Биологическая роль протеинов

К основным функциям белков относятся следующие:

1. Структурная. Первое место по количеству среди белков тела человека занимают структурные (коллаген, кератин, эластин и др.). Они участвуют в образовании цитолемм, межклеточного вещества соединительной ткани, в комплексе с углеводами входят в состав ряда секретов (муцина, мукоидов и др.).

2. Каталитическая. Все ферменты является белками. От этой функции зависит скорость химических реакций в биологических системах.

3. Транспортная. Многие белки плазмы крови, связываясь с гидрофобными молекулами, создавая растворимые комплексы, обеспечивают их перенос. Альбумины принимают участие в транспорте билирубина, стероидных гормонов, мицеллы глобулинов связываются с катионами металлов, органическими и неорганическими веществами обеспечивают их доставку к органам-мишеням. Белки – переносчики помогают соединениям преодолеть мембрану. Например, с их помощью в клетку проникают глюкоза, аминокислоты, ионы и другие молекулы.

4. Дыхательная. Связывание газов (кислорода, углекислого, угарного газов и др.) в крови осуществляется молекулами гемоглобина, являющегося протеином эритроцитов.

5. Сократительная. Специфические белки мышечной ткани (актин и миозин) играют главную роль в акте мышечного сокращения и расслабления. Похожей способностью обладают также белки цитоскелета - тубулин, обеспечивающие расхождение хромосом в процессе митоза.

6. Регуляторная (гормональная). Ряд гормонов, участвующих в поддержании постоянства внутренней среды организма, имеет белковую природу. Например, инсулин – это белок, содержащий 51 аминокислоту. Секретируется β-клетками поджелудочной железы в кровь при повышении уровня глюкозы в крови после еды и снижает её концентрацию до нормы (3,3 – 5,5 ммоль/л).

7. Питательная (резервная). Существуют специальные резервные белки, осуществляющие питание плода (овальбумины) и ребенка (альбумины и казеин). При голодании белки плазмы крови являются резервами аминокислот.

8. Защитная. В ответ на поступление в организм чужеродных веществ – антигенов, синтезируются специфические защитные белки - антитела. Например, иммуноглобулины. Белки свертывающей системы крови (фибриноген, тромбин), предохраняют организм от неадекватной потери крови при ранениях.

9. Кроме того, протеины участвуют в экспрессии генетической информации (гистоны, протамины).

10. Зрительная. За принятие зрительных сигналов в сетчатке отвечает специфический белок – родопсин.

11. Поддерживают онкотическое давление крови и клеток (альбумины, глобулины).

12. Обеспечивают гомеостаз pH внутренней среды организма (буферные белковые системы).

13. Рецепторная. С помощью специальных рецепторных белков наружной поверхности плазматической мембраны клеткой воспринимаются информация о состоянии внешней среды, различные регуляторные сигналы.

14. Энергетическая. Только при патологических состояниях или голодании. Белки распадаются с выделением энергии.

И другие функции.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое аминокислоты?

2. Формулы каких аминокислот Вы знаете? Напишите.

3. Что лежит в основе классификации аминокислот?

4. Какие функциональные группы могут включать аминокислоты?

5. Какие аминокислоты и почему относятся к незаменимым?

6. Какой вид имеет диссоциированная форма глу в кислой, нейтральной, щелочной средах?

7. Что такое ИЭТ? Вкакой среде она находится у вышеназванной аминокислоты?

8. Какие типы связей могут образовывать аминокислоты? Какие и почему называют добавочными?

9. Что такое пептидная связь? Изобразите кислый трипептид. Какой заряд он имеет в нейтральной, кислой средах?

10. Являются ли белки биополимерами? Почему?

11. В чём заключается основная роль первичной структуры?

12. Какой тип связи отвечает за формирование вторичной структуры?

13. Какой вид структуры отвечает за пространственное формирование молекулы белка?

14. Что лежит в основе электрофореза?

15. Почему альбумины при электрофорезе движутся быстрее?

16. Какими особенностями строения протеинов можно объяснить их биологические (какие?) свойства?

17. Чем отличается высаливание от денатурации?

18. Какие денатурирующие факторы Вы знаете? Объясните механизм эффекта высокой температуры.

19. Что такое сложные белки? Что лежит в основе их классификации?

20. Какие классы липопротеинов Вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?

