Учебно-методический комплекс ферганский филиал узбекского государственного университета физической культуры и спорта

Строение и структурная организация белков.
Белки – это полимеры различных аминокислот, связанные между собой пептидными связями. Ковалентная пептидная связь образуется при взаимодействии карбоксильной группы одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты с выделением воды.

NН₂–СН-СООН+Н₂N-СН-СООН Н₂N–СН–СН–СО–НN–СН-СООН

R₁R₂R₁R₂

При взаимодействии двух аминокислот образуется дипептид, трех – трипептид, четырех – тетрапептид, пяти – пентапептид и т.д. А из десятков, сотен, тысяч остатков аминокислот образуются полипептидные цепи белковой молекулы.

Для полипептидов и белков характерна биуретовая реакция: образование фиолетовой окраcки при добавлении к щелочному раствору белка или полипептида слабого раствора сернокислой меди.
Структура белковых молекул отличается сложностью и своеобразной организацией. Различают четыре уровня структурной организации молекул белка: первичный, вторичный, третичный и четвертичный.
Первичная структура белковой молекулы представляет собой количество аминокислотных остатков, входящих в состав белка и последовательность расположения их в полипептидной цепи. Последовательность аминокислот в полипептидной цепи определяет важнейшие физико-химические и биологические свойства белка и является уникальной в каждом отдельном случае.
Полипептидная цепь белка находится не в одной плоскости, а представляет определенную конфигурацию – вторичную структуру. Конфигурация белковой молекулы не хаотична, она находится в соответствии с первичной структурой. Наиболее изучены две конфигурации полипептидных цепей:  и  - конфигурации. В пространстве полипептидная цепь располагается в виде спирали (-конфигурация), каждый виток которой вокруг воображаемого цилиндра образует четыре аминокислотных остатка (3,6). Эта спиральная структура становится устойчивой благодаря наличию водородных связей между –СО – и NН – группами полипептидных цепей. Некоторые белки образуют  - конфигурацию, представляющую собой как бы последовательный ряд листов, расположенных под углом друг к другу (складчатая структура).
Все природные белки имеют более высокий порядок пространственной организации - третичную структуру, в образовании которой принимают участие различные связи: водородные, дисульфидные, ионные, гидрофобные взаимодействия. Конфигурация белковых молекул может быть глобулярной (шарообразной или яйцевидной) или фибриллярной (нитевидной). Некоторые белки могут существовать как в глобулярной, так и в фибриллярной форме.
Третичная структура – уникальное для каждого белка расположение в пространстве полипептидной цепи, зависящее от количества и чередования аминокислот, т.е. предопределенное первичной структурой белка.
И наконец, четвертичная структура белков. Под четвертичной структурой понимают соединение отдельных полипептидных цепей (субъединиц), обладающих своей первичной, вторичной и третичной структурами, в более сложную белковую молекулу, единую по структурной и функциональной роли. Ее часто называют субъединичной структурой.