Question

Объясните связь структуры белка с выполняемой ими функцией.

Answer 1

Объяснение:

Структура белков — расположение атомов молекулы белка в трёхмерном пространстве. Белки являются полимерами — полипептидами, последовательностями, составленными из мономеров — различных L-α-аминокислот. Обычно белок, состоящий менее чем из 50 аминокислот, называют пептидом[1]. Для того, чтобы осуществлять свои биологические функции, белки сворачиваются в одну или несколько особых пространственных конфигураций, обусловленных рядом нековалентных взаимодействий, таких, как водородные связи, ионные связи, силы Ван-дер-Ваальса. Для понимания того, как функционируют белки на молекулярном уровне, необходимо определить их трёхмерную структуру.

Answer 2

Связь между структурой белка и его функцией базируется на принципах молекулярной биологии и химии. Белки выполняют широкий спектр функций в организмах, таких как катализ химических реакций, транспорт молекул, поддержание структуры клеток и тканей, сигнальные передачи и многое другое. Структура белка определяет его функцию, так как она определяет, каким образом белок взаимодействует с другими молекулами.

Структура белка состоит из трех уровней: первичная, вторичная, третичная и, иногда, кватернирная структура.

1. Первичная структура: Это последовательность аминокислот, из которых состоит белок. Каждая аминокислота имеет свою уникальную химическую структуру и боковую цепь. Первичная структура определяется генетической информацией, закодированной в ДНК.

2. Вторичная структура: Это пространственная организация участков первичной структуры. Два наиболее распространенных типа вторичной структуры - это α-спираль и β-складка. Вторичная структура образуется за счет водородных связей между аминокислотами.

3. Третичная структура: Это трехмерное пространственное расположение всего белка. Она определяется взаимодействием боковых цепей аминокислот и может включать свертывание и складывание различных участков. Третичная структура существенна для функционирования белка, так как она определяет активные центры и молекулярные поверхности, с которыми белок может взаимодействовать.

4. Кватернирная структура: Этот уровень структуры относится к некоторым белкам, состоящим из нескольких полипептидных цепей, называемых субъединицами. Кватернирная структура определяет, как эти субъединицы связаны друг с другом и как они взаимодействуют.

Функция белка определяется его структурой, так как конкретная структура обеспечивает специфичные химические и физические свойства белка, позволяющие ему выполнять определенную функцию. Например, активный центр белка, содержащий аминокислоты с определенными свойствами, может специфически взаимодействовать с молекулами-субстратами для катализа химических реакций. Функции транспорта и связывания также зависят от специфических областей на поверхности белка, которые могут взаимодействовать с другими молекулами.

Изменение структуры белка может привести к потере его функции или даже вызвать патологические состояния, так как дефективные белки могут неправильно взаимодействовать с другими молекулами в организме.