ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Белки и нуклеиновые кислоты из "Химия" Белки — это азотсодержащие высокомолекулярные органические вещества со сложным составом и строением молекул. [c.18] Белки наряду с углеводами и жирами являются основной составной частью нашей пищи. С белками связаны все жизненные процессы. Белки входят в состав клеток и тканей всех живых организмов. [c.18] Состав и строение. В состав белков входят углерод водород, кислород и азот. Большинство белков содержит кроме того, серу, а иногда еще фосфор, железо и некоторые другие элементы. Относительная молекулярная масса бел ков очень большая. Так, например, относительная молеку лярная масса белка, входящего в состав куриного яйца равна 36 000, а одного из белков мышц достигает 150 000 У некоторых других белков относительная молекулярная масса составляет 300 000 и более. [c.18] В результате гидролиза белков чаще всего получают 20 различных аминокислот. Если в состав молекулы белка входит только по одной молекуле каждой из этих 20 аминокислот, то они, соединяясь друг с другом, могут дать свыше 2,4-10 различных комбинаций. Вот почему так разнообразны и сложны по строению молекулы белков. [c.18] Первое исходное вещество — глицин — образуется при гидролизе клея, полученного из субпродуктов животных, второе — аланин — можно получить почти из всех белков. [c.19] В молекулах белков аминокислотные остатки повторяются многократно в строгой последовательности. Эта последовательность аминокислотных звеньев в линейной полипеп-тидной цепи называется первичной структурой белковой молекулы (рис. 1). [c.19] Пространственная конфигурация белковой молекулы, напоминающая спираль, образуется благодаря многочисленным водородным связям между группами —СО— и —ЫН— (рис. 2). Такая структура белка называется вторичной. [c.19] В пространстве закрученная в спираль полипептидная цепь образует третичную структуру белка (рис. 3). Она поддерживается взаимодействием разных функциональных групп полипептидной цепи. Так, например, между атомами серы часто образуется дисульфидный мостик (—5—8—), между карбоксильной группой и гидроксильной группой имеется сложноэфирный мостик, а между карбоксильной группой и аминогруппой может возникнуть солевой мостик. Для этой структуры характерны и водородные связи. Третичная структура белка во многом обусловливает специфическую биологическую активность белковой молекулы. [c.19] Некоторые белковые макромолекулы могут соединяться друг с другом и образовывать относительно крупные агрегаты. Подобные полимерные образования белков, где мономерами являются макромолекулы белка, называются четвертичными структурами. Примером такого белка является гемоглобин, который представляет комплекс из четырех макромолекул (рис. 4). Оказывается, что только при такой структуре гемоглобин способен присоединять и транспортировать кислород в организме. [c.20] Белок — высшая форма развития органических веществ. В нем объединяются признаки разных классов органических соединений, что в своем сочетании дает совершенно новые качества, выполняющие большую роль в жизненных процессах организма. Подробнее о коллоидных растворах см. на с. 80. [c.20] Физические свойства. Белки бывают растворимые в воде и нерастворимые. Некоторые из них с водой образуют коллоидные растворы. [c.20] Химические свойства. 1. Для белков характерны реакции, в результате которых выпадает осадок. В одних случаях полученный осадок при избытке воды вновь растворяется, а в других — происходит необратимое свертывание белков, т. е. денатурация, в результате чего их молекулы подвергаются необратимым химическим изменениям. Так, например, этанол осаждает белки по-разному. Если на белок яйца кратковременно подействовать его разбавленным раствором, то полученный осадок можно растворить в воде. Но если на белок подействовать неразбавленным спиртом, то происходит денатурация. [c.20] Превращение белков в организме. В организмах животных и человека под влиянием ферментов (пепсина, трипси--на, эрепсина и др.) происходит гидролиз белков. В результате этого образуются аминокислоты, которые всасываются ворсинками кишечника в кровь и используются для образования белков, специфических данному организму. Синтез белков идет с поглощением энергии. Эту энергию доставляют молекулы АТФ. (Повторите из учебника Общая биология 42.) В организме одновременно с синтезом белков непрерывно происходит и полное их разрушение, вначале до аминокислот, а затем до оксида углерода (IV), аммиака, мочевины и воды. При этих процессах выделяется энергия, но Б меньшем количестве, чем при распаде углеводов и жиров. [c.21] Успехи в изучении и синтезе белков. Уже первое ознакомление с белками дает некоторое представление о чрезвычайно сложном строении их молекул. На современном этапе развития химической науки еще очень трудно выявить структуры молекул белков. Первый белок, у которого в 1954 г. удалось расшифровать первичную структуру, был инсулин (регулирует содержание сахара в крови). Для этого потребовалось почти 10 лет. Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепочек. Одна из них содержит 21, а другая—30 аминокислотных остатков, В настоящее время осуществлен синтез инсулина. Для получения одной из полипептидных цепочек потребовалось провести 89 реакций, а для получения другой —138. В живых организмах синтез белков происходит очень быстро (иногда почти мгновенно), поэтому ученые настойчиво изучают его механизм. [c.21] Широкие исследования в области создания микробиологической промышленности по производству искусственных пищевых продуктов принадлежат известному советскому ученому А. Н. Несмеянову. Его работу продолжают другие ученые. В настоящее время уже разработаны пути получения более 120 разных видов искусственных мясных и рыбных продуктов. Практическое осуществление этих путей ведется в двух основных направлениях. Одно из них основано на использовании белков растений, например сои, другое — на использовании белков продуктов, полученных микробиологическим путем из нефти. [c.22] Ответьте на вопросы и выполните упражнения 1—8 (с. 24). [c.22] Вернуться к основной статье