рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Белки как основа жизнедеятельности организма

Белки как основа жизнедеятельности организма - раздел Биология, Биологические макромолекулы   Все Молекулы Живых Организмов Представляют Собой, В Основном,...

 

Все молекулы живых организмов представляют собой, в основном, либо белки, либо продукты деятельности белков. За исключением рибозимов, образующих небольшой класс РНК-молекул, о которых мы поговорим в следующей лекции, все ферменты (биохимические катализаторы метаболических реакций) являются белками. Некоторые гормоны (молекулы, осуществляющие регуляторные функции через взаимодействие с белковыми рецепторами) являются белками, в то время как другие (небольшие пептиды) – лишь белковые составляющие. Два больших класса гормонов представлены стероидами и аминами.

Белки могут выполнять также и транспортные функции (например, гемоглобин – переносчик кислорода в красных клетках крови). Они составляют основу мышечной и соединительной ткани, поддерживающей структуру тела животных, а также кожи и волос. Белки являются компонентами удивительно продуманных механизмов распознавания и сигнальных путей, как, например, в иммунной системе, а также в разнообразных клеточных ответах на внешние раздражители или стимулы. Последние могут быть как химической, так и физической природы, как в случае с фотонами в зрительном процессе или в фотосинтезе. Из белков состоят мембранные насосы и каналы, устанавливающие электрохимические градиенты, необходимые для биоэнергетики клетки. Они играют важную роль в передаче нервных импульсов.

Белок определяется как объект, обладающий биологической активностью, тогда как понятие полипептид указывает на его химический состав. С белком может быть связана простетическая (не аминокислотная) группа, необходимая для его активности. В качестве примера можно привести кислород-связывающие гемовые группы гемоглобина, миоглобина и некоторых белков дыхательной цепи. Так ретиналь, который обеспечивает световую чувствительность родопсина – белка, имеющего отношение к зрению, и хлорофилл в белках растений, связан с фотосинтезом. Поскольку природные аминокислоты бесцветны (они поглощают в основном в ультрафиолете), цвет белка всегда обусловлен простетической группой: красный – гемом, пурпурный – ретиналем, зеленый – хлорофиллом. Наличие таких светопоглощающих групп позволяет исследовать связанные с ними белки спектроскопическими методами в видимой области.

В процессе эволюции белки приобрели способность приобретать стабильную и активную конформацию в весьма ограниченных условиях, касающихся состояния растворителя, а также в узком диапазоне таких термодинамических параметров, как температура и давление (Лекция 13). Интересно отметить, однако, что существуют организмы, называемые экстремофилами (любители крайностей), которые адаптировались к различным экстремальным условиям окружающей среды. Так организмы, живущие при высоких и низких значениях pH называются алкалофилами и ацидофилами, соответственно. При высоких концентрациях солей галофилами, при высоких давлениях в глубоких океанских впадинах барофилами. При температурах близких к 0 ºC психрофилами, а при высоких температурах термофилами. Максимальную температуру существования (113 °C) из известных сегодня живых организмов имеет Methanococcus jannaschi, которая обитает в глубоководных морских гидротермальных источниках. Такие организмы называются гипертермофилами.

В физиологических условиях белковая цепь принимает определенную третичную структуру (см. ниже), которая разворачивается в денатурирующих условиях (при повышенной температуре или, например, в растворах, содержащих мочевину или гуанидингидрохлорид). Денатурированный белок принимает конформацию, похожую (но не тождественную) на гомополимер (гауссов клубок). Однако неорганизованные белковые структуры не обязательно должны быть биологически неактивны. Доступные в настоящее время полные геномные последовательности указывают на то, что большая часть генов кодирует длинные аминокислотные последовательности, и они остаются несвернутыми в физиологических условиях. Это утверждение особенно справедливо для эукариотических организмов. Такие белки получили название белков с природной или внутренней неупорядоченностью. Доля неупорядоченных областей в таких белках может быть разной, начиная от последовательности из нескольких аминокислот и заканчивая полностью неупорядоченной последовательностью длиной в десятки, а иногда и в сотни аминокислот. Главное отличие этих белков от структурированных (глобулярных) белков состоит в том, что они не имеют уникальной третичной структуры в изолированном виде, а приобретают её после взаимодействии с партнерами. Их конформация в комплексе определяется партнером по взаимодействию, а не только собственной аминокислотной последовательностью, как это характерно для структурированных (глобулярных) белков. Конформацию таких белков и методы их исследования мы обсудим в Лекциях 30 и 47.

