Структура белков - аминокислоты и ДНК
Белки важны для структуры, роста и метаболизма человеческих и всех живых организмов. Их большие молекулы построены из более мелких частиц - аминокислот - и часто имеют очень сложные структуры.
Различные виды белков играют важные роли в теле человека.
Структурные белки включают коллаген в соединительных тканях; кератин в коже; актин и миозин в мышцах; тубулин в клетках. Белки в мембранах клеток действуют как переносчики химических веществ в клетки и из клеток.
Другие белки включают ферменты, стимулирующие химические реакции внутри клеток, незаменимые гормоны и антитела, играющие важную роль в защите от болезней.
Белки крови включают гемоглобин, альбумин и серии белков, обеспечивающих нормальное свертывание крови при травмах.
Аминокислоты
Как и все органические химические вещества, молекулы белка состоят в основном из атомов углерода, водорода и кислорода. Однако белки также содержат азот и во многих случаях - серу.
Основными единицами молекул белка являются аминокислоты. Существует всего 20 видов аминокислот, но они могут соединяться в многочисленные комбинации.
Некоторые аминокислоты могут синтезироваться в теле; другие извлекаются из белков, содержащихся в пище. Для поддержания здоровья человек должен употреблять ежедневно, как минимум, 30 г белка.
Молекула аминокислоты состоит из центральной цепочки атомов углерода. В концах молекулы присутствуют две различные химические группы: в одном конце аминная группа; в другом конце - карбоно-кислотная группа.
Аминная группа одной аминокислоты может соединяться химически с карбоно-кислотной группой соседней аминокислоты, выделяя в процессе молекулу воды, - это способствует образованию длинных цепочек аминокислот.
Структура аминокислоты делает ее растворимой в воде и придает амфотерное состояние (она может действовать в растворе как кислота или как щелочь). Это позволяет противостоять изменениям кислотности и щелочности и действовать как буфер (регулятор pH), играя важную роль в гомеостазе - сохранении постоянной внутренней среды.
Образцом для производства белков является ДНК. Клетки синтезируют цепочки аминокислоты (основа белков) в рибосомах (структуры в клетке) с использованием молекулы, родственной ДНК, которая называется РНК
Структура белков
Последовательность аминокислот, собранных в рибосоме, определяет основную структуру белка (как последовательность бусин на нитке). Эта последовательность диктуется последовательностью, записанной в молекуле ДНК, и образует «скелет» молекулы белка.
Денатурация белков
Обычно белки относительно стабильны. Их активность зависит от трехмерной структуры и связей, удерживающих молекулы вместе. Но эти связи чувствительны к таким факторам, как кислотность и тепло.
Когда белки утрачивают трехмерную форму, то есть подвергаются денатурации.
Часто процесс денатурации можно остановить, и при восстановлении нормальных условий белки вновь обретают трехмерную форму. Однако если изменения pH или температуры слишком значительны, процесс денатурации становится необратимым.
Актуальные вопросы физиологии массажа. СПб.
