Каталитическая функция белков: примеры. Основные функции белков. Примеры строительной функции белка


В чем заключается строительная функция белков?

Белки – основа существования живой клетки. Они составляют большую часть ее элементов. Строительная функция белков заключается в их наличии во многих органах и тканях человека. Большинство плотных веществ состоит из белков. Например, мышцы, опорные ткани, ногти, волосы.

Белки – высокомолекулярные соединения. Например, молекула белка в несколько сот раз превышает по размерам молекулу воды. Любое белковое вещество образовывается за счет соединений, которые называются аминокислотами. Располагаются они в строгом порядке, следуя одна за другой, образуя длинную цепь, которая называется пептидной. Химические и биологические свойства белка определяются расположившимися в нем аминокислотами. Все выполняемые ими функции очень важны для живых организмов, и одна из них, строительная функция белков, находится в основе существования и развития всего живого.

Свойства белков

Исследования ученых доказали, что физические и химические свойства белка определяются присутствующими в нем аминокислотами, их количеством и последовательностью соединений.

Белки бывают:

  • нерастворимые и растворимые в воде;
  • неустойчивые, меняющиеся под незначительным воздействием на них, и устойчивые.

Бывают в виде:

  • длинных нитей;
  • соединения маленьких шарообразных молекул.

Однако при таком различном строении свойства белков строго отвечают выполняемым ими функциям. Например, белки в форме нитей присутствуют в мышцах, поскольку наделены способностью к сокращению. Белки легкорастворимые, со строением молекулы из маленьких шариков, выполняют функции транспортировки. Как катализатор используются белки с легко изменяемой структурой.

Функции белков

Каждое органическое вещество, находясь в теле, выполняет определенные функции. Рассмотрим, какие функции, обеспечивающие жизнедеятельность человека, выполняет белок:

  • Строительную. Белок используется при образовании оболочек и мембран клеток, в составе кровеносных сосудов, сухожилий. Строительная функция белков, (примеры описаны в статье) полностью проявляется в таких органах и тканях, как кожа, волосы, ногти и пр.

  • Двигательную.
  • Каталитическую. В организме человека постоянно происходят разные химические реакции. Регулируют скорость их прохождения ферменты, которые состоят из белков.
  • Транспортную. Белки осуществляют перенос по организму и всем тканям жизненно необходимых веществ. Например, белок гемоглобин переносит кислород.
  • Защитную. Иммунная система вырабатывает белки-антитела как реакцию на вредные чужеродные микроорганизмы, попавшие внутрь организма. Белки-антитела блокируют атаку вредных веществ. Также существуют белки крови – фибриногены, которые способны предостеречь организм от потери крови путем образования сгустка (сворачивание крови).
  • Гормональную. Гормоны отвечают за соблюдение равновесия в организме, регулируют обмен веществ, при этом большинство их состоит из белков или полипептидов.
  • Питательную. Например, белок казеин присутствует в грудном молоке и отвечает за насыщение малыша.

Строительная функция белка – одна из главных, отвечающих за нормальную жизнедеятельность организма.

Количество белков в организме человека

Наличие белков в каждой живой клетке составляет не меньше половины ее сухого веса. Вообще в составе всех белков присутствует только двадцать аминокислот, при этом различные белковые соединения отличаются между собой количеством повторов и последовательностью соединений. В зависимости от этого белки и выполняют разные функции, одна из которых, необходимая для продолжения жизни, – строительная функция белков.

Белки распределены по организму неодинаково.

Процентное соотношение белков к массе сухой ткани
Органы,ткани% белка к массе сухой ткани
Кожа63
Кости20
Зубы18
Мышцы80
Мозг45
Легкие82
Селезенка84
Печень 57
Жировые ткани14

Строительная функция белков

Где осуществляется она? В организме человека создание новых клеток и восстановление разрушенных тканей невозможно без наличия белка. Он также участвует в синтезе соков пищеварения, входит в состав иммунных тел, гормонов. Белок выполняет и энергетическую функцию: при больших физических нагрузках необходимо получать его для поддержания баланса питательных веществ организма.

Одна из основных функций белка – строительная. Если белок перестанет ее выполнять, живой организм не сможет существовать. Как проявляется строительная функция белков? Примеры белков и их действие на организм живых существ оисаны ниже:

  1. Кератин – белок, из которого состоят волосы, ногти; у животных – шерсть, рога, копыта. В зависимости от набора аминокислот, он может быть мягким и гибким, а может – жестким и прочным.
  2. Коллаген - присутствует в сухожилиях и хрящах, его волокна не растягиваются, поэтому мышечное усилие направляется на кости, к которым прикреплены мышцы.
  3. Эластин – белок, прочность которого не очень велика, при этом он имеет хорошую эластичность, под давлением способен легко растянуться. Находится в стенках сосудов.

Белок в клеточных скелетах

Строительная функция белка проявляется как в строении организма, так и в клетках – белки создают внутренний цитоскелет.

Существует три вида клеточного скелета:

  • микротрубочки;
  • микрофиламенты;
  • филаменты.

Микротрубочки – это трубочки, состоящие из белка тубулина. С их помощью компоненты клетки переносятся по ней.

Микрофиламенты состоят из белка актина. Они создают мелкую непрерывную сетку под наружной мембраной клетки, таким образом, делая ее упругой и прочной.

Наличие определенного вида белка в промежуточных филаментах определяется тем, в каких клетках они находятся. Исходя из исследований, считается, что филаменты придают клетке прочность.

Аминокислоты

Аминокислоты – это связь углерода, водорода, кислорода и азота и (иногда) серы. Аминокислот существует более 100 видов, однако у человека присутствует всего лишь 20. Одни из них организм вырабатывает сам, а другие необходимо получать из продуктов питания.

Аминокислоты делятся на три вида:

  1. Заменимые – организм их синтезирует сам.
  2. Незаменимые – получаются из продуктов питания.
  3. Условно-заменимые – аминокислоты, которые могут синтезироваться организмом, однако для этого необходимо присутствие определенного количества других аминокислот.

Важность аминокислот

Наличие в организме основного набора аминокислот обязательно, поскольку их недостаток отразится на нарушениях функциональности тех органов, за которые они отвечают. Например, дефицит лизина в крови провоцирует понижение уровня гемоглобина, что губительно отражается на состоянии здоровья человека.

Одна аминокислота называется пептидом, связь 3-100 аминокислот – это маленький белок. Белки могут состоять из 100-800 последовательно соединенных аминокислот.

Итак, строительная функция белков где осуществляется? Она может проявляться на клеточном уровне и в строении организма человека. Белковые рецепторы содержатся и в цитоплазме, и в мембране клеток. Существующие моторные белки функционируют для обеспечения двигательной функции организма, например участвуют в сокращении мышц, перемещении клеток.

Строительная функция белков заключается в том, что белки присутствуют в клеточных мембранах, формируют скелет клетки, входят в состав рибосом, хромосом и других жизненно важных формирований.

Путь белка при строительной функции

Белок, выполняющий строительную функцию, проходит свой путь. Например, путь, который проходит белок, попавший в организм из пищи, следующий. Из продуктов питания он попадает в желудок, где расщепляется на аминокислоты. После чего они всасываются слизистой кишечника и попадают в печень, из которой распространяются по всем органам и тканям организма, чтобы обеспечить синтез белка. Строительная функция белков проявляется в том, что они участвуют во всех жизненно важных процессах организма.

Заключение

Для продолжения жизни человеку необходимо, чтобы в его клетках постоянно проходили различные химические реакции. И одну из главных ролей выполняют белки, благодаря которым осуществляется развитие и функционирование организма.

Строительная функция белков проявляется в формировании новых клеток и регенерации старых. Для регенерации необходимо присутствие нужного количества белка, чтобы его хватило на замену изношенных клеток.

Большой износ тканей и клеток наблюдается у людей, ведущих спортивный образ жизни. Поэтому им необходимо потреблять пищу, богатую белками. Также это касается и тех, кто занимается умственной деятельностью.

Белки способны связывать воду, образовывая коллоидные структуры. Можно сказать, что жизнь – это процесс существования белков, их взаимосвязи с окружающей средой. Если этот процесс прекратится, жизнь живого организма закончится.

fb.ru

примеры и описание. Какие белки и где осуществляют энергетическую функцию?

Наш организм состоит из различных микроэлементов и веществ. За счет их постоянного преобразования мы можем жить и выполнять свои дела. Мы даже не задумываемся о том, что каждую минуту жизни мелкие частицы нашего тела постоянно работают, принося нам пользу. Естественно, задача каждого человека состоит в том, чтобы постоянно пополнять их запасы.

Вещества для жизнедеятельности организма

Основными веществами, которые позволяют нам полноценно функционировать, являются углеводы, белки и жиры. Эти вещества в разных пропорциях находятся практически во всех продуктах, но важно соблюдать баланс этих элементов, так как в противном случае могут начаться проблемы со здоровьем. В данной статье мы рассмотрим функции белков, как они могут давать организму энергию.

Что за вещество - белки?

Это элементы, которые представляют собой цепочки аминокислот. Они обладают большой молекулярной массой, так как одна молекула вмещает в себе несколько аминокислот, которые соединяются полипептидной связью. Одна единица, составляющая белок, представлена какой-либо аминокислотой.

Это вещество является незаменимым стройматериалом для организма. Из аминокислот и белков строится практически все в организме: от них зависит обеспечение человека кислородом, так как гемоглобин - это белок. Данное вещество помогает поддерживать иммунитет, участвует в синтезе гормонов, так необходимых для регуляции многих внутренних процессов. На него также возложена энергетическая функция, которая ему не свойственна в полноте. Без него очень сложно организму развиваться и расти. Но и избыток белков не нужен нам. От большого их количества происходят процессы брожения и другие негативные влияния на клетки и органы.

Основные их функции

Белки выполняют много функций, за счет этого организм не испытывает недостаток в регуляции каких-либо процессов, продуцировании новых клеток, иммунной защите и так далее. Рассмотрим их подробнее.

  1. Каталитическая. Аминокислоты, соединяясь определенным образом, создают ферменты, которые отвечают за скорость определенных реакций в организме. Речь идет не об одном десятке занятых катализацией ферментов. Их у нас порядка нескольких тысяч, и контролируют они до 4000 реакций. Все эти процессы объединяются в одно понятие - обмен веществ. Именно белки определяют, с какой скоростью он будет происходить.
  2. Структурная - с помощью определенных белков сохраняется форма внутренних клеток, в снаружи мы имеем постоянной формы ногти, волосы и так далее.
  3. Защитная функция. Она заключается в том, что белки, входящие в состав биологических жидкостей, веществ и клеток, обеспечивают защиту на физическом, химическом, иммунном уровне.
  4. Регуляторная - есть такие белки, которые не являются стройматериалами клеток, не участвуют в метаболизме, энергетическая функция для них не свойственна, но занимаются они регуляцией процессов в клетках. Они "следят" за передачей генетической информации, активностью и синтезом аминокислот.
  5. Транспортная функция белков заключается в том, что они переносят важные и полезные вещества для организма с током крови или между клетками.
  6. Рецепторная - иначе ее могут называть механохимической. Некоторые белки под действием разных сигналов могут менять свою длину, сокращаясь.
  7. Энергетичекая функция белков - при расщеплении белков высвобождается некоторое количество энергии. Поэтому эти вещества в определенных обстоятельствах служат ее источником.

В каком случае возникает энергетическая функция белков?

Не всегда наше питание сбалансировано так, чтобы белки, жиры и углеводы поступали в наш организм именно в таком количество, как требуется. Поэтому часто возникает недостаток или избыток тех или иных веществ.

В случае длительного отсутствия достаточного количества углеводов и жиров на первый план выступает энергетическая функция белков. Организм не перестает потреблять энергию, поэтому именно соединения аминокислот начинают ее поставлять.

Как происходит высвобождение энергии?

Белки - уникальные вещества в организме. Вариаций их строения можт быть тысячи, в зависимости от этого их различают по свойствам. Расход этого вещества в течение длительного времени колоссальный, та же энергетическая функция белков приводит к их расщеплению, следовательно, необходимо их запас постоянно пополнять. В этом нам помогает наш же организм - есть множество клеток, которые синтезируют белок, причем определенного вида и свойства.

Высвобождение энергии происходит с процессом переваривания белков в разных отделах желудочно-кишечного тракта. Окончательное расщепление аминокислот происходит на клеточном уровне.

Преобразование белков в желудке

Энергетическая функция белков, примеры которой мы рассмотрим ниже, начинается с расщепления этих веществ в желудке. Здесь на помощь приходит это же вещество, только другой структуры - фермент пепсин. Он активно действует при определенных условиях (когда рН не выше 5,0 и не ниже 2,0). Посредством преобразования секрета желез желудка получается кислый желудочный сок, что благоприятно сказывается на работе пепсина.

Уже на этом этапе начинается энергетическая функция белков. Пепсин - один из многих ферментов, который способен расщеплять сложный белок коллаген (основной в соединениях ткани мяса). Соединяясь с водой (гидролиз), он образует промежуточные продукты распада и маленькую долю тепла, которое рассеивается по организму, участвуя в энергетическом обмене. Можно сказать, что белки, выполняющие энергетическую функцию, по своей структуре не ферменты, так как последние только помогают эту функцию осуществить другим веществам.

Участие поджелудочной железы в расщеплении белков

Поджелудочная железа не принимает в себе вещества для расщепления. Но она является поставщиком необходимых ферменов, поэтому без нее в переваривании белков трудно обойтись. Она обеспечивает органы пищеварения панкреатическими ферментами: проэластазой, хемотрипсином, трипсином, карбоксиполипептидазой.

Расщепление в кишечнике

Не все белки подвергаются полному распаду в кишечнике, хотя над этим трудится много веществ. Даже в конце переваривания могут оставаться дипептиды и трипептиды. Лишь некоторые аминокислоты выходят из этого отдела ЖКТ единичными.

