|
Каталитическая функция. Все известные в настоящее время биологические катализаторы – ферменты – являются белками. К 1988 г было идентифицировано более 2100 ферментов. Эта функция белков является уникальной, определяющей скорость химических реакций в биологических системах.
Регуляторная функция. Многие белки относятся к гормонам и являются регуляторами обмена веществ в организме. Например, гормоны – инсулин, самостатин, кортиколиберин и т.д. по своей химической природе являются белками.
Т ранспортная функция. Дыхательная функция крови, в частности перенос кислорода, осуществляется белком – гемоглобином, липопротеины переносят липиды из печени в другие органы, АТФ-азы транспортируют различные ионы через биологические мембраны и т.д.
Защитная функция. Основную функцию защиты в организме выполняет иммунная система, которая обеспечивает синтез специфических защитных – белков-антител в ответ на поступление в организм бактерий, токсинов или вирусов. Фибриноген препятствует свертыванию крови, тем самым уменьшая кровопотери и т.д.
Сократительная функция. В акте мышечного сокращения и расслабления участвует множество белковых молекул, главными среди них являются миозин и актин.
Структурная функция. Белки, выполняющие структурную функцию, занимают по количеству первое место среди других белков тела человека. Среди них важнейшую роль играет коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке и др.
Питательная функция. Эту функцию осуществляют так называемые резервные белки – яичный альбумин, казеин молока.
Токсическая функция. Многие токсины в составе животных ядов по своей химической природе являются пептидами или белками. Нейро- и цитотоксины ядов змей, апамин яда пчелы.
Элементарный состав белков и их содержание в органах и тканях. Наиболее богаты белками ткани и органы человека и животных. Так, в мышцах, селезенке, почках на долю белков приходится более 70-80% сухой массы, а во всем теле человека – 45% сухой массы. В отличие от животных тканей в растениях содержится значительно меньше белков. Больше всего белков в семенах бобовых (20-35%) и злаковых (10-13%).
Все белки обязательно содержат пять элементов: азот, углерод, кислород, водород и серу. Их содержание в разных белках колеблется и составляет: С – 51-54%, О –21-23%, Н-6-7%, N – 15-17%, и S – до 0,5%.
Средняя величина содержания азота в большинстве белков составляет 16% и её используют для расчета поступления белков с пищей и определения расхода белка организмом. Зная суммарное поступление азота с пищей или величину выведения азота из организма в составе всех азотсодержащих конечных продуктов обмена, можно определить поступление или расход белка организмом. Для этого азот пищи или конечных продуктов обмена умножают на коэффициент 6,25 (100:16).
В состав некоторых белков входят фосфор, железо, цинк, йод, медь, кобальт и др.
Аминокислоты – строительные блоки белковых молекул.
Молекулы всех белков построены из остатков 20 различных аминокислот, общая формула которых имеет следующий вид:
К ак видно из общей формулы, все аминокислоты отличаются друг от друга химической природой радикала R. Именно благодаря радикалам белки наделены рядом уникальных функций, не свойственных другим биополимерам и обладают химической индивидуальностью.
Аминокислоты классифицируют на основе ряда свойств, а именно:
химическая природа радикала – ациклические и циклические. Последние в свою очередь делятся на ароматические и гетероциклические;
количественное содержание функциональных групп – моноаминомонокарбоновые, моноаминодикарбоновые и диаминомонокарбоновые;
полярность радикалов – полярные (гидрофильные), неполярные (гидрофобные), положительно заряженные (основные) и отрицательно заряженные (кислые);
способность синтезироваться или их нет в организме человека и животных (заменимые и незаменимые). К первым относятся 11 аминокислот – глицин, серин, аланин, цистеин, аргинин, пролин, тирозин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты и их амиды глутамин и аспарагин, а ко вторым – валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан и гистидин.
Входящие в состав белков аминокислоты являются только 1-изомерами, т.е. L-аминокислотами.
Практически все аминокислоты обладают амфотерными свойствами, т.е. в нейтральных водных растворах превращается в диполярную форму:
R – CH - CООН R - СН - СОО-
NН2NН+3
в кислой среде как основание:
R - СН - СОО- + Н+ + СI-R - СН - СООН + СI-
NН+3 NН+3
а в щелочной среде как кислота:
R - СН - СОО- + Nа+ + ОН- R - СН - СОО- + Nа+ + Н2О
NН+3NН2
Аминокислоты растворимы в воде. Свойства их зависят не только от числа аминных и карбоксильных групп, но также от радикала и входящих в него функциональных групп.
Характерными цветными реакциями для аминокислот (на аминогруппу) являются нингидриновая реакция (синий цвет + СО2) и реакция с фтординитробензолом (ФДНБ) – реактивом Сэнгера (желтый цвет). Ксантопротеиновая реакция служит для определения циклических аминокислот – фенилаланинина и тирозина, а реакция Фоля –серосодержащих аминокислот – цистеина и метионина.
Do'stlaringiz bilan baham: |
