Белки — природные высокомолекулярные соединения, молекулы которых построены из остатков α-аминокислот, соединённых пептидными связями –CO–NH–. Молекулярные массы белков — от нескольких тысяч до миллионов.
Уровни организации
| Структура | Что это | Чем удерживается |
|---|---|---|
| первичная | последовательность аминокислотных остатков в цепи | ковалентные пептидные связи |
| вторичная | укладка цепи в α-спираль или β-складчатый слой | водородные связи между группами C=O и N–H пептидных связей |
| третичная | укладка спирали в пространстве, например в клубок — глобулу | дисульфидные мостики –S–S– между остатками цистеина, ионные, водородные связи, гидрофобные взаимодействия радикалов |
| четвертичная | объединение нескольких полипептидных цепей | те же нековалентные взаимодействия |
Первичная структура определяет все остальные: цепь с данной последовательностью аминокислот сама сворачивается в строго определённую форму. Замена одной-единственной аминокислоты в гемоглобине вызывает тяжёлую болезнь — серповидноклеточную анемию.
Первым белком, первичную структуру которого установили полностью, стал инсулин — гормон из 51 аминокислотного остатка в двух цепях. Английский биохимик Фредерик Сэнгер получил за эту работу Нобелевскую премию в 1958 году. Четвертичную структуру имеет, например, гемоглобин: четыре полипептидные цепи, каждая со своим гемом.
Классификация
- По составу: простые (протеины) — при гидролизе дают только аминокислоты; сложные (протеиды) — содержат ещё небелковую часть: гем в гемоглобине, углеводы в гликопротеинах, липиды, нуклеиновые кислоты.
- По форме молекул: фибриллярные — вытянутые, нерастворимые (кератин волос и ногтей, коллаген, фиброин шёлка); глобулярные — свёрнутые в клубок, растворимые (альбумины, гемоглобин, ферменты).
Функции белков
| Функция | Примеры |
|---|---|
| каталитическая | ферменты: пепсин, амилаза, каталаза |
| структурная | коллаген, кератин |
| транспортная | гемоглобин переносит кислород |
| защитная | антитела, фибриноген (свёртывание крови) |
| двигательная | актин и миозин мышц |
| регуляторная | гормоны-белки: инсулин |
| энергетическая | при расщеплении 1 г белка — около 17 кДж |
Главное в параграфе
- Белки — полипептиды из α-аминокислот, связи –CO–NH–.
- Первичная структура — последовательность аминокислот; вторичная — α-спираль и β-слой (водородные связи); третичная — глобула (–S–S–, ионные, гидрофобные); четвертичная — несколько цепей.
- Простые и сложные, фибриллярные и глобулярные белки.
- Функции: ферменты, строительная, транспортная, защитная, двигательная, регуляторная.
Проверь себя: строение белков
Строение и свойства белков входят в задание 13 ЕГЭ вместе с аминами и аминокислотами.