Трипсин и хемотрипсин помогают белкам преобразоваться в полипептиды, выделяя при нехватке глюкозы в организме тепло, здесь продолжает свое действие энергетическая функция белков. Примеры такого преобразования мы можем наблюдать каждый день, когда употребляем различные вещества в пищу. После распада белков на полипептиды вступает в работу фермент карбоксиполипептаза - она отсоединяет отдельные аминокислоты от конца образовавшихся соединений. Проэластаза переваривает эластические волокна мясных продуктов и других сложных веществ.

Белки, выполняющие энергетическую функцию, проходят последний этап своего расщепления в тонком кишечнике, двенадцатиперстной кишке. Там они подвергаются воздействию ворсинок, которые содержат в себе пептидазы. Эти вещества, взаимодействуя с кишечной жидкостью, заканчивают процесс расщепления полипептидов до маленького числа аминокислот. Далее процесс распределения тепла как энергии от распада белков происходит на клеточном уровне, а конечными продуктами расщепления этих сложных по структуре веществ являются мочевая кислота, мочевина, вода и углекислый газ. Таким образом, мы увидели, где осуществляется энергетическая функция белков. Она не имеет конкретного места локализации аминокислот. Но осуществляется она от начала и до полного расщепления белка.

Клеточная энергия

Энергетическую функцию в клетке выполняют такие органеллы, как митохондрии. На мембране клеток есть молекулы-переносчики, которые перетаскивают продукты распада белков с молекул. В этом случае также выделяется энергия, которая помогает синтезировать молекулы АТФ и взаимодействует с кислородом. Даже на клеточном уровне можно ответить на вопрос о том, какие белки выполняют энергетическую функцию. Это такие вещества, которые не задействованы в ферментативной работе и строительной, так как в строительстве клеток организма принимают участие более уцелевшие во время расщепления полипептиды. Но и они в дальнейшем могут приносить маленькую долю энергии на клеточном уровне с помощью митохондрий и образовавшихся молекул АТФ (уникальный источник энергии для всех процессов в организме).

fb.ru

В чем заключается строительная функция белков?

Белки – основа существования живой клетки. Они составляют большую часть ее элементов. Строительная функция белков заключается в их наличии во многих органах и тканях человека. Большинство плотных веществ состоит из белков. Например, мышцы, опорные ткани, ногти, волосы.

Белки – высокомолекулярные соединения. Например, молекула белка в несколько сот раз превышает по размерам молекулу воды. Любое белковое вещество образовывается за счет соединений, которые называются аминокислотами. Располагаются они в строгом порядке, следуя одна за другой, образуя длинную цепь, которая называется пептидной. Химические и биологические свойства белка определяются расположившимися в нем аминокислотами. Все выполняемые ими функции очень важны для живых организмов, и одна из них, строительная функция белков, находится в основе существования и развития всего живого.

Функции белков

Каждое органическое вещество, находясь в теле, выполняет определенные функции. Рассмотрим, какие функции, обеспечивающие жизнедеятельность человека, выполняет белок:

  • Строительную. Белок используется при образовании оболочек и мембран клеток, в составе кровеносных сосудов, сухожилий. Строительная функция белков, (примеры описаны в статье) полностью проявляется в таких органах и тканях, как кожа, волосы, ногти и пр.

  • Двигательную.
  • Каталитическую. В организме человека постоянно происходят разные химические реакции. Регулируют скорость их прохождения ферменты, которые состоят из белков.
  • Транспортную. Белки осуществляют перенос по организму и всем тканям жизненно необходимых веществ. Например, белок гемоглобин переносит кислород.
  • Защитную. Иммунная система вырабатывает белки-антитела как реакцию на вредные чужеродные микроорганизмы, попавшие внутрь организма. Белки-антитела блокируют атаку вредных веществ. Также существуют белки крови – фибриногены, которые способны предостеречь организм от потери крови путем образования сгустка (сворачивание крови).
  • Гормональную. Гормоны отвечают за соблюдение равновесия в организме, регулируют обмен веществ, при этом большинство их состоит из белков или полипептидов.
  • Питательную. Например, белок казеин присутствует в грудном молоке и отвечает за насыщение малыша.

Строительная функция белка – одна из главных, отвечающих за нормальную жизнедеятельность организма.

Количество белков в организме человека

Наличие белков в каждой живой клетке составляет не меньше половины ее сухого веса. Вообще в составе всех белков присутствует только двадцать аминокислот, при этом различные белковые соединения отличаются между собой количеством повторов и последовательностью соединений. В зависимости от этого белки и выполняют разные функции, одна из которых, необходимая для продолжения жизни, – строительная функция белков.

Белки распределены по организму неодинаково.

Процентное соотношение белков к массе сухой ткани
Органы,ткани% белка к массе сухой ткани
Кожа63
Кости20
Зубы18
Мышцы80
Мозг45
Легкие82
Селезенка84
Печень57
Жировые ткани14

Строительная функция белков

Где осуществляется она? В организме человека создание новых клеток и восстановление разрушенных тканей невозможно без наличия белка. Он также участвует в синтезе соков пищеварения, входит в состав иммунных тел, гормонов. Белок выполняет и энергетическую функцию: при больших физических нагрузках необходимо получать его для поддержания баланса питательных веществ организма.

Одна из основных функций белка – строительная. Если белок перестанет ее выполнять, живой организм не сможет существовать. Как проявляется строительная функция белков? Примеры белков и их действие на организм живых существ оисаны ниже:

  1. Кератин – белок, из которого состоят волосы, ногти; у животных – шерсть, рога, копыта. В зависимости от набора аминокислот, он может быть мягким и гибким, а может – жестким и прочным.
  2. Коллаген - присутствует в сухожилиях и хрящах, его волокна не растягиваются, поэтому мышечное усилие направляется на кости, к которым прикреплены мышцы.
  3. Эластин – белок, прочность которого не очень велика, при этом он имеет хорошую эластичность, под давлением способен легко растянуться. Находится в стенках сосудов.

Белок в клеточных скелетах

Строительная функция белка проявляется как в строении организма, так и в клетках – белки создают внутренний цитоскелет.

Существует три вида клеточного скелета:

  • микротрубочки;
  • микрофиламенты;
  • филаменты.

Микротрубочки – это трубочки, состоящие из белка тубулина. С их помощью компоненты клетки переносятся по ней.

Микрофиламенты состоят из белка актина. Они создают мелкую непрерывную сетку под наружной мембраной клетки, таким образом, делая ее упругой и прочной.

Наличие определенного вида белка в промежуточных филаментах определяется тем, в каких клетках они находятся. Исходя из исследований, считается, что филаменты придают клетке прочность.

Аминокислоты

Аминокислоты – это связь углерода, водорода, кислорода и азота и (иногда) серы. Аминокислот существует более 100 видов, однако у человека присутствует всего лишь 20. Одни из них организм вырабатывает сам, а другие необходимо получать из продуктов питания.

Аминокислоты делятся на три вида:

  1. Заменимые – организм их синтезирует сам.
  2. Незаменимые – получаются из продуктов питания.
  3. Условно-заменимые – аминокислоты, которые могут синтезироваться организмом, однако для этого необходимо присутствие определенного количества других аминокислот.

