Этапы ферментативной реакции
· Пример : в результате реакции из соединения АВ должны получиться два вещества : А и В .
· В присутствии фермента реакции будут иметь следующий вид :
I . АВ + Ф ( фермент ) = АВФ ( фермент - субстратный комплекс )
II . АВФ = ВФ + А
III . ВФ = Ф + А ( продукты реакции по очереди освобождаются от фермента )
Современная классификация ферментов
· основывается на типах катализируемых ими химических реакций :
Гидролазы -ускоряют реакции расщепления сложных соединений ( полисахаридов , жиров , белков , нуклеиновых кислот , АТФ ) на мономеры ( амилаза , целлюлаза , пептидазы , липаза и др .
Оксидоредуктаза- катализируют окислительно - восстановительные реакции
Трансферазы - переносят альдегидные , кетонные , фосфатные , и аминные группы от одной молекулы к другой
Изомеразы - осуществляют внутримолекулярные перестройки ( изомеризация )
Лигазы ( синтетазы ) - катализируют реакции соединения молекул с образованием соответствующих связей , используя энергию АТФ
Лиазы- отщепляют отдельные радикалы от молекул субстрата с образованием двойных связей
Другие биологические функции белка
Структурная
· основной строительный материал клетки
· входят в состав клеточных мембран ( содержат большое количество неполярных аминокислот , стабилизирующих надмолекулярные и надмембранные структуры )
· основа цитоскелета и межклеточного вещества тканей ( соединительной , костной , хрящевой , сухожилия , кожи и др . )
· « обёртка » нуклеиновой кислоты вируса - капсид
· наружный скелет членистоногих
· кожа , перья , волосы , рога , ногти и другие производные кожи
Опорная
· сухожилия , сочленения , кости скелета , выполняющие опорную функцию , имеют в своём составе белки
Регуляторная
· многие гормоны являются белками , принимающими участие в гуморальной регуляции жизненных процессов в организме ( все гормоны гипоталамуса и гипофиза -гормон роста , либерины , статины гипоталамуса , АКТГ ,инсулин , глюкагон , и др . )
Транспортная
· участвуют в переносе веществ через клеточную мембрану ( активный и строго избирательный транспорт внутрь и наружу различных веществ и ионов )
· транспорт кислорода от органов дыхания к клеткам и тканям позвоночных и беспозвоночных ( гемоглобин , миоглобин , гемоцианин )
· транспорт жирных кислот и липидов в организме ( альбумины )
· транспорт гормонов в организме
Рецепторная ( сигнальная )
· основывается на способности белковых молекул изменять конформацию ( пространственную структуру ) при воздействиях среды
· являются элементарными структурными рецепторами ( локализованы на поверхности клеток )
· осуществляют процесс избирательного узнавания отдельных веществ
Двигательная ( сократительная )
· обеспечивает все виды движений , на которые способны биологические объекты разных уровней организации , начиная с цитоплазмы , клеточных органелл , клеток и кончая целым организмом ( движения растений , мышц многоклеточных животных , простейших и т.д. )
· связана с о спецефическими сократительными белками - актин , миозин
Защитная
· осуществляется белками иммунной системы ( антитела ) при попадании в организм чужеродных веществ ( антигенов )
· участвуют в процессе свёртывания крови ( фибриноген , тромбин )
Запасающая
· белки , откладывающиеся в запас ( белок яиц , молока - казеин , семян растений ) , затем используются клеткой или организмом в процессе жизнедеятельности
Энергетическая
· при расщеплении 1 г белка освобождается 17 , 2 кДж энергии ( белки расщепляются вначале до аминокислот , а затем до более простых веществ )
· наиболее характерна для растительных организмов , в семенах которых накапливается от 15 - 20 % ( злаки ) до 45 % ( бобовые ) белковых веществ
· реализуется в критический период жизни клетки , когда уже использованы все другие энергетические вещества ( углеводы , жиры )
11 . Информационная - Т - лимфоциты с помощью белков передают информацию об антигенах В - лимфоцитам
12 . Гомеостатическая - поддержание постоянства химического состава и физико - химических особенностей клетки и организма ( онкотическое давление крови , белки теплового шока , буферные свойства и т. д. )
13 . Деление клетки- белки ахроматинового веретена деления при митозе
14 . Поддержание структуры макромолекул -гистоновые белки , участвующие в образовании высших структур и регуляции функциональной активности ДНК
Липиды( от греч . lipos - жир )
· Группа жироподобных органических соединений с общими физико - химическими свойствами :
q нерастворимы в воде т . к . имеют в составе молекул много гидрофобных радикалов ( - СН , - СН2 - СН3 )
q хорошо растворимы и извлекаются из клетки органическими растворителями (ацетон , эфир , спирт , бензин , бензол , хлороформ ) ,
· Содержатся в клетках всех организмов ( от 5 до 15 % сухой массы ; в жировой ткани до 90 % ) и могут быть твёрдыми и жидкими
· В химическом отношении представляют собой сложные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов ( глицерина и д.р.)
· Обязательным компонентом липидов являются жирные кислоты , выполняющих роль строительных блоков
Жирные кислоты :
· молекула жирной кислоты имеет :
а) длинную , гидрофобную , углерод - водородную цепь ( скелет ) С12 - С20
б) гидрофильную карбоксильную группу - СООН ( на конце гидрофобной цепи ) например , СН3 ( СН2 )14 СООН - пальмитиновая кислота
· жирные кислоты разделяются на насыщенные и ненасыщенные
Насыщенные жирные кислоты :
- не имеют ненасыщенных ( двойных ) связей ( например - пальмитиновая , масляная , стеариновая , лауриновая и др. )
СН3 ( СН2 ) 14 СООН - пальмитиновая кислота
- липиды , содержащие насыщенные жирные кислоты , имеют высокую температуру плавления и по консистенции обычно твёрдые ( жиры многих животных , кокосовое масло )
Ненасыщенные жирные кислоты :
· имеют одну или несколько двойных связей (например - олеиновая, линолевая, линоленовая, эруковая и др . )
СН3 ( СН2 )7 СН = СН ( СН2 )7 СООН - олеиновая кислота
q липиды , содержащие ненасыщенные жирные кислоты , обычно жидкие (обладают низкой температурой плавления ) - льняное , конопляное , хлопковое масло , рыбий жир и др .
q чаще встречаются в живой природе ( в жирах растений умеренного климата , в жире рыб и некоторых морских млекопитающих
q организмы , содержащие больше ненасыщенных жирных кислот , могут жить в северных широтах и сохранять свою гибкость и подвижность
Н Н Н Н
- С - С - - С = С -
Н Н
насыщенные ненасыщенные
жирные кислоты
· Липиды разделяются на простые ( жиры , воски ) , сложные и производные липидов