6.Сложные белки (протеиды)

Протеиды состоят из двух компонентов — белкового и небелко­вого. Белковая часть — простой белок, небелковая — простетическая группа (от греч. prostheto — присоединяю, прибавляю).

В зависимости от химической природы простетической группы протеиды подразделяются на:

1. Фосфопротеиды (фосфопротеины).

2. Гликопротеиды (гликопротеины).

3. Нуклеопротеиды (нуклеопротеины).

4. Хромопротеиды (хромопротеины).

5. Металлопротеиды (металлопротеины).

6. Липопротеиды (липопротеины).

7. Белки-ферменты.

фосфопротеиды. Характерной особенностью является присут-_вие в них значительных количеств ортофосфорной кислоты, кото-_ая связана обычно с оксигруппой серии а, реже треонина, сложно-эфирной связью. Фосфопротеиды содержат 1-Ю % фосфора.

К фосфопротеидам относятся многие белки, играющие важную роль в питании молодых организмов. Это основной белок молока — казеин, осаждающийся при створаживании, белки яичного желтка — вителлин, вителлинин и фосвитин, белок икрырыб — ихтулин, а также ферменты пепсин и фосфорилаза. Фосфофотеиды обнаружены в мозге человека.

В организме имеет место кратковременное фосфорилирование белков с участием ферментов протеинкиназ. В результате образуются временные фосфопротеиды, которые отличаются от структурно-постоянных.

Гликопротеиды. Сложные белки, в состав которых входит угле­водный компонент. Белок в данных соединениях является своеоб­разной основой, к нему прикрепляются упеводные группировки. В соответствии с особенностями химическогостроения гликопротеи­ды подразделяются на истинные гликопротеиды и протеогликаны. Основное различие между ними заключаете! в том, что углеводные группировки истинных гликопротеинов содержат обычно до 15—20 моносахаридных компонентов, не образующиповторяющихся олиго-сахаридных фрагментов, в то время как у протеогликанов они по­строены из очень большого числа повторяющихся единиц, в основ­ном имеющих своеобразный дисахаридныйкарактер. Углеводные компоненты протеогликанов называются гликошмингликанами, к ним относятся, например, гиалуроновая кислотагепарин, хондроитин-, гепаран- и кератансульфаты.

Гликопротеиды подразделяются на нейтральные и кислые. Ней­тральные содержат в небольшом количестве аминосахара, не содер­жат гексуроновых кислот, сульфатов. К нейтральным гликопротеидам относится фибриноген плазмы крови, к кислым — муцины и мукоиды.

Муцины являются основой слизей организма (слюны, желудоч­ного и кишечного сока). Основная функция — защитная: они уменьша­ют раздражение слизистой оболочки пищеварительного тракта. Муцины устойчивы к действию ферментов, которые гидролизуют белок.

Мукоиды — это белки синовиальной жидкости суставов, хрящей, Жидкости глазного яблока. Выполняют защитную функцию, явля­ются смазочным материалом в аппарате движения.

Нуклеопротеиды. Сложные белки, которые содержат белковый (протамины, гистоны) и небелковый (нуклеиновые кислоты) компо­ненты.

В зависимости от того, какой моносахарид входит в их состав, все нуклеиновые кислоты подразделяются на два типа. Нуклеиновая кислота называется рибонуклеиновой (РНК), если в ее состав вхо­дит рибоза, или дезоксирибонуклеиновой (ДНК), если в ее состав входит дезоксирибоза.

С участием нуклеиновых кислот происходит образование бел­ков, являющихся материальной основой всех жизненных процес­сов. Информация, определяющая особенности структуры белков, "записана" в ДНК и передается в ряду поколений ее молекулами. РНК являются обязательными участниками механизма биосинтеза белков, поэтому организм содержит особенно много РНК в тех тка­нях, в которых интенсивно образуются белки.

Хромопротеиды. К хромопротеидам относятся сложные бел­ки, у которых небелковой частью являются окрашенные соедине­ния, принадлежащие к различным классам органических веществ: порфириновые структуры, флавинадениндинуклеотид(ФАД), флавин-аденинмононуклеотид (ФМН) и др. Порфириновое кольцо и коорди­национно связанный с ним ион железа входит как простетическая часть в состав ряда окислительно-восстановительных ферментов (например, каталазы и пероксидазы) и группы переносчиков элект­ронов — цитохромов.

Хромопротеидами являются и флавиновые дегидрогеназы, или "желтые дыхательные ферменты" — флавопротеины. Белковая часть их молекулы связана с ФАД или ФМН. Типичными хромопротеи­дами являются родопсин и гемоглобин крови.

Металлопротеиды — это комплексы ионов металлов с белками, в которых ионы металлов присоединены непосредственно к белку и являются составной частью белковых молекул.

В составе металлопротеидов часто встречаются такие металлы, как Си, Fe, Zn, Mo и др. Типичными металлопротеидами являются некоторые ферменты, содержащие перечисленные металлы, а также Mn, Ni, Se, Ca и др.

К медьсодержащим белкам относятся, например, цитохромокси-даза и пластоцианин (переносчики электронов), церулоплазмин (белок крови); к железосодержащим — лактоферрин (белок молока), ферри-тин и др. В сыворотке крови найден специфический никельсодержа-щий белок класса макроглобулинов, названный никелеплазмином.

Были также обнаружены селенопротеины — белки, в которых селен, вероятнее всего, ковалентно присоединен к ароматической или гетероциклической группе. Один из селенопротеинов содер­жится в мышцах животных.

У некоторых морских животных обнаружен белок, содержащий ванадий — ванадохром, который, по всей вероятности, является переносчиком кислорода.

Липопротеиды. Простетической группой в этих сложных белках являются различные жироподобные вещества — липиды. Связь между компонентами липопротеидов может быть различной степени прочности.

В составе липопротеидов обнаружены как полярные, так и ней­тральные липиды, а также холестерин и его эфиры. Липопротеиды являются обязательными компонентами всех клеточных мембран, где их небелковая часть представлена в основном полярными липидами — фосфо- и гликолипидами. Липопротеиды всегда присутствуют в крови. Инозитолдифосфатсодержащий липопротеид выделен из белого вещества мозга, в состав липопротеидов серого вещества мозга входят сфинголипиды. У растений значительная часть фосфолипидов в протоплазме находится также в форме липопротеидов.

Известны комплексы липидов и белков, белковая часть которых содержит большое количество гидрофобных аминокислот, липидный компонент часто преобладает над белковым, поэтому такие сложные белки растворимы, например, в смеси хлороформа и метанола. По­добного рода комплексы называются протеолипидами. Они в боль­шом количестве содержатся в миелиновых оболочках нервных кле­ток, а также в синаптических мембранах и внутренних мембранах митохондрий.

Функция липопротеидов — транспортирование липидов в организме.

Белки-ферменты. Большая группа протеидов, построенных из простых белков и простетических групп различной природы, выполняющих функции биологических катализаторов. Небелковыми компонентами этих белков являются витамины, моно- и динуклеотиды, трипептиды, фосфорные эфиры моносахаридов.