Важность аминокислот

Наличие в организме основного набора аминокислот обязательно, поскольку их недостаток отразится на нарушениях функциональности тех органов, за которые они отвечают. Например, дефицит лизина в крови провоцирует понижение уровня гемоглобина, что губительно отражается на состоянии здоровья человека.

Одна аминокислота называется пептидом, связь 3-100 аминокислот – это маленький белок. Белки могут состоять из 100-800 последовательно соединенных аминокислот.

Итак, строительная функция белков где осуществляется? Она может проявляться на клеточном уровне и в строении организма человека. Белковые рецепторы содержатся и в цитоплазме, и в мембране клеток. Существующие моторные белки функционируют для обеспечения двигательной функции организма, например участвуют в сокращении мышц, перемещении клеток.

Строительная функция белков заключается в том, что белки присутствуют в клеточных мембранах, формируют скелет клетки, входят в состав рибосом, хромосом и других жизненно важных формирований.

Путь белка при строительной функции

Белок, выполняющий строительную функцию, проходит свой путь. Например, путь, который проходит белок, попавший в организм из пищи, следующий. Из продуктов питания он попадает в желудок, где расщепляется на аминокислоты. После чего они всасываются слизистой кишечника и попадают в печень, из которой распространяются по всем органам и тканям организма, чтобы обеспечить синтез белка. Строительная функция белков проявляется в том, что они участвуют во всех жизненно важных процессах организма.

Заключение

Для продолжения жизни человеку необходимо, чтобы в его клетках постоянно проходили различные химические реакции. И одну из главных ролей выполняют белки, благодаря которым осуществляется развитие и функционирование организма.

Строительная функция белков проявляется в формировании новых клеток и регенерации старых. Для регенерации необходимо присутствие нужного количества белка, чтобы его хватило на замену изношенных клеток.

Большой износ тканей и клеток наблюдается у людей, ведущих спортивный образ жизни. Поэтому им необходимо потреблять пищу, богатую белками. Также это касается и тех, кто занимается умственной деятельностью.

Белки способны связывать воду, образовывая коллоидные структуры. Можно сказать, что жизнь – это процесс существования белков, их взаимосвязи с окружающей средой. Если этот процесс прекратится, жизнь живого организма закончится.

autogear.ru

Каталитическая функция белков: примеры. Основные функции белков

Белки представляют собой природные органические соединения, которые обладают высокомолекулярным строением. Молекула данных веществ является неразветвляющимся полимером. Белки построены из 20 аминокислот. Именно они представляют структурную минимальную единицу молекулы – мономер. Все составляющие белка соединены между собой полипептидной, по-другому - карбамидной, связью в достаточно длинные цепи. При этом молекулярная масса может составлять от нескольких тысяч и до миллионов атомных частиц.

Каким может быть белок

Чтобы определить основные функции белка, стоит разобраться в строении подобных веществ. На данный момент существует две разновидности этого важного для человека компонента: фибриллярные и глобулярные. Различают их в основном благодаря разнице в строении белковой молекулы.

Глобулярное вещество прекрасно растворяется не только в воде, но и в солевых растворах. При этом молекула такого белка обладает шарообразной формой. Такую хорошую растворимость можно легко объяснить расположением заряженных остатков аминокислот, которые окружены гидратной оболочкой, на поверхности глобулы. Именно это и обеспечивает такие хорошие контакты с различными растворителями. Стоит отметить, что в группу глобулярных компонентов входят все ферменты, а также практически все биологически активные белки.

Что касается фибриллярных веществ, то их молекулы обладают волокнистой структурой. Каталитическая функция белков очень важна. Поэтому сложно представить ее выполнение без вспомогательных веществ. Фибриллярные белки не растворяются ни в солевых растворах, ни в обычной воде. Их молекулы располагаются параллельно в полипептидных цепях. Такие вещества участвуют в процессах образования некоторых структурных элементов соединительных тканей. Это эластины, кератины, коллагены.

Особую группу составляют сложные белки, которые состоят не только из аминокислот, но и нуклеиновых кислот, углеводов и прочих веществ. Все эти компоненты играют особую роль. Особое значение имеет каталитическая функция белков. Помимо этого, вещества подобного плана являются дыхательными пигментами, гормонами, а также надежной защитой для любого организма. Биосинтез белка осуществляется на рибосомах. Этот процесс определяется при трансляции кодом нуклеиновых кислот.

Каталитическая функция белков

Катализ разнообразных химических веществ – это самая главная функция белков. Подобные процессы осуществляются ферментами. Это белки, которые обладают каталитическими специфическими свойствами. Каждый из подобных веществ может осуществлять одну или же несколько похожих реакций. Катализируют ферменты процесс расщепления сложных молекул, а также их синтез. По-другому эти реакции называют катаболизмом и анаболизмом. Каталитическая функция белков подразумевает также репарацию и репликацию ДНК, а также матричный синтез РНК.

Что такое катализ

Уже к 2013 году учеными было выявлено чуть более 5 тысяч ферментов. Подобные вещества способны влиять на ход практически любых биохимических реакций. Чтобы стала более понятной каталитическая функция белков, стоит разобраться, что же такое катализ. С греческого языка это понятие переводится как "прекращение". Катализ представляет собой изменение скорости протекания любой химической реакции. Происходит это под действием определенных соединений. Ферментами выполняется каталитическая функция белков. Примеры этого явления встречаются в повседневной жизни постоянно. Просто человек этого не замечает.

Пример каталитической функции

Чтобы понять, как действуют ферменты, стоит рассмотреть несколько примеров. Итак, в чем заключается каталитическая функция белков. Примеры:

  1. При фотосинтезе рибулезобифосфаткарбоксилаза осуществляет катализ фиксации СО2.
  2. Перекись водорода расщепляется до кислорода и воды.
  3. ДНК синтезирует ДНК-полимераза.
  4. Амилаза способна расщепляет до мальтозы крахмал.
  5. Деградация угольной кислоты: СО2 + Н2О НСО3 + Н+.

Каталитическая функция белков заключается в ускорении любых химических превращений. К подобным реакциям относится синтез, распад веществ, перенос отдельных атомов или электронов от одного компонента к другому.

Транспортная функция

Жизнедеятельность любой клетки должна поддерживаться различными веществами, которые являются для них не только строительным материалом, но и своеобразной энергией. Биологические функции белков включают и транспортную. Именно эти компоненты поставляют в клетки все важные вещества, ведь мембраны построены из нескольких слоев липидов. Именно здесь и находятся различные белки. При этом гидрофильные участки все сосредоточены на поверхности, а хвостики - в толще мембран. Такое строение не позволяет проникать внутрь клеток очень важным веществам – ионам щелочных металлов, аминокислотам и сахарам. Белки переносят все эти компоненты внутрь клеток для их питания. Например, гемоглобин транспортирует кислород.

