Функції білків 1

Функції білків - це різнобічні ролі даних біополімерів в живому організмі, вирішальною з яких є здатність білків строго вибірково, специфічно з'єднуватися з широким колом різноманітних речовин, що забезпечує взаємодію ферментів з субстратами, антитіл з антигенами, транспортних білків крові з стерпним молекулами інших речовин і т . Д. Здатність реалізується через «біоспеціфіческого впізнавання», призводить до зв'язування молекули субстрату з білком і в підсумку забезпечує протікання хімічної реакції. Високою специфічністю володіють також білки, які беруть участь в таких процесах, як розподіл, диференціювання клітин і розвиток живих організмів, визначаючи їх біологічну індивідуальність.

До головних, і в деякому сенсі унікальним біологічним функціям білків, невластивим або лише частково властивим іншим класам біополімерів відносяться наведені нижче функції.

Структурна (опорна) функція

Білки, що виконують структурну функцію, переважають серед інших білків тіла людини. Фібрилярні білки формують речовина сполучної тканини - колаген. еластин (в судинній стінці судин еластичного типу), кератин (в шкірі і її похідних елементах), протеоглікани.

Велике значення мають комплекси білків з вуглеводами у формуванні ряду секретів: мукоидов, муцина і т.д. У комплексі з ліпідами (зокрема, з фосфоліпідами) білки беруть участь в утворенні біомембран клітин. Безпосередньо беруть участь в побудові мембран і цитоскелету (інтегральні, полуінтегральние і поверхневі білки) - спектрин (поверхневий, основний білок цитоскелету еритроцитів), гликофорин A (інтегральний, фіксує спектрин на поверхні). [1] [2] Також до даної функції можна віднести участь білка в створенні таких органел, як рибосоми.

Ферментативна (каталітична) функція

Всі ферменти є білками, які визначає швидкість хімічних реакцій в біологічних системах. Але разом з тим, є експериментальні дані про існування рибозимов, тобто рибонуклеїнової кислоти, яка має каталітичної активністю, [3] і абзимів - і моно- і поліклональних антитіл. [4]

Рецепторная і гормональна функція

Ця функція полягає у виборчому зв'язуванні гормонів, біологічно активних речовин і медіаторів на поверхні мембран або всередині клітин. Регуляцію і узгодження обміну речовин в різних клітинах організму здійснюють гормони. Частина з них є білками або поліпептидами, наприклад, інсулін і глюкагон. Однак, деякі гормони є похідними амінокислот.

транспортна функція

Тільки білки здійснюють перенесення речовин в крові, наприклад, ліпопротеїни (перенесення жиру), гемоглобін (транспорт кисню), трансферин (транспорт заліза). Білки транспортують в крові катіони кальцію. магнію, заліза. міді та інші іони.

Транспорт речовин через мембрани здійснюють білки - Na +, К + -АТФаза (антінаправленний трансмембранний перенос іонів натрію і калію), Са 2+ -АТФаза (викачування іонів кальцію з клітини), глюкозні транспортери. [5]

Резервна (поживна) функція

Цю функцію виконують так звані резервні білки. Як приклад депонированного білка можна привести виробництво і накопичення в яйці яєчного альбуміну (овальбуміна). У тварин і людини таких спеціалізованих депо немає, але при тривалому голодуванні використовуються білки м'язів, лімфоїдних органів, епітеліальних тканин і печінки. Основний білок молока (казеїн) також виконує головним чином живильну функцію. [6]

скорочувальна функція

Існує ряд внутрішньоклітинних білків, призначених для зміни форми клітини і руху самої клітини або її органел. Головну роль в процесах руху грають актин і міозин - специфічні білки м'язової тканини, а білок цитоскелету тубулін що забезпечує найтонші процеси життєдіяльності клітин - розбіжність хромосом в процесі мітозу. [7]

Захисна функція

Захисну функцію, попереджаючи інфекційний процес і зберігаючи стійкість організму, виконують імуноглобуліни крові, фактори системи комплементу, пропердин, при пошкодженні тканин працюють білки системи згортання крові - наприклад, фібриноген, протромбін, антигемофільний глобулін. В результаті згортання утворюється згусток крові, що оберігає від втрати крові при пораненнях. Механічний захист і підтримку клітин здійснюють протеоглікани.

Функції білків крові

Плазма крові людини в нормі містить понад 100 видів білків. Приблизно 90% загального білка складають альбуміни. імуноглобуліни, ліпопротеїни. фібриноген, трансферин; інші білки присутні в плазмі в невеликих кількостях. [8]

У регуляції вмісту білків плазми на певному рівні велике значення має печінку, яка повністю синтезує фібриноген і альбуміни крові, більшу частину α- і β-глобулінів, клітини ретикулоендотеліальної системи кісткового мозку і лімфатичних вузлів.

Білки плазми крові виконують кілька важливих функцій:

підтримують сталість колоїдно-осмотичного тиску крові, интерстиция і внутрішньоклітинних просторів - в першу чергу, альбуміни;
білкова буферна система бере участь у підтримці кислотно-лужного стану - альбуміни, гемоглобін;
утримують в зв'язаному стані і транспортують іони кальцію, магнію, заліза, міді і інші іони, перешкоджаючи їх втрати з сечею - альбуміни і специфічні транспортні білки;
пов'язують і транспортують органічні речовини (вуглеводи, ліпіди, гормони, ліки, вітаміни. токсини) - альбуміни і інші білки;
визначають в'язкість крові і зберігають стійкість еритроцитів і лейкоцитів в кровотоці, забезпечують нормальний кровотік в капілярах (реологічні властивості крові) - білки системи згортання;
є резервом амінокислот;
спеціалізовані білки, які беруть участь в згортанні крові (фібриноген, протромбін, антигемофільний глобулін та ін.);
забезпечують імунний захист організму - імуноглобуліни, фактори системи комплементу, трансферин і пропердин;
забезпечують неспецифічну захист організму при пошкодженні тканин - білки гострої фази.