Белки выполняют множество самых разнообразных функций, характерных для живых организмов, с некоторыми из которых мы познакомимся более подробно при дальнейшем изучении курса. Ниже рассматриваются главные и в некотором смысле уникальные биологические функции белков, несвойственные или лишь частично присущие другим классам биополимеров. Каталитическая функция. К 1995 г. было идентифицировано более 3400 ферментов. Большинство известных в настоящее время ферментов, называемых биологическими катализаторами, является белками. Эта функция белков, хотя и не оказалась уникальной, определяет скорость химических реакций в биологических системах. Транспортная функция. Дыхательная функция крови, в частности перенос кислорода, осуществляется молекулами гемоглобина – белка эритроцитов. В транспорте липидов принимают участие альбумины сыворотки крови. Ряд других сывороточных белков образует комплексы с жирами, медью, железом, тироксином, витамином А и другими соединениями, обеспечивая их доставку в соответствующие органы-мишени. Защитная функция. Основную функцию защиты в организме выполняет иммунная система, которая обеспечивает синтез специфических защитных белков-антител в ответ на поступление в организм бактерий, токсинов, вирусов или чужеродных белков. Высокая специфичность взаимодействия антител с антигенами (чужеродными веществами) по типу белок-белковое взаимодействие узнаванию и нейтрализации биологического действия антигенов. Защитная функция белков проявляется и в ряда белков плазмы крови, в частности фибриногена, к свертыванию. В результате свертывания фибриногена образуется сгусток крови, предохраняющий от потери крови при ранениях. Сократительная функция. В акте мышечного сокращения и расслабления участвует множество белковых веществ. Однако главную роль в этих жизненно важных процессах играют актин и миозин – специфические белки мышечной ткани. Сократительная функция присуща не только мышечным белкам, но и белкам цитоскелета, что обеспечивает тончайшие процессы жизнедеятельности клеток (расхождение хромосом в процессе митоза) . Структурная функция. Белки, выполняющие структурную (опорную) функцию, занимают по количеству первое место среди других белков тела человека. Среди них важнейшую роль играют фибриллярные белки, в частности коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке и др. Большое значение имеют комплексы белков с углеводами в формировании ряда секретов: мукоидов, муцина и т. д. В комплексе с липидами (в частности, с фосфолипидами) белки участвуют в образовании биомембран клеток. Гормональная функция. Обмен веществ в организме регулируется разнообразными механизмами. В этой регуляции важное место занимают гормоны, синтезируемые не только в железах внутренней секреции, но и во многих других клетках организма (см. далее) . Ряд гормонов представлен белками или полипептидами, например гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др. Некоторые гормоны являются производными аминокислот. 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. Можно назвать еще некоторые другие жизненно важные функции белков. Это, в частности, экспрессия генетической информации, генерирование и передача нервных импульсов поддерживать онкотическое давление в клетках и крови, буферные свойства, поддерживающие физиологическое значение рН внутренней среды, и др. Таким образом, из этого далеко не полного перечня основных функций белков видно, что указанным биополимерам принадлежит исключительная и разносторонняя роль в живом организме. Если попытаться выделить главное
Большинство рыб обменивают газы при жабр, которые расположены с обеих сторон глотки. Жабры состоят из нитевидных структур, названных нитями. Каждая нить содержит сеть капилляров, которые представляют собой большую поверхностную область для обмена кислородом и углекислым газом. Таким образом, рыбы заглатывают воду, насыщенную кислородом через свои рты и далее уже через жабры кислород поступает в кровь. Кровь в капиллярах течет в противоположном направлении к воде, вызывая встречный текущий обмен. Далее через отверстия (жаберные крышки) по сторонам глотки рыбы возвращают уже обедневшую кислородом воду. Некоторые рыбы, как акулы и миноги, обладают несколькими жаберными крышками. Но все же большинство рыб имеют одно жаберное открытие на каждой стороне тела. Это открытие скрыто ниже защитного костистого покрытия, названного оперкулум. Большинство рыб могут поглощать воздух через другие различные механизмы. Кожа ангуиллидных угрей может использоваться, чтобы поглотить кислород. Электрический угрь , чтобы вдохнуть воздух, использует рот. Рыбы семейства локариевых, панцирных и сколоплаксовых в состоянии поглотить воздух через их пищеварительные трактаты.
У сомов соединенные легкие, как у четвероногих животных ,они поднимаются над поверхностью воды ,заглатывают свежий воздух ртом и опускаются в воду, использованный воздух они т выпускают через жаберные отверстия. Сарган и ильная рыба имеют пузырь плавания васкуларизед, который используется таким же образом. Гольцы, эритновые и большинство зубаток дышат проходящим воздухом через кишку. Мадскипперсы дышат абсорбирующим кислородом через кожу (подобно лягушкам). Множество рыб развило так называемые дополнительные органы дыхания, которые используются, чтобы извлечь кислород из воздуха. Лабиринтовые рыбы ( типа гурамми и петушок) имеют орган выше жаберного отверстия ,т.е лабиринтовый орган, который выполняет эту функцию. Несколько других рыб имеют структуры, более или менее напоминающие органы лабиринта по форме и функциям , особенно семейство змееголовых, щукоголовых и семейство клариевых зубаток. Все рыбы делятся на тех, которые должны постоянно дышать воздухом, либо на тех ,которые периодически заглатывают воздух. Так например, африканский лангфиш, должен вдыхать воздух периодически иначе он задохнется. А зубаткам хипостомус плекостомус одного глотка воздуха хватает на долгое время. Большинство рыб все же используют запас воздуха на длительное время, так как подъем на поверхность воды требует дополнительных затрат энергии и чреват опасностями со стороны хищников.
