Белок — это не просто еда
Белок — это мышцы, ферменты, гормоны, антитела, рецепторы. Все клеточные процессы выполняются белками. Белки (протеины) — высокомолекулярные биополимеры, построенные из аминокислот. Самые универсальные молекулы жизни: каждая клетка содержит тысячи разных белков, каждый с точной функцией.
Аминокислоты — строительные блоки
20 стандартных аминокислот. Каждая содержит: аминогруппу (–NH₂), карбоксильную группу (–COOH) и радикал (R-группу) — именно радикал делает их разными. 9 из 20 — незаменимые: организм не синтезирует, нужны с пищей (лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин + гистидин). Животный белок «полный» — содержит все незаменимые; большинство растительных — неполные.
Уровни структуры
Первичная — последовательность аминокислот в цепи, связи ковалентные (пептидные). Вторичная — α-спираль или β-складчатый лист, удерживаются водородными связями. Третичная — трёхмерная форма цепи: гидрофобные взаимодействия, дисульфидные мостики, ионные связи. Четвертичная — несколько цепей (субъединиц), как гемоглобин (4 субъединицы).
Функции белков
Ферменты (катализаторы) — ускоряют реакции в миллионы раз: амилаза расщепляет крахмал, ДНК-полимераза копирует ДНК. Структурные — коллаген (соединительная ткань), кератин (волосы, ногти), актин и миозин (мышцы). Транспортные — гемоглобин (кислород). Защитные — антитела (иммунитет). Сигнальные — инсулин, гормон роста. Рецепторные — воспринимают сигналы.
Денатурация
Денатурация — разрушение пространственной структуры белка без разрыва пептидных связей. Причины: нагрев (яичный белок при жарке), кислоты (скисание молока), щёлочи, органические растворители. Денатурированный фермент теряет активность — форма определяет функцию. Некоторые белки ренатурируются (восстанавливают форму) после снятия нагрузки. Применение: пастеризация убивает бактерии (денатурирует их белки), стерилизация инструментов.