Белки в живых организмах: Ошибка 403 — доступ запрещён

Функции белка в организме

☰

Белки в живых организмах выполняют множество важных функций. Поэтому в организмах существует множество различных белков.

Ферментативная функция белков заключается в том, что они служат катализаторами различных химических реакций, протекающих в организме. Ферментативную функцию по-другому называют каталитической. При катализе происходит ускорение химических реакций, причем это ускорение может быть даже в миллионы раз.

Белков-ферментов тысячи, каждый из них обслуживает свою химическую реакции или группу схожих реакций. По типу обслуживаемых реакций ферменты делят на классы. Например, оксидоредуктазы катализируют окислительно-восстановительные реакции, гидролазы обеспечивают гидролиз химических связей и т. д. Реакцию катализирует не вся молекула фермента, а только ее так называемый активный центр. Он включает часть молекулы, которая связывает субстрат (молекулу, которая подвергается превращению), и несколько аминокислот (часто не вместе расположенных), которые обеспечивают саму реакцию.

Белки выполняют структурную функцию. Они входят в состав клеточных мембран и органоидов, межклеточного вещества (белки коллаген и эластин), волос, ногтей и т. п. (кератин).

Двигательная функция белков заключается в сокращении мышц (актин и миозин), обеспечении движения клеток, их ресничек и жгутиков.

Существуют белки, которые обеспечивают перенос различных веществ как внутри клетки, так и по всему организму. Такие белки обеспечивают транспортную функцию. Они легко связываются с субстратом, когда его концентрация высока, и легко высвобождают его при низкой концентрации. К транспортным белкам относится гемоглобин. В легких он связывает кислород и высвобождает углекислый газ, а в тканях наоборот.

Ряд белков, входящих в состав мембран клеток, обеспечивают транспорт малых молекул через мембрану. Такой транспорт может быть как пассивным (белки-каналы), так и активным (белки-переносчики).

Регуляторная и сигнальная функции белков разнообразны. Многие внутриклеточные процессы (клеточный цикл, транскрипция и трансляция, активация или подавление активности других белков и т. д.) регулируются белками.

Многие гормоны — это белки, переносимые кровью. Когда гормон связывается с определенным рецептором, то клетка получает сигнал, в результате чего в ней запускается ответная реакция. Гормоны регулируют концентрации веществ, процесс роста, период размножения и др.

Клетки взаимодействуют между собой посредством сигнальных белков, которые передаются через межклеточное вещество. Например, такие сигналы могут стимулировать или подавлять рост клеток. Таким образом обеспечивается согласованность работы клеток той или иной системы органов.

Выделяют

рецепторную функцию белков. Белки-рецепторы могут находиться как в цитоплазме, так и в мембранах. Когда на рецептор действует химическое вещество или физический стимул (свет, давление и др), то он изменяется. Это изменение молекулы передается в другие части клетки, посредством катализа определенной реакции, прохождения ионов или связывания молекул-посредников.

Защитная функция белков также весьма разнообразна. Коллаген и кератин обеспечивают не только структурную функцию, но и физическую защиту организма. Также физически организм защищают фибриногены и тромбины, свертывающие кровь в местах ранения (контакта с воздухом).

Белки обеспечивают химическую защиту, связывая и расщепляя чужеродные токсины или вырабатывая свои (для защиты от других организмов).

Защитными белками являются антитела, которые обезвреживают микроорганизмы и чужеродные белки. Так белки обеспечивают иммунную защита.

Если в организме возникает дефицит углеводов и жиров, то белки, распадаясь до конечных продуктов, могут выполнять энергетическую функцию.

Белки могут запасаться как источник энергии и источник аминокислот (например, в яйцеклетках). Это запасающая функция белков.

Функции белков в организме | Химия онлайн

Функции белков в природе универсальны. Белки входят в состав всех живых организмов. Мышцы, кости, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, шерсть, кровь — все это белковые вещества.

Растения синтезируют белки из углекислого газа и воды за счет фотосинтеза. Животные организмы получают, в основном, готовые аминокислоты с пищей и на их базе строят белки своего организма.

