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
Верхний слой почвы – это самый биологически-активный слой, который отвечает за плодородность почвы. Зачастую он называется дернина, или увлажняемый слой, и его мощность не превышает 5 см (если толщина слоя больше 3 см – его выделяют в самостоятельный горизонт почв). Дернина обладает серым или темно-серым окрасом, комковато-зернистой или пылеватой структурой. Она легко отделяется от нижних слоев почвы. Верхний слой почвы является гумусо-аккумулятивным, т.е. в нем протекают дерновые почвообразовательные процессы: в данном слое закрепляется основная часть корневищ травянистой растительности, которая при отмирании самих растений разлагается и превращается в гумус, затем откладывающийся в профиле. Коллоиды гумуса склеивают почву в комочки, формируя ее комковатую или зернистую структуру, которая является оптимальной для развития корней растений благодаря водопрочности. Дерновый процесс – основной почвообразовательный процесс, участвующий при образовании черноземов, а также дерново-подзолистых, каштановых, бурых лесных и серых почв. Для обеспечения качественного процесса гумификации дернину вспахивают таким образом, что растительность накрывается землей, тем самым обеспечивая ее медленное перегнивание и преобразование в гумус. Разлагающиеся в верхнем слое почвы растительные остатки также перерабатываются микроорганизмами в питательные вещества, которые растворяются в грунтовых водах и поступают в корневища растений. Для улучшения плодородных качеств верхний слой почвы время от времени нуждается в оздоровлении. Для этого в почву вносят минеральные удобрения, перегной или компост. Перекопка и рыхление также могут оказывать благоприятное воздействие: рыхлая структура верхнего слоя размножению почвенных насекомых и дождевых червей, которые своими ходами улучшают аэрацию и вывод из почвы углекислого газа. злаковых формировать плотный дерновый слой, который защищает почву от размыва, позволяет использовать верхний слой почвы для обустройства газонов (в том числе спортивных) и цветников, укрепления откосов шоссейных и железных дорог методом одерновки. Дернина выращивается на специализированных хозяйствах – «дерновых питомниках», ее также можно выращивать самостоятельно.
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
Верхний слой почвы является гумусо-аккумулятивным, т.е. в нем протекают дерновые почвообразовательные процессы: в данном слое закрепляется основная часть корневищ травянистой растительности, которая при отмирании самих растений разлагается и превращается в гумус, затем откладывающийся в профиле. Коллоиды гумуса склеивают почву в комочки, формируя ее комковатую или зернистую структуру, которая является оптимальной для развития корней растений благодаря водопрочности.
Дерновый процесс – основной почвообразовательный процесс, участвующий при образовании черноземов, а также дерново-подзолистых, каштановых, бурых лесных и серых почв. Для обеспечения качественного процесса гумификации дернину вспахивают таким образом, что растительность накрывается землей, тем самым обеспечивая ее медленное перегнивание и преобразование в гумус.
Разлагающиеся в верхнем слое почвы растительные остатки также перерабатываются микроорганизмами в питательные вещества, которые растворяются в грунтовых водах и поступают в корневища растений.
Для улучшения плодородных качеств верхний слой почвы время от времени нуждается в оздоровлении. Для этого в почву вносят минеральные удобрения, перегной или компост. Перекопка и рыхление также могут оказывать благоприятное воздействие: рыхлая структура верхнего слоя размножению почвенных насекомых и дождевых червей, которые своими ходами улучшают аэрацию и вывод из почвы углекислого газа.
злаковых формировать плотный дерновый слой, который защищает почву от размыва, позволяет использовать верхний слой почвы для обустройства газонов (в том числе спортивных) и цветников, укрепления откосов шоссейных и железных дорог методом одерновки. Дернина выращивается на специализированных хозяйствах – «дерновых питомниках», ее также можно выращивать самостоятельно.