Вопрос 9. Третичная структура белка. Силы, поддерживающие третичную структуру. Глобулярные белки.
ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА
Это трехмерная архитектура полипептидной цепи – особое взаимное расположение в пространстве спиралеобразных, складчатых и нерегулярных участков полипептидной цепи. У разных белков третичной структуры различна. В формировании третичной структуры участвуют дисульфидные связи и все слабые типы связей.
Выделяют два общих типа третичной структуры:
1) В фибриллярных белках (например, коллаген, эластин) молекулы которых имеют вытянутую форму и обычно формируют волокнистые структуры тканей, третичная структура представлена либо тройной альфа-спиралью (например, в коллагене), либо бета-складчатыми структурами.
2) В глобулярных белках, молекулы которых имеют форму шара или эллипса (латинское название: GLOBULA - шар), встречается сочетание всех трех типов структур: всегда есть нерегулярные участки, есть бета-складчатые структуры и альфа-спирали.
Обычно в глобулярных белках гидрофобные участки молекулы находятся в глубине молекулы. Соединяясь между собой, гидрофобные радикалы образуют гидрофобные кластеры (центры). Формирование гидрофобного кластера вынуждает молекулу соответствующим образом изгибаться в пространстве. Обычно в молекуле глобулярного белка бывает несколько гидрофобных кластеров в глубине молекулы. Это является проявлением двойственности свойств белковой молекулы: на поверхности молекулы - гидрофильные группировки, поэтому молекула в целом - гидрофильная, а в глубине молекулы - спрятаны гидрофобные радикалы.
Вопрос 10. Четвертичная структура белков.
ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА
Встречается не у всех белков, а только у тех, которые состоят из двух или более полипептидных цепей. Каждая такая цепь называется субъединицей данной молекулы (или протомером). Поэтому белки, обладающие четвертичной структурой, называют олигомерными белками. В состав белковой молекулы могут входить одинаковые или разные субъединицы. Например, молекула гемоглобина «А» состоит из двух субъединиц одного типа и двух субъединиц другого типа, то есть является тетрамером. Фиксируются четвертичные структуры белков всеми типами слабых связей, а иногда еще и дисульфидными связями.
Вопрос 11. Функции белков в живых организмах.
Защитная функция белков. Защищающая организм от вредного воздействия бактерий, микробов, вирусов и токсинов, иммунная система организма запускает механизм синтеза антител, специфических защитных белков. Взаимодействие антител с чужеродными веществами способствует нейтрализации их биологического действия. Не менее важной защитной функцией белков является механизм свертывания крови. В данном случае свертывание белка плазмы крови фибриногена приводит к образованию сгустка крови, и защищает организм от потери крови.
Каталитическая функция белков. Все известные биологические катализаторы – ферменты являются белками.
Транспортная функция белков. Гемоглобин, белок крови, является главным «транспортным средством» для переноски кислорода. Многие другие виды белков путем образования соединений с жирами, а также некоторыми элементами, гормонами и витаминами, обеспечивают их доставку к нуждающимся тканям и органам.
Питательная функция белков.Так называемые резервные белки, к которым относят белок яйца (альбумин) и белок молока (казеин) являются источниками питания для развития плода.
Гормональная функция белков.Многие гормоны, регулирующие обмен веществ в организме, являются белками или их соединениями.
Строительная функция.Белок коллаген является основным структурным компонентом соединительной ткани; кератин – в волосах, ногтях и коже; эластин – в стенках сосудов.
Сокращающая функция белков. Белки мышечной ткани актин и миозин играют основную роль в процессах сокращения и расслабления мышечных тканей.
Кроме перечисленных функций, белки:
1. обеспечивают обменные процессы на клеточном уровне
2. являются резервным источником энергии, особенно при больших нагрузках или при дефиците в пище углеводов и жиров
3. в комплексе с углеводами участвуют в образовании ряда секретов
4. в комплексе с жирами участвуют в формировании мембран клеток
5. регулируют физиологическое значение pH внутренней среды
6. входят в состав клеточных структур — органелл
7. стабилизируют онкотическое давление в клетках и крови
8. обеспечивают рост, размножение и полноценное развитие организма
9. обеспечивают работу и развитие нервной системы, формирую способность к мышлению, а также регулируя реакции на внешние раздражители.