Строение белков

Согласно химическим свойствам аминов и карбоновых кислот, между соединениями этих классов возможно взаимодействие (за счет аминогруппы у аминов и карбоксильной группы у карбоновых кислот) с образованием амидов, характеризующихся наличием амидной (-CO-NН-) связи.

Аминокислоты являются соединениями со смешанными функциями: с одной стороны наличие аминогруппы (класс аминов), с другой стороны наличие карбоксильной группы (класс карбоновых кислот).

Поэтому, если взять две аминокислоты то между ними, также как между аминами и карбоновыми кислотами, возможна химическая реакция (взаимодействие карбоксильной группы одной молекулы аминокислоты с аминогруппой другой аминокислоты) также с образованием амидной связи.

Однако, в случае взаимодействия двух аминокислот, образующаяся амидная связь носит специфическое название – пептидная. Название связи пошло от названия группы соединений - пептиды.

Пептидами называются соединения, содержащие несколько аминокислотных остатков, связанных между собой амидной (пептидной) связью. Соединения с большим количеством пептидных связей называют полипептидами.

Условно, соединения, содержащие менее 100 остатков аминокислот, называю полипептидами, более 100 остатков – белками.

Белки построены более сложно, чем полипептиды. Однако фрагменты белковой молекулы могут рассматриваться как полипептидные звенья.

Согласно общепринятой теории молекула белка состоит из остатков a-аминокислот, линейно связанных между собой пептидными (-CO-NН-) связями:

--NH--CH--CO--NH--CH--CO--NH--CH--CO--NH--CH--CO--

½ ½ ½ ½

R R₁ R₂ R₃

Боковые заместители (R, R₁, R₂, R₃ и т.п.) могут быть как одинаковыми, так и отличаться друг от друга. Они могут содержать свободные амино- или карбоксильные группы, так как некоторые аминокислоты входящие в состав белка, содержат две аминогруппы (лизин) или две карбоксильные группы (аспарагиновая кислота). Помимо амино- или карбоксильных групп заместители могут содержать также или амидные или –OH и –SH группы.

Пептидные связи не являются единственными видами связей в белках. Отдельные пептидные цепи или их участки могут быть в отдельных случаях связаны между собой дисульфидными (-S-S-), солевыми и водородными связями или, как их часто называют, мостиками.

Солевые связи образуются между свободными (в боковых заместителях) амино- и кислотными группами.

Водородные связи в белках могут возникать между атомом кислорода карбонильной группы и атомом водорода амидной группы, а также за счет водорода оксигрупп оксиаминокислот и кислорода пептидных групп:

½ ½ ½ NH CH-R NH ½ ½ ½ ½ C=O···H-N C=O···H-O-C ½ ½ ½ ½ R-CH C=O R-CH ½ ½ ½