Белки – это крупные, сложные молекулы, необходимые для структуры, функции и регуляции тканей и органов организма. Они состоят из аминокислот и имеют решающее значение для многочисленных биологических функций.
Белки – это полипептиды, состоящие из аминокислот, соединенных пептидными связями. Структура белков может быть понята на четырех уровнях:
Первичная структура: Последовательность аминокислот в полипептидной цепи.
Вторичная структура: Локальные схемы складывания внутри полипептида, такие как α-спирали и β-листы.
Третичная структура: Общая трехмерная форма белка.
Четвертичная структура: Расположение нескольких белковых субъединиц в более крупный комплекс.
Функции белков:
Ферменты: Белки могут действовать как биологические катализаторы, ускоряя биохимические реакции.
Структурные белки: некоторые белки обеспечивают структуру и поддержку клеток и тканей, например, коллаген и эластин у животных.
Транспортные белки: Такие белки, как гемоглобин и миоглобин, переносят необходимые вещества внутри организма.
Иммунный ответ: Антитела – это белки, которые помогают иммунной системе бороться с чужеродными веществами.
Регуляция: Гормоны, многие из которых являются белками, помогают регулировать метаболизм организма и нейронные сигналы.
Белки в биологических исследованиях
Благодаря своей разнообразной роли, белки являются основным объектом биологических и биомедицинских исследований. Понимание структуры и функции белков может привести к значительному прогрессу в лечении заболеваний и открытии лекарств.
Белки классифицируются на основе нескольких различных факторов, включая их структуру, функцию и состав. Ниже приведены некоторые распространенные схемы классификации:
По форме
Волокнистые белки: Это длинные, нерастворимые и структурно прочные белки, такие как кератин, коллаген и эластин, которые играют жизненно важную роль в обеспечении поддержки соединительных тканей, мышц и кожи.
Глобулярные белки: Это, как правило, водорастворимые, сферические белки, включающие ферменты, транспортные белки и антитела.
По составу
Простые белки: Эти белки состоят только из аминокислот. Примерами являются альбумины и глобулины.
Конъюгированные белки: Эти белки состоят из аминокислот и дополнительной небелковой группы, известной как простетическая группа. Примерами являются липопротеины (белок + липид) и гликопротеины (белок + углевод).
По функции
Ферментные белки: Эти белки ускоряют метаболические реакции. Пример: пищеварительные ферменты, такие как амилаза и липаза.
Структурные белки: Они обеспечивают поддержку различных структур. Пример: коллаген в коже, кератин в волосах и ногтях.
Транспортные белки: Они переносят жизненно важные молекулы по организму. Пример: гемоглобин переносит кислород в крови.
Запасающие белки: Они хранят питательные вещества. Пример: казеин в молоке, ферритин хранит железо в организме.
Гормональные белки: Они координируют деятельность различных систем организма. Пример: инсулин регулирует обмен глюкозы.
Рецепторные белки: Они принимают и отвечают на молекулярные сигналы изнутри и снаружи организма.
Защитные белки: Они обеспечивают защиту от болезней. Пример: антитела борются с патогенами.
Сократительные белки: Они отвечают за движение. Примеры: актин и миозин в мышечных тканях.