Классификация белков

Белки по их составу можно разделить на две большие группы — простые и сложные. В состав простых белков входят только аминокислоты. Такие белки называют протеинами (рис. 5.1). Простыми белками являются гистоны, составляющие основу хромосом, альбумины и глобулины, которые содержатся в плазме крови.

Сложные белки (протеиды) кроме остатков аминокислот содержат еще и небелковую часть — простетическую группу. Такой группой может быть как органическая, так и неорганическая молекула. В зависимости от состава такой группы различают разные протеиды. Так, нуклеопротеиды кроме белков содержат нуклеиновые кислоты, гликопротеиды — углеводы, а липопротеиды — липиды. Сложные белки также могут содержать остатки ортофосфатной кислоты или атомы металлических элементов. Такие белки, как гемоглобин, содержат большую и сложную по строению группу атомов — гем (рис. 5.2). В состав гема входит атом металлического элемента (Ферум в гемоглобине). Гем обеспечивает цвет молекулы белка.

Рис. 5.1. Простые белки

Рис. 5.2. Сложные белки

По форме молекулы белки можно разделить на две большие группы — глобулярные и фибриллярные. Молекулы глобулярных белков имеют вид комка (глобулы). Эти белки обычно легко растворяются в воде. Большинство ферментов является как раз глобулярными белками. Молекулы фибриллярных белков имеют вид нити. Они нерастворимы в воде. К ним, например, относятся кератин (содержится в эпидермисе), коллаген и эластин (содержатся в дерме).

Функции белков

Белков в живых организмах очень много, и выполняют они разнообразные функции. Практически все функции живых организмов в той или иной степени связаны с работой определенных групп белков. С помощью белков организмы строят свои структуры, осуществляют процессы жизнедеятельности и воспроизводят себя.

Функции белков

Функции белков (окончание)

Ферменты и их роль в клетке

При изучении биологии человека вы уже ознакомились с такой группой белков, как ферменты. Ферменты являются уникальными молекулами, выполняющими каталитическую функцию. Они изменяют скорость химических реакций. Например, для взаимодействия атмосферного азота с водородом в процессе синтеза азотных удобрений современная промышленность использует температуру 500 °С и давление в 350 атмосфер! Это при наличии катализатора — пористого железа с определенными примесями. А грунтовая бактерия азотобактер осуществляет те же реакции с помощью ферментов в обычных условиях. Без высоких температур и при нормальном давлении.

Ферменты необходимы для осуществления процессов обмена веществ в клетке. Без них реакции обмена протекают очень медленно. А часто эти реакции без ферментов вообще не происходят.

Как же ферментам удается достичь такого успеха? Секрет кроется в их пространственном строении. Любой фермент представляет собой цепочку аминокислот, определенным образом свернутую в пространстве. Свертывание цепочки происходит таким образом, чтобы радикалы аминокислот образовали уникальную структуру — активный центр фермента. Именно в этом центре и происходят реакции.

Радикалы аминокислот расположены в пространстве определенным образом относительно друг друга. Они различаются по своим свойствам, и их совместное действие создает условия, в которых соответствующая реакция происходит очень быстро.

В некоторых случаях для работы фермента нужен и небелковый компонент (его называют кофактором) — соединение, которое присоединяется к ферменту и тоже участвует в процессе катализа реакции. Часто кофакторами ферментов являются витамины.

Белки по составу молекул можно разделить на две большие группы — простые и сложные, по форме молекулы — на глобулярные и фибриллярные. Простые белки состоят только из аминокислот, а сложные содержат также небелковую часть. Этот класс веществ выполняет в живых организмах много функций: структурную, каталитическую, защитную, транспортную и др. Каталитическую функцию осуществляют белки ферменты, которые являются очень эффективными катализаторами.