Самостоятельная работа студента №1. Методы изучения строения и функции белков.

Функции белков

Функции белков

1. Каталитическая функция.

Наиболее хорошо известная функция белков в организме — катализ различных химических реакций.

При тех условиях среды, которые характерны для живой клетки, скорость большинства химических реакций мала. Тем не менее реакции в клетке протекают очень быстро. Увеличение скорости химических реакций достигается за счет функционирования биологических катализаторов — ферментов.

Функции белков

Ферменты — самый крупный и специализированный класс белков. Именно ферменты обеспечивают протекание в клетке многочисленных химических реакций, совокупность которых составляет обмен веществ или метаболизм. В настоящее время известны десятки тысяч различных ферментов.

Функции белков

По сравнению с химическими катализаторами ферменты имеют ряд особенностей:

•Их каталитическая эффективность необычайно высока: ферменты способны ускорять химические реакции в106−108 раз, это значительно выше, чем эффективность химических катализаторов.

•Ферменты очень специфичны: обычно фермент катализирует лишь одну реакцию (то есть превращение одного вещества, называемого субстратом) или нескольких реакций одного типа.

Функции белков

•Кроме того, активность ферментов в большинстве случаев регулируется различными химическими соединениями, имеющимися в клетке.

•Важным свойством некоторых ферментов является способность сопрягать две химические реакции и таким образом осуществлять энергетически невыгодные процессы синтеза сложных веществ за счет энергии, выделяющейся, например, при гидролизе АТФ и других высокоэнергетических соединений.

Функции белков

Хотя ферменты обычно состоят из сотен аминокислотных остатков, только небольшая часть из них взаимодействует с субстратом, и ещё меньшее количество — в среднем 3—4 аминокислотных остатка, часто расположенные далеко друг от друга в первичной структуре — напрямую участвуют в катализе. Часть молекулы фермента, которая обеспечивает связывание субстрата и катализ, называется активным центром.

Функции белков

По типу катализируемых реакций все ферменты делят на 6 классов:

•Оксидоредуктазы (катализируют окислительно- восстановительные реакции);

•Трансферазы (катализируют перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую);

•Гидролазы (катализируют гидролиз химических связей);

Функции белков

•Лиазы (катализируют разрыв химических связей без гидролиза с образованием двойной связи в одном из продуктов);

•Изомеразы (катализируют структурные или геометрические изменения в молекуле субстрата);

•Лигазы (катализируют образование химических связей между субстратами за счёт гидролиза дифосфатной связи АТФ или сходного трифосфата).