Свойства и функции белков

Белки играют в организме ряд очень важных функций.

1. Белки – ферменты. В каждой живой клетке непрерывно происходит сотни биохимических реакций. Быстрое протекание этих реакций обеспечивают катализаторы (ускорители химических реакций) – ферменты. Почти все ферменты являются белками.

2. Белки – регуляторы. В специальных клетках животных и растений производятся регуляторы физиологических процессов – гормоны. Многие гормоны – белки. Например, это гормон роста и другие гормоны гипофиза.

3. Белки выполняют транспортную функцию. В крови, наружных клеточных мембранах, в цитоплазме и ядрах клеток есть различные транспортные белки. Например – гемоглобин.

4. Белки выполняют защитную функцию организма. У человека и животных одна из таких главных систем – это иммунитет.

В лимфоидных тканях (вилочковая железа, лимфатические железы, селезенка) производятся лимфоциты – клетки, способные синтезировать огромное разнообразие защитных белков – антител. Такие антитела носят название иммуноглобулинов.

5. Белки выполняют двигательные функции. Двигательная функция обеспечивается специальными сократительными белками (актин, миозин и др.). Эти белки участвуют во всех движениях, которым способны клетки и организмы: мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у многоклеточных животных, движение листьев у растений и т. д.

6. Белки выполняют строительную функцию. Белки участвуют в образовании всех клеточных мембран и органоидов клетки, а также внеклеточных структур.

7. Белки выполняют запасающую функцию.

8. Белки служат одним из источников энергии в клетке. При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется около 17 кДж.

Однако белки используются как источник энергии, обычно когда истощаются иные источники, такие как углеводы и жиры.

Свойства белков

Важнейшие из них: денатурация и ренатурация.

Денатурация – это утрата белковой молекулой своей структурной организации. Денатурация может быть вызвана изменением температуры, обезвоживанием, облучением рентгеновскими лучами и другими воздействиями. Вначале разрушается самая слабая структура – четвертичная, затем – третичная, вторичная и при наиболее жестких условиях – первичная.

Если изменение условий среды не приводит к разрушению первичной структуры молекулы, то при восстановлении нормальных условий среды полностью воссоздается и структура белка. Такой процесс называется ренатурацией. Это свойство белков полностью восстанавливать утраченную структуру широко используется в медицинской и пищевой промышленности для приготовления некоторых медицинских препаратов, например, антибиотиков, для получения пищевых концентратов, сохраняющих длительное время в высушенном виде свои питательные вещества. У некоторых живых организмов обычная частичная обратная денатурация белков связана с их функциями (двигательной, сигнальной, каталитической и др.). Процесс разрушения первичной структуры белка всегда необратим и называется деструкцией.

Белки выполняют в организме много разнообразных функций: строительную (входят в состав различных структурных образований); защитную (специальные белки – антитела – способны связывать и обезвреживать микроорганизмы и чужеродные белки) и др.

Кроме этого, белки участвуют в свертывании крови, предотвращая сильные кровотечения, выполняют регуляторную, сигнальную, двигательную, энергетическую, транспортную функции (перенесение некоторых веществ в организме).

Каталитическая функция белков. Термин «катализ» означает «развязывание», «освобождение». Вещества, относимые к катализаторам, ускоряют химические превращения, причем состав самих катализаторов после реакции остается таким же, каким был до реакции.