Ферментативную функцию в организме выполняет белок гемоглобин
Функции белков в природе универсальны. Белки входят в состав всех живых организмов. Мышцы, кости, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, шерсть, кровь — все это белковые вещества.
Растения синтезируют белки из углекислого газа и воды за счет фотосинтеза. Животные организмы получают, в основном, готовые аминокислоты с пищей и на их базе строят белки своего организма.
Ни один из известных нам живых организмов не обходится без белков. Белки служат питательными веществами, они регулируют обмен веществ, исполняя роль ферментов – катализаторов обмена веществ, способствуют переносу кислорода по всему организму и его поглощению, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечного сокращения, участвуют в передаче генетической информации и т.д.
Видеофильм «Функции белков»
Разнообразные функции белков определяются a-аминокислотным составом и строением их высокоорганизованных макромолекул.
1. Каталитическая (ферментативная) функция
Каталитическая функция — одна из основных функций белков. Абсолютно все биохимические процессы в организме протекают в присутствии катализаторов – ферментов. Все известные ферменты представляют собой белковые молекулы.
Белки – это очень мощные катализаторы. Они ускоряют реакции в миллионы раз, причем для каждой реакции существует свой фермент.
В настоящее время известно свыше 2000 различных ферментов, которые являются биологическими катализаторами.
Например, фермент пепсин расщепляет белки в процессе пищеварения.
Даже такая простая реакция как гидратация углекислого газа катализируется ферментом карбоангидразой.
Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), а также репликации ДНК и матричного синтеза РНК.
2. Транспортная функция
Некоторые белки способны присоединять и переносить (транспортировать) различные вещества по крови от одного органа к другому и в пределах клетки.
Белки транспортируют липиды (липопротеиды), углеводы (гликопротеиды), ионы металлов (глобулины), кислород и углекислый газ (гемоглобин), некоторые витамины, гормоны и др.
Например, альбумины крови транспортируют липиды и высшие жирные кислоты (ВЖК), лекарственные вещества, билирубин.
Белок эритроцитов крови гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин. Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород, необходимый для обеспечения окислительных процессов в тканях.
Белок миоглобин запасает кислород в мышцах.
Специфические белки-переносчики обеспечивают проникновение минеральных веществ и витаминов через мембраны клеток и субклеточных структур.
3. Защитная функция
Защитную функцию выполняют специфические белки (антитела — иммуноглобулины), которые вырабатываются иммунной системой организма. Они обеспечивают физическую, химическую и иммунную защиту организма путем связывания и обезвреживания веществ, поступающих в организм или появляющихся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов.
Например, белок плазмы крови фибриноген участвует в свертывании крови (образовывает сгусток). Это защищает организм от потери крови при ранениях.
Альбумины обезвреживают ядовитые вещества (ВЖК и билирубин) в крови.
Антитела, вырабатываемые лимфоцитами, блокируют чужеродные белки. Интерфероны — универсальные противовирусные белки.
Многие живые существа для обеспечения защиты выделяют белки, называемые токсинами, которые в большинстве случаев являются сильными ядами. В свою очередь, некоторые организмы способны вырабатывать антитоксины, которые подавляют действие этих ядов.
4. Сократительная (двигательная) функция
Важным признаком жизни является подвижность, в основе которой лежит данная функция белков, таких как актин и миозин – белки мышц. Кроме мышечных сокращений к этой функции относят изменение форм клеток и субклеточных частиц.
B результате взаимодействия белков происходит передвижение в пространстве, сокращение и расслабление сердца, движение других внутренних органов.
5. Структурная функция
Структурная функция — одна из важнейших функций белков. Белки играют большую роль в формировании всех клеточных структур.
Белки – это строительный материал клеток. Из них построены опорные, мышечные, покровные ткани.
Некоторые из них (коллаген соединительной ткани, кератин волос, ногтей, эластин стенок кровеносных сосудов, фиброин шелка и др.) выполняют почти исключительно структурную функцию.
Кератин синтезируется кожей. Волосы и ногти – это производные кожи.
В комплексе с липидами белки участвуют в построении мембран клеток и внутриклеточных образований.
6. Гормональная (регуляторная) функция
Регуляторная функция присуща белкам-гормонам (регуляторам). Они регулируют различные физиологические процессы.
Например, наиболее известным гормоном является инсулин, регулирующий содержание глюкозы в крови. При недостатке инсулина в организме возникает заболевание, известное как сахарный диабет.
Интересно знать!
В плазме некоторых антарктических рыб содержатся белки со свойствами антифриза, предохраняющие рыб от замерзания, а у ряда насекомых в местах прикрепления крыльев находится белок резилин, обладающий почти идеальной эластичностью. В одном из африканских растений синтезируется белок монеллин с очень сладким вкусом.
