Молекулярный уровень организации живого (белки).

Роль воды в организме. Самая распространенная молекула в организме - это молекула воды (Н₂О). Вода единственный универсальный растворитель и среда для химических реакций обмена веществ. Она принимает активное участие во многих биохимических реакциях (в т. ч. при метаболизме лекарственных веществ).

Основные группы органических молекул живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы.

Соединения разных групп органических соединений называют по составу их компонентов, например, соединения белков с углеводами называют гликопротеидами, с липидами- липопротеидами, с нуклеиновыми кислотами - нуклеопротеидами. Возможны еще более сложные комплексы органических веществ, например, гликолипопротеиды, которые состоят из углевода, липида и белка

Белки (протеины)- биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

Известно более 100 аминокислот, но только 20 их них кодируются триплетным кодом в ДНК всех живых организмов. Аминокислоты делят на «заменимые» и «незаменимые» для людей.

Общая формула аминокислот H₂N-HCR-COOH, где R-радикал, по которому они отличаются друг от друга. Аминокислоты амфотерные соединения, связывающиеся в молекулы белка пептидными связями. При образовании дипептида происходит реакция:

H₂N-HCR₁-COOH + H₂N-HCR₂-COOH = H₂N-HCR₁-OC-NH-HCR₂-COOH + H₂O

С точки зрения химического строения белков (протеинов) выделяется:

- первичная структура - последовательная цепочка аминокислот, соединенная пептидными связями;

- вторичная структура - цепочка сворачивается в спираль;

- третичная структура - спираль скручивается в глобулу (шарик, глыбку);

- четвертичная структура - несколько глобул образуют крупный конгломерат.

Функции белков.

1. Структурная (строительная). Белки входят в состав или являются частью клеточных мембран, ферментов, пищевых продуктов, рецепторов, гемоглобина, антител, микрофиламентов мышечных клеток, гормонов, нуклеопротеидов ДНК...

2. Ферментативная. Белки - катализаторы биохимических реакций. Ферменты не только ускоряют реакции. Без ферментов скорость большего числа биохимических реакций была бы нулевой.

Названия ферментов часто имеют окончание "-аза", которое добавлено к корню слова, обозначающего субстрат реакции. Например, фермент лактаза расщепляет молочный сахар лактозу.

3. Энергетическая. При полном окислении 1 г белков выделяется энергия = 4,1 ккал или 17,2 кДж.

4. Сигнальная. Белки входят в состав гликопротеидов многих видов рецепторов. Например, рецепторов постсинаптических мембран мышечных клеток.

5. Транспортная. Белки - переносчики веществ в организме. Так, белок гемоглобин переносит кислород, а для переноса с кровью липидов используются их соединения с белками- липопротеидные комплексы.

6. Защитная. Белки защищают организм от чужеродных объектов. Например, иммуноглобулины-антитела защищают людей от бактерий и собственных мутантных клеток.

7. Двигательная (сократительная). Белки актин и миозин входят в состав сократительных элементов мышечных клеток.

8. Регуляторная. Некоторые биологически активные вещества гормоны являются белками (соматотропный гормон, инсулин).

9. Репродуктивная. Белки принимают участие в хранении и реализации генетической информации (гистоны ДНК, белки-репрессоры).