Электронный образовательный ресурс "Белки и нуклеиновые кислоты"

Белки (полипептиды)  биополимеры, построенные из остатков

 -аминокислот, соединенных пептидными связями.

Пептидной связью называют амидную связь – CO – NH –, образованную при взаимодействии  -аминокислот за счет реакции между аминогруппой NH 2 одной молекулы и карбоксильной группы COOH – другой.

Макромолекулы природных полипептидов (белков) состоят из остатков

 -аминокислот - NH - C Н( R )-С O -

В составе радикала R могут быть открытые цепи, карбо- и гетероциклы,

а также различные функциональные группы (- SH , - OH , - COOH , - NH 2 ).

Схема образования полипептида

Макромолекулы белков имеют строго упорядоченное химическое и

пространственное строение, исключительно важное для проявления ими определенных биологических свойств.

Выделяют 4 уровня структурной организации белков:

Первичная структура

Вторичная структура

Третичная структура

Четвертичная структура

Первичная структура – определенный набор и последовательность

 -аминокислотных остатков в полипептидной цепи .

Вторичная структура –

конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей между группами N–H и С=О.

Одна из моделей вторичной структуры –  -спираль .

Третичная структура

– форма закрученной спирали в пространстве,

образованная главным образом за счет дисульфидных мостиков -S-S-,

водородных связей, гидрофобных и ионных взаимодействий.

Четвертичная структура

агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных полипептидных цепей.

Функции белков в природе:

• каталитические (ферменты);
• регуляторные (гормоны);
• структурные (кератин шерсти, фиброин шелка, коллаген);
• двигательные (актин, миозин);
• транспортные (гемоглобин);
• запасные (казеин, яичный альбумин);
• защитные (иммуноглобулины) и т.д.

Гидролиз

При гидролизе белков образуются аминокислоты.

Денатурация.

При нагревании белков происходит разрушение сначала четвертичной, потом третичной структуры белка и так далее. При прекращении нагревания молекулы белка снова объединяются в сложные структуры. Следовательно, полностью разрушить белок можно только при очень высоком нагревании, при котором разрушается первичная структура – полипептидная цепь.

Цветные реакции:

Для белков характерно сворачивание и образование жёлтого осадка при действии азотной кислоты (ксантопротеиновая реакция) и образование фиолетового окрашивания при взаимодействии белка с гидроксидом меди ( II) ( биуретовая реакция)

Модель синтеза белковой молекулы в рибосоме

Нуклеиновые кислоты  это биополимеры, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев  нуклеотидов.

Поэтому их называют также полинуклеотидами.

В состав нуклеотида  структурного звена нуклеиновых кислот  входят три составные части:

• азотистое основание - пиримидиновое или пуриновое
• углевод (моносахарид) - рибоза или дезоксирибоза

• остаток фосфорной кислоты

Пуриновые и пиримидиновые азотистые основания

Макромолекула ДНК представляет собой две параллельные неразветвленные полинуклеотидные цепи, закрученные вокруг общей оси в двойную спираль .

Такая пространственная структура удерживается множеством водородных

связей, образуемых азотистыми основаниями, направленными внутрь

спирали. Водородные связи возникают между пуриновым основанием одной

цепи и пиримидиновым основанием другой цепи.

Эти основания составляют

комплементарные пары (от лат. complementum - дополнение).

Вопросы для контроля:

Каково строение белковых макромолекул?

Какие виды нуклеиновых кислот вам известны? Каково их строение?

В чём сущность принципа комплементарности азотистых оснований?

Почему белковая пища – мясо, яйца – легче усваиваются организмом после термической обработки?

Почему молекула ДНК не принимает непосредственного участия в биосинтезе белка?