Физическая биохимия - Фрайфелдер Д.
Скачать (прямая ссылка):
Полипептидные и полинуклеотидные цепи
Белки и полипептиды состоят из аминокислот. Химические формулы основных аминокислот приведены на рис. 1-1, где они сгруппированы в соответствии с их обычным расположением в белках. Аминокислоты, содержащие полярные группы, которые достаточно сильно взаимодействуют с водой (т. е. они сольваты-руются), называют гидрофильными аминокислотами. Вследствие сильного взаимодействия с водой гидрофильные аминокислоты обычно располагаются на поверхности белков, при этом достигается максимальное соприкосновение с водой. Многие аминокислоты, содержащие противоположные заряды (например, отрицательно заряженная карбоксильная и положительно заряженная аминогруппа), обычно взаимодействуют друг с другом с образованием водородных (Н) связей (рис. 1-2) и вследствие этого часто находятся в непосредственной близости. Неполярные аминокислоты не несут парциальных зарядов и не соль-ватируются заметно водой, они обычно располагаются внутри белка, тем самым сводя к минимуму соприкосновение с водой. Они называются также гидрофобными аминокислотами. Сульф-гидрильные группы (SH) аминокислоты цистеина могут взаимодействовать с SH-группой другой молекулы цистеина с образованием дисульфидного мостика (—S—S—).
При поликонденсации аминокислот между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой образуется ковалентная связь, называемая пептидной связью. Структура получающегося при этом соединения приведена на рис. 1-3, где Ri (так же как R2 и R$) представляет собой боковую цепь или отличающуюся группу аминокислоты.
Компонентами нуклеиновых кислот являются основания, формулы которых приведены на рис. 1-4. Эти основания состоят из относительно гидрофобных циклов, которые содержат группы, способные образовывать водородные связи; при этом получаются пары оснований, показанные на рисунке. Основание ковалентно связано с сахаром (2-дезоксн-о-ри6оза в ДНК или о-рибоза в РНК), к которому присоединена фосфатная группа; при поликонденсации таких веществ между мономерами возникают фос-фодиэфирные связи и образуются нуклеиновые кислоты, как показано на рис. 1-5. Когда между основаниями образуются водородные связи, полярная часть каждого из них становится менее доступной для воды; поскольку гетероциклы явно гидрофобны {особенно по сравнению с сахаром и заряженным фосфатным остатком), в нуклеиновых кислотах, где присутствуют водородные связи, основания расположены таким образом, что они ми-
Гийробильные аминокислоты (обычно располагаются на поверхности ?>елка)
о
j он сн, t
и U
nh с:н2 II !
H.N —С----N— Н
аргинин
Н
I
нл-с-с,
I OI I
СИ,
I
С—Null
О
Л)
ы
I ?¦
Н.Л1 —С—СГ
I N)H
СП,
I
СИ,
I
НС)
о
глутаминовая
кислота
N
ил-с-с:
I
сн,
I
си,
I
С— NH
ОН
н
I „
IbN —С—с; CH.,
I
CH.,
I ¦ сн,
I ‘
H,N — СН, лизин
ОН
н
