Білки. рівні структурної організації та функції білків.
Становлять 50-80% всіх органічних речовин живої клітини, входять до скдаду міжклітинної речовини, лімфи, плазми крові. Всі білки характеризуються наявністю високої молекулярної маси, яка іноді може сягати 1,5 млн дальтон. Значна кількість білків у клітині перебуває у зв'язаному стані із іншими речовинами. Про склад таких сполук зазвичай свідчать їхні назви: нуклеопротеої, глікопротеоїд та інші.
Рівні структурної організації білкових молекул.
Первинна структура. Представлена довгим поліпептидним ланцюгом. У цьому ланцюзі амінокослоти можуть комбінуватися у різноманітних поєднаннях. Власне послідовністю розміщення окремих амінокислот визначається специфічність білкової молекули. Відсутністю, або заміна хоча б однієї амінокислоти у молекулі білка призводить до докорінної зміни функцій та властивостей даної білкової молекули у живому організмі.
Вторинна структура — поліпептиднифй ланцюг утворений великою кількістю амінокислотних залишків скручується у спіраль у якій поєднюються численними проте слабкими водневими зв'язками із залишками сусідніх ділянок спіралі. Виділяють два типи вторинної структури білкової молекули альфа та бета структури.
Третинна структура - спіраль вторинної структури може скручуватися ще більше і утворювати клубок, або глобулу. У глобулах амінокислоти сполучаються між собою з допомогою слабких ковалентних зв'язків.
Четвертинна структура — це декілька глобул, або клубків пов'язаних між собою різними типами зв'язків та містять інші структури.
Властивості та функції білкових молекул у живому організмі.
Під впливом різних фізичних та хімічних чинників можуть втрачатися вторинна, третинна та четвертинна структури білкових молекул, що призводить до втрати, або змін їхніх властивостей. Такі зміни можуть відбуватися під впливом температури, тиску, ультразвуку, кислот, лугів, солей важких металів. Процес втрати білковою молекулою своєї специфічної структури отримав назву денатурація. Слід зазначити, що вона може бути зворотньою — у тому випадку, якщо порушення структури білкової молекули відбулося тільки на вищих рівнях структурної організації (третій, четвертій, другий), та вплив денатуруючого чинника був доволі нетривалим та характеризувався незначною інтенсивністю, у такому випадку білкова молекула відновлює свою попередню структуру. Даний процес отримав назву ренатурації. Спостерігається у випадку впливу кислоти або лугу незначної концентрації.
Якщо порушення структури білкової молекули зачіпає і перший рівень організації даний тип денатурації є незворотнім.
Білки мають кислотні та лужні властивості, здатні утворювати колоїдні розчини та забезпечувати осмотичні властивості клітини. З білковими молекулами нерозривно пов'язані процеси обміну речовин та перетворення енергії. При повному розщепленні 1г білка виділяється 17,6 кДж енергії.
БІОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ БІЛКОВИХ МОЛЕКУЛ.
- Ферментативна (каталітична) — пришвидчують проходження біохімічних процесів у живій клітині;
- структурна — забезпечують формування та функціонування всіх органел, мембран, клітин живого організму (еластин — надає зв'язкам еластичності, кератин — найважливіший компонент волосся, нігтів);
- регуляторна — складові частини гормонів, що характеризуються здатністю до регуляції та координації багатьох метаболітичних та фізіологічних процесів у живому організмі.
- Захисна — захищають організм входячи до складу покривів, відіграють значну роль для імунної системи.
- Рецепторна — білки розпізнають сигнали з навколишнього середовища, відіграють значну роль у міжклітинній комунікації.
- Транспортна — білки здатні переносити речовини до місця їхнього використання та метаболізму.
- Скоротлива — білки забезпечують рухові функції клітин та організму у цілому.
- Запасаючі — використовуються на певному етапі онтогенезу як пожива для організму.