Ни один из известных нам живых организмов не обходится без белков. Белки служат питательными веществами, они регулируют обмен веществ, исполняя роль ферментов – катализаторов обмена веществ, способствуют переносу кислорода по всему организму и его поглощению, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечного сокращения, участвуют в передаче генетической информации и т.д.

Видеофильм «Функции белков»

Разнообразные функции белков определяются a-аминокислотным составом и строением их высокоорганизованных макромолекул.

1. Каталитическая (ферментативная) функция

Каталитическая функция — одна из основных функций белков. Абсолютно все биохимические процессы в организме протекают в присутствии катализаторов – ферментов. Все известные ферменты представляют собой белковые молекулы.

Белки – это очень мощные катализаторы. Они ускоряют реакции в миллионы раз, причем для каждой реакции существует свой фермент.

В настоящее время известно свыше 2000 различных ферментов, которые являются биологическими катализаторами.

Например, фермент пепсин расщепляет белки в процессе пищеварения.

Даже такая простая реакция как гидратация углекислого газа катализируется ферментом карбоангидразой.

Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), а также репликации ДНК и матричного синтеза РНК.

2. Транспортная функция 

Некоторые белки способны присоединять и переносить (транспортировать) различные вещества по крови от одного органа к другому и в пределах клетки.

Белки транспортируют липиды (липопротеиды), углеводы (гликопротеиды), ионы металлов (глобулины), кислород и углекислый газ (гемоглобин), некоторые витамины, гормоны и др.

Например, альбумины крови транспортируют липиды и высшие жирные кислоты (ВЖК), лекарственные вещества, билирубин.

Белок эритроцитов крови гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин. Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород, необходимый для обеспечения окислительных процессов в тканях.

Белок миоглобин запасает кислород в мышцах.

Специфические белки-переносчики обеспечивают проникновение минеральных веществ и витаминов через мембраны клеток и субклеточных структур.

3. Защитная функция 

Защитную функцию выполняют специфические белки (антитела — иммуноглобулины), которые вырабатываются иммунной системой организма. Они обеспечивают физическую, химическую и иммунную защиту организма путем связывания и обезвреживания веществ, поступающих в организм или появляющихся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов.

Например, белок плазмы крови фибриноген участвует в свертывании крови (образовывает сгусток). Это защищает организм от потери крови при ранениях.

Альбумины обезвреживают ядовитые вещества (ВЖК и билирубин) в крови.

Антитела, вырабатываемые лимфоцитами, блокируют чужеродные белки. Интерфероны — универсальные противовирусные белки.

Многие живые существа для обеспечения защиты выделяют белки, называемые токсинами, которые в большинстве случаев являются сильными ядами. В свою очередь, некоторые организмы способны вырабатывать антитоксины, которые подавляют действие этих ядов.

4. Сократительная (двигательная) функция

Важным признаком жизни является подвижность, в основе которой лежит данная функция белков, таких как актин и миозин – белки мышц. Кроме мышечных сокращений к этой функции относят изменение форм клеток и субклеточных частиц.

B результате взаимодействия белков происходит передвижение в пространстве, сокращение и расслабление сердца, движение других внутренних органов.

5. Структурная функция

Структурная функция — одна из важнейших функций белков. Белки играют большую роль в формировании всех клеточных структур.

Белки – это строительный материал клеток. Из них построены опорные, мышечные, покровные ткани.

Некоторые из них (коллаген соединительной ткани, кератин волос, ногтей, эластин стенок кровеносных сосудов, фиброин шелка и др.) выполняют почти исключительно структурную функцию.

Кератин синтезируется кожей. Волосы и ногти – это производные кожи.

В комплексе с липидами белки участвуют в построении мембран клеток и внутриклеточных образований.

6. Гормональная (регуляторная) функция 

Регуляторная функция присуща белкам-гормонам (регуляторам). Они регулируют различные физиологические процессы.

Например, наиболее известным гормоном является инсулин, регулирующий содержание глюкозы в крови. При недостатке инсулина в организме возникает заболевание, известное как сахарный диабет.

 Интересно знать!

В плазме некоторых антарктических рыб содержатся белки со свойствами антифриза, предохраняющие рыб от замерзания, а у ряда насекомых в местах прикрепления крыльев находится белок резилин, обладающий почти идеальной эластичностью. В одном из африканских растений синтезируется белок монеллин с очень сладким вкусом.

