Белки из чего состоит. Свойства
Белки из чего состоит. Свойства
Выше рассмотрено, что такое белки, определение этих элементов, структура и прочие важные вопросы. Но информация будет неполной, если не выделить главные свойства вещества (физические и химические).
Молекулярная масса белка – от 10 тысяч до одного миллиона (здесь многое зависит от типа). Кроме того, они растворимы в воде.
Отдельно стоит выделить общие черты белка с каллоидными растворами:
- Способность к набуханию. Чем больше вязкость состава, тем выше молекулярная масса.
- Медленная диффузия.
- Способность к диализу, то есть делению аминокислотных групп на другие элементы при помощи мембран полупроницаемого типа. Главное отличие рассматриваемых веществ – их неспособность проходить через мембраны.
- Двухфакторная устойчивость. Это значит, что белок по структуре гидрофилен. Заряд вещества напрямую зависит, из чего состоит белок, числа аминокислот и их свойств.
- Размер каждой из частиц составляет 1-100 нм.
Также белки имеют определенные сходства с истинными растворами. Главное – в способности образования гомогенных систем. При этом процесс формирования самопроизвольный и не нуждается в дополнительном стабилизаторе. Кроме того, белковые растворы обладают термодинамической устойчивостью.
Ученые выделяют особые аморфные свойства рассматриваемых веществ. Объясняется это наличием аминогруппы. Если белок представлен в виде водного раствора, то в нем существуют в равной степени различные смеси – катионная, биполяного иона, а также анионная форма.
Также к свойствам белка стоит отнести:
- Способность играть роль буфера, то есть реагировать аналогично слабой кислоте или основанию. Так, в организме человека присутствует два типа буферных систем – белковая и гемоглобиновая, участвующие в нормализации уровня гомеостаза.
- Перемещение в электрическом поле. В зависимости от количества аминокислот в белке, их массы и заряда меняется и скорость движения молекул. Такая функция применяется для разделения с помощью электрофореза.
- Высаливание (обратное осаждение). Если добавить к белковому раствору ионы аммония, щелочноземельные металлы и щелочные соли, эти молекулы и ионы конкурируют между собой за воду. На этом фоне гидратная оболочка удаляется, а белки перестают быть устойчивыми. В итоге они выпадают в осадок. Если же добавить определенный объем воды, то возможно восстановление гидратной оболочки.
- Чувствительность к внешнему воздействию. Стоит отметить, что в случае негативного внешнего влияния белки разрушаются, что приводит к потере многих химических и физических свойств. Кроме того, денатурация становится причиной разрыва главных связей, стабилизирующих все уровни структуры белка (кроме первичного).
Белки из чего состоит группы свойства функции. Ферменты
Стоит сказать кратко о каталитической функции белков. Ферменты или энзимы выделяют в особую группу белков. Они осуществляют катализ – ускорение протекания химической реакции.
В соответствии со строением ферменты могут быть:
- простыми – содержат только аминокислотные остатки;
- сложными – помимо белкового мономерного остатка включают небелковые структуры, которые называются кофактором (витамины, катионы, анионы).
Молекулы ферментов имеют активную часть (активный центр), связывающую белок с веществом – субстратом. Каждый фермент «узнаёт» определённый субстрат и связывается именно с ним. Активный центр обычно представляет собой «карман», в который попадает субстрат.
Связывание активного центра и субстрата описывается моделью индуцированного соответствия (модель «рука-перчатка»). Модель показывает, что фермент «подстраивается» под субстрат. Благодаря изменению структуры снижаются энергия и сопротивление субстрата, что помогает ферменту легче перенести его на продукт.
Рис. 3. Модель «рука-перчатка».
Активность ферментов зависит от нескольких факторов:
- температуры;
- концентрации фермента и субстрата;
- кислотности.
Различают 6 классов ферментов, каждый из которых взаимодействует с определёнными веществами. Например, трансферазы переносят фосфатную группу от одного вещества к другому.
