Главная >> Химия 10 класс. Профильный уровень. Кузнецова

Глава 13. Аминокислоты. Пептиды. Белки

§ 49. Классификация и пространственное строение белков

Все белки построены из 20 α-аминокислот. Как объяснить их исключительное многообразие?
Какие предположения можно сделать о роли водородных связей в строении белковых молекул?

Классификация белков

Белки исключительно многообразны. В основу их классификации могут быть положены состав, пространственное строение, биологическая функция и другие признаки.

Состав белков. Белки подразделяются на простые и сложные.

При гидролизе простых белков образуются не только аминокислоты, но и пептиды. Сложные белки наряду с полипептидными цепями содержат фрагменты небелковой природы.

Важно подчеркнуть, что в живых организмах белки существуют обычно в составе сложных образований с высоким уровнем организации, включающих в качестве субъединиц различные небелковые биополимеры и другие группировки атомов. Например, в состав транспортных белков гемоглобина и мио- глобина наряду с белковой частью — глобином входит и небелковая — гем. Гем содержит ионы железа. Рассмотрим строение и структуру белков.

Пространственное строение белков

Белки подразделяются на два больших класса: глобулярные (от лат. globus — «шар») и фибриллярные (от лат. fibra — «волокно»).

Глобулярные белки

Глобулярные белки (это, например, все биологические катализаторы — ферменты, антитела) имеют компактную структуру, напоминающую сферу. Белки-шарики растворимы в воде (рис. 72, 75).

Фибриллярные белки

Фибриллярные белки имеют вытянутые в пространстве нитевидные структуры. Они нерастворимы в воде. Типичными представителями белков-нитей являются миоинозины (образуют мышечную ткань), кератины (содержатся в волосах, перьях, рогах и других производных кожи), коллагены (содержатся в коже, в соединительных тканях), эластины (образуют некоторые ткани легких, связок, артерий), фиброин шелка.

Структура белков

Белки обладают очень сложной структурой. Принято рассматривать четыре различных уровня организации структуры белков: первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры.

Первичная структура белка

Первичная структура белка определяется последовательностью аминокислотных остатков в полипептидной цепи, связанных ковалентными (пептидными или амидными) связями.

Как вы уже знаете, полипепгидная цепь имеет однообразное строение и представляет собой последовательное соединение пептидных групп через атомы углерода, соединенные с радикалами аминокислот. Таким образом, электронное и пространственное строение пептидной группы во многом определяет структуру полипептидной цепи в целом.

Вы уже знакомы с последовательностью аминокислотных остатков в двух полипептидных цепях, образующих молекулу белка инсулина (см. рис. 71). Такой белок присутствует в организме всех млекопитающих.

Продолжение >>>