Строительная функция белков где осуществляется. Виды белков, их функции и структура

Большинство плотных веществ состоит из белков. Например, мышцы, опорные ткани, ногти, волосы.

Белки - высокомолекулярные соединения. Например, молекула белка в несколько сот раз превышает по размерам молекулу воды. Любое белковое вещество образовывается за счет соединений, которые называются аминокислотами. Располагаются они в строгом порядке, следуя одна за другой, образуя длинную цепь, которая называется пептидной. Химические и биологические свойства белка определяются расположившимися в нем аминокислотами. Все выполняемые ими функции очень важны для живых организмов, и одна из них, строительная функция белков, находится в основе существования и развития всего живого.

Свойства белков

Исследования ученых доказали, что физические и химические свойства белка определяются присутствующими в нем аминокислотами, их количеством и последовательностью соединений.

Белки бывают:

• нерастворимые и растворимые в воде;
• неустойчивые, меняющиеся под незначительным воздействием на них, и устойчивые.

Бывают в виде:

• длинных нитей;
• соединения маленьких шарообразных молекул.

Однако при таком различном строении свойства белков строго отвечают выполняемым ими функциям. Например, белки в форме нитей присутствуют в мышцах, поскольку наделены способностью к сокращению. Белки легкорастворимые, со строением молекулы из маленьких шариков, выполняют функции транспортировки. Как катализатор используются белки с легко изменяемой структурой.

Функции белков

Каждое органическое вещество, находясь в теле, выполняет определенные функции. Рассмотрим, какие функции, обеспечивающие жизнедеятельность человека, выполняет белок:

• Строительную. Белок используется при образовании оболочек и мембран клеток, в составе кровеносных сосудов, сухожилий. Строительная функция белков, (примеры описаны в статье) полностью проявляется в таких органах и тканях, как кожа, волосы, ногти и пр.

• Двигательную.
• Каталитическую. В организме человека постоянно происходят разные химические реакции. Регулируют скорость их прохождения ферменты, которые состоят из белков.

• Транспортную . Белки осуществляют перенос по организму и всем тканям жизненно необходимых веществ. Например, белок гемоглобин переносит кислород.

• Защитную. Иммунная система вырабатывает белки-антитела как реакцию на вредные чужеродные микроорганизмы, попавшие внутрь организма. Белки-антитела блокируют атаку вредных веществ. Также существуют белки крови - фибриногены, которые способны предостеречь организм от потери крови путем образования сгустка (сворачивание крови).

• Гормональную. Гормоны отвечают за соблюдение равновесия в организме, регулируют обмен веществ, при этом большинство их состоит из белков или полипептидов.

• Питательную. Например, белок казеин присутствует в грудном молоке и отвечает за насыщение малыша.

Строительная функция белка - одна из главных, отвечающих за нормальную жизнедеятельность организма.

Количество белков в организме человека

Наличие белков в каждой живой клетке составляет не меньше половины ее сухого веса. Вообще в составе всех белков присутствует только при этом различные белковые соединения отличаются между собой количеством повторов и последовательностью соединений. В зависимости от этого белки и выполняют разные функции, одна из которых, необходимая для продолжения жизни, - строительная функция белков.

Белки распределены по организму неодинаково.

Строительная функция белков

Где осуществляется она? В организме человека создание новых клеток и восстановление разрушенных тканей невозможно без наличия белка. Он также участвует в синтезе соков пищеварения, входит в состав иммунных тел, гормонов. Белок выполняет и энергетическую функцию: при больших физических нагрузках необходимо получать его для поддержания баланса организма.

