но есть и другие структуры белка, идем к следующей.
Вторичная структура белка
Вторичная структура белка представляет из себя видоизменения полученных «бус» в пространстве. Теперь они не прямые, а каким-то образом закрученные. У нас есть два варианта: α-спираль или β-структура. Спираль состоит из закрученных вокруг основной оси аминокислот, которые могут закручиваться в правую или левую стороны. Складчатые слои (β-структура) – это зигзагообразные «бусы», выложенные слоями. Как первая, так и вторая структуры образуются за счет формирования водородных связей между аминокислотами.
Третичная структура белка
Представлена глобулой, или, по-простому, шариком. Это свернутая вторичная структура. Какими же химическими связями она обеспечивается?
- водородными – между НО-, СООН-, NH2-группами радикалов аминокислот,
- дисульфидными – между остатками цистеина,
- гидрофобными – между остатками алифатических и ароматических аминокислот,
- ионными – между СОО–-группами глутамата и аспартата и NH3+-группами лизина и аргинина.
Четвертичная структура белка
Тут все тоже просто. Четвертичная структура – это несколько связанных между собой глобул. В образовании четвертичной структуры белка принимают участие те же связи, что и при образовании третичной структуры, за исключением ковалентных. Большинство ферментов имеют именно четвертичную структуру.