Белки Общая характеристика и функции белков

Белки — важнейшие природные соединения живой клетки как растительной, так и животной.

Основные функции белков в растительном орга­низме те же, что и в животном.

1. Структурная. Белки участвуют в по­строении всех клеточных органелл.

2. Каталитическая. Все ферменты - белки.

3. Регуляторная. Например, гистоный ряд негистоновых белков регулируют транс­крипцию.

4. Механо-химическая. Белки участву­ют в осуществлении движений цитоплазмы и дру­гих клеточных органелл.

5. Транспортная. Белки-переносчики транспортируют различные вещества как через плазматическую мембрану, так и внутри клетки.

6. Защитная. Например, гидролитичес­кие ферменты лизосом и вакуолей расщепляют вредные вещества, попавшие в клетку. Кроме того, гликопротеины участвуют в защите растений от патогенов.

7. Запасная. Эта функция характерна в основном для растений. Запасные белки откладываются в семенах и используются для питания проростков в процессе прорастания.

В настоящее время функции многих белков еще не выяснены. Кроме того, один белок может вы­полнять две или более функций. Например, неко­торые белки мембран могут выполнять структур­ную и ферментативную функции.

Как правило, содержание белков в растениях ниже, чем у животных. В вегетативных органах количество белка обычно 5-15% от сухой массы. Так, в листьях тимофеевки содержится 7% белка, а в листьях клевера и вики — 15%. Больше белка в семенах: у злаков в среднем 10-20%, у бобовых и масличных — 25-35%.

Наиболее богаты белком семена сои — до 40%, а иногда и выше. В растительных клетках белки обычно связаны с углеводами, липидами и другими соединениями, а также с мембранами. Поэтому их трудно извлекать из растений и получать чистые препараты, особенно из вегетативных органов. В связи с этим в растениях лучше изучены белки семян, где их больше и откуда они легче извлекаются.

Растительные белки по своим свойствам, моле­кулярной массе и структуре молекул близки к бел­кам животного происхождения.

Мономерами белков являются аминокислоты. В составе белков как растительных, так и животных, найдено 20 аминокислот:

В растениях, кроме 20 перечисленных выше, обнаружено большое количество аминокислот (свы­ше 250), которые не входят в состав белковых мо­лекул, а содержатся только в свободном состоянии или встречаются в составе коротких пептидов. Их называют не протеиногенными. Эти аминокислоты присутствуют в растениях в небольших количествах и обычно характерны для небольшой группы рас­тений (семейство, род).

Пептиды, или полипептиды,— это цепочки из нескольких аминокислот, связанных пептидными связями. В состав пептидов могут входить не только протеиногенные, но и непротеиногенные аминокис­лоты.

Пептиды играют важную роль промежуточных продуктов в обмене веществ, и многие из них яв­ляются физиологически очень активными соеди­нениями. Пептидами являются некоторые антибио­тики (грамицидин, лихениформин), гормоны (ин­сулин, окситацин, вазопрессин), токсины (аманитины). Некоторые пептиды представляют собой замкнутую полипептидную цепочку, т. е. являются циклопептидами, а некоторые даже имеют би­циклическое строение. Среди циклопептидов есть сильно токсичные вещества. Например, ядовитый гриб бледная по­ганка (Amanita phalloides) содержит по крайней мере 10 токсичных циклопептидов — аманитинов. Все они имеют молекулярную массу около 1000.