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
Среди животных много таких, которые, поселяясь во внутренних органах либо на теле других животных или человека, питаются за счет чужих соков и тка-ней. Этот нападающий организм называется паразитом, а животное, за счет кото-рого он живет и питается,— хозяином. Паразитизм широко распространен в природе и очень разнообразен. Паразитарный образ жизни ведут многие виды насекомых, разнообразные клещи, черви и некоторые представители самых низших животных — простейших, тело которых состоит всего лить из одной-единственной клетки.
Временные паразиты все свое развитие совершают вне тела хозяина и ис-пользуют его лишь для утоления голода. Стационарные, или постоянные, паразиты всю свою жизнь или большую часть ее паразитируют на хозяине. Они питаются за счет хозяина и обитают в его тканях и органах. Таковы, например, многочисленные паразитические черви, но-сящие название гельминты, паразитические простейшие, а также вши и чесоточные клещи. У паразитических простейших очень несложное строение, но у некоторых из них сложный цикл развития.
Гельминты, или глисты,— это паразитические черви, которые поселяются в организме человека и различных животных. Есть также гельминты — паразиты растений. Наука, занимающаяся изучением гельминтов, вызываемых ими заболеваний и разработкой методов борьбы с ними, называется гельминтологией.
По форме и строению паразитические черви разделяются на две большие группы: круглые, или нематоды, и плоские. Плоские, в свою очередь, подразделяются на трематод и цестод (ленточных червей). У трематод плоская листо-видная форма тела, на теле имеются две присоски или реже одна. Некоторые виды их очень малы —от 1 до 3 мм, другие довольно крупные, достигают 10 см и более. У цестод тело удлиненное в виде ленты, оно состоит из головки, шейки и ряда отдельных члеников. Цестоды бывают различных размеров — от очень мелких, в 1—2 мм, до очень крупных, достигающих 10 м и более.
Число члеников у цестод тоже различно: у одних видов всего 1—2 членика, у других их сотни и даже тысячи. Головкой паразит прикрепляется к тканям хозяина. За головкой тело суживается; это место называется шейкой. Членики нарастают от шейки, поэтому около нее всегда самый молодой членик, а более старые постепенно отодвигаются к заднему концу цестоды. У нематод, или круглых червей, удлиненное нитевидное тело; в поперечном сечении нематоды круглые. Длина их — от миллиметра до метра и даже более (у кита была обнаружена нематода длиной около 8м).
Известно более 12 тыс. видов различных гельминтов, паразитирующих у животных. Гельминтов, паразитирующих у человека, на земном шаре более 200 видов, примерно 70 видов обнаружено в СССР.
Развитие гельминтов протекает различно. Одни виды паразитируют и в личиночной и во взрослой стадии в одном хозяине. Таковы аскариды, власоглавы, острицы, цепни карликовые и некоторые другие. Другие гельминты меняют хозяев. В личиночной стадии они живут в одном хозяине, а во взрослой —в другом.
Так происходит, например, развитие бычьего и свиного цепней (цестод), которые во взрослом состоянии достигают 6—8 м в длину и живут в кишечнике человека, а в личиночном — в мышцах крупного рогатого скота (бычий цепень) и свиньи (свиной цепень) в виде небольших (около 4—5 мм) беловатых пузырьков.
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
Временные паразиты все свое развитие совершают вне тела хозяина и ис-пользуют его лишь для утоления голода. Стационарные, или постоянные, паразиты всю свою жизнь или большую часть ее паразитируют на хозяине. Они питаются за счет хозяина и обитают в его тканях и органах. Таковы, например, многочисленные паразитические черви, но-сящие название гельминты, паразитические простейшие, а также вши и чесоточные клещи. У паразитических простейших очень несложное строение, но у некоторых из них сложный цикл развития.
Гельминты, или глисты,— это паразитические черви, которые поселяются в организме человека и различных животных. Есть также гельминты — паразиты растений. Наука, занимающаяся изучением гельминтов, вызываемых ими заболеваний и разработкой методов борьбы с ними, называется гельминтологией.
По форме и строению паразитические черви разделяются на две большие группы: круглые, или нематоды, и плоские. Плоские, в свою очередь, подразделяются на трематод и цестод (ленточных червей). У трематод плоская листо-видная форма тела, на теле имеются две присоски или реже одна. Некоторые виды их очень малы —от 1 до 3 мм, другие довольно крупные, достигают 10 см и более. У цестод тело удлиненное в виде ленты, оно состоит из головки, шейки и ряда отдельных члеников. Цестоды бывают различных размеров — от очень мелких, в 1—2 мм, до очень крупных, достигающих 10 м и более.
Число члеников у цестод тоже различно: у одних видов всего 1—2 членика, у других их сотни и даже тысячи. Головкой паразит прикрепляется к тканям хозяина. За головкой тело суживается; это место называется шейкой. Членики нарастают от шейки, поэтому около нее всегда самый молодой членик, а более старые постепенно отодвигаются к заднему концу цестоды. У нематод, или круглых червей, удлиненное нитевидное тело; в поперечном сечении нематоды круглые. Длина их — от миллиметра до метра и даже более (у кита была обнаружена нематода длиной около 8м).
Известно более 12 тыс. видов различных гельминтов, паразитирующих у животных. Гельминтов, паразитирующих у человека, на земном шаре более 200 видов, примерно 70 видов обнаружено в СССР.
Развитие гельминтов протекает различно. Одни виды паразитируют и в личиночной и во взрослой стадии в одном хозяине. Таковы аскариды, власоглавы, острицы, цепни карликовые и некоторые другие. Другие гельминты меняют хозяев. В личиночной стадии они живут в одном хозяине, а во взрослой —в другом.
Так происходит, например, развитие бычьего и свиного цепней (цестод), которые во взрослом состоянии достигают 6—8 м в длину и живут в кишечнике человека, а в личиночном — в мышцах крупного рогатого скота (бычий цепень) и свиньи (свиной цепень) в виде небольших (около 4—5 мм) беловатых пузырьков.