Биологическая роль белков
1. Каталитическая функция. Биокатализаторы - ферменты имеют белковую природу . В настоящее время идентифицировано около 2500 ферментов
2. Питательная (резервная) резервные белки являются источником питания для развития плода (белок яйца)
3. Транспортная (перенос кислорода осуществляется молекулами гемоглобина - белок эритроцитов)
4. Защитная функция (имунная система осуществляет синтез специфических защитных белков антител)
5. Сократительная
6. Структурная
7. Энергетическая
8. Гормональная - некоторые гормоны имеют белковую или полипептидную структуру ( гормоны гипофиза, поджелудочной железы)
Пищевую ценность того или иного белка определяют содержанием
незаменимых аминокислот - это такие аминокислоты, которые не синтезируются в организме - ВАЛИН, ЛЕЙЦИН, ИЗОЛЕЙЦИН, ТРЕОНИН, МЕТИОНИН, ФЕНИЛАЛАНИН, ТРИПТОФАН, ЛИЗИН. При их отсутствии в пищевом рационе прекращается синтез белков, в которые они входят. Остальные аминокислоты относятся к заменимым. Считают также, что гистидин и аргинин частично заменимые аминокислоты. Пищевая ценность белка высока, если белок содержит все незаменимые аминокислоты в необходимых для человека пропорциях. Такому требованию отвечают белки животных. Растительные белки часто содержат недостаточное количество незаменимых аминокислот. Так в экономически слаборазвитых странах Африки, где основу питания составляют растительные продукты возникает так называемая белковая недостаточность, особенно опасная для детей. Это заболевание получило название квашиорка, что в переводе с африканского "золотой , красный", т.к. одним из признаков является красный цвет кожи и волос, наблюдается задержка роста, малокровие, поражение печени и почек, нарушается работа пищеварительного тракта. Чаще всего эта болезнь является следствием низкого содержания лизина в растительной пище. при своевременном переходе на мясное и молочное питание эту болезнь можно излечить.
Физико-химические свойства белков
Белки, благодаря большим размерам молекул образуют коллоидные растворы. Они рассеивают проходящий свет, делают его видимым. Белки обладают гидрофильными свойствами, они способны связывать воду, что приводит к набуханию и образованию гелей. В животных тканях белки могут связывать до 80 - 90 %воды. Белки как и аминокислоты обладают амфотерными свойствами. Белки из-за больших размеров не могут проникать через полупроницаемые мембраны, на этом свойстве основан метод очистки белков - диализ.
Аналогично как и для аминокислот в кислых растворах белок заряжается положительно, а в щелочных отрицательно. Значения рН при котором сумма положительных зарядов равна сумме отрицательных называется изоэлектрической точкой (ИЭТ) В ИЭТ белки крайне неустойчивы и плохо растворимы.
Денатурация – процесс разрушения природной, нативной макроструктуры белков под влиянием ряда факторов: химических веществ (фенол, мочевина), повышенной температуры, изменения рН среды, облучения УФ0 или рентгеновскими лучами и т.д. При денатурации разрушаются нековалентные связи, что проводит к изменению биологических свойств белков.
Для белков, также как и для отдельных аминокислот характерны цветные реакции, которые обусловлены наличием в растворе белка или аминокислоты отдельных групп или определенных связей .
БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ - появление синего окрашивания при действии на белок щелочи и разбавленного раствора сульфата меди
(11). Окраска обусловлена наличием пептидной связи CO -NH
НИНГИДРИНОВАЯ РЕАКЦИЯ - появление фиолетового окрашивания при взаимодействии с нингидрином - обусловлена наличием свободных аминогрупп в молекуле белка, а также наличием пептидной амидной связи.
КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ РЕАКЦИЯ - появление желто-коричневого окрашивания при действии концентрированной азотной кислотой - обусловлена наличием в белках циклических аминокислот тирозина и
триптофана.
РЕАКЦИЯ МИЛОНА - при действии на белок реактива, состоящего из смеси азотно- и азотистокислых солей ртути, белок вначале выпадает в осадок, а затем при нагревании окрашивается в кирпично-красный цвет - обусловлена наличием в молекуле белка тирозина.
РЕАКЦИЯ АДАМКЕВИЧА - при действии на белок концентрированной уксусной кислоты с примесью глиоксиловой кислоты на границе раздела появляется темно-фиолетовое кольцо - обусловлена наличием триптофана.
РЕАКЦИЯ ФОЛЯ - нагревание белка со щелочью и какой либо солью свинца приводит к выпадению черного осадка - обусловлена на-
личием в белке серусодержащих аминокислот цистеина и метионина.