Рецепторная

Основные функции белка обеспечивают не только питание клеток живых организмов, но и помогают распознать сигналы, которые поступают из внешней среды и соседних клеток. Самый яркий пример такого явления – рецепторы ацетилхолина, который расположен на мембране около межнейронных контактов. Сам процесс очень важен. Белки выполняют рецепторную функцию, их взаимодействие с ацетилхолином проявляется специфическим образом. В результате внутрь клетки передается сигнал. Однако спустя некоторое время нейромедиатор обязательно должен быть удален. Только в этом случае клетка сможет получить новый сигнал. Именно эту функцию выполняет один из ферментов – ацетилхолтнэстераза, который выполняет расщепление до холина и ацетата гидролизацетилхолина.

Защитная

Иммунная система любого живого существа способна отвечать на появление в организме чужеродных частиц. В данном случае срабатывает защитная функция белка. В организме происходит выработка большого количества лимфоцитов, которые способны наносить вред патогенным бактериям, макромолекулам, раковым клеткам и прочее. Одна из групп данных веществ осуществляет выработку особых белков - иммуноглобулинов. Происходит выделение данных веществ в кровеносную систему. Иммуноглобулины распознают чужеродные частицы и образуют высоко специфический комплекс определенной стадии уничтожения. Так осуществляется защитная функция белка.

Структурная

Функции белка в клетке протекают незаметно для человека. Некоторые вещества имеют по большей части структурное значение. Подобные белки обеспечивают механическую прочность отдельных тканей в организмах. Прежде всего, это коллаген. Это основной компонент внеклеточного матрикса всех соединительных тканей в живом организме.

Стоит отметить, что у млекопитающих коллаген составляет примерно 25 % от общей массы белков. Синтез данного компонента происходит в фибробластах. Это основные клетки любой соединительной ткани. Первоначально образуется проколлаген. Это вещество является предшественником и проходит химическую обработку, которая состоит в окислении до гидроксипролина остатков пролина, а также до гидрксилина остатков лизина. Коллаген образуется в виде трех пептидных цепей, скрученных в спираль.

Это не все функции белков. Биология - достаточно сложная наука, которая позволяет определить и распознать множество явлений, протекающих в организме человека. Каждая функция белка играет особую роль. Так, в эластичных тканях, например в легких, стенках кровеносных сосудов и коже имеется эластин. Этот белок способен растягиваться, а затем возвращаться к исходной форме.

Двигательные белки

Мышечные сокращения – это процесс, при котором происходит превращение энергии, запасенной в молекулах АТФ в виде пирофосфатных макроэргических связей, именно в механическую работу. В данном случае функции белка в клетке выполняют миозин и актин. Каждый из них имеет свои особенности.

Миозин обладает необычайным строением. Этот белок состоит из нитевидной достаточно длиной части – хвоста, а также из нескольких глобулярных головок. Выделяется миозин, как правило, в виде гексамера. Этот компонент образуется несколькими совершенно одинаковыми полипептидными цепями, каждая из которых обладает молекулярной массой в 200 тысяч, а также 4 цепями, молекулярная масса которых составляет всего 20 тысяч.

Актин представляет собой глобулярный белок, который обладает способностью полимеризоваться. При этом вещество образует достаточно длинную структуру, которую принято называть F-актином. Только в таком состоянии компонент может нормально взаимодействовать с миозином.

Примеры основных функций белков

Ежесекундно в клетках живого организма протекают всевозможные процессы, которые невозможны были бы без белков. Примером рецепторной функции подобных веществ может послужить сообщение клеткам адренорецептором о присоединении адреналина. Под воздействием света происходит разложение родопсина. Подобное явление запускает реакцию и возбуждает палочку.

Что касается структурной функции, то лучшим примером в данном случае может послужить действие коллагена. Это вещество придает соединительным тканям больше упругости.

Примером транспортной функции является перенос гемоглобином кислорода по всему живому организму.

В заключение

Это все основные биологические функции белков. Каждая из них очень важна для живого организма. При этом определенная функция выполняется соответствующим белком. Отсутствие подобных компонентов может привести к нарушению работы определенных органов и систем в организме.

fb.ru

строение и функции. Свойства белков

Как известно, белки - основа зарождения жизни на нашей планете. По теории Опарина-Холдейна именно коацерватная капля, состоящая из молекул пептидов, стала основой зарождения живого. Это и не вызывает сомнений, ведь анализ внутреннего состава любого представителя биомассы показывает, что эти вещества есть во всем: растениях, животных, микроорганизмах, грибах, вирусах. Причем они очень разнообразны и макромолекулярны по природе.

Названий у этих структур четыре, все они являются синонимами:

  • белки;
  • протеины;
  • полипептиды;
  • пептиды.

Белковые молекулы

Их количество поистине неисчислимо. При этом все белковые молекулы можно разделить на две большие группы:

  • простые - состоят только из аминокислотных последовательностей, соединенных пептидными связями;
  • сложные - строение и структура белка характеризуются дополнительными протолитическими (простетическими) группами, называемыми еще кофакторами.

При этом сложные молекулы также имеют свою классификацию.

Градация сложных пептидов

  1. Гликопротеиды - тесно связанные соединения белка и углевода. В структуру молекулы вплетаются простетические группы мукополисахаридов.
  2. Липопротеиды - комплексное соединение из белка и липида.
  3. Металлопротеиды - в качестве простетической группы выступают ионы металлов (железо, марганец, медь и другие).
  4. Нуклеопротеиды - связь белка и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).
  5. Фосфопротеиды - конформация протеина и остатка ортофосфорной кислоты.
  6. Хромопротеиды - очень схожи с металлопротеидами, однако элемент, входящий в состав простетической группы, представляет собой целый окрашенный комплекс (красный - гемоглобин, зеленый - хлорофилл и так далее).

У каждой рассмотренной группы строение и свойства белков различны. Функции, которые они выполняют, также варьируются в зависимости от типа молекулы.

Химическое строение белков

С данной точки зрения протеины - это длинная, массивная цепь аминокислотных остатков, соединяющихся между собой специфическими связями, называемыми пептидными. От боковых структур кислот отходят ответвления - радикалы. Такое строение молекулы было открыто Э. Фишером в начале XXI века.

Позже более подробно были изучены белки, строение и функции белков. Стало ясно, что аминокислот, образующих структуру пептида, всего 20, но они способны комбинироваться самым разным способом. Отсюда и разнообразие полипептидных структур. Кроме того, в процессе жизнедеятельности и выполнения своих функций белки способны претерпевать ряд химических превращений. В результате они меняют структуру, и появляется уже совсем новый тип соединения.

Чтобы разорвать пептидную связь, то есть нарушить белок, строение цепей, нужно подобрать очень жесткие условия (действие высоких температур, кислот или щелочей, катализатора). Это объясняется высокой прочностью ковалентных связей в молекуле, а именно в пептидной группе.

Обнаружение белковой структуры в условиях лаборатории проводится при помощи биуретовой реакции - воздействия на полипептид свежеосажденным гидроксидом меди (II). Комплекс пептидной группы и иона меди дает ярко-фиолетовую окраску.

Существует четыре основные структурные организации, каждая из которых имеет свои особенности строения белков.

