Білки: огляд будови й біологічної ролі

1. Білки: будова і біологічна роль

Як ви вже знаєте, білки є високомолекулярними біологічними полімерами, мономерами яких є амінокислоти. Більшість білків має такий склад: 50-55 % Карбону, 6,6-7,3 % Гідрогену, 21-23 % Оксигену, 15-17 % Нітрогену та 0,3-2,5 % Сульфуру. Деякі білки містять приблизно 0,8 % Фосфору та дуже невелику кількість Феруму, Купруму та Мангану.

До складу більшості білків входить до 25 різних α-амінокислот — похідних карбонових кислот, у вуглеводному радикалі яких при α-атомі Карбону (найближчого до карбоксильної -COOH групи) один або кілька атомів Гідрогену заміщено на аміногрупу -NH₂. При цьому 20 з них присутні в кожній білковій молекулі.

Загальною формулою α-амінокислот є:

З їжею людина отримує 8 незамінних α-амінокислот: лейцин, ізолейцин, лізин, фенілаланін, валін, триптофан, треонін та метіонін. Незамінними вони є тому, що не можуть бути синтезовані організмом людини. їх відсутність призводить до затримки росту, втрати ваги та, зрештою, загибелі організму. На сьогодні в природі знайдено понад 300 різних амінокислот (зважте на те, що не всі вони є а-амінокислотами), близько 60 амінокислот та їх похідних міститься в організмі людини, але не всі вони входять до складу білків.

Білкові молекули мають чотири рівні структурної організації:

• первинна (послідовність амінокислот, з’єднаних між собою поліпептидним зв’язком);

• вторинна (впорядковане розташування окремих ділянок поліпептидного ланцюга у вигляді спіралей або складок);

• третинна (скручування молекули вторинної структури у клубок);

• четвертинна (формується кількома молекулами третинної структури, утворюючи стійкий комплекс)

Перегляньте презентацію:

1. Порівняйте хімічний склад білків та неорганічних речовин.

2. Яку структуру мають білкові молекули?

Біологічними функціями білків є:

1. Структурна — білки входять до складу клітинних мембран, а також є основою цитоскелета, міжклітинного матриксу та деяких спеціалізованих тканин.

2. Каталітична, або ферментативна — усі ферменти за своєю хімічною природою є білками або комплексами білків з низькомолекулярними небілковими сполуками, які прискорюють біохімічні процеси, що відбуваються в живих організмах.

3. Транспортна — білки зв’язують та здійснюють внутрішньоклітинний та міжклітинний транспорт молекул.

4. Захисна — виконують функції імунного захисту завдяки здатності зв’язувати бактерії, токсини та віруси, протидіють кровотечі та тромбоутворенню, а також є захисним механічним бар’єром.

5. Скорочувальна — білки беруть участь у скороченні й розслабленні м’язів, роботі серця, легенів, шлунка та інших внутрішніх органів.

6. Рецепторна — мембранні рецептори клітин, що відповідають за функції вибіркового впізнавання та приєднання окремих речовин, мають білкову природу.

7. Регуляторна — гормони, медіатори та модулятори ендокринної, імунної та нервової систем є білками.

8. Запасна та травна функції — білки є найважливішими компонентами їжі, а також резервними, запасними речовинами

Перегляньте презентацію:

Завдання на застосування знань « Функції білків»

Зіставте названі функції з тими білками, що їх реалізують. Заповніть таблицю відповідей та отримайте назву цілого класу білків, що забезпечують умови для зсідання білків, витривалість клітин в умовах високої температури

1.Перелічіть функції білків у живих організмах

2. Обґрунтуйте свою відповідь конкретними прикладами різних білків