Полипептиды и белки
– основные вещества живого организма. Их роль в обмене веществ уникальна, они выполняют все основные функции метаболизма:
1) Белки – пластический материал тканей
2) Белки – один из трех видов питательных веществ, необходимых организму.
3) Белковые структуры являются ключевыми в составе ферментов – биохимических катализаторов, «двигателей» метаболизма.
4) Белки играют ключевую роль в иммунитете – системе самозащиты организма от чужеродных веществ
5) Гормоны и вещества, регулирующие пути биохими-ческих превращений – это в основном, полипептиды и белки.
6) Тканевые рецепторы гормонов, биорегуляторов и лекарственных веществ также представляют собой белковые структуры.
По химическому строению
Полипептиды и белки – это биополимеры, состоящие из остатков аминокислот, связанных между собой пептидными связями
Считается, что полипептиды – это полимеры, содержащие до 100 аминокислотных остатков, более 100 остатков – это белки.
Особо выделяются олигопептиды – до 10 аминокислотных остатков.
У белков существует иерархия структур: 1) первичная, 2) вторичная, 3) третичная,
4) четвертичная структуры
Первичная структура полипептидов и белков
Полипептиды и белки образуются в результате поликонденсации α-аминокислот:
Последовательность аминокислотных остатков в цепи называется первичной структурой.
Пространственное строение белков и полипептидов
Высокомолекулярные полипептиды и белки кроме первичной структуры имеют более высокие уровни пространственной организации:
вторичную, третичную и четвертичную структуры.
ПЕПТИДНАЯ ГРУППА
Строение пептидной группировки определяет пространственное строение полипептидной цепи
Вторичная структура
1) α-спираль
Л.Полинг (1950 г.) расчетным путем показал, что для α-полипептиной цепи одной из наиболее вероятных является структура правозакрученной α-пирали. Вскоре это было экспериментально подтверждено методом рентгено-структурного анализа.
Между С=О 1-го и N-H 5-го аминокислотных остатков образуются водородные связи, направленные почти параллельно оси спирали, они скрепляют спираль. Боковые радикалы R расположены по периферии спирали:
2) β-складчатая структура
В этом виде вторичной структуры вытянутые одна вдоль другой полипептидные цепи образуют водородные связи между собой:
Третичная структура
α-Спираль, будучи достаточно протяженной, изгибаясь, складывается в клубок. Образуется глобула:
Образование глобулы происходит в результате взаимодействия боковых радикалов достаточно удаленных друг от друга.
Виды взаимодействия, формирующие третичную структуру
1) Водородные связи
2) Ионное взаимодействие
3) Гидрофобное взаимодействие
4) Дисульфидные связи
Четвертичная структура
Четвертичная структура – это агрегат субъединиц – глобул. Она формируется теми же видами взаимодействия, что и третичная структура:
Четвертичной структурой обладают сложные белки – гемоглобин, некоторые ферменты и др. Например, четвертичная структура гемоглобина: