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?

 

метеорит

Есть такая теория, 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…

 

У любой теории есть много как сторонников, так и противников. В научном мире жаркие споры по этой теме до сих пор не угасают, наша задача — разобраться что такое аминокислоты и какую роль они играют в нашем мире.

 

Аминокислота  — вещество, имеющее двойственную природу:

 

 

аминокислоты

 

Из-за наличия аминогруппы и карбоксильной группы аминокислоты амфотерны — проявляют и основные и кислотные свойства и могут соединяться между собой. Такая связь называется пептидной.

 

образование полипептида

 

Белков на Земле огромное количество. Это обязательная часть химического состава клетки. Как получилось, что природа имеет столько вариантов?

 

  1. Аминокислот в белке много. Вплоть до нескольких тысяч!

 

  1. Аминокислоты в белке могут находиться в разной последовательности.Именно разные сочетания аминокислот в белковой цепи дает такую вариативность.

 

В природе известно 20 видов аминокислот.

 

Откуда они берутся в природе? Обычно они получаются при гидролизе белков и затем, в ходе обмена веществ, опять образуют белки.

 

 Аминокислоты принято делить на заменимые и незаменимые

 

 

 заменимые и незаменимые аминокислоты

 

Заменимые аминокислоты наш организм может синтезировать сам, но при этом обеспечивается только минимум потребностей организма.

 

Незаменимые аминокислоты — те, которые организм потребляет извне — с белковой пищей или образуются из других аминокислот.

 

Интересно то, что растения могут синтезировать ВСЕ аминокислоты! Что бы мы без них делали? И кислород они нам для дыхания поставляют, и аминокислотами у них запастись можно… одним словом, Продуценты!

 

Для формата ЕГЭ не нужно знать наизусть все 20 аминокислот и их формулы, но надо понимать их строение и функции в организме, ведь аминокислоты — «кирпичики» белков, а жизнь у нас именно белковая! 🙂

 

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:

 

полипептидная цепь

 

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.

 

Первичная структура белка

 

— это именно эта последовательность — то, какие аминокислоты и в какой последовательности они соединены ковалентными связями.

 

полипептидная цепочка

 

 Вторичная структура белка

 

Это спираль, которая образуется уже за счет межмолекулярных — водородных связей.

 

полипептидная спираль

 

Третичная структура белка

 

Эта структура образована свернутыми спиралями — такое образование называется глобула.

 

глобула

 

Четвертичная структура белка

 

Это определенная «укладка» белковых цепей. В эту «укладку могут быть включены какие-то другие вещества. Например, гемоглобин:

 

белок гемоглобин

 

Белки довольно легко подвергаются разрушению. Сначала «ломается» четвертичная, потом третичная, потом уже вторичная структура. Разрушить первичную структуру сложнее. Это уже, скорее, химическое взаимодействие.

 

разрушение белкаРазрушение структур белка называется денатурацией.

 

Самые известные денатуранты -температура (нагревание), спирт, и т.д.

 

Простой и повседневный пример денатурации — яичница! 🙂

 

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.

 

аминокислоты и белки

 

Белки — основа жизни на Земле, и найти какие-либо процессы, проходящие в живом организме без их участия, практически невозможно…

 


  • A3 — Клетка: химический состав, строение, функции органоидов

 

Обсуждение: "Аминокислоты и белки"

(Правила комментирования)