Одна из основных функций белка - строительная. Если белок перестанет ее выполнять, живой организм не сможет существовать. Как проявляется строительная функция белков? Примеры белков и их действие на организм живых существ оисаны ниже:

1. Кератин - белок, из которого состоят волосы, ногти; у животных - шерсть, рога, копыта. В зависимости от набора аминокислот, он может быть мягким и гибким, а может - жестким и прочным.
2. Коллаген - присутствует в сухожилиях и хрящах, его волокна не растягиваются, поэтому мышечное усилие направляется на кости, к которым прикреплены мышцы.
3. Эластин - белок, прочность которого не очень велика, при этом он имеет хорошую эластичность, под давлением способен легко растянуться. Находится в стенках сосудов.

Белок в клеточных скелетах

Строительная функция белка проявляется как в строении организма, так и в клетках - белки создают внутренний цитоскелет.

Существует три вида клеточного скелета:

• микротрубочки;
• микрофиламенты;
• филаменты.

Микротрубочки - это трубочки, состоящие из белка тубулина. С их помощью компоненты клетки переносятся по ней.

Микрофиламенты состоят из белка актина. Они создают мелкую непрерывную сетку под наружной мембраной клетки, таким образом, делая ее упругой и прочной.

Наличие определенного в промежуточных филаментах определяется тем, в каких клетках они находятся. Исходя из исследований, считается, что филаменты придают клетке прочность.

Аминокислоты

Аминокислоты - это связь углерода, водорода, кислорода и азота и (иногда) серы. Аминокислот существует более 100 видов, однако у человека присутствует всего лишь 20. Одни из них организм вырабатывает сам, а другие необходимо получать из продуктов питания.

Аминокислоты делятся на три вида:

1. Заменимые - организм их синтезирует сам.
2. Незаменимые - получаются из продуктов питания.
3. Условно-заменимые - аминокислоты, которые могут синтезироваться организмом, однако для этого необходимо присутствие определенного количества других аминокислот.

Важность аминокислот

Наличие в организме основного набора аминокислот обязательно, поскольку их недостаток отразится на нарушениях функциональности тех органов, за которые они отвечают. Например, дефицит лизина в крови провоцирует понижение уровня гемоглобина, что губительно отражается на состоянии здоровья человека.

Одна аминокислота называется пептидом, связь 3-100 аминокислот - это маленький белок. Белки могут состоять из 100-800 последовательно соединенных аминокислот.

Итак, строительная функция белков где осуществляется? Она может проявляться на клеточном уровне и в строении организма человека. Белковые рецепторы содержатся и в цитоплазме, и в мембране клеток. Существующие моторные белки функционируют для обеспечения двигательной функции организма, например участвуют в сокращении мышц, перемещении клеток.

Строительная функция белков заключается в том, что белки присутствуют в клеточных мембранах, формируют скелет клетки, входят в состав рибосом, хромосом и других жизненно важных формирований.

Путь белка при строительной функции

Белок, выполняющий строительную функцию, проходит свой путь. Например, путь, который проходит белок, попавший в организм из пищи, следующий. Из продуктов питания он попадает в желудок, где расщепляется на аминокислоты. После чего они всасываются слизистой кишечника и попадают в печень, из которой распространяются по всем органам и тканям организма, чтобы обеспечить Строительная функция белков проявляется в том, что они участвуют во всех жизненно важных процессах организма.

Заключение

Для продолжения жизни человеку необходимо, чтобы в его клетках постоянно проходили различные химические реакции. И одну из главных ролей выполняют белки, благодаря которым осуществляется развитие и функционирование организма.

Строительная функция белков проявляется в формировании новых клеток и регенерации старых. Для регенерации необходимо присутствие нужного количества белка, чтобы его хватило на замену изношенных клеток.

Большой износ тканей и клеток наблюдается у людей, ведущих спортивный образ жизни. Поэтому им необходимо потреблять пищу, богатую белками. Также это касается и тех, кто занимается умственной деятельностью.

Белки способны связывать воду, образовывая коллоидные структуры. Можно сказать, что жизнь - это процесс существования белков, их взаимосвязи с окружающей средой. Если этот процесс прекратится, жизнь живого организма закончится.

Белки выполняют чрезвычайно важные и многообразные функции. Это возможно в значительной мере благодаря разнообразию форм и состава самих белков.