7. Питательная (запасная) функция

Питательная функция осуществляется резервными белками, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества.

Например: казеин, яичный альбумин, белки яйца обеспечивают рост  и развитие плода, а белки молока служат источником питания для новорожденного.

8. Рецепторная (сигнальная) функция

Некоторые белки (белки-рецепторы), встроенные в клеточную мембрану, способны изменять свою структуру под воздействием внешней среды. Так происходит прием сигналов извне и передача информации в клетку.

Например, действие света на сетчатку глаза воспринимается фоторецептором родопсином.

Рецепторы, активизируемые низкомолекулярными веществами типа ацетилхолина, передают нервные импульсы в местах соединения нервных клеток.

 9. Энергетическая функция

Белки могут выполнять энергетическую функцию, являясь одним из источников энергии в клетке (после их гидролиза). Обычно белки расходуются на энергетические нужды в крайних случаях, когда исчерпаны запасы углеводов и жиров.

При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии. Но в качестве источника энергии белки используются крайне редко. Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.

Белки

функций белков | 5 Основные функции, что, где и как

Быстрая навигация

 [скрыть]

Белки — самые распространенные органические молекулы на Земле. Они присутствуют в изобилии в каждой живой клетке. Белки — это полимеры, состоящие из тысяч аминокислот, связанных пептидными связями. Длинные цепочки аминокислот, известные как полипептиды, складываются вокруг себя несколькими способами, образуя сложные структуры, называемые белками.

Функции, выполняемые белками, можно разделить на разные категории. Некоторые функции необходимы на клеточном уровне, в то время как другие необходимы для лучшей работы организма в целом. Здесь мы попытаемся понять различные функции, выполняемые белками в нашем организме, на различных примерах.

Все ферменты — это белки

Ферменты — это белки, необходимые для протекания любой химической реакции в нашем организме. Они катализируют биохимическую реакцию, благодаря которой жизнь может продолжаться.

Примером ферментативной реакции в нашем организме является гликолиз. Это процесс высвобождения энергии из молекулы глюкозы. Эта энергия необходима для осуществления нескольких процессов, происходящих внутри клетки. Процесс гликолиза включает около 10 стадий, каждая из которых требует определенного фермента. Отсутствие хотя бы одного фермента останавливает процесс и невозможно получить энергию из глюкозы.

Для синтеза белков также требуются специфические ферменты. Синтез белка включает транскрипцию ДНК в мРНК, а затем трансляцию мРНК рибосомами. Оба эти шага требуют ферментов, которые являются белками. Например;

• РНК-полимераза представляет собой фермент, необходимый для соединения нуклеотидов РНК в процессе транскрипции.
• Аминоацил-тРНК-синтетаза представляет собой фермент, который присоединяет определенные аминокислоты к тРНК, чтобы ее можно было использовать в синтезе белка.

Таким образом, для всех химических процессов в живых организмах, от получения энергии до образования белков, необходимы ферменты, а все ферменты являются белками. Роль белков как ферментов является наиболее важной и решающей функцией, выполняемой белками.

Функции белков: Они действуют как рецепторы на клеточных мембранах

Белки являются важными компонентами всех клеточных мембран и мембран органелл. Одна из функций этих мембранных белков заключается в том, что они действуют как рецепторы. Гормоны, нейротрансмиттеры и другие сигнальные молекулы связываются с этими рецепторами и передают сигналы клеткам. Таким образом, белки играют роль в клеточной передаче сигналов, которая необходима для скоординированного функционирования всех клеток, присутствующих в нашем организме. Возьмите следующий пример, чтобы понять роль белков как рецепторов.

• Инсулин — это гормон, который контролирует уровень глюкозы в крови. Он выполняет свою функцию, связываясь со своим рецептором, который представляет собой белок. Инсулин связывается со своим рецептором, который посылает сигналы для открытия глюкозных каналов, чтобы глюкоза могла поступать из крови в клетки печени и мышц. Если рецепторы инсулина отсутствуют, уровень глюкозы в крови не может регулироваться.

Этот и многие другие примеры в нашем организме доказывают, почему белки необходимы для передачи клеточных сигналов и координации клеточных функций.

Подробнее о тестах на белки

Некоторые гормоны также являются белками

Белки действуют не только как клеточные рецепторы, но и как гормоны. Инсулин и глюкагон — это два гормона, которые по своей природе являются белками. Оба эти гормона необходимы для регулирования уровня глюкозы в крови. Они контролируют поглощение и высвобождение глюкозы клетками, гликолиз и глюконеогенез, а также синтез и расщепление гликогена. Роли этих гормонов в нашем организме перечислены ниже;

• Инсулин вырабатывается поджелудочной железой при высоком уровне глюкозы в крови. Он способствует поглощению глюкозы клетками, ее расщеплению, а также хранению в виде гликогена. Он также ингибирует синтез новых молекул глюкозы из неуглеводных источников (глюконеогенез).
• Глюкагон высвобождается поджелудочной железой при низком уровне глюкозы в крови. Он способствует расщеплению гликогена с выделением глюкозы. Он также способствует глюконеогенезу.

Белки действуют как транспортные каналы в клеточных мембранах

Белки, присутствующие в клеточных мембранах, также действуют как транспортные каналы. Вещества, непроницаемые через мембраны из-за их размера или заряда, могут проникать в клетку через эти белковые каналы. Один белковый канал специфичен для одного или нескольких веществ. Примеры белковых каналов приведены ниже;

• Аквапорины — белковые каналы, обеспечивающие прохождение молекул воды через клетки
• GLUT (переносчик глюкозы) — переносчики молекул глюкозы
• Натриевые каналы обеспечивают прохождение ионов натрия внутри клетки
• Калиевые каналы пропускают через себя только ионы калия
• Кальциевые каналы специфичны только для ионов кальция

Это несколько примеров белковых каналов, присутствующих в мембранах.

Белки поддерживают форму и структуру клетки

Это еще одна важная клеточная функция, которую выполняют белки. Цитоскелет состоит из нескольких взаимосвязанных белковых нитей. Белки цитоскелета организованы в виде микротрубочек, микрофиламентов и промежуточных филаментов. Все эти компоненты цитоскелета расположены определенным образом, поддерживающим форму клетки. Важные белки, составляющие цитоскелет, включают актин и тубулин. В отсутствие этих белков клетка не смогла бы сохранить свою структуру.

Белки участвуют в делении клеток

Деление клеток — это процесс, посредством которого зрелая взрослая родительская клетка делится на дочерние клетки. Для этого процесса также необходимы белки.

Во время клеточного деления хромосомы клетки разделяются на две половины путем расползания. Это разделение хромосом осуществляется белками, известными как волокна веретена.

Белки также необходимы для деления цитоплазмы, которое происходит после деления хромосом.

Белки необходимы для транспорта внутри клетки

Специфические транспортные белки необходимы для внутриклеточного транспорта различных веществ. Различные белки, которые участвуют во внутриклеточных белках, известны как моторные белки. Эти белки используют энергию в виде АТФ и путешествуют по микротрубочкам для транспорта различных веществ внутри цитоплазмы клетки. Примером моторных белков является белок кинезин. Он участвует в транспорте различных веществ в аксонах нейронов.

Белки необходимы для транспорта кислорода

Эта функция белков необходима для выживания организма в целом. В этом процессе участвуют два белка: гемоглобин и миоглобин.

Гемоглобин

Это белок, присутствующий в эритроцитах. Гемоглобин состоит из четырех полипептидных цепей, двух альфа-цепей и двух бета-цепей, которые закручены друг вокруг друга. Каждая из этих полипептидных цепей несет одну гемовую группу (содержащую атом железа).

Этот белок отвечает за перенос кислорода из легких в тканевую жидкость. Одна молекула кислорода может соединиться с четырьмя молекулами кислорода. Он связывается с молекулами кислорода, присутствующими в воздухе, при прохождении через легкие. Эти молекулы кислорода высвобождаются, когда кровь проходит через ткани.

Любой недостаток или аномалия гемоглобина ухудшает перенос кислорода кровью. Наши клетки не могут выжить без кислорода. Любое нарушение подачи кислорода приведет к гибели клеток в пораженных тканях.

