Ilushin

1.

Структ ура и ф ункции
бел ков
Научная презентация по биохимии

2.

Что такое белки?
Определение
Белки — сложные биомолекулы, состоящие из аминокислот,
соединённых пептидными связями. Они выполняют
множество жизненно важных функций в организме.
Ключевые характеристики:
Основа всех жизненных процессов
20 стандартных аминокислот
Уникальная трёхмерная структура

3.

Четы ре уров ня структ уры бел ка
01
02
Перв ичная структ ура
Вторичная структ ура
Последовательность аминокислот в полипептидной цепи.
Локальные конформации: α-спирали и β-складчатые
Определяется генетическим кодом и служит основой для
листы, стабилизированные водородными связями между
всех остальных уровней организации.
атомами основной цепи.
03
04
Третичная структ ура
Четвертичная структ ура
Общая трёхмерная форма белковой молекулы,
Объединение нескольких полипептидных субъединиц в
образованная взаимодействиями между боковыми
функциональный белковый комплекс.
цепями аминокислот.

4.

Визуализация структурных уровней
От простой последовательности к сложной архитектуре: каждый уровень определяет функциональные свойства
белка.

5.

Многообразие ф ункций бел ков
Катал итическая
Структ урная
Ферменты ускоряют биохимические реакции, снижая энергию
Коллаген, кератин обеспечивают механическую прочность тканей.
активации.
Транспортная
Защитная
Гемоглобин переносит кислород, альбумин — жирные кислоты.
Антитела нейтрализуют патогены, фибриноген участвует в свёртывании.
Сигнал ь ная
Дв игател ь ная
Гормоны и рецепторы обеспечивают межклеточную коммуникацию.
Актин и миозин обеспечивают мышечное сокращение.

6.

Примеры бел ков и их ф ункции
Гемоглобин
Ферменты
Антител а
Транспортирует кислород от лёгких к тканям.
Амилаза расщепляет крахмал, пепсин —
Y-образная структура иммуноглобулинов
Четвертичная структура из четырёх
белки. Активный центр комплементарен
позволяет специфично связываться с
субъединиц с железосодержащими гем-
субстрату, что обеспечивает специфичность
антигенами, запуская иммунный ответ
группами обеспечивает эффективное
катализа.
организма.
связывание O₂.

7.

Связь структ уры и
ф ункции
Структура определяет функцию — фундаментальный принцип
биологии. Изменение даже одной аминокислоты может
кардинально изменить свойства белка.
Активный центр фермента, антиген-связывающий сайт антитела,
кислород-связывающий карман гемоглобина — все эти
функциональные участки формируются благодаря точной
пространственной организации.

8.

Нарушения структуры белков
Мутации и заболевания
• Серповидноклеточная анемия: замена глутаминовой кислоты на
валин в β-глобине
• Муковисцидоз: делеция фенилаланина в белке CFTR
• Болезнь Альцгеймера: неправильная укладка белков тау и βамилоида
Денатурация
Потеря нативной структуры под действием температуры, pH,
химических агентов приводит к утрате функциональной активности.

9.

Значение для науки и медицины
Фундаментальные исследования
Понимание принципов укладки и функционирования белков расширяет знания о молекулярных основах
жизни.
Разработка лекарств
Рациональный дизайн препаратов основан на знании структуры белков-мишеней и механизмов их
действия.
Биотехнология
Создание рекомбинантных белков, белковая инженерия и синтетическая биология революционизируют
медицину и промышленность.

10.

Закл ючение
Белки — молекулярные машины жизни, чья структура
определяет их удивительное функциональное разнообразие.
Изучение структурно-функциональных взаимосвязей белков
открывает путь к пониманию фундаментальных принципов
биологии и созданию инновационных медицинских технологий.
Благодарим за внимание к миру белковых структур!