Зміст статті
Структура білка надзвичайно важлива для з’єднань, оскільки всі функції які вони виконують, приймають певну просторову конфігурацію.
Білки – це природні полімери, молекули яких складаються із залишків амінокислот, з’єднаних амідними (пептидними) зв’язками.
Мономерами для утворення макромолекули служать α-амінокислоти. Це сполуки, що містять аміногрупу у першого атома вуглецю, не рахуючи вуглець карбоксильної групи.
Таких амінокислот відомо 20. З цієї кількості створюється все різноманіття білків. Деякі амінокислоти можуть утворюватися в організмі, їх називають замінними. Ті, які надходять тільки з їжею – незамінні. Залежно від складу, білки ділять на повноцінні, що містять незамінні амінокислоти, і неповноцінні, що не містять незамінні амінокислоти.
Склад, будова і функції білків дуже складні, вивчає ці питання Біологія. Розглядаються природні полімери і в курсі хімії. Склад їх можна виразити формулою:
(–HN – CHR –CO -) n
У природні полімери входять хімічні елементи: вуглець, кисень, водень, азот, сірка. До складу деяких сполук включені фосфор, селен залізо, мідь та інші елементи.
Первинна структура білка
Послідовно з’єднані один з одним амінокислотні залишки в ланцюг утворюють первинну структуру. Ланцюг утворений пептидним хімічним зв’язком. Цей рівень організації найважливіший. Випадкова заміна однієї амінокислоти викликає важке генетичне захворювання.
Білкові молекули утворюються в процесі біосинтезу на рибосомах. Тут реалізується спадкова інформація. Послідовність амінокислотних залишків визначається послідовністю нуклеотидів в і-РНК. Залежність триплетів і амінокислот записана в таблиці генетичного коду.
Якщо первинний рівень організації білка задається правильно, інші структури макромолекула приймає мимовільно.
Вторинна структура білка
Згорнута в спіраль одна або 2 поліпептидні ланцюга утворюють вторинну структуру. Її підтримують водневі зв’язки.
Більшість білкових молекул мають вторинний рівень.
Третинна структура білка
Упаковка вторинної структури в клубок утворює третинний рівень організації.
Третинна структура білків
Підтримують дану структуру дисульфідні, сольові, складноефірні містки, сили електростатичної взаємодії.
Четвертинна структура білка
Деякі білкові одиниці формують складні агрегати в просторі. Кілька упакованих в клубок білків, орієнтованих відносно один одного, створюють четвертинну структуру.
Утримуються такі агрегати водневими зв’язками, електростатичними та іншими взаємодіями.
Денатурація і ренатурація білка
Природні сполуки проявляють різні властивості. Одне з найважливіших властивостей-денатурація білка. Це руйнування просторової організації білкових молекул. Послідовність з’єднання амінокислот, а значить і хімічний склад, не змінюється.
Просторова конфігурація може руйнуватися в результаті дії різних факторів:
- високої температури;
- радіація;
- солей важких металів;
- луг;
- кислота;
- механічних та інших факторів.
Якщо первинний рівень організації білка не порушений, може йти зворотна реакція – ренатурація. Це відновлення просторової будови молекули. Не всі природні полімери здатні до відновлення просторової організації.
Іноді денатурація протікає необоротно, хоча первинна структура не руйнується. Функції білки здатні виконувати, перебуваючи в певній просторовій конфігурації.
Протеїни – прості білки
До простих білків відносять високомолекулярні сполуки, що складаються тільки із залишків амінокислот. У них містяться незамінні і замінні амінокислоти.
Прості білки протеїни
Протеїни застосовуються в спортивному середовищі для заповнення білкової маси в організмі. Використовують протеїновий порошок для приготування коктейлю, в якості добавки до їжі.
Протеїновий порошок отримують в результаті переробки продуктів тваринного походження: молока, м’яса, яєць, риби. Організм буде отримувати протеїни, якщо просто вживати в їжу зазначені продукти. Засвоєння їх буде йти повільніше.
Складними називають білки, що містять небілкові за природою речовини. Так звані простетичні групи.
Структура гемоглобіну
Відповідно до хімічного складу і наявністю груп їх класифікують:
- на нуклеопротеїди;
- хромопротеїди;
- ліпопротеїд;
- глікопротеїди та інші.
До складу протеїдів входять елементи: магній, залізо, мідь та інші. Прикладом протеїдів є гемоглобін і міоглобін. Вони виконують найважливіші функції, беруть участь в обмінних процесах.
Функції білків
Білки виконують в клітинах організмів важливі функції:
- каталітичну;
- регуляторну;
- структурну;
- рухову;
- транспортну;
- захисну;
- запасну та інші.
Просторова конфігурація білка робить істотний вплив на можливість виконання функцій.