Белки (по форме молекул)

Глобулярные Фибриллярные

(шаровидные) (нитевидные)

Для глобулярных белков более характерна ά-спиральная струк­тура, спирали изогнуты, «сверну­ты». Макромолекула имеет сфе­рическую форму. Они растворя­ются в воде и солевых растворах с образованием коллоидных сис­тем. Большинство белков живот­ных, растений и микроорганиз­мов относится к глобулярным белкам.

Для фибриллярных белков более характерна нитевидная структура. Они, как правило, не растворяются в воде. Фиб­риллярные белки обычно выполняют структурообразующие функции. Их свойства (прочность, способность растягиваться) зависят от способа упаковки полипептидных цепочек. Приме­ром фибриллярных белков служат белки мускульной ткани (миозин), кератин (роговая ткань).

В ряде случаев отдельные субъединицы белка с помощью водородных связей, электро­статического и других взаимодействий образуют более сложные структуры.

Четвертичная структура - способ совместной укладки нескольких глобул. Есть не у всех белков.

Биологическая активность белков определяется третичной и четвертичной струк­турами.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Физические свойства белков определяются тем, к какому классу они относятся. Молекулы фибриллярных белков вытя­нуты в длину, нитеобразны и склонны группироваться одна возле другой с образованием волокон. Это основной строитель­ный материал тканей: сухожилий, мускульных и покровных тканей. Такие белки в воде нерастворимы. Прочность белко­вых молекул просто поразительна! Человеческий волос проч­нее меди и может соперничать со специальными видами ста­ли. Пучок волос площадью 1 см² выдерживает вес в 5 тонн, а на женской косе в 200 тыс. волосинок можно поднять гру­женый КамАЗ весом 20 т.

Глобулярные белки свернуты в клубочки. В организме они выполняют ряд биологических функций, требующих их по­движности и, следовательно, растворимости. Поэтому глобу­лярные белки растворимы в воде либо растворах солей, кис­лот или оснований. Из-за большого размера молекул образую­щиеся растворы являются коллоидными

ФУНКЦИИ БЕЛКОВ

· Какие функции белков вы проходили на уроках биологии?

Функции белковв клетке чрезвычайно многообразны.

Одна из важнейших — строительная (структурная) функция: белки участ­вуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур. Белки, выполняю­щие структурные функции, занимают по количеству первое место среди других белков тела человека. Среди них важнейшую роль иг­рает коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке и др. Большое значение имеют комплексы белков с углеводами в формировании ряда секретов - мукоидов, муцина и т. д. В комплексе с липидами (в частности фосфолипидами) белки участвуют в образовании биомембран клеток.

Исключительно важное значение имеет каталитическая (ферментативная) роль белков. Все ферменты — вещества белковой природы, они ускоряют химические реакции, протекающие в клетке, в десятки и сотни тысяч раз. Многочисленные биохимические реакции в живых ор­ганизмах протекают в мягких условиях, при температурах, близких к 40°С, и значениях рН, близких к нейтральным. В этих условиях скорость протекания большинства реакций ничтожно мала, поэтому для их приемлемого осуществления необходимы специальные био­логические катализаторы - ферменты. Как правило, ферменты - это либо белки, либо комплексы белков с каким-либо кофактором - ио­ном металла или специальной органической молекулой. Многие белки ускоряют химические реакции в сотни раз.

Двигательная функция живых организмов обеспечивается спе­циальными сократительными белками. Эти белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы: образова­ние псевдоподий, мерцание ресничек и биение жгутиков у простей­ших, сокращение мышц у многоклеточных животных, движение ли­стьев у растений и др.

В акте мышечного сокращения и расслабления участвует множество бел­ковых веществ. Однако главную роль в этих жизненно важных про­цессах играют актин и миозин - специфические белки мышечной ткани. Сократительная функция присуща не только мышечным бел­кам, но и белкам цитоскелета, что обеспечивает тончайшие процес­сы жизнедеятельности клеток (расхождение хромосом в процессе митоза).

Транспортная функция белков заключается в присоединении хи­мических элементов (например, кислорода) или биологически актив­ных веществ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам тела.

Дыхательная функция крови, в частности перенос кислорода, осуществляется мо­лекулами гемоглобина - белка эритроцитов. В транспорте липидов принимают участие альбумины сыворотки крови. Ряд других сыво­роточных белков образует комплексы с жирами, медью, железом, тироксином, витамином А и другими соединениями, обеспечивая их доставку в соответствующие органы-мишени.

Защитная функция. При поступлении в организм чужеродных белков или микроорганизмов в белых кровяных тельцах — лейкоци­тах — образуются особые белки — антитела. Они связывают и обез­вреживают несвойственные организму вещества (антигены).

Высокая специфичность взаимодействия антител с антигенами (чужеродны­ми веществами) по типу «белок - белок» способствует узнаванию и нейтрализации биологического действия антигенов. Защитная функция белков проявляется и в способности ряда белков крови к свертыванию. Свертывание белка плазмы крови фибриногена приводит к образованию сгустка крови, что предохраняет от потери крови при ранениях.

Гормональная функция. Обмен веществ в организме регулируется разнообразными механизмами. В этой регуляции важное место занимают гормоны, вырабатываемые в железах внутренней секреции. Ряд гормонов представлен белками или полипептидами, например гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др. Инсулин – регулирует содержание сахара в крови.

Белки служат и одним из источников энергии в клетке, т. е. вы­полняют энергетическую функцию. При полном расщеплении 1 г бел­ка выделяется 17,6 кДж энергии.