Миоглобин

Миоглобин — еще один белок, участвующий в транспорте кислорода. Он состоит из одной полипептидной цепи, имеющей гемовую группу. Это цитоплазматический белок, имеющий более высокое сродство к молекулам кислорода, что означает, что он может связываться с кислородом даже при высокой концентрации кислорода. Его функция заключается в транспортировке кислорода из тканевой жидкости к клеткам.

Из-за высокого сродства к кислороду миоглобин высвобождает кислород в очень низких концентрациях. Эта особенность миоглобина отвечает за запасание кислорода в тканях.

Белки необходимы для транспорта различных веществ в крови

Хотя кровь действует как транспортная среда, белки необходимы для удержания и транспорта некоторых веществ, которые не могут растворяться в крови. Эта функция белков также важна для правильного функционирования организма. Ниже приведены некоторые примеры транспортных белков, присутствующих в крови.

• Альбумин является основным транспортным белком крови. Он действует как переносчик жирных кислот, стероидов, гормонов щитовидной железы, липофильных препаратов, тяжелых металлов, ионов кальция и билирубина 9.0020
• Преальбумин — другой транспортный белок в крови, который переносит стероидные гормоны, тироксин и витамин А
• Гаптоглобин — транспортный белок, который переносит любой свободный гемоглобин, присутствующий в плазме
• Тироксин-связывающий белок специфичен для гормона щитовидной железы липопротеин, который транспортирует холестерин из тканей в печень
• ЛПНП – еще один липопротеин, который транспортирует холестерин из печени в ткани

Белки участвуют в сокращении мышц

Сокращение мышц — это процесс, который позволяет нам выполнять повседневные задачи, такие как ходьба, бег, сидение, стояние, письмо и даже речь. Этот процесс мышечного сокращения также происходит из-за белков. Сократительные белки присутствуют в мышечных волокнах. Эти белки взаимодействуют особым образом, что позволяет мышцам сокращаться и расслабляться. Наиболее важными сократительными являются;

• Актин
• Миозин
• Тропонин

Белки предотвращают отек

Отек — это состояние, при котором избыточная жидкость вытекает из кровеносных сосудов и скапливается в тканях. Потеря жидкости из крови приводит к снижению артериального давления. Это потенциально смертельное состояние, которое может поставить под угрозу эффективную доставку крови к тканям организма.

Белки, присутствующие в крови, известные как белки плазмы, предотвращают просачивание жидкости через капилляры благодаря их осмотическому эффекту. Онкотическое давление, обусловленное белками плазмы, удерживает воду внутри кровеносных сосудов, предотвращая ее утечку в тканевые жидкости, тем самым предотвращая отек. Если эти белки отсутствуют, отеки развиваются на разных участках тела.

Белки защищают наш организм от болезней

Эту функцию выполняют антитела. Антитела или иммуноглобулины – это белки плазмы, которые вырабатываются в ответ на попадание в наш организм различных болезнетворных агентов. Они борются с этими патогенами и защищают наш организм от их вредного воздействия. Если в нашем организме уже присутствуют антитела против возбудителя, они уничтожают возбудителя до того, как он вызовет какое-либо заболевание. Этот процесс известен как иммунитет.

Белки необходимы для пищеварения

Процесс пищеварения включает расщепление сложных веществ, присутствующих в нашем рационе, на более простые, чтобы они могли всасываться в кровь. Расщепление различных пищевых веществ на более простые молекулы происходит в нашей пищеварительной системе ферментами, которые по своей природе являются белками.

Белки также служат запасающими веществами

Белки представляют собой полимеры аминокислот. Они действуют как запасные вещества, в которых хранятся тысячи аминокислот. Эти аминокислоты высвобождаются из белков, когда они необходимы организму. Примерами запасных белков являются;

• Казеин, содержащийся в молоке
• Альбумин, содержащийся в яйце

Эти белки обеспечивают незаменимые аминокислоты, необходимые организму для производства нескольких белков. Более того, во время голодания белки, присутствующие в организме, также могут использоваться в качестве источника энергии для обеспечения калорий, необходимых для выполнения различных функций организма.

Белки контролируют экспрессию генов

Экспрессия генов — это процесс, при котором информация в определенном гене копируется в форму мРНК, а затем эта мРНК используется рибосомами для создания белка, кодируемого этим геном.

