Белки или по другому протеины - это самые многочисленные и разнообразные органические соединения, среди биополимеров они имеют первостепенное значение. Молекулы белков очень большого размера, поэтому такие молекулы принято называть - макромолекулы.
Основной состав белков: углерод, кислород, водород и азот.
Дополнительные вещества (могут входить в состав): сера, фосфор, железо.
Мономерами белков являются аминокислоты. Известно 20 аминокислот, которые в различных сочетаниях и комбинациях образуют белки и обеспечивают их бесконечное разнообразие.
Белки очень разнообразны, отличаются друг от друга:
- Составом мономеров (аминокислот)
- Числом мономеров в составе (от ста до нескольких тысяч)
- Последовательностью мономеров (порядок следования)
Каждая аминокислота, образующая белки, имеет свое название и свойства. Общая формула их такова:
Через аминогруппу и карбоксильную группу происходит соединение аминокислот между собой и собственно образование белка.
При соединении двух аминокислот межу собой выделяется молекула воды, а электроны, которые освобождаются в процессе этой реакции образуют пептидную связь между двумя кислотами. Из-за этой специфической связи белки так же называют полипептидами.
Вот так выглядит соединение аминокислот и образование пептидной связи:
У белков разные пространственные конфигурации. В их строении различают четыре уровня организации структуры:
- Первичная - цепочка из последовательности аминокислот. Эта цепочка уникальна для каждого белка и определяет его дальнейшую структуру и свойства.
- Вторичная структура - такую структуру имеют большинство белков. Имеет вид спирали. Это закрученная в спираль первичная структура, которая удерживает такую форму за счет водородных связей между группами -CO и -NH у разных аминокислотных остатков.
- Третичная структура - трехмерная "упаковка" полипептидной цепи. У каждого белка она специфична. Эта конфигурация называется - глобула. Химические связи тут разнообразны, возникают между радикалами аминокислот.
- Четвертичная структура - её образуют далеко не все белки. Образуется за счет соединения между собой нескольких глобул в сложный комплекс.
Разрушение белковой структуры называется - денатурация белка. Если разрушается первичная структура - белок не восстанавливается.
Белки бывают простые - в их составе только аминокислоты
Белки бывают сложные - в их составе могут быть: жиры (липопротенины), углеводы (гликопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины) и др.
Функции белков:
- Энергетическая - они один из источников энергии в клетке. Из 1 г белка - 17,6 кДж энергии
- Строительная (пластическая) - основная функция. Входят в состав всех мембран и органоидов клетки.
- Каталитическая (ферментативная) - ускоряют биохимические реакции организма
- Двигательная - это делают сократительные белки.
- Транспортная
- Защитная
- Регуляторная - эта функция характерна для белков-гормонов.
- Сигнальная