Белки: общая характеристика, свойства и функции
О белках чаще всего говорят в контексте питания, но их роль гораздо шире. Многообразие физических и химических свойств белков, обусловленное разным аминокислотным составом, поражает: мало какие молекулы способны выполнять так много разных задач.
Почему белки бывают такими разными?
Есть белки, которые вообще не растворяются в воде, и такие, что растворяются легко. Одни химически малоактивны и устойчивы к любым воздействиям. Другие крайне нестабильны — меняются уже от слабого освещения или лёгкого прикосновения.
По форме встречаются нитевидные молекулы длиной в сотни нанометров и шаровидные, диаметр которых составляет всего 5–7 нанометров. Простая истина: структура каждого белка точно соответствует его функции.
Например, образования из кератина — рога, копыта, чешуя, ногти, перья, шерсть — прочные и устойчивые, потому что молекулы кератина устроены именно так. Белки мышц нитевидные и способны сокращаться и растягиваться. Транспортные белки маленькие и круглые, чтобы быстро перемещаться.
Белки как строительный материал: основа клетки
Прежде всего белки — это строительный материал клетки. Из них состоят мембраны клеток и органелл, кровеносные сосуды, сухожилия, хрящи и многие другие структуры. Без белков не было бы ни клетки, ни организма.
От белков к ферментам: каталитическая функция
Исключительно важна каталитическая функция белков. Химическая активность веществ в клетке обычно невелика, концентрация ничтожна, а температура низкая — теоретически реакции должны протекать очень медленно. Но они проходят быстро. Почему?
Благодаря ферментам. Ферменты — это катализаторы клетки, белковые молекулы, которые ускоряют химические реакции в десятки и сотни миллионов раз. Почти каждую химическую реакцию в клетке катализирует свой определённый фермент, а таких реакций в клетке протекает несколько тысяч — соответственно, обнаружено и несколько тысяч разных ферментов.
Секрет работы фермента кроется в активном центре. Каталитическая активность определяется не всей молекулой, а одной её небольшой частью. Активный центр фермента и реагирующее вещество подходят друг к другу как замок и ключ — геометрическое соответствие точное. Молекулярная масса каталазы составляет около 250 000, а у пероксида водорода, который она расщепляет, — всего 34. При денатурации фермента его каталитическая активность исчезает, потому что структура активного центра нарушается.
Сигнальная, двигательная, транспортная и защитная функции
У белков есть и сигнальная роль. Белки наружной мембраны клетки способны изменять свою третичную структуру в ответ на воздействие внешней среды — так происходит приём сигналов и передача команд в клетку.
Движение — признак жизни. Все виды движения, в том числе сокращение мышц у высших животных, основаны на сократительных белках. Без этих белков ничто не двигалось бы.
Транспортные белки связывают различные вещества и переносят их внутри клетки из одного места в другое. Белок крови гемоглобин связывает кислород и разносит его по всем тканям и органам тела.
Защитная функция тоже важна. При проникновении в организм чужеродных веществ или клеток начинается выработка особых защитных белков, которые связывают проникшие вещества и делают их безвредными.
Белки как источник энергии
Белки — тоже источник энергии, хотя и не основной. В клетках белки расщепляются до аминокислот. Часть аминокислот идёт на синтез новых белков, другая часть расщепляется полностью. При расщеплении 1 г белка высвобождается 17,6 кДж энергии.
Часто задаваемые вопросы о белках
В чём разница между белком и ферментом?
Фермент — это катализатор, состоящий из белка, который ускоряет химические реакции в клетке. Все ферменты по химической природе — белки, но не все белки являются ферментами.
Почему аминокислотный состав определяет свойства белка?
Аминокислоты определяют пространственную форму белка, а значит, и его функцию. Разная последовательность аминокислот создаёт молекулы с разной структурой и разной работой.
Сколько разных белков есть в клетке?
В клетках обнаружено несколько тысяч разных ферментов, а кроме них — ещё много других классов белков. Число различных реакций в клетке достигает нескольких тысяч, и у каждой реакции есть свой определённый фермент.
Нужные белки ты найдёшь здесь: https://turg.fitness.ee/ru?view=browse&q=valgu
Mikk-Alvar Olle (по материалам «Общая биология»)
Источник: ВОЗ — здоровое питание.
Приходи на тренировку! ArtGym