Ферменты могут ускорять реакцию в 1000 раз.
Что мы узнали?
Выяснили, какие функции выполняют белки в клетке, как они устроены и как синтезируются. Белки представляют собой полимерные цепочки, состоящие из аминокислот. Всего известно 200 аминокислот, но белки могут образовывать только 20. Белковые полимеры синтезируются на рибосомах. Белки выполняют важные функции в организме: переносят вещества, ускоряют биохимические реакции, контролируют процессы, происходящие в организме. Ферменты связывают субстрат и целенаправленно переносят его на вещества, ускоряя реакции в 100-1000 раз.
Белки из чего состоит все живое. Из чего состоит все живое на земли
Многие думают, что белки - это лишь один из основных элементов нашего питания. Белки, жиры и углеводы. На этикетке любого продукта можно прочесть их содержание. Некоторые люди еще едят мясо, потому что в нём много белка. Протеины, так по-другому называют белки, употребляют в виде коктейлей или батончиков для регулирования массы тела. Но на самом деле, белки - это гораздо больше, чем просто еда. Из них состоит всё живое на Земле.
Белки - это полимерные молекулы, представляющие собой цепочки более мелких структурных элементов – аминокислот. Аминокислоты, подобно конструктору, используются для того, чтобы строить белки с разной структурой. Существует множество видов различных аминокислот, но человеческий организм использует только двадцать, получивших название природных или канонических. Восемь из них незаменимы и поступают в организм только с пищей. Другие двенадцать организм может создать, реструктурируя остальные аминокислоты. В процессе пищеварения белки разрушаются до аминокислот и затем используются для биосинтеза собственных белков организма или распадаются для получения энергии. Этот набор из двадцати аминокислот универсален для всей живой природы на Земле. Отличие заключается лишь в том, какие цепочки образуют аминокислоты, то есть в какой последовательности выстраиваются аминокислотные остатки в белках. Последовательность аминокислот для каждого отдельного вида белка записана в нашем геноме, который наследуется от родителей. В ходе синтеза белка информация об этой последовательности, закодированная в последовательности ДНК, переводится с языка ДНК на язык белков.
ДНК - это молекула, в которой содержится генетическая информация. Однако ДНК напрямую не принимает участие в синтезе белка. Поэтому, сначала на ее матрице синтезируется молекула-посредник - информационная РНК, на которой затем синтезируется белок. Почти всё, что умеют делать наши клетки и весь наш организм - это результат работы белков.
Одна из ключевых функций протеинов – ферментативная. Ферменты - это специфические белки, которые присутствуют во всех живых организмах и играют роль катализаторов, то есть ускоряют биохимические процессы. Белки выполняют строительную функцию, входят в состав клеточных мембран, участвуют в образовании сухожилий и волос. Названия этих белков: коллаген и эластин, зачастую можно встретить в рекламе кремов и шампуней. Двигательная функция белков актина и миозина обеспечивает сокращение мышц, движение органов растений. Транспортная функция позволяет переносить с током крови многие химические соединения. Например, гемоглобин транспортирует кислород. Белки сыворотки крови переносят гормоны. Белки защищают организм от вирусов и бактерий. Для этого специализированные клетки иммунной системы вырабатывают антитела, которые сцепляют и обезвреживают возбудители. Белки-гормоны регулируют обмен веществ, то есть обеспечивают гомеостаз, регулируют рост, размножение, развитие и другие, жизненно важные процессы. Например, тироксин регулирует физическое и психическое развитие, а инъекции гормона инсулина помогают контролировать уровень сахара в крови у диабетиков. Это далеко не полный перечень функций белков, однако он наглядно демонстрирует их значение для всех живых организмов.
Пока что человечество не знает иных форм существования кроме белковых. Даже на планетах земного типа, экзопланетах, мы ищем именно белковую форму жизни.