ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Функции белков из "Введение в молекулярную биологию" Известно, что на неорганических катализаторах осуществляются одновременно с участием одних и тех же исходных веществ многие альтернативные химические реакции. Так, например, спирты подвергаются частично дегидратации до углеводородов и дегидрированию до альдегидов, причем обе реакции идут параллельно на одной и той же каталитической поверхности, хотя и с различной скоростью. Ферменты в этом отношепнн качественно отличны от обычных катализаторов они направляют в каждом частном случае реакцию всегда строго по одному руслу. Здесь их специфичность является абсолютной, хотя в других отношениях, наиример в выборе субстратов, вовлекаемых в реакцию, специфичность (пли избирательность) ферментов относительна. Каждый из них способен действовать на целую гамму раз.личных субстратов, вовлекая нх в химические превращения. [c.137] Систематическое изучение метаболических реакций составляет одну из главных задач биохимии. В настоящей книге мы будем рассматривать ферменты только с общей точки зрения — как белки-катализаторы. Нас будет интересовать общий механизм каталитического действия, его связь с своеобразной структурой макромолекулы. Мы будем прибегать для примера к рассмотрению конкретных ферментов, оставляя в стороне вопрос о значении катализируемых ими реакций в жизнедеятельности. [c.138] Другой важне1 1шей функцией белков является функция активного транспорта, или разделительная функция.Каждая клетка — химический завод, в котором протекают тысячи химических реакций. Как в каждом заводе, эти реакции должны быть пространственно разделены и координированы во времени. В частности, в клетках, как и в технике, существуют механизмы автоматического регулирования скоростей реакций в зависимости от потребностей клетки и от условий внешней среды — температуры, концентрации различных веществ. Именно для разделения химических процессов в пространстве клетка обладает сложной надмолекулярной структурой. [c.138] НОГО строения. Подобным же образом действует и поверхностный слой, или оболочка, клеток. [c.139] Проницаемость в живых клетках представляет собой активный процесс и имеет мало общего с молекулярной диффузией или осмотическим потоком. Наоборот, активный транспорт осуществляется чаще всего против градиента концентрации, т. е. в направлении от мепьшей концентрации к большей. Ясно, что это — сложное явление, в котором обязательно должна потребляться энергия, так как движение веществ в направлении, обратном диффузии, связано с уменьшением энтропии. Активный перенос веществ как внутрь клетки из внешней среды, так и внутрь различных структурных элементов из заполяющей клетку гиалоплазмы осуществляется особыми нерастворимыми белками и белковыми комплексами, образующими наружную клеточную мембрану и различные структурные образования внутри клеток. Активный транспорт через мембраны и внутрь клеточных органелл связан с протеканием химических реакций, конечно, ферментативных. Поэтому проблема проницаемости и соответствующая функция белков тесно связана с их ферментативной функцией. С другой стороны, с помощью активного транспорта осуществляется один из механизмов автоматического регулирования. Как мы увидим дальше, регулирование проницаемости митохондрий осуществляется путем их сокращения пли расслабления. Причиной этого движения яляется сократительная реакция в особом белке, т. е. это явление вполне аналогично сокращению мышцы. [c.139] Тут мы приходим к третьему типу функций белка — механо-химическим процессам, в которых энергия химических связей непосредственно, минуя тепловую энергию, преобразуется в механическую работу с очень высоким коэффициентом полезного действия (порядка 50%). Этим мьипцы фундаментально отличаются от машин современной техники, в которых химическая энергия топлива также превращается в механическую работу, но через посредство тепловой энергии, т. е. с низким коэффициентом полезного действия (20—30%). Механохимические явления мы наб.лю-даем на всех ступенях развития организмов, вплоть до бактерий и вирусов. [c.139] Мы остановимся только на указанных трех функциях белков, так как это наиболее общие их проявления. Некоторых дополнительных функций белков в сложном дифференцированном организме, как, наиример, гормональной функции (регулирование химических реакций в сложном организме), способности проводить нервные импульсы, а также функции иммунологической защиты организма (образование антител против инородных белков и клеток), мы не будем касаться. [c.139] Вернуться к основной статье