Белки

Белки представляют собой биополимеры (полипептиды), составленные из аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями.

Белки — самый распространенный в живой природе класс биополимеров, составляющий большую часть сухого вещества животных (50—80 %) и, что самое главное, обладающий наибольшим по сравнению со всеми другими веществами органической природы разнообразием структуры и функций. Именно белки определяют в конечном счете фенотип любого организма, формируют облик всех живых систем. И хотя их строение запрограммировано нуклеотидной последовательностью соответствующих генов, в структурном и функциональном отношении белки несравненно более вариабельны, чем кодирующие их полинуклеотиды (ДНК и РНК). Эта особенность белков проистекает из внутреннего разнообразия составляющих их мономерных звеньев — аминокислот. Число постоянно встречающихся в живых организмах аминокислот (20 так называемых канонических, или белковых, аминокислот) в четыре раза больше, чем число канонических нуклеотидов (A, G, Т, С, U), образующих молекулы нуклеиновых кислот, и поэтому «язык» белков оказывается намного богаче «языка» нуклеиновых кислот.

Белки участвуют во всех без исключения молекулярно-биологических процессах. Обладая прежде всего ярко выраженной каталитической способностью, они в качестве ферментов детерминируют интенсивность всех метаболических процессов в клетке и организме в целом. Разнообразные регуляторные белки контролируют своевременность и точность основных молекулярно-генетических процессов (белки-регуляторы репликации, транскрипции и трансляции). Белки являются непременным компонентом всех биологических мембран, составляют основу цитоскелета, входят в состав соединительных тканей, волосяного покрова, т. е. обеспечивают «строительную» функцию (структурные белки). Они же осуществляют иммунологическую защиту от чужеродных соединений и патогенных микроорганизмов (защитные белки-иммуноглобулины), обеспечивают снабжение организма кислородом и разнообразными питательными веществами (транспортные белки). Особая группа полипептидов контролирует физиологическую активность тканей и органов (белки-гормоны).

Белки формируют ионные каналы и осуществляют восприятие, трансформацию и передачу разнообразных внешних сигналов (белки-рецепторы). Все виды движения, начиная с движений жгутиков бактерий и кончая движениями пальцев пианиста, обеспечиваются работой «белковых моторов» (сократительные белки). Таков далеко не полный перечень функций белков. Уникальные свойства белков заложены в колоссальном разнообразии пространственного строения их молекул. Это разнообразие определяется огромным числом возможных сочетаний аминокислотных остатков в длинных, состоящих, как правило, из нескольких сотен остатков, полипептидных цепях белков. Далее, по мере рассмотрения уровней структурной организации белков, будут приведены конкретные примеры взаимосвязи их структуры и функций.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >