Глава 1. Структурная организация и принципы функционирования белков

Основные проявления жизни - результат функционирования белков

Белки - наиболее сложные соединения живых систем. Не только каждый вид живого, но и каждый орган, каждый тип клеток обладает своим специфическим набором белков. Наконец, каждый индивидуум отличается от подобных своего вида собственным набором белков. (биохимическая индивидуальность). Эта индивидуальность поддерживается всеми живущими организмами. При внедрении чужих белков образуются защитные вещества (антитела), которые разрушают эти белки. Однако имеется и общность между определенными белками одного и того же вида, которая позволяет проводить обмен белками (например, переливание крови). Многочисленность белков обусловлена особенностями их строения. Белки чувствительны к внешним воздействиям (температура, pH), что предъявляет особые требования к исследователю, занимающемуся их исследованием.

Белки - это главная составная часть живых организмов и материальная основа процессов жизнедеятельности. Они являются высокомолекулярными природными полимерными соединениями, построенными из аминокислотных остатков, соединенных посредством пептидной связи. В создании белков участвует 20 аминокислот. Они связываются между собой в длинные цепи, которые образуют основу белковой молекулы большой молекулярной массы. Комбинируя разную последовательность этих аминокислот, можно создавать бесчисленное множество белковых молекул. Белки выполняют важные функции в организме. Можно выделить следующие функции:

1. Каталитическая функция. Свыше 2000 ферментов - биологических катализаторов выделено к настоящему времени. Практически все они являются белками. Все химические реакции, лежащие в основе процессов жизнедеятельности, катализируются ферментами.

2. Сократительная функция. Важным признаком живого является подвижность. В основе ее лежит сократительная функция белков. Это относится не только к мышечным сокращениям, но и изменениям формы клеток, субклеточных частиц.

3. Структурная функция. Существуют специальные белки, выполняющие структурную функцию, например, главный белок соединительной ткани - коллаген. Структурная функция присуща и белкам, выпоняющим другие функции.

4. Транспортная функция. Белки обладают исключительными возможностями по специфическому связыванию различных соединений, что позволяет им выполнять транспорт веществ по крови и в пределах клетки.

5. Защитная функция. Как уже указывалось выше, каждый организм биохимически индивидуален, поэтому в процессе эволюции выработаны механизмы узнавания и связывания "чужих" молекул. Это успешно умеют делать белки (антитела).

6. Регуляторная функция. Среди молекул-регуляторов важное место занимают и регуляторы белковой природы, например, гормоны гипофиза. Белки участвуют также в регуляции важных констант крови: осмотическое давление, рН и т.д.

7. Энергетическая функция. Эндогенные (непищевые) белки, точнее, продукты их ферментативного внутриклеточного гидролиза, служат источником энергии только в особых условиях (длительное голодание, интенсивная длительная мышечная работа).