Этот процесс экспрессии генов контролируется факторами транскрипции. Эти факторы транскрипции позволяют транскрипцию генов только тех белков, которые в данный момент необходимы организму.

Факторы транскрипции также являются белками по своей природе. Таким образом, белки регулируют свой собственный синтез, регулируя экспрессию генов.

Резюме

Белки представляют собой полимеры, состоящие из аминокислот. Они участвуют практически во всех процессах, происходящих в нашем организме. Краткое изложение функций, выполняемых белками, выглядит следующим образом;

• В качестве ферментов белки необходимы для всех химических процессов в живых организмах
• В качестве гормонов и клеточных рецепторов они необходимы для клеточной передачи сигналов и координации
• В качестве транспортных каналов белки необходимы для проникновения ионов и более крупных в клетки
• Являясь компонентами цитоскелета, они сохраняют форму клеток
• Веретеновидные волокна — белковые волокна, необходимые для деления клеток
• Гемоглобин и миоглобин — белки, необходимые для транспорта кислорода
• Альбумин и другие белки плазмы необходимы для транспорта липидов, лекарств и других веществ в крови
• Сократительные белки необходимы для сокращения мышц
• Антитела — это белки, которые защищают наш организм от вредных болезней
• Белки плазмы поддерживают жидкость баланс в нашем организме
• Они регулируют экспрессию генов
• Белки также обеспечивают организм энергией во время голодания

Часто задаваемые вопросы

Какие примеры белков можно привести?

Некоторые примеры белков включают альбумин, глобулины, коллаген, эластин, гемоглобин и т. д. 

Каковы функции альбумина?

Альбумин является наиболее распространенным белком плазмы. Его основная функция заключается в обеспечении онкотического давления. Он также выступает в роли переносчика для транспортировки гидрофобных веществ в крови. Транспортирует липиды, жирные кислоты, билирубин, кальций, тяжелые металлы и др.

Каковы функции коллагена?

Коллаген — это структурный белок, содержащийся в костях, хрящах, связках и т. д. Он обеспечивает прочность и поддержку этих структур.

Каковы функции антител?

В плазме обнаруживаются антитела или иммуноглобулины. Они идентифицируют антигены и связываются с ними. Они являются важным компонентом гуморального иммунитета.

Ссылки

1. Лодиш Х., Берк А., Мацудайра П., Кайзер К.А., Кригер М., Скотт М.П., ​​Зипуркси С.Л., Дарнелл Дж. (2004). Молекулярно-клеточная биология (5-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: WH Freeman and Company
2. Чжан С., Ким С. Х. (февраль 2003 г.). «Обзор структурной геномики: от структуры к функции» . Текущее мнение в области химической биологии. 7  (1): 28–32. doi : 10.1016/S1367-5931(02)00015-7 . PMID   12547423
3. Sleator RD (2012). «Предсказание функций белков». Функциональная геномика. Методы молекулярной биологии. 815 . стр. 15–24. doi : 10.1007/978-1-61779-424-7_2 . ISBN   978-1-61779-423-0 . PMID   22130980

1.12: Белки – Биология LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

6427

Возможно, вам говорили, что белки полезны для вас. Они выглядят хорошо для вас?

Белки как продукты питания. Для вас они могут показаться неаппетитными (или могут показаться), но они обеспечивают хороший запас аминокислот, строительных блоков белков. Белки выполняют множество важных функций: от транспортировки, передачи сигналов, получения и катализа до хранения, защиты и обеспечения движения. Откуда вы получаете аминокислоты, необходимые для того, чтобы ваши клетки могли производить свои собственные белки? Если вы не можете это сделать, вы должны съесть это.

Белки

Белок представляет собой органическое соединение, состоящее из небольших молекул, называемых аминокислотами . В белках живых организмов обычно встречаются 20 различных аминокислот. Небольшие белки могут содержать всего несколько сотен аминокислот, тогда как большие белки могут содержать тысячи аминокислот. Самыми крупными известными белками являются титины, обнаруженные в мышцах, которые состоят из более чем 27 000 аминокислот.

