Свое название белки получили от всем знакомого белка куриного яйца. Именно он был впервые охарактеризован как химическое соединение, относящееся к этому классу. Среди животных белков, кроме яичного, одними из первых начали исследовать белки крови. Образование кровяного сгустка было описано еще основоположником учения о кровообращении У. Гарвеем (1578-1657). В 1728 г. Я. Беккари отметил сходство клейковины пшеницы с веществами животного происхождения. В 1803 г. английский химик и физик Дж. Дальтон доказал, что белки в своем составе имеют азот. А в 1836 голландский химик Г. Мульдер предложил первую концепцию строения белков. Именно работы этого ученого способствовали утверждению важных философских взглядов о единстве природы всех белков и их фундаментальной роли в живой природе.
Это высокомолекулярные природные полимеры, мономерами которых являются аминокислоты, соединенные между собой пептидными связями.
Белки, как и углеводы и липиды, является важным источником энергии для организма. При расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии. За счет окисления белков организм человека получает 10-15% энергии. Клейковина, содержащаяся в зерне пшеницы, является основным белком муки. Миозин и актин мышц - главные белки мяса.
Содержание белков
В количественном отношении белки самые многочисленные среди макромолекул, из которых состоит клетка. Такая роль белков нашла отражение в их втором названии – протеины (от латинского слова, означающего «главный»). Белки в среднем составляют 18-21% общей сырой массы организма человека и животных и в 45-50% их сухой массы. Наибольшее количество белков содержится в селезенке, легких, почках и мышцах, а наименьшая – в костной ткани. Среди растительных белков пальма первенства принадлежит бобовым и злаковым. В семенах сои 35-45% белка, гороха – 22-34%, пшеницы – 9-25%, кукурузы – около 10%. Высокое содержание белковых веществ в семенах объясняется тем, что они необходимы для развития зародыша. Значительно меньше белков в вегетативных частях растений. Например, трава бобовых содержит от 2 до 4% этих соединений, а сено – 9-12%.
Свойства белков
Белки имеют большую молекулярную массу, а их размеры составляют 0,001-0,1 мкм, поэтому в воде белки набухают и превращаются в гидрофильные коллоидные растворы (золе), которые при определенных условиях способны образовывать осадки (гели). Свойство белковых коллоидов переходить из золя в гель имеет важное значение в построении различных клеточных структур и в процессах жизнедеятельности.
Растворимость белков в воде и других растворителях зависит от природы белка и растворителя, значение pH, температуры и т. Важным фактором растворимости является присутствие солей (величина ионной силы раствора). Некоторые, нерастворимые в чистой воде, белки становятся растворимыми при добавлении небольшого количества нейтральных солей.
Процесс повышения растворимости белков при добавлении небольшого количества нейтральных солей называется солевым растворением или засолкой.
При значительном увеличении концентрации солей растворимость белков резко снижается и они выпадают в осадок.
Осаждение белков при увеличении ионной силы раствора называется высаливанием.
Между различными функциональными группами аминокислот возникают самые разнообразные по своей химической природе связи. Это задает белковой молекуле определенную форму.
Пространственная организация белка или конформация - это такие варианты расположения в пространстве атомов, из которых состоит молекула, которые можно получить без нарушения ковалентных связей.
Под влиянием некоторых факторов белок может терять конформацию. Это приводит к потере биологических свойств. Такие изменения в молекулах белка называют денатурацией.
Нарушение пространственной конформационной организации белковой молекулы.
Денатурация характерна для белков и свойственна низкомолекулярным пептидам. Наиболее типичными ее признаками являются снижение гидрофильности и растворимости белков, а также уменьшение молекулярной массы и изменение формы молекулы.
Во время денатурации молекула белка переходит в хаотическое состояние. Полипептидные цепи сначала разворачиваются, проходя стадию нити, а затем снова сворачиваются, но в этом случае их пространственная организация может измениться.
Восстановление белком после денатурации пространственной организации называется ренатурацией или пептизацией.
Заказать статью по биологии у экспертов биржи Студворк!
Комментарии