7. Питательная (запасная) функция
Питательная функция осуществляется резервными белками, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества.
Например: казеин, яичный альбумин, белки яйца обеспечивают рост и развитие плода, а белки молока служат источником питания для новорожденного.
8. Рецепторная (сигнальная) функция
Некоторые белки (белки-рецепторы), встроенные в клеточную мембрану, способны изменять свою структуру под воздействием внешней среды. Так происходит прием сигналов извне и передача информации в клетку.
Например, действие света на сетчатку глаза воспринимается фоторецептором родопсином.
Рецепторы, активизируемые низкомолекулярными веществами типа ацетилхолина, передают нервные импульсы в местах соединения нервных клеток.
9. Энергетическая функция
Белки могут выполнять энергетическую функцию, являясь одним из источников энергии в клетке (после их гидролиза). Обычно белки расходуются на энергетические нужды в крайних случаях, когда исчерпаны запасы углеводов и жиров.
При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии. Но в качестве источника энергии белки используются крайне редко. Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.
Белки
Благодаря сложности, разнообразию форм и состава, белки играют важную роль в жизнедеятельности клетки и организма в целом.
Белок — это отдельный полипептид или агрегат нескольких полипептидов, выполняющий биологическую функцию.
Полипептид — понятие химическое. Белок — понятие биологическое.
В биологии функции белков можно разделить на следующие виды:
1. Строительная функция
Белки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур. Например:
- кератин – из него состоят волосы, ногти, перья, копыта
- коллаген – главный компонент хрящей и сухожилий;
- эластин (связки);
- белки клеточных мембран (в основном – гликопротеиды)
2. Транспортная функция
Некоторые белки способны присоединять различные вещества и переносить их к различным тканям и органам тела, из одного места клетки в другое. Например:
- липопротеины — отвечает за перенос жира.
- гемоглобин — транспорт кислорода, белок крови гемоглобин присоединяет кислород и транспортирует его от легких ко всем тканям и органам, а от них в легкие переносит углекислый газ;
- гаптоглобин — транспорт гема),
- трансферрин — транспорт железа.
Белки транспортируют в крови катионы кальция, магния, железа, меди и другие ионы.
В состав клеточных мембран входят особые белки, которые обеспечивают активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно. Транспорт веществ через мембраны осуществляют белки – Na+,К+-АТФаза (антинаправленный трансмембранный перенос ионов натрия и калия), Са2+-АТФаза (выкачивание ионов кальция из клетки), глюкозные транспортеры.
3. Регуляторная функция
Большая группа белков организма принимает участие в регуляции процессов обмена веществ. Гормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например:
- гормон инсулин регулирует уровень глюкозы в крови, способствует синтезу гликогена.
4. Защитная функция
- В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки — антитела, способные связывать и обезвреживать их.
- Фибрин, образующийся из фибриногена, способствует остановке кровотечений.
5. Двигательная функция
- Сократительные белки актин и миозин обеспечивают сокращение мышц у многоклеточных животных, движений листьев у растений, мерцание ресничек у простейших и т.д.
6. Сигнальная функция
- В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков (рецепторы), способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды, таким образом осуществляя прием сигналов из внешней среды и передачу команд в клетку.
7. Запасающая функция
- В организме животных белки, как правило, не запасаются, исключение: альбумин яиц, казеин молока. У животных и человека при длительном голодании используются белки мышц, эпителиальных тканей и печени.
- Но благодаря белкам в организме могут откладываться про запас некоторые вещества, например, при распаде гемоглобина железо не выводится из организма, а сохраняется, образуя комплекс с белком ферритином.
8. Энергетическая функция
- При распаде 1г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж. Сначала белки распадаются до аминокислот, а затем до конечных продуктов — воды, углекислого газа и аммиака. Однако в качестве источника энергии белки используются только тогда, когда другие источники (углеводы и жиры) израсходованы (по словам одного из биохимиков: использовать белки для получения энергии – все равно, что топить печь долларовыми купюрами).
9. Каталитическая (ферментативная) функция
- Одна из важнейших функций белков. Обеспечивается белками — ферментами, которые ускоряют биохимические реакции, происходящие в клетках.
Ферменты, или энзимы, — особый класс белков, являющихся биологическими катализаторами. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью. Вещество, на которое оказывает свое действие фермент, называют субстратом.
Ферменты можно разделить на две группы:
- Простые ферменты являются простыми белками, т.е. состоят только из аминокислот.
- Сложные ферменты являются сложными белками, т.е. в их состав помимо белковой части входит группа небелковой природы — кофактор. У некоторых ферментов в качестве кофакторов выступают витамины.
10. Функция антифириза
- В плазме крови некоторых живых организмов содержатся белки которые предупреждают ее замерзание в условиях низких температур.
11. Питательная (резервная) функция.
