О природе живого: механизмы и смысл - Ичас М.
ISBN 5-03-002805-6
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 5-5. Двадцать различных аминокислот, встречающихся в белках. За исключением пролина, все аминокислоты имеют в основе своей оди-R
наковую структуру, Н- О —СООН я отличаются друг от друга только NH2
строением группы R.
NH.
н ¦
с—н /\
соон
глицин
NH
н
нсн
I
с—н / \
АЛАНИН
Н
НСН
н
нсн
-с<^н
СООН NH
соон
ВАЛИН
Н н
нсн_______.сн
н
нсн с—н / \ nh2 ncooh
ЛЕЙЦИН
н
нсн
N
н^н
нсн
>С~Н
NH
соон
ИЗОЛЕЙЦИН
н
сн I н н<рн
нсн
^А-н
nh2 соон
МЕТИОНИН
он
I
нсн
ц
nh2 соон
СЕРИН
NH
н
нсн
I
неон
I
/V
соон
ТРЕОНИН
SH
I
нсн
/с\н nh2 соон
ЦИСТЕИН
Н
НС-
н
сн
1 1 '
нсн с-н
\ /\
NH соон
ПРОЛИН
<роон нсн
Ан
NH2 СООН NHf 'COOH АСПАРАГИНОВАЯ ГЛУТАМИНОВАЯ
^ООН
нсн
нАн
..Л"
КИСЛОТА
КИСЛОТА
о
I
нсн
Lh
NHo СООН
ОН
0
нАн
1
С-Н / \
NHo СООН
.ФЕНИЛАЛАНИН ТИРОЗИН
N^NH
41
/-Н
NH
ГИСТИДИН
HN
НСН
.С-Н
/V
соон nh2 СООН
ТРИПТОФАН
nh2
нАн
нАн
нсн
нбн
^ _ц
nhJ* ^соон
ЛИЗИН
•^NH
нбн
НСН НСН ^-6—Н NH2 чсоон АРГИНИН
С—NH-
NH
нсн
Ан
соон
С — ЫИг
нсн
нсн
нсн
АСПАРАГИН
/J-н
NH2 COOH ГЛУТАМИН
ство, получает с пищей те же аминокислоты, из которых состоят его собственные белки. Это сильно облегчает круговорот веществ в системах живых организмов.
Последовательность аминокислот
Если просто сказать, что белки — это полимеры, построенные из 20 разных аминокислот, мы упустим из виду один важный момент. Для химика не составляет труда взять раствор аминокислот, создать необходимые условия и заставить аминокислоты образовать пептидные связи, получив в результате длинные молекулярные цепочки. Однако в таких цепочках расположение аминокислот будет случайным и каждая из образовавшихся молекул будет отличаться от всех других. Между тем в каждом из природных белков порядок расположения отдельных видов аминокислот всегда один и тот же. Из этого очевидно, что живая система, синтезируя белок, использует информацию о том, какая последовательность аминокислот должна быть у этого белка. При химическом синтезе такой важнейшей информации нет.
Если представить каждый вид аминокислот буквой, то их последовательности в одной из цепей инсулина коровы и человека можно записать так:
Человек: g=i=v=e=q=c=c=t==s=i=c=s=l—y=q...
Корова: g=i=v=e=q=c=c=a=s=v=c=s=l=y=q...
В обоих случаях последовательность аминокислот строго постоянна, и каждая молекула инсулина коровы или человека идентична всем остальным. Именно эта последовательность определяет, что это за белок.
Трехмерная структура белков
Если оставить в стороне детали, то самое важное то, что аминокислотная последовательность белка определяет его пространственную трехмерную структуру.
Большинство белков действует как катализаторы, и это связано с существованием у них так называемых активных центров — углублений, по своей конфигурации соответствующих субстратам, т. е. молекулам, превращение которых катализируется данным белком (рис. 5-6, А). Молекулы, хотя бы незначительно отличающиеся от субстратов, к этим углублениям “не подходят", и
СУБСТРАТ
-и»4-
ФЕРМЕНТ
Ш
ФЕРМЕНТ-СУБСТРАТНЫЙ КОМПЛЕКС 1