Уровни организации: первичная структура

Как уже упоминалось выше, пептид - это последовательность аминокислотных остатков с включениями, коферментами или же без них. Так вот первичной называют такую структуру молекулы, которая является природной, естественной, представляет собой истинно аминокислоты, соединенные пептидными связями, и больше ничего. То есть полипептид линейного строения. При этом особенности строения белков такого плана - в том, что такое сочетание кислот является определяющим для выполнения функций белковой молекулы. Благодаря наличию данных особенностей возможно не только идентифицировать пептид, но и предсказать свойства и роль совершенно нового, еще не открытого. Примеры пептидов, обладающих природным первичным строением, - инсулин, пепсин, химотрипсин и другие.

Вторичная конформация

Строение и свойства белков этой категории несколько меняются. Такая структура может сформироваться изначально от природы либо при воздействии на первичную жестким гидролизом, температурой или иными условиями.

Данная конформация имеет три разновидности:

  1. Ровные, правильные, стереорегулярные витки, построенные из остатков аминокислот, которые закручиваются вокруг основной оси соединения. Удерживаются вместе только водородными связями, возникающими между кислородом одной пептидной группировки и водородом другой. Причем строение считается правильным из-за того, что витки равномерно повторяются через каждые 4 звена. Такая структура может быть как левозакрученной, так и правозакрученной. Но в большинстве известных белков преобладает правовращающий изомер. Такие конформации принято называть альфа-структурами.
  2. Состав и строение белков следующего типа отличается от предыдущего тем, что водородные связи образуются не между рядом стоящими по одной стороне молекулы остатками, а между значительно удаленными, причем на достаточно большое расстояние. По этой причине вся структура принимает вид нескольких волнообразных, извитых змейкой полипептидных цепочек. Есть одна особенность, которую должен проявлять белок. Строение аминокислот на ответвлениях должно быть максимально коротким, как у глицина или аланина, например. Этот тип вторичной конформации носит название бета-листов за способность будто слипаться при образовании общей структуры.
  3. Относящееся к третьему типу строение белка биология обозначает как сложные, разноразбросанные, неупорядоченные фрагменты, не обладающие стереорегулярностью и способные изменять структуру под воздействием внешних условий.

Примеров белков, имеющих вторичную структуру от природы, не выявлено.

Третичное образование

Это достаточно сложная конформация, имеющая название "глобула". Что собой представляет такой белок? Строение его основывается на вторичной структуре, однако добавляются новые типы взаимодействий между атомами группировок, и вся молекула словно сворачивается, ориентируясь, таким образом, на то, чтобы гидрофильные группировки были направлены внутрь глобулы, а гидрофобные - наружу.

Этим объясняется заряд белковой молекулы в коллоидных растворах воды. Какие же типы взаимодействий здесь присутствуют?

  1. Водородные связи - остаются без изменений между теми же самыми частями, что и во вторичной структуре.
  2. Гидрофобные (гидрофильные) взаимодействия - возникают при растворении полипептида в воде.
  3. Ионные притяжения - образуются между разнозаряженными группами аминокислотных остатков (радикалов).
  4. Ковалентные взаимодействия - способны формироваться между конкретными кислотными участками - молекулами цистеина, вернее, их хвостами.

Таким образом, состав и строение белков, обладающих третичной структурой, можно описать как свернутые в глобулы полипептидные цепи, удерживающие и стабилизирующие свою конформацию за счет разных типов химических взаимодействий. Примеры таких пептидов: фосфоглицераткеназа, тРНК, альфа-кератин, фиброин шелка и другие.

Четвертичная структура

Это одна из самых сложных глобул, которую образуют белки. Строение и функции белков подобного плана очень многогранны и специфичны.

Что собой представляет такая конформация? Это несколько (в некоторых случаях десятки) крупных и мелких полипептидных цепей, которые формируются независимо друг от друга. Но затем за счет тех же взаимодействий, что мы рассматривали для третичной структуры, все эти пептиды скручиваются и переплетаются между собой. Таким образом получаются сложные конформационные глобулы, которые могут содержать и атомы металлов, и липидные группировки, и углеводные. Примеры таких белков: ДНК-полимераза, белковая оболочка табачного вируса, гемоглобин и другие.

Все рассмотренные нами структуры пептидов имеют свои методы идентификации в лабораторных условиях, основанные на современных возможностях использования хроматографии, центрифугирования, электронной и оптической микроскопии и высоких компьютерных технологиях.

Выполняемые функции

Строение и функции белков тесно коррелируют друг с другом. То есть каждый пептид играет определенную роль, уникальную и специфическую. Встречаются и такие, которые способны выполнять в одной живой клетке сразу несколько значительных операций. Однако можно в обобщенном виде выразить основные функции белковых молекул в организмах живых существ:

  1. Обеспечение движения. Одноклеточные организмы, либо органеллы, или некоторые виды клеток способны к передвижениям, сокращениям, перемещениям. Это обеспечивается белками, входящими в состав структуры их двигательного аппарата: ресничек, жгутиков, цитоплазматической мембраны. Если же говорить о неспособных к перемещениям клетках, то белки могут способствовать их сокращению (миозин мышц).
  2. Питательная или резервная функция. Представляет собой накопление белковых молекул в яйцеклетках, зародышах и семенах растений для дальнейшего восполнения недостающих питательных веществ. При расщеплении пептиды дают аминокислоты и биологически активные вещества, которые необходимы для нормального развития живых организмов.
  3. Энергетическая функция. Помимо углеводов, силы организму могут давать и белки. При распаде 1 г пептида высвобождается 17,6 кДж полезной энергии в форме аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая расходуется на процессы жизнедеятельности.
  4. Сигнальная и регуляторная функция. Заключается в осуществлении тщательного контроля за происходящими процессами и передачи сигналов от клеток к тканям, от них к органам, от последних к системам и так далее. Типичным примером может служить инсулин, который строго фиксирует количество глюкозы в крови.
  5. Рецепторная функция. Осуществляется путем изменения конформации пептида с одной стороны мембраны и вовлечения в реструктуризацию другого конца. При этом и происходит передача сигнала и необходимой информации. Чаще всего такие белки встраиваются в цитоплазматические мембраны клеток и осуществляют строгий контроль над всеми веществами, проходящими через нее. Также оповещают о химических и физических изменениях окружающей среды.
  6. Транспортная функция пептидов. Ее осуществляют белки-каналы и белки-переносчики. Роль их очевидна - транспортировка необходимых молекул к местам с низкой концентрацией из частей с высокой. Типичным примером служит перенос кислорода и диоксида углерода по органам и тканям белком гемоглобином. Ими же осуществляется доставка соединений с невысокой молекулярной массой через мембрану клетки внутрь.
  7. Структурная функция. Одна из важнейших из тех, которые выполняет белок. Строение всех клеток, их органелл обеспечивается именно пептидами. Они подобно каркасу задают форму и структуру. Кроме того, они же ее поддерживают и видоизменяют в случае необходимости. Поэтому для роста и развития всем живым организмам необходимы белки в рационе питания. К таким пептидам можно отнести эластин, тубулин, коллаген, актин, кератин и другие.
  8. Каталитическая функция. Ее выполняют ферменты. Многочисленные и разнообразные, они ускоряют все химические и биохимические реакции в организме. Без их участия обычное яблоко в желудке смогло бы перевариться только за два дня, с большой вероятностью загнив при этом. Под действием каталазы, пероксидазы и других ферментов этот процесс происходит за два часа. В целом именно благодаря такой роли белков осуществляется анаболизм и катаболизм, то есть пластический и энергетический обмен.

