Білки

Белки

Белки — це ланцюжка амінокислот, виконують безліч функцій, найважливіша у тому числі — ферментативна, тобто регуляція хімічних реакцій живими организмах.

В основі життєдіяльності будь-якого організму лежать хімічні процеси. У кожній клітині вашого тіла відбуваються тисячі хімічних реакцій, і сукупність цих реакцій визначає вашу індивідуальність. У цьому грандіозної хімічної системі найважливішу роль грають молекули белков.

Давайте на початку нашої розмови білки поговоримо про їхнє будову. При конструюванні складних молекул ви можете піти двом шляхами: або скористатися систему модулів і починати збирати різноманітні великі молекули з невеличкого числа структурних одиниць, або виготовляти кожну молекулу за індивідуальним планом. Згадайте давні й нові методи будівництва. Раніше все елементи конструкції виготовляли тільки одному будинку, та інших будинках де вони зустрічалися. Нині такі споруди (якщо їх слід тільки можна відреставрувати) вважаються дуже гарним камінням і цінуються вище сучасних будівель. А сучасна метод будівництва у тому, щоб узяти вже готові однотипні деталі, чи модулі (цеглини, вікна, двері), і скласти з них будинок. Та й у такої системи, компонуючи серійні деталі по-різному, можна побудувати найрізноманітніші споруди. Аналогічний підхід реалізується у живих системах — структурна складність досягається з допомогою модульного принципу побудови. Саме такою підхід логічний з погляду теорії еволюції, оскільки вона дозволяє послідовно ускладнювати структури з появою нових модулей.

Основной структурної одиницею білків є амінокислоти. Молекули цього мають подібну структуру, трохи розрізняючи докладно. Вони уявляють собою ланцюжок атомів, з одного боку якою позитивно заряджений іон водню (М+), але в іншому — негативно заряджена гидроксильная група (ВІН-), що складається з кисню і водню. Від основний ланцюга відгалужуються бічні групи, різні до різних амінокислот. Живим організмах налічується 21 аминокислота.

Из амінокислот будується білок. Цей процес відбувається нагадує нанизування намистин на нитку. При зближення двох амінокислот іон водню (М+) а такою з'єднується з ОН--группой другий, і ще дві амінокислоти зв’язуються друг з одним з вивільненням молекули води. У цьому можливі найрізноманітніші поєднання амінокислот. Послідовність амінокислот в «намисті» називається первинної структурою білка. Оскільки бусиной може бути будь-яке з 21 амінокислоти, то навіть коротких білків дуже багато можливих варіантів первинної структури. Наприклад, існує 10 трильйонів способів зібрати білок завдовжки лише удесятеро аминокислот!

После того як визначено первинна структура білка, під впливом електростатичних взаємодій між різними бічними групами амінокислот, і навіть між амінокислотами й навколишнього їх водою білок приймає складну тривимірну форму. Нам найважливіше білки, які звертаються у скрутні сферичні структури, оскільки вони регулюють хімічні реакції живими організмах. (Інші типи білків, приміром, ті, у тому числі складаються волосся і інші структури тіла, мають таку форму.).

При взаємодії складних молекул між певними атомами кожної з молекул утворюється хімічна зв’язок. Однією лише здібності молекул до взаємодії замало освіти зв’язку. Дві молекули повинні зблизитися і прийняти таку орієнтацію, коли він атоми, здатні утворювати хімічні зв’язку, міг би зістикуватися, як космічні кораблі на орбіті. Тому тривимірна структура має першочергового значення для хімічних процесів, що у живих организмах.

Трудно повірити, щоб дві складних молекул, надані самі собі, випадковим чином розташувалися в просторі те щоб можна було їх взаємодія. Для перебігу хімічної реакції із відчутною швидкістю необхідна молекул, званих ферментами (див. Каталізатори і ферменти). Фермент притягує обидві молекули й надає їм орієнтацію, що забезпечує взаємодія. Щойно взаємодія сталося, фермент, виконав свою роботу, вивільняється і може повторити цю операцію з такою парою молекул.

Благодаря своєї складної структурі білки ідеально виходить із роллю ферментів. Кожній первинної структурі відповідає певна форма молекули білка і, отже, певна хімічна реакція, які цей білок каталізує. В усіх життєвих живих організмах первинна структура білка записана на молекулі ДНК (див. Центральна догма молекулярної біології). Отже, ДНК тримає під медичним наглядом весь організм, визначаючи спектр які виникають білків і, в такий спосіб, можливі хімічні реакции.

В принципі, по первинної структурі білка можна було б передбачити, якої форми матиме його молекула, отже, передбачити й природу хімічної реакції, в якої цього білка братиме участь. Тоді як цю проблему укладання білка настільки складна, що поки неможливо обчислити навіть за допомоги кращих комп’ютерів, і програмного забезпечення. Сьогодні це одну з основних невирішених проблем молекулярної биологии.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.