 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Денатурація білка, як одна з його властивостей
Під впливом різних фізико-хімічних чинників (дія концентрованих кислот і лугів, важких металів, високої температури тощо) структура та властивості білків можуть змінюватися. Процес порушення природної структури білка або розгор тання поліпептидного ланцюга без руйнування пептидних зв'язків називається денатурацією.
Як правило, денатурація має необоротний характер. Однак на перших стадіях, за умов припинення дії негативних чинників, білок може відновлювати свій нормальний стан (ренатурація).
У живих організмів звичайна часткова зворотна денатурація білків пов'язана з їхніми функціями (рухова, сигнальна, каталітична тощо). Процес руйнування первинної структури білків завжди необоротний, він називається деструкцією.
Фізичні та хімічні властивості білків різноманітні:
- є білки гідрофільні та гідрофобні;
- одні з них під дією чинників легко змінюють свою структуру, але є і стійкі до подібних впливів.
За фізико-хімічними властивостями білки поділяють на:
- прості (протеїни);
- складні (протеїди).
Прості білкискладаються виключно з залишків амінокислот;
Складні містять сполуки іншої природи (залишки фосфорної та нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів тощо).
Функції білків
Біологічні функції білків надзвичайно різноманітні:
1) Будівельна (структурна) функція. Вони є складовою частиною біологічних мембран. З білків складаються мікротрубочки та мікронитки, які виконують роль скелета клітини (цитпоскелета). Утворюючи волоконця, накручені одне на одне або вистелені шаром, вони скріплюють клітинні структури, надаючи їм міцності. Головним компонентом хрящів і сухожилків є пружний та міцний білок колаген. Білок еластин, що міститься у зв'язках, має здатність розтягуватись. Білок осеїн надає кісткам пружності. Волосся, нігті та пір'я складаються переважно з міцного нерозчинного білка кератину.
2) Захисна функція білків, крім запобігання ушкодженням клітин, органів й організму в цілому, також виявляється в захисті його від паразитів і сторонніх білків. В організмі хребетних тварин утворюються захисні білки-імуноглобуліни (або антитіла -спеціалізовані білки, які виробляються лімфоцитами. Вони здатні розпізнавати та знешкоджувати бактерії, віруси, чужорідні для організму білки. Білки крові - фібрин, тромбопластин і тромбін - беруть участь у процесах її зсідання, запобігаючи значним крововтратам.
3) Регуляторна функція. Деякі білки регулюють активність обміну речовин Це — гормони білкової природи та ферменти.
4) Сигнальна функція білків. Окремі складні білки клітинних мембран здатні «розпізнавати» специфічні хімічні сполуки і певним чином на них реагувати (зв'язувати їх або, змінюючи свою структуру).
5) С корочувальна, або рухова функція. Є білки, здатні скорочуватись забезпечуючи здатність клітини, тканини чи організму змінювати форму, рухатись. Так, актин і міозин - це скоротливі білки, які функціонують у скелетних м'язах, а також у багатьох не-м'язових клітинах.
6) З апасаюча функція. Деякі білки можуть відкладатися про запас (у білковій оболонці пташиних яєць накопичується альбумін).
7) Поживна функція. В ендоспермі насіння багатьох видів рослин (пшениці, кукурудзи, рису) є білки, які зародок споживає на перших етапах розвитку
8) Транспортна. Одна з основних функцій білків - це транспорт неорганічних іонів і специфічних органічних речовин. Так, гемоглобін, який міститься в еритроцитах крові, у безхребетних може виконувати функцію транспорту газів.Крім кисню, гемоглобін переносить певну частину (до 10%) СО2, що вивільняється внаслідок розпаду речовин і транспортується кров'ю до легень і нирок, звідки виводиться назовні.
9) Енергетична. полягає в тому, що при їх розщепленні в клітині вивільняється енергія. (при повному розщепленні 1г білків у середньому ви вільняється 17,2 кДж енергії).
Складні білки - нуклеопротеїди, складовими частинами яких є залишки нуклеїнових кислот – матеріальні носії спадкової інформації.
Багато білків утворюють складні комплекси з пігментами.
10) Каталітична. Її виконує певний клас білків - ферменти, що прискорюють біохімічні реакції.
Ферменти
Їх відомо понад 2 000. Вони становлять собою прості (однокомпонентні) чи складні (двокомпонентні) білки.
Складні білки, на відміну від простих (пепсину, трипсину тощо), містять небілкову частину. Небілкова частина ферментів може бути представлена або органічними речовинами (наприклад, похідними вітамінів), або катіонами чи аніонами.
Білкова частина – апофермент, небілкова – кофермент.
Специфічність ферменту стосовно речовин, реакцію за участю яких він каталізує, визначає білковий компонент. Але активність складних ферментів проявляється лише тоді, коли білкова частина сполучається з небілковою.
Каталітичну активність ферменту зумовлює не всякого молекула, а лише її невелика ділянка - активний центр. Його структура відповідає хімічній будові речовин, які вступають у реакцію. Тому дія ферменту специфічна. В одній молекулі ферменту може бути кілька активних центрів.
Властивості ферментів:
1) Ферментативна реакція перебігає в 100-1000 разів швидше, ніж у середовищі без ферментів. За кілька секунд чи навіть часток секунди в організмі відбувається складна послідовність реакцій, для проведення якої із застосуванням звичайних хімічних каталізаторів потрібні дні, тижні або навіть місяці.
2) У результаті ферментативних реакцій, на відміну від безферментних, не утворюються побічні продукти.
3) Їхня активність проявляється лише за певних умов: температури, тиску, рН середовища тощо.
4) Ферментативні реакції перебігають у вигляді послідовних етапів (від кількох до десятків).
5) Ферменти знижують так звану енергію активації.
Для хімічної взаємодії двох сполук потрібно, щоб розірвалися одні хімічні зв'язки й утворилися інші. На розрив певного зв'язку витрачається енергії не менше, ніж на його утворення. Ця її кількість має назву енергії активації.
Фермент (його активний центр), утворюючи нестійкий проміжний комплекс з речовинами, що вступають у реакцію, знижує таким чином енергію активації. Цей комплекс швидко розпадається з утворенням продуктів реакції. Сам фермент при цьому не втрачає своєї структури, а отже й активності, і може каталізувати наступну подібну реакцію.
6) Ферменти мають певне розташування як у межах окремої клітини, так і організму в цілому. У клітині ферменти локалізуються впевних її частинах, багато з них зв'язані із мембранами клітин або окремих органел (мітохондрій, пластид тощо).
7) Деякі ферменти беруть участь в активному транспорті речовин через мембрани.
Організми здатні регулювати біосинтез ферментів. Це дає змогу підтримувати відносно сталий їхній склад за значних змін умов довкілля і частково видозмінювати ферменти у відповідь на такі зміни.
Дія різних біологічно активних речовин (гормони, лікарські препарати, стимулятори росту рослин, отрути тощо) полягає в тому, що вони можуть стимулювати або пригнічувати той чи інший ферментативний процес.
Поиск по сайту: