2. Какую долю по массе составляют белки в клетке?
3. Перечислите основные функции белков в клетках.
4. Почему говорят о специфичности работы ферментов?
5. Назовите белок, который выполняет транспортную функцию.
1. Аминокислоты. Пептидная связь. Аминокислоты, соединенные друг с другом последовательно, образуют первичную структуру белка, или полипептидной цепи.
Каждая аминокислота имеет группу – NH2, которая обладает свойствами основания, и группу – СООН, характерную для всех органических кислот. Следовательно, аминокислоты – амфотерные соединения, совмещающие свойства кислоты и основания. Они способны взаимодействовать друг с другом. Взаимодействуя с помощью рибосом, молекулы аминокислот образуют связи между углеродом кислотной группировки и азотом основной группы. Образовавшаяся ковалентная связь называется пептидной связью. Побочный продукт реакции – вода. Полипептидные цепочки из аминокислот обычно не ветвятся и не замыкаются в кольцо.
Аминокислоты имеют общий план строения, но отличаются друг от друга по строению радикала. Радикалы могут иметь простое или сложное строение, могут содержать серу: – CH2SH.
2. Вторичная структура. Белковая спираль. Громадная полипептидная цепь самопроизвольно складывается в пространстве за счет взаимодействия между остатками карбоксильных и аминогрупп аминокислотных остатков. Основа взаимодействия аминокислотных остатков – слабые водородные связи, многократно повторяющиеся вдоль длинной полипептидной цепи. В результате такого взаимодействия цепь приобретает вид спирали (a-структура) (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Вторичная структура полипептида – α-спираль (по Албертс, Брей, Льюис и др., 1994).
3. Третичная и четвертичная структуры. Третичная структура образуется благодаря взаимодействию между собой сложных радикалов аминокислотных остатков в составе одного белка. Например, удаленные друг от друга в полипептидной цепи две аминокислоты, содержащие в составе радикалов серу, могут образовывать дисульфидные мостики, или S-S связи. Благодаря подобным взаимодействиям полипептидная спираль сворачивается и приобретает специфическую форму, например глобулы. Большинство белков глобулярные: общая формула их молекул более или менее сферическая. Известны и фибриллярные белки. Их молекулы в рабочем состоянии вытянуты в волокно. Пространственная конфигурация полипептидной молекулы играет важную роль в осуществлении ее функции.
Четвертичная структура белка представляет собой сложное функциональное объединение нескольких полипептидных молекул с третичной структурой. Например, молекула белка гемоглобина включает в себя четыре полипептида с третичной структурой: две молекулы a-гемоглобина и две молекулы b-гемоглобина. Кроме того, в центре этой сложной молекулы находится гетероциклическое