Введение в биологию — пост №8

VIII
Функции белков

Функции белков, прежде всего, очень разнообразны. Обычно в учебниках они перечисляются примерно таким списком: транспортная функция, сигнальная, структурная, ферментативная, двигательная, защитная. Здесь надо прежде всего иметь в виду, что на самом деле речь идёт о категориях функций, внутри каждой из которых есть значительное разнообразие. Например, один белок, выполняющий функцию, нам уже известен: это гемоглобин, который переносит кислород к разным органам нашего организма. Но есть и куча других транспортных белков, которые что-то куда-то переносят, каждый своим особенным способом. Сигнальная функция — белки могут быть рецепторами на поверхности клетки, они избирательно связываются с какими-то веществами и передают информацию об их присутствии внутрь клетки; белки могут также передавать информацию от одних органов к другим на уровне многоклеточного организма (гормоны). Структурная функция — означает, что из белков что-то построено. Здесь тоже много разных вариантов, в пример можно привести кератин, из которого состоят ногти и волосы. Двигательная — есть белки, которые способны, извлекая из каких-то источников энергию, изменять свою форму и совершать таким образом механическую работу (например, белки мышц). Защитная функция — речь может идти, например, об антителах, защищающих нас от болезней, они тоже бывают разные.

Но самое большое разнообразие белков мы встретим среди ферментов. Ферментами называются белки, выполняющие каталитические функции. Катализатором в химии называется вещество, которое вступает в реакцию, но в результате выходит из неё в изначальном виде, и поэтому не расходуется, и с которым реакция идёт существенно быстрее, чем без него. Иными словами — вещество, ускоряющее химическую реакцию. На самом деле, слово «ускорять» здесь — некая формальность, на самом деле без катализатора некоторые реакции идут настолько медленно, что на макроуровне можно сказать, что они не идут вовсе. А с катализатором идут. Это явление довольно распространено в неорганической химии, к примеру, очень многие реакции могут катализироваться платиной или палладием.

Живые организмы, понятное дело, осуществляют кучу разнообразных химических реакций. Более того — большинство этих реакций не идут самопроизвольно. Вот, например, мы говорили, что углеводы могут использоваться как источник энергии. Как именно будет извлекаться энергия, какие именно превращения будут происходить? Подробнее об этом чуть позже, но вот на рисунке ниже несколько реакций, объясняющих, что в нашем организме будет происходить с глюкозой (это, разумеется, только очень малая часть всего нашего метаболизма).
( Читать дальше )