Общая структура аминокислот. Эта модель показывает общую структуру всех аминокислот. Только боковая цепь, R, варьируется от одной аминокислоты к другой. Например, в аминокислоте глицине боковая цепь представляет собой просто водород (Н). В глутаминовой кислоте, напротив, боковая цепь представляет собой CH ₂ СН ₂ СООН. Вариабельные боковые цепи придают аминокислотам различные химические свойства. Порядок аминокислот вместе со свойствами аминокислот определяет форму белка, а форма белка определяет функцию белка. КЛЮЧ: H = водород, N = азот, C = углерод, O = кислород, R = вариабельная боковая цепь

Структура белка

Когда аминокислоты связываются вместе, они образуют длинную цепь, называемую полипептидом . Белок состоит из одной или нескольких полипептидных цепей. Белок может иметь до четырех уровней структуры. Самый нижний уровень, первичная структура белка, представляет собой последовательность аминокислот. Более высокие уровни белковой структуры описаны в Рисунок ниже. Сложные структуры различных белков наделяют их уникальными свойствами, которые необходимы им для выполнения различных функций в живых организмах. Вы можете узнать больше о структуре белка, посмотрев анимацию по следующей ссылке: http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/proteins/protein%20structure.swf.

Белковая структура. Структура белка начинается с его последовательности аминокислот. Что определяет вторичную структуру белка? Какие два типа вторичной структуры белка существуют?

Функции белков

Белки играют множество важных ролей в живых существах. Некоторые белки помогают клеткам сохранять свою форму (структурные белки), некоторые, такие как соединительные и двигательные белки, составляют мышечную ткань, а некоторые транспортируют элементы в клетки и из них (транспортные белки). Некоторые белки действуют как сигналы, а другие белки принимают эти сигналы. Ферменты — это белки, которые ускоряют химические реакции в клетках. Другими белками являются антитела , которые связываются с чужеродными веществами, такими как бактерии, и нацеливают их на уничтожение. Другие белки несут сообщения или транспортные материалы. Например, эритроциты человека содержат белок под названием 9.0226 гемоглобин , который связывается с кислородом. Гемоглобин позволяет крови переносить кислород от легких к клеткам по всему телу. Модель молекулы гемоглобина показана на рисунке

ниже.

Молекула гемоглобина. Эта модель представляет белок гемоглобин. Фиолетовая часть молекулы содержит железо. Железо связывается с молекулами кислорода.

Короткое видео, описывающее функцию белка, можно посмотреть по адресу http://www.youtube.com/watch?v=T500B5yTy58 (4:02).

“Когда вы просматриваете функций белков в организме, сосредоточьтесь на следующих понятиях:

1. количество белка в каждой клетке,
2. роли различных типов белков”.

Белки и диета

Белки в рационе необходимы для жизни. Пищевые белки расщепляются на составляющие их аминокислоты при переваривании пищи. Затем клетки могут использовать компоненты для создания новых белков. Люди способны синтезировать все, кроме восьми из двадцати распространенных аминокислот. Эти восемь аминокислот, называемые незаменимые аминокислоты , должны потребляться с пищей. Подобно диетическим углеводам и липидам, диетические белки также могут расщепляться, чтобы обеспечить клетки энергией.

Резюме

• Белки представляют собой органические соединения, состоящие из аминокислот.
• Белок может иметь до четырех уровней структуры. Сложная структура различных белков придает им уникальные свойства.
• Ферменты — это белки, ускоряющие биохимические реакции в клетках. Антитела — это белки, которые нацелены на уничтожение патогенов.

Подробнее

Используйте эти ресурсы, чтобы ответить на следующие вопросы.

Узнайте больше I

• Биомолекулы — белки на http://www.wisc-online.com/Objects/ViewObject.aspx?ID=AP13304.

1. Приведите 3 примера белков.
2. Что определяет первичную структуру белка?
3. Что определяет функцию белка?
4. Как может быть нарушена конформация белка?

Подробнее II

• Что такое белок? на http://learn.genetics.utah.edu/content/molecules/.

1. Сколько различных белков содержится в клетке?
2. Какую функцию выполняют рецепторные и структурные белки в нервных клетках?
3. Какая информация используется для создания отдельного белка?
4. В какой части клетки синтезируются белки?

Обзор

1. Белки состоят из ____________.
2. Что определяет первичную структуру белка?
3. Назовите две функции белков.
4. Что такое ферменты?
5. Опишите роль гемоглобина.

---

Эта страница под названием 1.