Класифікація білків

Усі білкові речовини поділяють на прості білки, або протеїни, і складні білки, або протеїди. Простими називають білки, які при повному гідролізі дають тільки амінокислоти. Складні білки становлять собою сполуки білка з небілковою речовиною.

Протеїни, в свою чергу, поділяють на кілька підгруп:

1. Протаміни – найпростіші білки з сильно вираженим основним характером. Водні розчини їх мають лужну реакцію. Протаміни є в молочку та ікрі риб.

2. Гістони – розчиняються у воді і дуже розбавлених кислотах; проявляють слабкий основний характер; зустрічаються в зв’язаному стані, як і протаміни, в ядрах тваринних клітин.

3. Глобуліни – найбільш поширені білки. Вони розчиняються в слабких розчинах нейтральних солей, проявляють слабкий кислотний характер. До глобулінів належать: міозиноген мя’зів, фібриноген кров’яної плазми.

Протеїди - це комплекси простих білків з речовинами небілкової природи –

• вуглеводами (глюкопротеїди),

• фосфорною кислотою (фосфопротеїди),

• гетероциклічними сполуками,

• нуклеїновими кислотами (нуклеопротеїди).

До протеїдів віднесені: хромопротеїди (мають колір, наприклад пігменти), ліпопротеїди – жироподібні живильні речовини, глюкопротеїди – містять вуглеводні компоненти, часто отруйні.

Нуклеопротеїди – найбільш поширені в біологічному відношенні: з ними пов’язані процеси синтезу білків, поділ клітини, передача спадкових властивостей, з них побудовані віруси, що викликають різні захворювання.

Функції білка

Білки виконують безліч найрізноманітніших функцій, характерних для живих організмів. Тут же будуть перераховані головні і в деякому розумінні унікальні біологічні функції білків, не властиві або лише частково властиві іншим класам біополімерів.

1. Каталітична функція. Всі відомі в даний час біологічні каталізатори (ферменти) є білками. До 1988 р. було ідентифіковано більше 2100 ферментів. Ця функція білків є унікальною, такою, що визначає швидкість хімічних реакцій в біологічних системах.

2. Живильна (резервна) функція. Цю функцію виконують так звані резервні білки, живлення, що є джерелами, для розвитку плоду, наприклад білки яйця (овальбуміни). Основний білок молока (казеїн) також виконує головним чином живильну функцію. Ряд інших білків поза сумнівом використовується в організмі як джерело амінокислот, які у свою чергу є попередниками біологічно активних речовин, регулюючих процеси обміну речовин.

3. Транспортна функція. Дихальна функція крові, зокрема перенесення кисню, здійснюється молекулами гемоглобіну - білка еритроцитів. У транспорті ліпідів бере участь альбумін сироватки крові. Ряд інших сироваткових білків утворює комплекси з жирами, міддю, залізом, тироксином, вітаміном А і іншими з'єднаннями, забезпечуючи їх доставку у відповідні органи-мішені.

4. Захисна функція. Основну функцію захисту в організмі виконує імунна система, яка забезпечує синтез специфічних захисних білків-антитіл у відповідь на надходження в організм бактерій, токсинів або вірусів. Висока специфічність взаємодії антитіл з антигенами (чужорідними речовинами) за типом білок-білок сприяє пізнаванню і нейтралізації біологічної дії антигенів. Захисна функція білків виявляється і в здібності ряду білків крові до згортання. Згортання білка плазми крові фібриногену приводить до утворення згустку крові, що оберігає від втрати крові при пораненнях.

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

6. Структурна функція. Білки, що виконують структурні функції, займають по кількості перше місце серед інших білків тіла людини. Серед них найважливішу роль грає колаген в сполучній тканині, кератин у волоссі, нігтях, шкірі, еластин в судинній стінці і ін. Велике значення мають комплекси білків з вуглеводами у формуванні ряду секретів - мукоїдів, муцину і так далі В комплексі з ліпідами (зокрема, фосфоліпідами) білки беруть участь в утворенні біомембран кліток.

7. Гормональна функція. Обмін речовин в організмі регулюється різноманітними механізмами. У цій регуляції важливе місце займають гормони, що виробляються в залозах внутрішньої секреції. Ряд гормонів представлений білками або поліпептидами, наприклад гормони гіпофіза, підшлункової залози і ін.

Можна назвати ще деякі життєво важливі функції білків, зокрема здатність зберігати онкотичний тиск в клітках 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 вичленувати головну, вирішальну властивість, що забезпечує багатогранність біологічних функцій білків, то слід було б назвати здатність білків строго вибірково, специфічно з'єднуватися з широким довкола різноманітних речовин.

Зокрема, ця висока специфічність білків забезпечує взаємодію ферментів з субстратами, антитіл з антигенами, транспортних білків крові з переносимими молекулами інших речовин і так далі У разі ферментів ця взаємодія заснована на принципі біоспецифічного пізнавання, ферменту, що завершується скріпленням, з відповідною молекулою, що сприяє протіканню хімічної реакції.

Високою специфічністю дії наділені також білки, які складають молекулярну основу таких процесів, як диференціювання і ділення клітин, розвиток живих організмів, що забезпечує їх біологічну індивідуальність.

Білки є насамперед незамінним пластичним матеріалом, потрібним для побудови клітини і тканини. Вони відіграють велику роль у процесах росту, розмноженням, передачі організмом спадкових властивостей. Білки входять до складу ферментів і гормонів. Білки, як і жири та вуглеводи, є важливим джерелом енергії в організмі. Енергетична роль білків має особливе значення при тяжких захворюваннях, на останніх стадіях голодування організму тощо.