21. При каких обстоятельствах мицеллу, включающую белок и углевод, следует называть гликопротеином, а при каких – протеогликаном?

22. Отчего зависит окраска белков? Какие окрашенные вещества регистрируются в сложных белках?

23. К какому классу протеинов можно отнести фибриноген? Почему?

Тестовые задания для оценки уровня знаний:

(Выберите один правильный вариант)

1. ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА ОБРАЗУЕТСЯ ЗА СЧЁТ СВЯЗЕЙ:

1) пептидных

2) сульфидных

3) водородных

2. ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ ВОЗНИКАЕТ МЕЖДУ АТОМАМИ:

1) азота и кислорода

2) азота и водорода

3) азота и углерода

3. ВО ВТОРИЧНОЙ СТРУКТУРЕ БЕЛКА ПРИСУТСТВУЮТ СВЯЗИ:

1) водородные

2) пептидные

3) сульфидные

4. БЕЛКИ ОСУЩЕСТВЛЯЮТ ФУНКЦИИ:

1) защитную

2) структурную

3) все перечисленные

5. ВЫБЕРИТЕ СЕРОСОДЕРЖАЩУЮ АМИНОКИСЛОТУ:

1) треонин

2) цистеин

3) серин

6. КАКАЯ АМИНОКИСЛОТА ПРИДАЁТ БЕЛКАМ ОСНОВНЫЙ ХАРАКТЕР:

1) аргинин

2) тирозин

3) аспартат

7. СПОСОБ ОБРАТИМОГО ОСАЖДЕНИЯ БЕЛКА:

1) денатурация

2) высаливание

3) диализ

8. КОЛЕБАНИЯ ВЕЛИЧИН БЕЛКОВОГО КОЭФФИЦИЕНТА А/Г СЫВОРОТКИ КРОВИ В НОРМЕ:

1) 2,4-2,8

2) 1,5-2,3

3) 1,2-1,4

9. ФАКТОР, ПРЕПЯТСТВУЮЩИЙ ОСАЖДЕНИЮ БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ:

1) гидратная оболочка

2) отсутствие электрический заряд

3) высокая молекулярная масса

10. КАК НАЗЫВАЕТСЯ ПРОЦЕСС ОСВОБОЖДЕНИЯ СМЕСИ БЕЛКОВ ОТ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ:

1) гидролиз

2) диализ

3) денатурация

11. КУДА БУДЕТ ДВИГАТЬСЯ БЕЛОК ПРИ ЭЛЕКТРОФОРЕЗЕ, ЕСЛИ рН РАСТВОРА НИЖЕ ИЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТОЧКИ:

1) к катоду

2) останется на старте

3) к аноду

12. КАКОЕ СВОЙСТВО ЛЕЖИТ В ОСНОВЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПЛЕКСОВ ФЕРМЕНТ-СУБСТРАТ, ГОРМОН-РЕЦЕПТОР, АНТИГЕН-АНТИТЕЛО:

1) комплементарность

2) лигандность

3) кооперативность

13. БЕЛОК, КУМУЛИРУЮЩИЙ ИЗБЫТОК ИОНОВ ЖЕЛЕЗА:

1) тиреотропин

2) церулоплазмин

3) гемосидерин

14. ПРИ ОСТРЫХ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ В КРОВИ ПОВЫШАЕТСЯ СОДЕРЖАНИЕ:

1) альбуминов

2) гамма-глобулинов

3) альбуминов и глобулинов

15. КАКОЙ ГОРМОН ПО СТРУКТУРЕ ЯВЛЯЕТСЯ ГЛИКОПРОТЕИНОМ:

1) вазопрессин

2) паратгормон

3) тиреотропный гормон

16. ЧТО СОСТАВЛЯТ ПРОСТЕТИЧЕСКУЮ ГРУППУ ГЕМОГЛОБИНА:

1) протопорфирин

2) копропорфирин

3) фосфат

17. ФЛАВИНМОНОНУКЛЕОТИД – СОСТАВНОЙ КОМПОНЕНТ:

1) хромопротеидов

2) фосфопротеидов

3) гистонов

18. ПРОСТЕТИЧЕСКОЙ ГРУППОЙ ЦИТОХРОМОВ ЯВЛЯЕТСЯ:

1) углеводы

2) фосфаты

3) производные порфинов

Варианты правильных ответов на контрольные тесты

№ вопроса

ответ