Белки являются одной из самых распространенных органических молекул в живых системах и обладают самым разнообразным набором функций среди всех макромолекул. В этом уроке мы узнаем о
ЧТО ТАКОЕ БЕЛКИ?
Их можно определить как высокомолекулярные смешанные полимеры α-аминокислот, соединенных вместе пептидной связью (-CO-NH-). Белки - главные составляющие всего живого. Они содержат углерод, водород, азот и серу, а некоторые также содержат фосфор.
Растения могут синтезировать все аминокислоты; животные не могут, хотя все они необходимы для жизни.
КАКОВ СТРУКТУРА БЕЛКОВ?
Функция белков зависит от их структуры. Они представляют собой биополимеры, состоящие из одной или нескольких цепочек аминокислотных остатков, соединенных «голова к хвосту» пептидными связями. Каждая струна складывается в трехмерную структуру. Существует четыре уровня белковой структуры:
Первичная структура удерживается ковалентными связями, которые образуются в процессе трансляции. Процесс формирования высших структур называется сворачиванием белка и является следствием первичной структуры. Хотя любой уникальный полипептид может иметь более одной стабильной складчатой конформации, каждая конформация обладает собственной биологической активностью, и только одна конформация считается активной или нативной конформацией.
Если участок белка имеет какую-либо вторичную структуру, это либо альфа-спираль, либо бета-лист. Струна складывается дальше в более крупные трехмерные структуры, которые удерживаются вместе водородными связями, гидрофобными взаимодействиями и / или дисульфидными связями.
Белки, как правило, представляют собой большие молекулы, иногда с молекулярной массой до 3 000 000. Такие длинные цепи аминокислот почти всегда называют белками, но более короткие цепочки аминокислот называют полипептидами, пептидами или очень редко олигопептидами.
Белки могут существовать только в их активном или нативном состоянии, в небольшом диапазоне значений pH и в условиях раствора с минимальным количеством электролитов, поскольку многие белки не остаются в растворе в дистиллированной воде. Говорят, что белок, который теряет свое естественное состояние, денатурирован. Денатурированные белки обычно не имеют вторичной структуры, кроме случайной спирали. Белок в его нативном состоянии часто описывается как свернутый.
КАКОВЫ РАЗНЫЕ ВИДЫ БЕЛКОВ?
1. Сократительные белки
Актин и миозин скелетной системы - два примера сократительных белков. Они отвечают за сокращение и движение мышц. Актин контролирует сокращение мышц, а также процессы клеточного движения и деления. Миозин снабжает энергией задачи, выполняемые актином.
2. Транспортные белки
Они связывают и переносят определенные молекулы или ионы от одного органа к другому. Например, гемоглобин отвечает за транспортировку кислорода через кровь через красные кровяные тельца; цитохромы действуют в цепи переноса электронов как белок-переносчик электронов; липопротеины в плазме крови переносят липиды из печени в другие органы. Есть и другие виды транспортных белков в плазматических мембранах и внутриклеточных мембранах всех организмов, которые связывают и транспортируют глюкозу и аминокислоты через мембрану.
3. Структурные белки
Эти белки служат опорными нитями, кабелями или листами, чтобы придать биологическим структурам прочность или защиту. Коллаген - это волокнистый белок, который составляет основной компонент сухожилий и хрящей. Кожа - это почти чистый коллаген. Эластин, присутствующий в связках, также является структурным белком. Кератин присутствует в волосах, ногтях и перьях; фиброин в шелковых волокнах и паутинах; резилин в петлях крыльев некоторых насекомых - все это коллаген с высокой эластичностью.
4. Запасные белки
Они служат биологическими запасами ионов металлов и аминокислот, которые используются организмами. Питательные и запасные белки содержатся в семенах растений, яичных белках и молоке. Например, казеин и овальбумин являются запасными белками, которые хранят аминокислоты у животных: казеин - главный белок молока и овальбумин - главный белок яичного белка; проламин глиадин (компонент глютена) является запасным белком в пшенице, а ферритин - запасным белком, в котором хранится железо (компонент гемоглобина).
5. Защитные белки
Это специализированные белки, которые защищают организм от антигенов или чужеродных захватчиков и, таким образом, защищают организм от травм. Иммуноглобулины или антитела - это специализированные белки, вырабатываемые лимфоцитами или позвоночными животными; они идентифицируют и защищают от бактерий, вирусов и других чужеродных злоумышленников в крови. Фибриноген и тромбин - это белки свертывания крови, которые предотвращают потерю крови при повреждении сосудистой системы.
6. Регуляторные белки
Они помогают регулировать клеточную или физиологическую активность. Гормоны являются примером регуляторных белков. Например, инсулин, окситоцин и соматотропин. Инсулин регулирует метаболизм глюкозы, окситоцин стимулирует сокращения во время родов, а соматотропин - гормон роста, который стимулирует выработку белка в мышечных клетках.