Одна из важнейших функций белковых молекул — строительная (пластическая ). Белки входят в состав всех клеточных мембран и органоидов клетки. Преимущественно из белка состоят стенки кровеносных сосудов, хрящи, сухожилия, волосы и ногти.

Двигательную функцию выполняют особые сократительные белки. Благодаря им двигаются реснички и жгутики у простейших, перемещаются хромосомы при делении клетки, сокращаются мышцы у многоклеточных, совершенствуются другие виды движения у живых организмов.

Важное значение имеет транспортная функция белков. Так, гемоглобин переносит кислород из легких к клеткам других тканей и органов. В мышцах эту функцию выполняет белок миоглобин. Белки сыворотки крови способствуют переносу липидов и жирных кислот, различных биологически активных веществ. Транспортные белки в наружной мембране клеток переносят различные вещества из окружающей среды в цитоплазму.

Специфические белки выполняют защитную функцию . Они предохраняют организм от вторжения чужеродных белков и микроорганизмов и от повреждения. Так, антитела, вырабатываемые лимфоцитами, блокируют чужеродные белки; фибрин и тромбин предохраняют организм от кровопотери.

Регуляторная функция присуща белкам — гормонам. Они поддерживают постоянные концентрации веществ в крови и клетках, участвуют в росте, размножении и других жизненно важных процессах. Например, инсулин регулирует содержание сахара в крови.

Белкам присуща также сигнальная функция . В мембрану клетки встроены белки, способные изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача информации в клетку.

Белки могут выполнять энергетическую функцию , являясь одним из источников энергии в клетке. При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии. Однако в качестве источника энергии белки используются крайне редко. Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.

Громадное значение имеет каталитическая, или ферментативная, функция белков. Специальные белки — ферменты способны ускорять биохимические реакции в клетке в десятки и сотни миллионов раз. Известно около тысячи ферментов. Каждая реакция катализируется своим особым ферментом.

1. Строение и работа ферментов

Катализом называется явление ускорения реакции без изменения ее общего результата. Вы знаете, что для протекания многих химических реакций необходимы высокие температура и давление. В то же время при добавлении к реагирующей смеси определенных веществ та же реакция может протекать даже при нормальных условиях и с большей скоростью. Например, металлический родий почти в 10 000 раз ускоряет разложение муравьиной кислоты на водород и диоксид углерода. Вещества, изменяющие скорость химической реакции, но не входящие в состав продуктов реакции, называются катализаторами.

В живой клетке умеренная температура, нормальное давление. В таких условиях большинство реакций или вообще не протекали бы или протекали бы очень медленно, если бы не подвергались воздействию катализаторов. Каталитической способностью обладают некоторые молекулы РНК.

Очевидно, это свойство РНК имело очень важное значение на начальном этапе зарождения жизни на нашей планете. В настоящее время роль молекул РНК как катализаторов крайне мала, а основными биокатализаторами в клетке являются ферменты.

Все процессы в живом организме прямо или косвенно осуществляются с участием ферментов. Сейчас уже известны тысячи ферментов. Молекулы одних ферментов состоят только из белков, другие включают белок и небелковое соединение, или кофермент. В качестве коферментов выступают различные органические вещества, как правило витамины, и неорганические — ионы различных металлов.

Ферменты участвуют в процессах как синтеза, так и распада. При этом ферменты действуют в строго определенной последовательности, они специфичны для каждого вещества и ускоряют только определенные реакции. Встречаются ферменты, которые катализируют несколько реакций. Избирательность действия ферментов на разные химические вещества связана с их строением. Молекулы ферментов имеют активный центр — небольшой участок, на котором идет данная реакция. Форма и химическое строение активного центра таковы, что с ним могут связываться только определенные молекулы в силу их комплементарности друг другу.

У некоторых ферментов в присутствии молекул определенных веществ конфигурация активного центра может изменяться, т. е. фермент таким образом может обеспечить наибольшую ферментативную активность.

