Строение, свойства, классификация аминокислот
Структура белков
При изучении состава белков было установлено, что все они построены по единому принципу и имеют четыре уровня организации: первичную, вторичную, третичную, а отдельные из них и четвертичную структуры.
Первичная структура. Представляет собой линейную цепь аминокислот, расположенных в определенной последовательности и соединенных между собой пептидными связями. Пептидная связь образуется за счет α-карбоксильной группы одной аминокислоты и α-аминной группы другой.
Аминокислоты могут объединяться в длинные цепи, образуя между собой пептидные связи. Две аминокислоты при этом образуют дипептид; если к нему добавить еще одну, то возникнет трипептид и т.д. Пептиды, содержащие до 10 аминокислот, называют олигопептидами, а до 50 - полипептидами. Полипептиды, содержащие более 50 аминокислот, уже называют белками, хотя это название чаще используют для соединений, содержащих более 100 аминокислот.
Аминокислотные звенья, входящие в состав пептида, обычно называют аминокислотными остатками. Они уже не являются аминокислотами, так как в результате образования пептидных связей у каждой из них не хватает одного атома водорода в аминной группе и одного гидроксильного аниона в карбоксильной. Аминокислотный остаток, находящийся на том конце пептида, где имеется свободная α-аминная группа, называется аминоконцевым или N-концевым остатком; остаток же на противоположном конце молекулы, имеющем свободную карбоксильную группу,- карбоксиконцевым или С-концевым. Название пептидов образуется из названия входящих в них аминокислотных остатков в соответствии с их последовательностью, начиная с N-конца.
Вторичная структура. Представляет собой упорядоченную и компактную упаковку полипептидной цепи. По конфигурации она бывает в виде спирали и складчатой структуры.
Основу α-спирали составляет пептидная цепь, а радикалы аминокислот направлены кнаружи, располагаясь по спирали. Внешне α-спираль похожа на слегка растянутую спираль электроплитки. Такая форма характерна для белков, имеющих одну полипептидную цепь (альбуминов, глобулинов и др.).
Складчатая β-структура представляет собой плоскую форму и похожа на мехагармошки. Она характерна для белков, имеющих несколько полипептидных цепей, расположенных параллельно, β-структура встречается в таких белках, как трипсин, рибонуклеаза, кератин волос, коллаген сухожилий.
Образование вторичной структуры обеспечивается водородной связью. Она образуется при участии атома водорода, находящегося между двумя сильно отрицательными атомами, к одному из которых он (водород) имеет большее сродство.
Водородная связь является слабой, она легко образуется и так же легко разрывается. В молекуле белка этот вид связи образуется между водородом α-аминной группы одной пептидной связи и кислородом β-карбоксильной группы другой.
