Пептиди і білки: загальні відомості

70-71

Біомолекули. Пептиди і білки

Пептиди і білки: загальні відомості

А. Білки

При з'єднанні амінокислот в ланцюжок утворюється лінійна макромолекула білка.

У будь-якому живому організмі містяться тисячі білків, що виконують різноманітні функції. Щоб дати уявлення про розмаїття білків, на схемі зі збільшенням приблизно 1 х 1500000 наведено загальний вигляд молекул (з дотриманням форми і розміру) ряду поза- і внутрішньоклітинних білків. Функції, що їх білками, розподіляються приблизно таким чином.

Структуроутворюючі функції. Структурні білки відповідають за підтримання форми і стабільності клітин і тканин. Як приклад структурного білка на схемі представлений фрагмент молекули колагену (див. С. 76 ). У заданому масштабі ціла молекула колагену розміром 1500000 300 нм зайняла б три сторінки. До структурних білків можна віднести також гістони, функцією яких є організація укладання ДНК в хроматині. Структурні одиниці хроматину, нуклеосоми (див. С. 236 ), Складаються з октамерний комплексу гістонів, на який нанесена молекула ДНК (DNA).

Транспортні функції. Найбільш відомим транспортним білком є гемоглобін еритроцитів (зліва внизу), відповідальний за перенесення кисню і діоксиду вуглецю між легкими і тканинами (див. С. 276 ). У плазмі крові містяться безліч інших білків, що виконують транспортні функції. Так, преальбумін переносить гормони щитовидної залози - тироксин і трііодтіронін. Іонні канали та інші інтегральні мембранні білки (див. С. 222 ) Здійснюють транспорт іонів і метаболітів через біологічні мембрани.

Захисні функції. Імунна система захищає організм від збудників хвороб і чужорідних речовин. В якості ключового компонента цієї системи тут представлений імуноглобулін G (див. С. 288 ), Який на еритроцитах утворює комплекс з мембранними гліколіпідами (див. С. 284 ).

Регуляторні функції. У біохімічних сигнальних ланцюгах білки здійснюють функції сигнальних речовин (гормонів) і гормональних рецепторів. Як приклад тут представлений комплекс гормону росту соматотропіну з відповідним рецептором. При цьому екстрацелюлярний домени двох молекул рецептора пов'язують одну молекулу гормону. Зв'язування з рецептором активує цитоплазматичні домени комплексу і тим самим забезпечує подальшу передачу сигналу (див. Сс. 82 , 162 ). Роль нізкомолекулярногобелкового гормону інсуліну докладно розглядається в наступних розділах (див. Сс. 62 , 162 ). У регуляції обміну речовин і процесів диференціювання приймають вирішальне участь ДНК-ассоцірованіие білки (фактори транскрипції, см. С. 121 ). Особливо детально вивчено будову і функції білків-активаторів катаболізму і інших бактеріальних факторів транскрипції.

Каталозі. Серед 2000 відомих білків найбільш численну групу складають ферменти (див. С. 94 ). Самі низькомолекулярні з них мають мовляв. масу 10-15 кДа. Білки середнього розміру, як, наприклад, наведена на схемі алкогольдегидрогеназа, мають мол.масса 100-200 кДа. Молекулярна маса високомолекулярних ферментів, до яких відноситься глутамінсінтетаза, побудована з 12 мономерів, можуть досягати 500 кДа.

Рухові функції. Взаємодія актину з міозином відповідально за м'язове скорочення і інші форми біологічної рухливості (див. С. 324 ). Гексамерів міозину (зліва) довжиною 150 нм - один з найбільш великих білків. Ниткоподібний актин (F-актин) утворюється шляхом полімеризації відносно невеликих молекул глобулярного актину (G-актин). Процесом скорочення управляють асоційований з F-актином тропомиозин і інші регуляторні білки.

Запасні функції. У рослинах містяться запасні білки, явлющіеся цінними харчовими речовинами. В організмах тварин м'язові білки служать резервними поживними речовинами, які мобілізуються за крайньої необхідності.