Защитная роль

Существует несколько типов угроз, от которых белки призваны оберегать организм.

Во-первых, химическая атака травмирующих реагентов, газов, молекул, веществ различного спектра действия. Пептиды способны вступать с ними в химическое взаимодействие, переводя в безобидную форму или же просто нейтрализуя.

Во-вторых, физическая угроза со стороны ран - если белок фибриноген вовремя не трансформируется в фибрин на месте травмы, то кровь не свернется, а значит, закупорка не произойдет. Затем, наоборот, понадобится пептид плазмин, способный сгусток рассосать и восстановить проходимость сосуда.

В-третьих, угроза иммунитету. Строение и значение белков, формирующих иммунную защиту, крайне важны. Антитела, иммуноглобулины, интерфероны - все это важные и значимые элементы лимфатической и иммунной системы человека. Любая чужеродная частица, вредоносная молекула, отмершая часть клетки или целая структура подвергается немедленному исследованию со стороны пептидного соединения. Именно поэтому человек может самостоятельно, без помощи лекарственных средств, ежедневно защищать себя от инфекций и несложных вирусов.

Физические свойства

Строение белка клетки весьма специфично и зависит от выполняемой функции. А вот физические свойства всех пептидов схожи и сводятся к следующим характеристикам.

  1. Вес молекулы - до 1000000 Дальтон.
  2. В водном растворе формируют коллоидные системы. Там структура приобретает заряд, способный варьироваться в зависимости от кислотности среды.
  3. При воздействии жестких условий (облучение, кислота или щелочь, температура и так далее) способны переходить на другие уровни конформаций, то есть денатурировать. Данный процесс в 90% случаев необратим. Однако существует и обратный сдвиг - ренатурация.

Это основные свойства физической характеристики пептидов.

fb.ru

Что такое белки, какой у них состав, зачем они нужны? :: SYL.ru

О том, что такое белки, сейчас знает практически каждый из школьных уроков биологии. Они выполняют множество функций в клетке живого существа.

Что такое белки?

Это сложные органические соединения. Они состоят из аминокислот, которых всего существует 20, однако, соединив их в разной последовательности, можно получить миллионы разнообразных химических веществ.

Структура белков

Когда мы уже знаем, что такое белки, можно подробнее рассмотреть их строение. Существует первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура такого рода веществ.

Первичная структура

Это цепь, в которой аминокислоты соединены в нужном порядке. Это чередование и определяет вид белка. Для каждого вещества данного класса оно индивидуально. От первичной структуры во многом зависят также физические и химические свойства того или иного белка.

Вторичная структура

Это пространственная форма, которую принимает полипептидная цепь за счет образования водородных связей между карбоксильными группами и имино-группами. Существует два наиболее распространенных ее типа: альфа-спираль и бета-структура, имеющая лентообразный вид. Первая формируется вследствие возникновения связей между молекулами одной и той же полипептидной цепи, вторая — между двумя или более расположенными параллельно цепями. Однако также возможно возникновение бета-структуры и в пределах одного полимера — в том случае, когда определенные его фрагменты повернуты на 180 градусов.

Третичная структура

Это чередование и расположение относительно друг друга в пространстве участков альфа-спирали, простых полипептидных цепей и бета-структур.

Четвертичная структура

Ее также существует два вида: глобулярная и фибриллярная. Такая структура формируется за счет электростатических взаимодействий и водородных связей. Глобулярная имеет форму небольшого клубка, а фибриллярная — нити. Примерами белков с четвертичной структурой первого типа могут служить альбумин, инсулин, иммуноглобулин и т. д.; фибриллярных — фиброин, кератин, коллаген и другие. Есть и еще более сложные по строению белки, к примеру, миозин, содержащийся в мышечных тканях, он имеет стержень фибриллярной формы, на котором расположены две глобулярные головки.

Химический состав белков

Аминокислотный состав белков может быть представлен двадцатью аминокислотами, которые комбинируются в различном порядке и количестве.

Это глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, серин, треонин, цистеин, метионин, лизин, аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, глутаминовая кислота, глутамин, фенилаланин, тирозин, триптофан, гистидин и пролин. Среди них есть незаменимые, то есть те, которые организм человека не в состоянии вырабатывать самостоятельно. Таких аминокислот насчитывается 8 для взрослых и еще 2 для детей: лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, триптофан, фенилаланин, треонин, а также гистидин и аргинин.

Примеры белков с разной структурой

Ярким представителем глобулярных белков является альбумин. Его третичная структура состоит из альфа-спиралей, которые соединяются одиночными полипептидными цепочками.

Первичная же образуется такими аминокислотами, как аспаргиновая кислота, аланин, цистеин и глицин. Данный белок находится в плазме крови и выполняет функцию транспорта определенных веществ. Из фибриллярных можно выделить фиброин и коллаген. Третичная структура первого представляет собой вещество из бета-структур, которые соединены одиночными полипептидными цепочками. Сама цепь представляет собой чередование аланина, глицина, цистеина и серина. Данное химическое соединение является основным компонентом паутины и шелка, а также перьев птиц.

Что такое денатурация?

Это процесс разрушения сперва четвертичной, затем третичной и вторичной структур белка. Белок, с которым это случилось, уже не может выполнять свои функции и теряет основные физические и химические свойства. Такой процесс происходит в основном из-за воздействия высоких температур или агрессивных химических веществ. К примеру, при температуре выше сорока градусов Цельсия начинает денатурировать гемоглобин, переносящий кислород по крови организмов. Вот почему для человека опасно столь сильное повышение температуры.

Функции белков

Узнав о том, что такое белки, можно обратить внимание на роль этих веществ в жизни клетки и всего организма в целом. Они выполняют девять основных функций. Первая — пластическая. Они являются компонентами многих структур живого организма и служат в качестве строительного материала для клетки. Вторая — транспортная. Белки способны переносить вещества, примером веществ данного назначения являются альбумин, гемоглобин, а также разнообразные белки-транспортеры, находящиеся на плазматической мембране клетки, каждый из которых пропускает только определенное вещество в цитоплазму из окружающей среды. Третья функция — защитная. Ее выполняют иммуноглобулины, которые являются частью иммунной системы, и коллаген, являющийся основным компонентом кожного покрова. Также белки в организме человека и других организмов выполняют регуляторную функцию, так как существует некоторое количество гормонов, представленных такого рода веществами, к примеру, как инсулин. Еще одна роль, выполняемая этими химическими соединениями, — сигнальная. Данные вещества передают электрические импульсы из клетки в клетку. Шестая функция — двигательная. Яркими представителями белков, выполняющих ее, являются актин и миозин, которые способны сокращаться (они находятся в мышцах). Такие вещества могут также служить запасными, однако в таких целях они используются довольно редко, в основном это белки, которые есть в молоке. Они выполняют еще и каталитическую функцию — в природе есть ферменты белковой природы. И последняя функция— рецепторная. Существует группа белков, которые частично денатурируют под воздействием того или иного фактора, давая таким образом сигнал всей клетке, которая передает его дальше.

www.syl.ru

Защитная функция белков. Строение и функции белков

Белки являются основой всех живых организмов. Именно эти вещества выступают компонентом клеточных мембран, органелл, хрящей, сухожилий и роговых производных кожи. Однако защитная функция белков - одна из самых важных.

Белки: особенности строения

Наряду с липидами, углеводами и нуклеиновыми кислотами белки являются органическими веществами, составляющими основу живых существ. Все они - природные биополимеры. Эти вещества состоят из многократно повторяющихся структурных единиц. Они называются мономеры. Для белков такими структурными единицами являются аминокислоты. Соединяясь в цепочки, они образуют крупную макромолекулу.

Уровни пространственной организации белка

Цепочка, состоящая из двадцати аминокислот, может образовывать различные структуры. Это уровни пространственной организации или конформации белка. Первичная структура представлена цепью из аминокислот. Когда она закручивается в спираль, возникает вторичная. Третичная структура возникает при закручивании предыдущей конформации в клубок или глобулу. А вот следующая структура самая сложная - четвертичная. Она состоит из нескольких глобул.

Свойства белков

Если четвертичная структура разрушается до первичной, а именно до цепи аминокислот, то происходит процесс, который называется денатурацией. Он обратим. Цепочка аминокислот способна снова образовать более сложные структуры. А вот когда происходит деструкция, т.е. разрушение первичной структуры, белок восстановить уже невозможно. Такой процесс является необратимым. Деструкцию осуществлял каждый из нас, когда термически обрабатывал продукты, состоящие из белка - куриные яйца, рыбу, мясо.

Функции белков: таблица

Белковые молекулы очень многобразны. Это обусловливает широкий спектр их возможностей, которые обусловлены строением аминокислот. Функции белков (таблица содержит необходимую информацию) являются необходимым условием существования живых организмов.

Функция белкаЗначение и суть процессаНазвание белков, осуществляющих функцию

Строительная

(структурная)

Белок является строительным материалом для всех структур организма: от мембран клетки до мышц и связок.Коллаген, фиброин
ЭнергетическаяПри расщеплении белков выделяется энергия, необходимая для осуществления процессов жизнедеятельности организма (1 г белка - 17, 2 кДж энергии).Проламин
СигнальнаяБелковые соединения клеточных мембран способны распознавать специфические вещества из окружающей среды.Гликопротеиды
СократительнаяОбеспечение двигательной активности.Актин, миозин
РезервнаяЗапас питательных веществ.Эндосперм семян
ТранспортнаяОбеспечение газообмена.Гемоглобин
РегуляторнаяРегуляция химических и физиологических процессов в организме.Белки гормонов
КаталитическаяУскорение протекания химических реакций.Ферменты (энзимы)

Защитная функция белков в организме

Как видите, функции белков очень разнообразны и важны по своему значению. Но мы не упомянули еще об одной из них. Защитная функция белков в организме заключается в предотвращении проникновения чужеродных веществ, которые могут нанести существенный вред организму. Если же это произошло, специализированные белки способны их обезвредить. Эти защитники называются антителами или иммуноглобулинами.

Процесс формирования иммунитета

С каждым вздохом в наш организм проникают болезнетворные бактерии и вирусы. Они попадают в кровь, где начинают активно размножаться. Однако на их пути встает значительная преграда. Это белки плазмы крови - иммуноглобулины или антитела. Они являются специализированными и характеризуются способностью распознавать и обезвреживать чужеродные для организма вещества и структуры. Они называются антигенами. Так проявляется защитная функция белков. Примеры ее можно продолжить информацией об интерфероне. Этот белок также является специализированным и распознает вирусы. Это вещество даже является основой многих иммуностимулирующих лекарственных препаратов.

Благодаря наличию защитных белков организм способен противостоять болезнетворным частицам, т.е. у него формируется иммунитет. Он может быть врожденным и приобретенным. Первым все организмы наделены еще с момента появления на свет, благодаря чему и возможна жизнь. А приобретенный появляется после перенесения различных инфекционных заболеваний.

Механическая защита

Белки выполняют защитную функцию, непосредственно предохраняя клетки и весь организм от механических воздействий. К примеру, наружный скелет ракообразных играет роль панциря, надежно защищая все содержимое. Кости, мышцы и хрящи образуют основу организма, и не только предотвращают повреждение мягких тканей и органов, но и обеспечивают его передвижение в пространстве.

Образование тромбов

Процесс свертывания крови - это также защитная функция белков. Он возможен благодаря наличию специализированных клеток - тромбоцитов. При повреждении кровеносных сосудов они разрушаются. В результате растворимый белок плазмы фибриноген превращается в его нерастворимую форму - фибрин. Это сложный ферментативный процесс, в результате которого нити фибрина очень часто переплетаются и образуют густую сеть, которая препятствует вытеканию крови. Другими словами, образуется сгусток крови или тромб. Это является защитной реакцией организма. При нормальной жизнедеятельности этот процесс длится максимум до десяти минут. Но при болезни несвертываемости крови - гемофилии, которой страдают в основном мужчины, человек может погибнуть даже при незначительном ранении.

Однако если тромбы образуются внутри кровеносного сосуда, это может быть очень опасно. В некоторых случаях это даже приводит к нарушению его целостности и внутреннему кровоизлиянию. В этом случае рекомендованы препараты, наоборот, разжижающие кровь.

Химическая защита

Защитная функция белков проявляется и в химической борьбе с болезнетворными веществами. И начинается она уже в ротовой полости. Попадая в нее, пища вызывает рефлекторное выделение слюны. Основу этого вещества составляет вода, ферменты, которые расщепляют полисахариды и лизоцим. Именно последнее вещество обезвреживает вредоносные молекулы, защищая организм от их дальнейшего воздействия. Содержится он и в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, и в слезной жидкости, которая омывает роговицу глаза. В большом количестве лизоцим находится в грудном молоке, слизи носоглотки и белке куриных яиц.

Итак, защитная функция белков проявляется в первую очередь в обезвреживании бактериальных и вирусных частиц в крови организма. В результате у него формируется способность противостоять болезнетворным агентам. Ее и называют иммунитетом. Белки, которые входят в состав наружного и внутреннего скелета, защищают внутреннее содержимое от механических повреждений. А белковые вещества, находящиеся в слюне и других средах, предотвращают действие на организм химических агентов. Другими словами, защитная функция белков заключается в обеспечении необходимых условий для всех процессов жизнедеятельности.

fb.ru



О сайте

Онлайн-журнал "Автобайки" - первое на постсоветском пространстве издание, призванное осветить проблемы радовых автолюбителей с привлечение экспертов в области автомобилестроения, автоюристов, автомехаников. Вопросы и пожелания о работе сайта принимаются по адресу: Онлайн-журнал "Автобайки"