- Эту функцию выполняют так называемые резервные белки, являющиеся источниками питания для плода, например белки яйца (овальбумины). Основной белок молока (казеин) также выполняет главным образом питательную функцию. Ряд других белков используется в организме в качестве источника аминокислот, которые в свою очередь являются предшественниками биологически активных веществ, регулирующих процессы метаболизма.
Решай задания и варианты по биологии с ответами
Анонимный вопрос · 7 января 2019
22,6 K
Гемоглобин связывает газы, находящиеся в крови и тем самым переносит их.
Это может быть кислород, который попадает в кровь с вдыхаемым воздухом, также как и ядовитый для человека – угарный газ.
От клеток к органам дыхания гемоглобин переносит углекислый газ, он является конечным продуктом обмена, который нужно вывести из организма посредством дыхательной системы.
Гемоглобин это пигмент эритроцитов, благодаря ему кровь имеет красный цвет.
Гемоглобин – сложный железосодержащий белок, содержится в красных кровяных тельцах (эритроциты), он обеспечивает весь организм кислородом. Недостаток гемоглобина вызывает головокружение, ломкость ногтей, анемию и т.д.
Гемоглобин играет очень важную роль в нашем организме, без него наш организм вряд ли сможет снабжать кислородом наиболее отдаленные части тела и органы, такие как руки и ноги, печень и прочие органы. Ну и кроме этого гемоглобин помогает выводить из нашего организма углерод, что тоже немаловажная функция. Подробнее обо всем этом можете вот тут… Читать далее
Какая самая бесполезная часть человеческого тела?
Как не забавно,но это…мужские соски ¯_(ツ)_/¯
Но раз уж необходимо набрать необходимое количество знаков для ответа,то обращу внимание на одну из тем вопроса.Что касается конкретно эволюции,а не стадии эмбрионального развития,как с мужскими сосками,то на звание самых бесполезных частей организма будут претендовать аппендикс и зубы мудрости.В далеком-далеком прошлом аппендикс,например, был необходим для лучшего переваривания растительной пищи.Сейчас эта необходимость отпала.
как-то так
Прочитать ещё 2 ответа
Гемоглобин низкий надоел! Железо в капсулах каких производителей посоветуете? И народные средства для быстрого повышения?
Перед тем как повысить уровень гемоглобина, надо знать его нормальные показатели, а это: 130г/л у мужчин, 120г/л у женщин и 110г/л у детей. Отклонения в несколько единиц — нормальное явление, но знать причины перепадов уровня гемоглобина желательно всем. Падение уровня в крови может быть вызвано:
- заболеваниями, которые приводили к потере крови (язвы, геморрой, эрозии);
- внезапным повышением гормонального фона (подростковый период, беременность, климакс, заболевания щитовидной железы);
- тяжелым физическим трудом и недостаточным или неправильным питанием;
- нарушением менструального цикла и сопутствующими «женскими» заболеваниями;
- плохим усвоением железа из продуктов (некоторые заболевания пищеварительной системы);
- послеоперационным периодом.
В домашних условиях гемоглобин повышается продуктами питания, которые содержат много железа. Их разнообразие велико, поэтому развернуто на эту тему рекомендую ЗДЕСЬ почитать.
Прочитать ещё 1 ответ
Какие пить препараты железа при низком гемоглобине?
Люблю моду, путешествия, детективы, английский язык.
Распространенными и популярными являются следующие препараты повышающие гемоглобин в крови: Гемобин, Тотема, Ферретаб, Феррум лек, Ферро-фольгамма, Сорбифер Дурулес, Гемофер капли, Мальтофер.
Прочитать ещё 1 ответ
Привет, ИНВИТРО! Гемоглобин 70, выписали Сорбифер, но от него меня вырвало, чем заменить?
Уважаемый(ая) Автор вопроса! Действительно, при пероральном приеме препаратов, содержащих железо, возможно появление диспепсических симптомов (тошнота, иногда рвота, металлический привкус во рту, нарушение стула). Для уменьшения нежелательных побочных явлений возможен прием препарата во время еды, хотя это нежелательно, так как уменьшается процент всасывания железа, что удлиняет время лечения анемии. Сорбифер относится к препаратам солей железа. Можно его заменить препаратами железосодержащих комплексов (Феррум ЛЕК, Мальтофер ФОЛ). Если все-таки будет выявляться плохая переносимость всех пероральных железосодержащих препаратов, то в этом случае возможно назначение парентеральных их форм (внутримышечно или внутривенно)
Прочитать ещё 1 ответ
Если в организме недостаток железа, то какие это влечет последствия?
Клиника Марины Рябус – смарт-косметология для людей со смарт-мышлением. Топовые процедуры… · marinaryabus.ru
Катастрофические.
Просто перечислю функции железа –
участие в переносе кислорода, тканевом дыхании, перенос электронов в цепи цитохромов в митохондриях и участие в поцессах получения энергии, участие в деятельности ферментов печени цитохромов, репликвции ДНК, защите от вирусов и бактерий, синтезе гормонов щмтовидной железы, синтезе коллагена, кофактор ферментов 3 эиапов цикла Кребса или ЦТК.
Железо – это наше все!
Причем важно как гемовое (из мяса), так и негемовое железо (получаемое из растительных субстратов).
Последствия – слабость, вялость апатия, головоркужения, пониженная умственная деятельность, плохая работоспособность, частые ОРЗ, ОРВИ, хейлиты (заеды), стоматиты – это первая стадия.
Далее – выпадение волос, синдром познобления – зябкость, плохая переносимость холода, плохая заживляемость ран, склонность к кровоточивости, нарушения менструального цикла.
В глубоко зашедших стадиях возможна ранняя менопауза, отсутствие репродуктивной функции, множественные заболевания…
Прочитать ещё 3 ответа
Белки являются строительным материалом организма и участвуют в процессе метаболизма. Функции белков в организме имеют огромное значение для поддержания жизнедеятельности.
Строение
Белки – биополимеры, состоящие из отдельных звеньев – мономеров, которые называются аминокислотами. Они состоят из карбоксильной (-СООН), аминной (-NH2) группы и радикала. Аминокислоты связываются между собой с помощью пептидной связи (-C(O)NH-), образуя длинную цепочку.
Обязательные химические элементы аминокислот:
- углерод;
- водород;
- азот;
- кислород.
Рис. 1. Строение белка.
Радикал может включать серу и другие элементы. Отличаются белки не только радикалом, но и количеством карбоксильной и аминной групп. В связи с этим выделяют три типа аминокислот:
- нейтральные (-СООН и -NH2);
- основные (-СООН и несколько -NH2);
- кислые (несколько -СООН и -NH2).
В соответствии с возможностью синтезироваться внутри организма выделяют два вида аминокислот:
ТОП-2 статьикоторые читают вместе с этой
- заменимые – синтезируются в организме;
- незаменимые – не синтезируются в организме и должны поступать из внешней среды.
Известно около 200 аминокислот. Однако в построении белков участвуют только 20.
Синтез
Биосинтез белков происходит на рибосомах эндоплазматической сети. Это сложный процесс, состоящий из двух стадий:
- образование полипептидной цепи;
- модификация белка.
Синтез полипептидной сети происходит с помощью матричной и транспортной РНК. Этот процесс называется трансляцией. Вторая стадия включает «работу над ошибками».
Части синтезированного белка заменяются, удаляются или удлиняются.
Рис. 2. Синтез белка.
Функции
Биологические функции белков представлены в таблице.
Функция | Описание | Примеры |
Транспортная | Переносят химические элементы к клеткам и обратно во внешнюю среду | Гемоглобин переносит кислород и углекислый газ, транскортин – гормон надпочечников в кровь |
Двигательная | Помогают сокращаться мышцам многоклеточных животных | Актин, миозин |
Структурная | Обеспечивают прочность тканей и клеточных структур | Коллаген, фиброин, липопротеины |
Строительная | Участвуют в образовании тканей, мембран, клеточных стенок. Составляют мышцы, волосы, сухожилия | Эластин, кератин |
Сигнальная | Передают информацию между клетками, тканями, органами | Цитокины |
Ферментативная или каталитическая | Большинство ферментов в организме животных и человека имеют белковое происхождение. Они являются катализатором многих биохимических реакций (ускоряют или замедляют) | Ферменты |
Регуляторная или гормональная | Гормоны белкового происхождения контролируют и регулируют процессы метаболизма | Инсулин, лютропин, тиротропин |
Генно-регуляторная | Регулируют функции нуклеиновых кислот при переносе генетической информации | Гистоны регулируют репликацию и транскрипцию ДНК |
Энергетическая | Используется как дополнительный источник энергии. При распаде 1 г высвобождается 17,6 кДж | Распадаются после исчерпывания других источников энергии – углеводов и жиров |
Защитная | Специфичные белки – антитела – предохраняют организм от заражения, уничтожая чужеродные частицы. Особые белки сворачивают кровь, останавливая кровотечение | Иммуноглобулины, фибриноген, тромбин |
Запасающая | Запасаются для питания клеток. Удерживают необходимые организму вещества | Ферритин удерживает железо, казеин, глютен, альбумин запасаются в организме |
Рецепторная | Удерживают различные регуляторы (гормоны, медиаторы) на поверхности или внутри клетки | Глюкагоновый рецептор, протеинкиназа |
Белки могут оказывать отравляющее и обезвреживающее действие. Например, палочка ботулизма выделяет токсин белкового происхождения, а белок альбумин связывает тяжёлые металлы.
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.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 857.