Белки (ЕГЭ-ОГЭ)

Белки представляют собой природные гетерополимеры, сформированные из остатков альфа-аминокислот, соединённых пептидной связью. Эти макромолекулы растворимы, амфотерны, термолабильны и характеризуются высоким поверхностным зарядом.

Молекулы белков представляют собой линейные полимеры остатков α-L-аминокислот (мономеров) и могут содержать модифицированные аминокислотные остатки.

В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при этом при синтезе в большинстве случаев используются 20 стандартных аминокислот. Разнообразие их сочетаний обеспечивает белковым молекулам широкий спектр свойств. Кроме того, аминокислотные остатки часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут происходить как до функционального включения белка, так и во время его «работы» в клетке. В ряде случаев несколько различных белковых молекул объединяются в сложные комплексы, например фотосинтетический комплекс.

Секвенирование белков позволило установить аминокислотную последовательность первого белка — инсулина, за что Фредерику Сенгеру в 1958 году была присуждена Нобелевская премия по химии.

В конце 1950-х годов Максом Перуцем и Джоном Кендрю были впервые получены трёхмерные структуры белков гемоглобина и миоглобина методом дифракции рентгеновских лучей, за что в 1962 году они получили Нобелевскую премию по химии.

Функции белков в клетках живых организмов гораздо шире, чем у других биополимеров — полисахаридов и ДНК. Белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют ключевую роль в обмене веществ. Некоторые белковые молекулы выполняют структурные или механические функции, образуя цитоскелет, который поддерживает форму клетки. Кроме того, белки участвуют в сигнальных системах клеток, в иммунном ответе и регулируют клеточный цикл.

Денатурация белка представляет собой потерю его биологической активности и/или изменение физико‑химических свойств из‑за утраты четвертичной, третичной или вторичной структурной организации под действием факторов окружающей среды. Ренатурация представляет собой восстановление структурной организации белковой молекулы.

Белки являются важным компонентом рациона животных и человека (основными источниками служат: мясо, птица, рыба, молоко, орехи, бобовые и зерновые; в меньших количествах — овощи, фрукты, ягоды и грибы), поскольку в их организмах не синтезируются все незаменимые аминокислоты и часть должна поступать с пищей. В процессе пищеварения ферменты расщепляют потреблённые белки до аминокислот, которые затем используются для биосинтеза собственных белков организма либо распадаются для получения энергии.

Белки представляют собой сложные высокомолекулярные органические вещества, образованные цепями из L-аминокислот, связанных пептидной связью. Простые белки — протеины — состоят исключительно из аминокислотных остатков. Сложные белки — протеиды — помимо аминокислот включают нуклеиновые и фосфорные кислоты, углеводы и другие вещества.