Каталитическая функция. К 1995 г. было идентифицировано более 3400 ферментов. Большинство известных в настоящее время ферментов, называемых биологическими катализаторами, является белками. Эта функция белков, хотя и не оказалась уникальной, определяет скорость химических реакций в биологических системах.
Транспортная функция. Дыхательная функция крови, в частности перенос кислорода, осуществляется молекулами гемоглобина – белка эритроцитов. В транспорте липидов принимают участие альбумины сыворотки крови. Ряд других сывороточных белков образует комплексы с жирами, медью, железом, тироксином, витамином А и другими соединениями, обеспечивая их доставку в соответствующие органы-мишени.
Защитная функция. Основную функцию защиты в организме выполняет иммунная система, которая обеспечивает синтез специфических защитных белков-антител в ответ на поступление в организм бактерий, токсинов, вирусов или чужеродных белков. Высокая специфичность взаимодействия антител с антигенами (чужеродными веществами) по типу белок-белковое взаимодействие узнаванию и нейтрализации биологического действия антигенов. Защитная функция белков проявляется и в ряда белков плазмы крови, в частности фибриногена, к свертыванию. В результате свертывания фибриногена образуется сгусток крови, предохраняющий от потери крови при ранениях.
Сократительная функция. В акте мышечного сокращения и расслабления участвует множество белковых веществ. Однако главную роль в этих жизненно важных процессах играют актин и миозин – специфические белки мышечной ткани. Сократительная функция присуща не только мышечным белкам, но и белкам цитоскелета, что обеспечивает тончайшие процессы жизнедеятельности клеток (расхождение хромосом в процессе митоза) .
Структурная функция. Белки, выполняющие структурную (опорную) функцию, занимают по количеству первое место среди других белков тела человека. Среди них важнейшую роль играют фибриллярные белки, в частности коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудистой стенке и др. Большое значение имеют комплексы белков с углеводами в формировании ряда секретов: мукоидов, муцина и т. д. В комплексе с липидами (в частности, с фосфолипидами) белки участвуют в образовании биомембран клеток.
Гормональная функция. Обмен веществ в организме регулируется разнообразными механизмами. В этой регуляции важное место занимают гормоны, синтезируемые не только в железах внутренней секреции, но и во многих других клетках организма (см. далее) . Ряд гормонов представлен белками или полипептидами, например гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др. Некоторые гормоны являются производными аминокислот.
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.
Можно назвать еще некоторые другие жизненно важные функции белков. Это, в частности, экспрессия генетической информации, генерирование и передача нервных импульсов поддерживать онкотическое давление в клетках и крови, буферные свойства, поддерживающие физиологическое значение рН внутренней среды, и др.
Таким образом, из этого далеко не полного перечня основных функций белков видно, что указанным биополимерам принадлежит исключительная и разносторонняя роль в живом организме. Если попытаться выделить главное
Большинство рыб могут поглощать воздух через другие различные механизмы. Кожа ангуиллидных угрей может использоваться, чтобы поглотить кислород. Электрический угрь , чтобы вдохнуть воздух, использует рот. Рыбы семейства локариевых, панцирных и сколоплаксовых в состоянии поглотить воздух через их пищеварительные трактаты.
У сомов соединенные легкие, как у четвероногих животных ,они поднимаются над поверхностью воды ,заглатывают свежий воздух ртом и опускаются в воду, использованный воздух они т выпускают через жаберные отверстия. Сарган и ильная рыба имеют пузырь плавания васкуларизед, который используется таким же образом. Гольцы, эритновые и большинство зубаток дышат проходящим воздухом через кишку. Мадскипперсы дышат абсорбирующим кислородом через кожу (подобно лягушкам). Множество рыб развило так называемые дополнительные органы дыхания, которые используются, чтобы извлечь кислород из воздуха. Лабиринтовые рыбы ( типа гурамми и петушок) имеют орган выше жаберного отверстия ,т.е лабиринтовый орган, который выполняет эту функцию. Несколько других рыб имеют структуры, более или менее напоминающие органы лабиринта по форме и функциям , особенно семейство змееголовых, щукоголовых и семейство клариевых зубаток.
Все рыбы делятся на тех, которые должны постоянно дышать воздухом, либо на тех ,которые периодически заглатывают воздух. Так например, африканский лангфиш, должен вдыхать воздух периодически иначе он задохнется. А зубаткам хипостомус плекостомус одного глотка воздуха хватает на долгое время. Большинство рыб все же используют запас воздуха на длительное время, так как подъем на поверхность воды требует дополнительных затрат энергии и чреват опасностями со стороны хищников.