Решебник по биологии 10 класс Беляев | Страница 25

Белковые молекулы имеют свою иерархическую структуру, которая состоит из нескольких уровней организации. Каждый из этих уровней определяет особенности и функции, свойственные белку. Например, первичная структура определяется порядком чередования аминокислот в пептидной цепи (рисунок 6.1). Замена хотя бы одного аминокислотного звена в белковой молекуле поменяет ее свойства.

Вторичная структура представляет собой пространственное расположение белковой цепи, которая может быть представлена двумя типами: альфа-спиралью и бета-складкой. Спираль может быть свернута в глобулу – клубок, который образуется за счет сближения участков полипептидной цепи (рисунок 6.2).

Большинство белков, которые имеют третичную структуру в форме глобулы, растворяются в водной среде. Для каждого вида таких белков характерна своя уникальная форма клубка с петлями и изгибами (рисунок 6.3). Третичная структура полностью зависит и от первичной структуры, и от аминокислотного состава белка.

Некоторые виды белков, например, гемоглобин, могут состоять из нескольких полипептидных цепей, которые различаются по первичной структуре. Объединяясь вместе, они создают сложный белок, который обладает как третичной, так и четвертичной структурой, что мы видим на рисунке 6.4.

Многообразие белков можно пояснить несколькими причинами. Во-первых, у каждого живого организма свой уникальный генетический код, который отвечает за последовательность аминокислот в белке. Любые изменения в нем, например, мутации, приводят к изменениям в структуре и функциях белка.

Во-вторых, имеет место модификация белков, которая происходит после синтеза и может также менять их структуру и функции.

В-третьих, на многообразие белков влияет механизм регуляции транскрипции и трансляции генов.

Белки и углеводы представляют собой два типа биополимеров, которые содержатся в живых организмах. Белки состоят из аминокислот, углеводы – из моносахаридов. У белков сложная трехмерная структура, которая определяет их функции, у углеводов – более простая структура. Белки более разнообразны по сравнению с углеводами благодаря большому количеству возможных последовательностей аминокислот и сложным взаимодействиям между ними. У углеводов также есть некое разнообразие, но обусловлено оно различными конфигурациями моносахаридов и их связей.

Отличаются они и по функциям. Белки отвечают за поддержание структуры клеток и тканей, передачу сигналов, катализ реакций, защиту от инфекций. Углеводы – за клеточное прикрепление и распознавание, энергетический запас. Также белки дольше перерабатываются в организме, чем углеводы. Это обусловлено различной сложностью структуры белков и механизмами обработки их в клетках.

Сходство белков и углеводов в том, что они относятся к углеродным соединениям, а значит, называются органическими. Они состоят из повторяющихся мономерных единиц и в клетках выполняют целый ряд важных функций: хранение энергии, регуляция метаболизма, коммуникация между клетками и создание различных структурных элементов в клетках и тканях (клеточные мембраны скелетные структуры).

Молекулы белков состоят из остатков аминокислот. Замена одного аминокислотного звена другим в белковой молекуле не изменяет ее свойств. Белки, в которых больше аминокислот с гидрофобными радикалами, принимают в воде форму глобулы. Фибриллярные белки нерастворимы, потому что в них больше доля аминокислот с гидрофобными радикалами.

Молекулы белков состоят из остатков аминокислот. Замена одной аминокислоты может привести к изменению свойств белка. Глобулярные белки растворимы в воде. А это значит, что доля гидрофильных аминокислот в них больше, чем доля гидрофобных. Фибриллярные белки нерастворимы, потому что в них больше доля аминокислот с гидрофобными радикалами.

При обратимой денатурации белков нарушаются вторичная, третичная и четвертичная структуры, а при необратимой – первичная.

Денатурация – это сложный процесс, во время которого под влиянием внешних факторов (действие кислот, механические воздействия, температура и т.д.) происходит изменение вторичной, третичной и четвертичной структур белковой макромолекулы. В переводе с латинского языка слово «denaturatus» означает «лишенный природных свойств», где приставка «de» означает отделение или удаление и «natura» – природа, естество.

Биологическими катализаторами называют ферменты, которые в большинстве своем являются белками и помогают протеканию химических реакций, но сами не меняются в процессе.

Наиболее эффективным неорганическим катализатором, который ускоряет разложение пероксида водорода, является катализатор на основе дихромата калия. Он ускоряет процесс разложения пероксида водорода путем окисления до воды и кислорода, работая методом ускорения скорости реакции, но, не меняя ее.