Функции белков
Запасающая (энергетическая) функция Белки редко используются как специальные запасные вещества. Тем не менее, в яйцеклетках животных в состав желточных гранул входят белки в качестве запасных веществ (белок яйца - это белок, и желток - тоже белок!). Белки в значительных количествах запасаются в семенах растений; особенно высокий процент их содержится в семенах бобовых. Питательную (энергетическую) функцию выполняют белки молока (казеин и др.).
Структурная функция белков заключается в том, что белки
участвуют в образовании практически всех органоидов клеток, во многом определяя их структуру (форму); (1)
образуют цитоскелет, придающий форму клеткам и многим органоидам и обеспечивающий механическую форму ряда тканей; (2, 3)
входят в состав межклеточного вещества, во многом определяющего структуру тканей и форму тела животных.
Транспортная функция белков — участие белков в переносе веществ в клетки и из клеток, в их перемещениях внутри клеток, а также в их транспорте кровью и другими жидкостями по организму.
Защитная функция белков — способность белков обеспечивать защиту организмов от неблагоприятного воздействия различных факторов.
Эту функцию белки могут выполнять несколькими различными способами.
а) Механическая защита
клеточный эпителий состоит из белка кератина
рога, копыта, перья, чешуи, шерсть - белкового происхождения
свертывание крови обеспечивается благодаря белку фибриноген. Из нитей фибрина и эритроцитов образуется тромб, который при последующей сокращении фибрина затвердевает и предотвращает кровопотери
Химическая защита
Связывание токсинов белковыми молекулами и действие на токсины ферментов может обеспечивать их обезвреживание. Особенно важную роль в детоксикации у человека играют ферменты печени, расщепляющие яды или переводящие их в растворимую форму, что способствует их быстрому выведению из организма.
Иммунная защита
В тот момент, когда в организм попадают возбудители болезней– вирусы или бактерии, в специализированных органах начинают вырабатываться специальные белки – иммуноглобулины или антитела, которые связывают и обезвреживают возбудителей.
К защитным белкам иммунной системы относятся также интерфероны. Эти белки производят клетки, зараженные вирусами.
Вакцинация – формирование искусственного иммунитета
Регуляторная функция белков — осуществление белками регуляции процессов в клетке или в организме, что связано с их способностью к приему и передаче информации.
Существует несколько разновидностей белков, выполняющих регуляторную функцию
белки — рецепторы, воспринимающие сигнал
сигнальные белки — гормоны, осуществляющие межклеточную сигнализацию
регуляторные белки, которые регулируют многие процессы внутри клеток.
Клетки могут взаимодействуют друг с другом на расстоянии с помощью сигнальных белков, передаваемых через межклеточное вещество
Гормоны регулируют концентрации веществ в крови и клетках, рост, размножение и другие процессы. Например, инсулин снижает содержание сахара в крови, гормон роста регулирует рост скелета, лептин регулирует аппетит.
Каталитическая функция белков
Ферменты или энзи́мы (от лат. fermentum, греч., ἔνζυμον —закваска) — обычно белковые молекулы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах, не подвергаясь при этом химическим превращениям.
Ферменты — необходимые участники процесса пищеварения
Ферменты катализируют разнообразные реакции синтеза, включая образование тканевых белков, жиров и углеводов.
Окисление веществ происходит с участием фермента дегидрогеназы
Липаза расщепляет жиры; Амилаза катализирует расщепление крахмала. Амилаза присутствует как в слюне, так и в кишечнике. Для каждого вида сахаров существует собственный вид этого фермента
Большая часть энергии, запасенной в растительной пище, такой, как трава или сено, сосредоточена в целлюлозе, которую расщепляет фермент целлюлаза. В организме травоядных животных этот фермент не синтезируется, и жвачные, например крупный рогатый скот и овцы, могут питаться содержащей целлюлозу пищей только потому, что целлюлазу вырабатывают микроорганизмы, заселяющие первый отдел желудка — рубец.
Ферменты находят применение в пищевой, фармацевтической, химической и текстильной промышленности. В качестве примера можно привести растительный фермент, получаемый из папайи и используемый для размягчения мяса. Ферменты добавляют также в стиральные порошки.
Ферменты в медицине и сельском хозяйстве. Нормальное функционирование любого растительного и животного организма зависит от эффективной работы ферментов.
В основе действия многих токсичных веществ (ядов) лежит их способность ингибировать ферменты; таким же эффектом обладает и ряд лекарственных препаратов. Например, мощные фосфорорганические инсектициды и нервно-паралитические газы, разработанные в военных целях, оказывают свой губительный эффект, блокируя работу ферментов — в первую очередь холинэстеразы, играющей важную роль в передаче нервного импульса.
Двигательная функция белков
Мышечное сокращение является процессом, в ходе которого происходит превращение химической энергии, запасенной в молекулах АТФ, в механическую работу. Непосредственными участниками процесса сокращения являются два белка - актин и миозин.