Феномен белка в биофизике. Уникальность строения и свойств белка.

Белки являются носителями активного начала всего живого (нк-потенциальное начало живого), они главным образом изучаются молекулярной биофизикой, чья главная задача заключается в раскрытии физических и химических механизмов, ответственных за структуру и биологические функции молекул. Основу структурной организации живого составляют макромолекулы, прежде всего важнейшие биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты. Основная проблема м.б заключается в том, чтобы раскрыть природу взаимодействий атомных групп, определяющих конформационные особенности и внутреннюю динамику биологических макромолекул, механизмы взаимодействия электронных и конформационных переходов, и на этой основе понять механизмы функционирования биополимеров в живых системах.

Белки являются биополимерами, состоящими из аминокислотных остатков, соединённых пептидными связями. Аминокислотная последовательность определяет пространственную структуру белка, а структура эта уже определяет его функцию. Они часто имеют нерегулярное строение и сложную пространственную структуру.

Белки – многофункциональные молекулы. Важнейшая функция белков — ферментативный катализ химических превращений в клетке и вокруг нее. Кроме того, белки-регуляторы контролируют экспрессию генов, а рецепторные белки обеспечивают восприятие межклеточных сигналов, часто передаваемых гормонами (тоже белками). Иммунные белки и сходные с ними белки гистосовместимости обеспечивают иммунные реакции. Структурные белки образуют микрофиламенты, микротрубочки, — а также фибриллы, они армируют мембраны и поддерживают структуру клеток и тканей. Транспортные белки переносят (а запасные — запасают) другие молекулы. Белки, переносящие протоны и электроны через мембрану, обеспечивают всю биоэнергетику — поглощение света, дыхание, выработку АТФ. Другие белки, "сжигая" АТФ, обеспечивают механохимическую деятельность, — они работают в мышцах или перемещают элементы клетки.

При всем разнообразии, работа белков всегда базируется на высоко специфическом — взаимодействии белка с обрабатываемой им молекулой. Для специфического взаимодействия необходима достаточно "твердая" пространственная структура. Поэтому биологическая функция белков тесно связана с определенностью их трехмерных структур. Не только разрушение — даже небольшие изменения этих структур часто ведут к утере или резкому изменению активности белков.