Функции белков

Функции белков
4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 2424.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 2424.

Белки являются строительным материалом организма и играют важную роль в обмене веществ. Функции белков разнообразны и имеют огромное значение для поддержания процесса жизнедеятельности.

Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории Макшаковой Натальей Алексеевной.
Опыт работы учителем биологии - 23 лет.

Строение

Белки – биополимеры, состоящие из отдельных звеньев – мономеров, которые называются аминокислотами. Аминокислоты состоят из карбоксильной (-СООН), аминной (-NH2) группы и радикала. Аминокислоты в белке связываются между собой с помощью ковалентной пептидной связи, образуя полипептидную цепь. Пептидная связь образуется между карбоксильной и аминогруппой соседних аминокислот.

Обязательные химические элементы аминокислот:

  • углерод;
  • водород;
  • азот;
  • кислород.
Строение белка
Рис. 1. Строение белка.

Радикал может включать серу и другие элементы.
В соответствии с возможностью синтезироваться внутри организма выделяют два вида аминокислот:

  • заменимые – синтезируются в организме;
  • незаменимые – не синтезируются в организме и должны поступать из внешней среды.

Известно около 200 аминокислот. Однако в построении белков участвуют только 20.

Синтез

Биосинтез белков происходит в цитоплазме клетки на рибосомах. Это сложный процесс, состоящий из трех стадий:

  • транскрипция – образование на участке ДНК информационной (матричной) РНК с информацией о последовательности аминокислот в белковой молекуле;
  • трансляция – синтез на основе матричной РНК полипептидной цепи из аминокислот;
  • модификация белка.

Синтез полипептидной цепи происходит на рибосоме с помощью матричной и транспортной РНК. Матричная РНК содержит информацию о последовательности аминокислот в белковой молекуле. Транспортные РНК доставляют на рибосому аминокислоты и осуществляют сверку их с информацией на матричной РНК. Этот процесс называется трансляцией. Модификация белка включает «работу над ошибками».

Части синтезированного белка заменяются, удаляются или удлиняются.

Синтез белка
Рис. 2. Синтез белка.

Функции

Биологические функции белков представлены в таблице.

Функция

Описание

Примеры

Транспортная

Переносят вещества (малые молекулы) через клеточную мембрану, а также участвуют в их транспорте кровью и другими жидкостями по организму.

Гемоглобин переносит кислород и углекислый газ, транскортин – транспортные белки, встроенные в мембраны клеток, участвуют в поступлении в клетку глюкозы, аминокислот.

Двигательная

Обеспечивают сокращение мышечных клеток многоклеточных животных, участвуют в движении жгутиков и ресничек

Актин, миозин

Структурная (строительная)

Участвуют в образовании цитоскелета, органоидов клетки, межклеточного вещества. Обеспечивают прочность тканей и клеточных структур.

Коллаген и эластин в хрящевой ткани, кератин волос и ногтей

Сигнальная

Передают информацию между клетками, тканями, органами

Цитокины

Ферментативная или каталитическая

Большинство ферментов в живых организмах имеют белковое происхождение. Они являются катализаторами, ускоряя биохимические реакции

Пепсин, каталаза, рибонуклеаза

Регуляторная или гормональная

Гормоны белкового происхождения контролируют и регулируют процессы метаболизма

Инсулин, тиротропин

Генно-регуляторная

Регулируют функции нуклеиновых кислот при переносе генетической информации

Гистоны регулируют репликацию и транскрипцию ДНК

Энергетическая

Используется как дополнительный источник энергии. При распаде 1 г высвобождается 17,6 кДж

В качестве источника энергии белки используются организмом после углеводов и липидов.

Защитная

Специфичные белки – антитела – предохраняют организм, уничтожая чужеродные частицы. Особые белки участвуют в свертывании крови, останавливая кровотечения

Иммуноглобулины, фибриноген, тромбин

Запасающая

Запасаются для питания клеток. Удерживают необходимые организму вещества

Ферритин удерживает железо, казеин, глютен, альбумин запасаются в организме

Рецепторная

Удерживают различные регуляторы (гормоны, медиаторы) на поверхности или внутри клетки

Глюкагоновый рецептор, протеинкиназа

Белки могут оказывать отравляющее и обезвреживающее действие. Например, палочка ботулизма выделяет токсин белкового происхождения, а белок альбумин связывает тяжёлые металлы.

Ферменты

Стоит сказать кратко о каталитической функции белков. Ферменты или энзимы выделяют в особую группу белков. Они осуществляют катализ – ускорение протекания химической реакции.
В соответствии со строением ферменты могут быть:

  • простыми – содержат только аминокислотные остатки;
  • сложными – помимо белкового остатка включают небелковые структуры, которые называются кофактором (витамины, катионы, анионы).

Молекулы ферментов имеют активную часть (активный центр), связывающую белок с веществом – субстратом. Каждый фермент «узнаёт» определённый субстрат и связывается именно с ним как “ключ с замком”. Активный центр обычно представляет собой «карман», в который попадает субстрат.

Связывание активного центра и субстрата описывается моделью индуцированного соответствия (модель «рука-перчатка»). Модель показывает, что фермент «подстраивается» под субстрат. Благодаря изменению структуры снижается энергия активации реакции.

Модель «рука-перчатка»
Рис. 3. Модель «рука-перчатка».

Активность ферментов зависит от нескольких факторов:

  • температуры;
  • концентрации фермента и субстрата;
  • кислотности.

Различают 6 классов ферментов, каждый из которых взаимодействует с определёнными веществами. Например, трансферазы переносят фосфатную группу от одного вещества к другому.

Ферменты могут ускорять реакцию в 1000 раз.

Заключение

Что мы узнали?

Выяснили, какие функции выполняют белки в клетке, как они устроены и как синтезируются. Белки представляют собой полимерные цепочки, состоящие из аминокислот. Всего известно 200 аминокислот, но белки могут образовывать только 20. Белковые полимеры синтезируются на рибосомах. Белки выполняют важные функции в организме: переносят вещества, ускоряют биохимические реакции, регулируют процессы, происходящие в организме.

Тест по теме

  1. /10
    Вопрос 1 из 10

    Что такое аминокислоты?

Доска почёта
Доска почёта

Чтобы попасть сюда - пройдите тест.

  • Навиль Муфтахов
    10/10
  • Абобик Абобикович
    1/10
  • Абдишукур Ашуров
    9/10
  • Светлана Эктова
    10/10
  • Светлана Овчинникова
    10/10
  • 가짜 사랑
    10/10
  • Sunbula Haitova
    8/10
  • Юлия Ныркова
    7/10
  • Саша Гаврилов
    8/10
  • Михаил Ярославов
    7/10

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 2424.


А какая ваша оценка?

закрыть