На заключительном этапе химической реакции комплекс «фермент — субстрат» распадается с образованием конечных продуктов и свободного фермента. Освободившийся при этом активный центр фермента может принимать новые молекулы субстрата (рис. 14).

Ферменты увеличивают скорость химических реакций в тысячи и миллионы раз. Но скорость ферментативных реакций зависит от многих факторов — природы и концентрации фермента и вещества, температуры, давления, реакции среды и т. д. Для функционирования каждого фермента имеются оптимальные условия. Например, одни ферменты активны в нейтральной среде, другие — в кислой, третьи – в щелочной. При температуре свыше 60°С большинство ферментов не функционирует.

Карточка у доски:

1. В чем проявляется строительная функция белков?
2. Какие белки выполняют двигательную функцию?
3. Приведите примеры транспортных белков.
4. Приведите примеры защитных белков.
5. Приведите пример регуляторного белка, белка – гормона.
6. В чем проявляется сигнальная функция белков?
7. Сколько энергии образуется при полном расщеплении 1 г белка?
8. Как называются белки, ускоряющие химические реакции в миллионы раз?
9. Как называется участок фермента, взаимодействующий с молекулой субстрата?
10. Какие органические молекулы, кроме белков, обладают каталитической активностью?

Карточки для письменной работы:

1. Определение или сущность термина: 1. Ферменты. 2. Активный центр. 3. Кофермент. 4. Миоглобин. 5. Фибрин и тромбин. 6. Антитела. 7. Гормоны.
2. Транспортная, защитная и регуляторная функции белков.
3. Сигнальная, двигательная и энергетическая функции белков.
4. Ферментативная функция белков.

Компьютерное тестирование

**Тест 1 . Белки, входящие в состав кровеносных сосудов, волос и ногтей выполняют функцию:

1. Сигнальную. 8. Защитную.

Тест 2 . Гемоглобин и миоглобин выполняют функцию:

1. Строительную. 5. Ферментативную.
   1. Двигательную. 6. Регуляторную.
   2. Энергетическую. 7. Транспортную.
   3. Сигнальную. 8. Защитную.

**Тест 3 . Сократительные белки жгутиков и ресничек выполняют функцию:

1. Строительную. 5. Ферментативную.
2. Двигательную. 6. Регуляторную.
3. Энергетическую. 7. Транспортную.
4. Сигнальную. 8. Защитную.

Тест 4. Антитела, фибрин и тромбин выполняют функцию:

1. Строительную. 5. Ферментативную.
2. Двигательную. 6. Регуляторную.
3. Энергетическую. 7. Транспортную.
4. Сигнальную. 8. Защитную.

Тест 5 . Инсулин и другие белковые гормоны выполняют функцию:

1. Строительную. 5. Ферментативную.
2. Двигательную. 6. Регуляторную.
3. Энергетическую. 7. Транспортную.
4. Сигнальную. 8. Защитную.

Тест 6 . Белки, встроенные в мембраны клеток, принимающие передающие сигналы в клетку, выполняют функцию:

1. Строительную. 5. Ферментативную.
2. Двигательную. 6. Регуляторную.
3. Энергетическую. 7. Транспортную.
4. Сигнальную. 8. Защитную.

Тест 7 . При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется энергии:

1. 17,6 кДж.
2. 38,9 кДж.
3. 13,6 кДж.
4. 40 кДж.

**Тест 8 . Каталитической активностью обладают:

1. Некоторые белки.
2. Некоторые жиры.
3. Некоторые углеводы.
4. Некоторые РНК.

Тест 9 . Небелковые соединения, входящие в состав некоторых ферментов:

1. Апофермент.
2. Холофермент.
3. Кофермент.
4. Активный центр.

Тест 10 . Участок фермента, который взаимодействует с молекулой субстрата:

1. Апофермент.
2. Холофермент.
3. Кофермент.
4. Активный центр.