Наука и техника Наука и техника - Функции белков
  12.12.2018 г.  
Главная arrow Живое arrow Белковые структуры arrow Функции белков
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Функции белков
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
29.07.2010 г.
Однако функции белков не ограничиваются каталитическими и сократительными функциями. Из белков построены многие опорные и защитные ткани, например коллагены соединительной ткани, кератины кожи, перьев, ногтей, волос, фиброины коконов шелкопряда и других насекомых, паутины и т. п.
Белки выполняют также ряд специфических функций, близких к вышеуказанным. Так, например, белки крови разносят по организму питательные вещества, обратимо соединяясь с ними и отщепляя их. Белками являются антитела, обезвреживающие и нейтрализующие попадающие в организм чужеродные тела и антигены. Белковые структуры образуют многие жизненно важные гормоны, регулирующие обмен веществ. К ним же относятся и ядовитые продукты бактерий - токсины.
Таким образом, белки действительно определяют главнейшие жизненные функции организмов и являются главной составной частью живого вещества.
В состав каждой клетки входит много разнообразных белковых веществ, и, хотя белки построены по одному общему плану, разнообразие их практически бесконечно, каждый белок обладает специфическими свойствами и строением. Действительно, такие внешне непохожие друг на друга вещества, как гормон инсулин, рога животных, нити шелка, многие специфические ферменты с разнообразными функциями, при гидролизе расщепляются на одни и те же аминокислоты. Правда, соотношение этих аминокислот в составе молекул разных белков неодинаково. В некоторых белках та или иная аминокислота может отсутствовать или некоторые аминокислоты находятся в относительно больших количествах.
Аминокислотный состав белков является важнейшей их характеристикой. Он может в значительной мере определять их питательную ценность и некоторые их химические свойства. Однако гораздо важнее расположение аминокислотных остатков в полипептидных цепочках белка. Если молекула белка состоит лишь из 11 различных аминокислот, входящих в состав цепочки по одному разу, то может быть около 40 миллионов различных распределений этих аминокислот по последовательности. Поскольку в белках обычно содержатся сотни аминокислотных остатков, то возможность образования различных белковых молекул даже из одних и тех же аминокислот, входящих в одних и тех же соотношениях, практически бесконечна.
В настоящее время разработаны методы определения последовательности аминокислот в белковых молекулах. Эти методы основаны на особых реакциях аминокислот, находящихся в концах полипептидной цепочки, на специфическом расщеплении определенными ферментами пептидной цепочки в данных местах.
Пока известна последовательность аминокислот лишь в сравнительно небольшом числе белков, причем выяснение этой последовательности потребовало огромного труда.
Наиболее изученной белковой молекулой является молекула инсулина. Оказалось, что свойства инсулина зависят от строго определенного набора аминокислот, расставленных в двух полипептидных цепочках в определенной последовательности. Выяснилось, что инсулины, получаемые из поджелудочной железы различных животных, могут отличаться друг от друга. Однако различие это всегда касается лишь трех аминокислот, занимающих восьмое - десятое места в полипептидной цепочке а. Так, у быка этот небольшой участок полипептидной цепочки, который, по-видимому, отражает видовую специфичность инсулинов, представлен последовательностью: аланин - серии - валин, у свиньи и кашалота: треонин - серии - изолейцин, у овцы: аланин - глицин - валин, у лошади: треонин - глицин - изолейцин.
Определенную последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепочке называют первичной структурой. Связи, образованные между полипептидными цепочками, как, например, связи через серу молекул цистина в инсулине, представляют собой вторичную структуру белков. Более сложная конфигурация (или конформация) полипептидных цепочек - образование спиралей и взаимодействие их между собой и с другими молекулами - образует соответственно третичную и четвертичную структуру. Определяющей для функции белков, как правило, является первичная структура. Однако нарушение вторичной и третичной структур белков в некоторых случаях необратимо и может инактивировать белки. Весьма характерным для белков и некоторых других биополимеров является то, что очень небольшие химические называемой серповидно-клеточной анемией, приводящей к смерти. Часто замена одного аминокислотного остатка в молекуле способна нарушить каталитические свойства некоторых ферментов.
Однако в других случаях изменение или отщепление даже нескольких аминокислот в менее ответственных участках полипептидной цепи практически не отражается на каталитической активности. В белковых молекулах имеются участки, очень важные для их функции, - так называемые активные группы, и могут быть целые области, не играющие сравнительно большой роли.
Белки, таким образом, являются совершенно своеобразными соединениями. Сложная макромолекулярная структура их определяет очень высокую чувствительность к среде и способность реагировать на малейшие изменения в ней; наличие многочисленных химических функциональных групп в аминокислотных остатках способно придавать белку самые разнообразные химические свойства. Специфичность белковой молекулы для биологического вида, организма или для данной его функции, в конечном счете, определяется последовательностью аминокислот, т. е. первичной структурой белка. Конформация молекул, связанная с вторичной и третичной структурой, также играет важнейшую роль в биологической функции белков.
Таким образом, при однородности общего плана строения белки обладают более многообразными функциями, чем все химические соединения неорганической природы. Их химические свойства выходят за пределы тех свойств, которые изучает химия, и позволяют белкам быть основным субстратом жизни. Свойства белков поэтому нельзя изучать одними химическими методами и рассматривать как предмет только лишь химии. Наряду с химией, физикой и физической химией, свойства белков могут быть поняты только в связи с их биологической функцией.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam