Функції білків

Білки виконують безліч найрізноманітніших функцій, характерних для живих організмів. З деякими з яких ми познайомимося більш детально при подальшому вивченні матеріалу.

Нижче розглядаються головні і в деякому сенсі унікальні біологічні функції білків, невластиві або лише частково властиві іншим класам біополімерів.

Каталітична функція білків

До 1995 р. було ідентифіковано більше 3400 ферментів. Більшість відомих у даний час ферментів, званих біологічними каталізаторами, є білками. Ця функція білків, хоча і не виявилася унікальною, визначає швидкість хімічних реакцій в біологічних системах.

Транспортна функція білків

Дихальна функція крові, зокрема перенесення кисню, здійснюється молекулами гемоглобіну – білка еритроцитів. У транспорті ліпідів беруть участь альбуміни сироватки крові. Ряд інших сироваткових білків утворює комплекси з:

  • жирами;
  • міддю;
  • залізом;
  • тироксином;
  • вітаміном А і іншими сполуками, забезпечуючи їх доставку у відповідні органи-мішені.

Захисна функція білків

Основну функцію захисту в організмі виконує імунна система, яка забезпечує синтез специфічних захисних білків-антитіл у відповідь на надходження в організм бактерій, токсинів, вірусів або чужорідних білків.

Висока специфічність взаємодії антитіл з антигенами (чужорідними речовинами) за типом білок-білкова взаємодія сприяє пізнанню і нейтралізації біологічної дії антигенів.

Захисна функція білків виявляється і в здібності ряду білків плазми крові, зокрема фібриногену, до згортання. В результаті згортання фібриногену утворюється згусток крові, що оберігає від втрати крові при пораненнях.

Скорочувальна функція білків

В акті м’язового скорочення і розслаблення бере участь безліч білкових речовин.

Проте головну роль в цих життєво важливих процесах грають актин і міозин – специфічні білки м’язової тканини.

Скорочувальна функція властива не тільки м’язовим білкам, але і білкам цитоскелета, що забезпечує якнайтонші процеси життєдіяльності кліток (розбіжність хромосом в процесі мітозу).

Структурна функція білків

Білки, що виконують структурну (опорну) функцію, займають по кількості перше місце серед інших білків тіла людини. Серед них найважливішу роль відіграють фібрилярні білки, зокрема:

  • колаген в сполучній тканині;
  • кератин у волоссі, нігтях, шкірі;
  • еластин в судинній стінці і т. д.

Велике значення мають комплекси білків з вуглеводами у формуванні ряду секретів:

  • мукоїдів;
  • муцину і т.д.

У комплексі з ліпідами (зокрема, з фосфоліпідами) білки беруть участь в утворенні біомембран клітин.

Гормональна функція білків

Обмін речовин в організмі регулюється різноманітними механізмами. У цій регуляції важливе місце займають гормони, синтезовані не тільки в залозах внутрішньої секреції, але і в багатьох інших клітинах організму (див. далі). Ряд гормонів представлений білками або поліпептидами, наприклад:

  • гормони гіпофіза;
  • підшлункової залози та ін.

Деякі гормони є похідними амінокислот.

Поживна (резервна) функція

Цю функцію виконують так звані резервні білки, які є джерелами живлення для плоду, наприклад білки яйця (овальбуміни).

Основний білок молока (казеїн) також виконує головним чином живильну функцію.

Ряд інших білків використовується в організмі як джерело амінокислот, які у свою чергу є попередниками біологічно активних речовин, що регулюють процеси метаболізму.

Можна назвати ще деякі інші життєво важливі функції білків. Це, зокрема:

  • експресія генетичної інформації;
  • генерування і передача нервових імпульсів;
  • здатність підтримувати онкотичний тиск в клітинах і крові;
  • буферні властивості, що підтримують фізіологічне значення рН внутрішнього середовища, і ін.

Таким чином, з цього далеко не повного переліку основних функцій білків видно, що вказаним біополімерам належить виняткова і різностороння роль в живому організмі.

Якщо спробувати виділити головне, вирішальну властивість, яка забезпечує багатогранність біологічних функцій білків, то слід було б назвати здатність білків строго вибірково, специфічно з’єднуватися з широким колом різноманітних речовин.

Зокрема, ця висока специфічність білків (спорідненість) забезпечує взаємодію ферментів з субстратами, антитіл з антигенами, транспортних білків крові зі стерпними молекулами інших речовин і т.д.

Ця взаємодія заснована на принципі біоспецифічного впізнавання, що завершується зв’язуванням ферменту з відповідною молекулою субстрату, що сприяє протіканню хімічної реакції.

Високою специфічністю дії наділені також білки, які беруть участь у таких процесах, як:

  • диференціювання і ділення клітин;
  • розвиток живих організмів;
  • визначення їх біологічної індивідуальності.
Посилання на основну публікацію