Структуры белков принято подразделять на уровни организации. Первый уровень, называемый первичной структурой, представляет собой специфическую последовательность аминокислот в белке. Вторичная структура –это сворачивание полипептидной цепи в элементы вторичной структуры, в основном, за счет водородных связей. Следующий уровень структурной организации – третичная структура, в образование которой решающий вклад вносят гидрофобные взаимодействия. И, наконец, четвертичная структура является результатом объединения нескольких отдельных полипептидных цепей в сложную структуру с помощью нековалентных взаимодействий. Каждая из этих цепей при таком объединении подстраивается друг к другу.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Биологические макромолекулы

I Белки как основа жизнедеятельности организма Все молекулы живых организмов представляют собой в.. F gt L I gt Y W gt V gt M gt P gt C gt A gt G gt T gt.. Любовь к воде означает что в белках гидрофильные группы будут стараться в основном располагаться на поверхности..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Белки как основа жизнедеятельности организма

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Первичная структура
Химический состав Мономером белка является аминокислота. Существует 20 разновидностей аминокислот. Все они имеют в центре углерод, называемый альфа-углеродом, окруженный четырьм

Вторичная структура в белках
Спирали в белках У белков существует две основные альтернативные вторичные структуры: α-спираль и β-лист. α-спираль – типичный элемент вторичной структуры белков, кот

Полипролиновые спирали
Остановимся еще на одном типе вторичной структуры – полипролиновой спирали. Пролин не может образовывать α- и β-структур из-за ограничений, налагаемым на его скелет пятичленным кольцом. О

Изображение белковых структур
Структура белка может быть изображена различными способами. Изображения на рисунке 2.17 базируются на одной и той же структурной модели, полученной с помощью кристаллографических данных. Каждая под

Типы нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды – неразветвленные полимеры субъединиц определенного химического типа – нуклеотидов. Существуют два родственных вида нуклеиновых кислот – дезокс

ДНК как линейная цепь из фосфатов, сахаров и оснований
  Молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) состоят из линейной последовательности нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из трех частей: фосфатной группы, сахара и азотистого осно

ДНК как двойная спираль
Пары оснований и комплементарность ДНК – в основном двухцепочечное образование, и ее вторичная и третичная структуры являются результатом спаривания оснований. В этом образовании ос

Более высокие уровни структурной организации ДНК: от нуклеосомы до хромосомы
В зависимости от нуклеотидного состава и гидратации ДНК может принимать большое количество разнообразных двуспиральных третичных структур, часть из которых мы обсудили выше. Однако молекула ДНК обл

РНК как двойная спираль
В зависимости от биологической функции природные РНК представляют собой двойную спираль, либо имеют глобулярную структуру, в которой короткие двухцепочечные фрагменты образуются при сворачивании в

Типы РНК
В клетке имеется три основных типа РНК: матричная РНК или мРНК, транспортная РНК или тРНК, рибосомная РНК или рРНК. Они отличаются как способностью образовывать тяжи и петли, так и функциональной р

Циклодекстрины
Циклодекстрины относятся к макроциклическим соединениям углеводной природы, получаемыми путем воздействия на крахмал некоторых ферментов микробного происхождения (напрмер, глюкотрансферазы из Ba

Структуры высших порядков
Полисахариды являются высокомолекулярными соединениями, содержащими сотни и тысячи остатков моносахаридов. В полисахаридах остатки моносахаридов связываются за счет полуацетального гидроксила одной

Гликоконъюгаты
Гликоконъюгатами называют углеводсодержащие биополимеры, молекулы которых наряду с моносахаридами после полного гидролиза распадаются на соединения других классов — аминокислоты, жирные кислоты, сп

Функции липидов
Липиды выполняют самые разнообразные функции в клетке. Во-первых, липиды наиболее важные из всех питательных веществ источник энергии и являются основным энергетическим резервом организма. В основн

Простые липиды
Жирные кислоты В настоящее время известно более 800 природных жирных кислот. Жирные кислоты или алифатические кислоты представляют собой многочисленную группу исключительно неразвет

Фосфолипиды
Фосфолипиды относятся к сложные липидам, в которых содержатся жирные кислоты, фосфорная кислота и дополнительная группа атомов, во многих случаях содержащая азот. Фосфолипиды — амфифильные вещества

Гликолипиды
Гликолипиды – (от греч. γλυκός, glykos – сладкий и греч. λίπος, lípos – жир) сложные липиды, образующиеся в результате соединения липид

Взаимодействие пептидов и белков с липидами
Липопептиды Липопептидом принято называть молекулу липида, ковалентно связанную с пептидом. Молекулы известных липопептидов содержат от 4 до 16 аминокислотных остатков. Пептидные це

Биомембраны
Клеточные мембраны ограничивают содержимое клетки (или клеточной органеллы) от окружающей среды. Огромная роль мембран в жизненных процессах связана с их относительно большой совокупной площадью. Т

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги