Аминокислоты и белки
Аминокислоты
— основа белковой жизни на Земле
А вы знаете, что многие ученые называют жизнь на земле «белковой»? Основу белка составляют аминокислоты. А как они появились на Земле?
Белки — это макромолекулы, имеющие большую молекулярную ( до 1,5 млн у.е.) массу. Все белки являются полимерами нерегулярного строения, состоящими из отдельных мономеров — аминокислот, определяющихся генетическим кодом.
Есть такая гипотеза, что в самом начале на Земле не было всех тех органических соединений, которые мы наблюдаем теперь. И в то далекое-предалекое время наша планета постоянно подвергалась бомбардировке метеоритами и кометами. И эти самые метеориты содержали в себе органические соединения, в том числе и аминокислоты. Получается, что жизнь на Землю принесли извне…
Аминокислота — вещество, имеющее двойственную природу:
- Аминокислот в белке много. Вплоть до нескольких тысяч!
- Аминокислоты в белке могут находиться в разной последовательности. Именно разные сочетания аминокислот в белковой цепи дает такую вариативность.
В природе известно 20 видов аминокислот.
>/center>
Белки
они же полипептиды, они же протеины
Ф.Энгельс биологом не был, но дал такое определение жизни:
Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка
Конечно, это определение не научное и не затрагивает очень многие признаки живых систем, но определяет один самый важный момент —
жизнь на земле белковая
Строение и функции белков
Белки — полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В составе белков всего 20 аминокислот, а вот комбинаций этих аминокислот может быть очень много! За счет этого достигается разнообразие. Поэтому белков в природе огромное количество!
Белковый состав так и записывается — последовательностью аминокислот, которые обозначаются тремя буквами:
То, что показано на рисунке — последовательность аминокислот — это целая длинная большая молекула (то, что приведено здесь — это очень маленький белок, обычно такие молекулы на порядок длиннее).
В теме про аминокислоты мы уже рассмотрели механизм образования такого полимера — полипептида.
- простые — состоят только из аминокислот;
- сложные — кроме аминокислот содержат вещества небелковой природы.
Первичная структура (конформация) белка
— это именно эта последовательность — то, какие аминокислоты и в какой последовательности они соединены ковалентными связями.
Вторичная структура белка
Это спираль, которая образуется уже за счет межмолекулярных — водородных связей.
Третичная структура белка
Эта структура образована свернутыми спиралями — такое образование называется глобула.
Четвертичная структура белка
это совместное объединение нескольких схожих по строению третичных белковых структур (глобул или субъединиц) в единую молекулу с приобретением ею природных свойств.
Сами глобулы в этой структуре называют протомерами, а само четвертичное образование — мультимером.
Белки довольно легко подвергаются разрушению. Сначала «ломается» четвертичная, потом третичная, потом уже вторичная структура. Разрушить первичную структуру сложнее. Это уже, скорее, химическое взаимодействие.
Разрушение структур белка называется денатурацией. Свойства белка при этом теряются.
Самые известные денатуранты -температура (нагревание), спирт, кислоты и щелочи.
Простой и повседневный пример денатурации — яичница! 🙂
Ренатурация — обратный процесс — восстановление разрушенной структуры белка.
Функции белков
- структурная — белок является обязательным компонентом любой мембраны, любого хряща…
- почти все ферменты имеют белковую природу. Ферменты=биокатализаторы. На каждую реакцию есть свой фермент.
- Гормоны имеют белковую природу.
- Транспорт — белки переносят вещества через мембрану клетки, гемоглобин — кислород в крови…
Функций у белков очень много… то, что перечислено выше — только самые основные.
Каждый вид растений и животных имеет особый, только ему присущий набор белков, т. е. белки являются основой видовой специфичности.
- у разных видов есть одинаковые белки, выполняющие определенные функции (например, у собаки и человека за регуляцию сахара в крови отвечает гормон инсулин)
- у представителей одного вида белки могут отличаться по строению (например, белки групп крови)
Белки — основа жизни на Земле, и найти какие-либо процессы, проходящие в живом организме без их участия, практически невозможно…
Редко, но все же встречаются в вопросах ЕГЭ такие термины:
- дистальные белки — белки мембраны клетки
