Биологические полимеры. Строение белков

Полимеры представляют собой высокомолекулярные органические соединения, состоящие из мономеров, которые соединяются посредством ковалентных связей в длинные цепи. Биологические полимеры входят в состав живых организмов, их них строится основная масса клеток. Цепи мономеров могут быть линейными и разветвленными. Различают регулярные и нерегулярные полимеры.

1.      Регулярные полимеры состоят из идентичных мономеров. Если мономер обозначить буквой А, то такой полимер будет выглядеть как последовательность одинаковых букв А-А-А-А-А...А. Сюда относятся полисахариды, например, крахмал, целлюлоза, а также нуклеиновые кислоты. Фактически полисахариды состоят из чаще одинаковых повторяющихся моносахаридов — глюкозы. Также и нуклеиновые кислоты состоят из повторяющихся нуклеотидов с азотистыми основаниями.

2.      Нерегулярные полимеры — созданы из разных мономеров, в последовательности которых нет строгой закономерности. Буквенно их можно обозначить как А-Б-В-Б-А-В... Сюда относятся белки, состоящие из 20 очень разных аминокислот.

3.      Белки к тому же — линейные полимеры, они напоминают цепочки, как правило, не прямые, а изогнутые, перепутанные и переплетенные. Выглядят белки чаще всего либо как компактные шары — глобулы, либо как фибриллы — вытянутые структуры.

Строение молекулы белка

Молекула белка имеет значительный размер, за что и получила название макромолекулы. Помимо кислорода, углерода, водорода и азота в составе белковой молекулы обнаруживаются железо, фосфор, сера. Как мы уже сказали, все невероятное разнообразие белков обеспечивают всего 20 аминокислот. Но эти кислоты-мономеры складываются, словно кирпичики, в огромные строения. В каждой молекуле может быть как сотня мономеров, так и свыше тысячи!

Всякая аминокислота имеет свое особое название и свойства. Каково строение аминокислоты?

1.      Аминогруппа (NH₂), имеющая основные свойства.

2.      Карбоксильная группа (COOH), имеющая кислотные свойства.

3.      Радикал — если первые две части одинаковы у аминокислот, то радикал имеет особое строение и придает кислоте «оригинальность».

Взаимодействие аминокислот и образование пептидной связи

1.      Сближение аминогруппы и карбоксильной группы двух аминокиcлот.

2.      Выделение молекулы воды.

3.      Образование пептидной связи между С и N.

Рассмотрим вопросы, встречающиеся в тестах по биологии:

1.      В белковой молекуле амфотерные свойства белкам придают радикалы аминокислот (кислотно-основные группы боковых радикалов аминокислот).

2.      Что придает амфотерность именно аминокислотам? Самим аминокислотам амфотерность сообщает наличие в их молекуле амино- и карбоксильной групп. Щелочные свойства аминокислотам придает аминогруппа, кислотные — карбоксильная.

3.      Радикалы придают одним аминокислотам гидрофильные, а другим — гидрофобные свойства.