Четвертичный уровень организации.

Не является универсальным и характерен для немногих белков. На этом уровне организации белки состоят из нескольких полипептидных цепей, связаны нековалентными связями.

Полипептиды, входящие в состав четвертичной структуры получили название субьединицы или протомеры. Минимально 2 цепи – максимально – 10 цепей. Гемоглобин состоит из 2 А и 2 В цепей. К⁺/Na⁺ - насос, коровые частицы.

Для белков с третичным и четвертичным уровнем организации характерно явление временной или постоянной утраты функциональной активности это явление получило название денатурация, при денатурации за счет перехода на более низкий уровень организации, например на вторичный. Денатурация бывает обратимая и необратимая, причем факторы, вызывающие ее, разнообразны, например действие химических агентов, изменение РН, температура и давление.

Обратимая денатурация характерна для многих белков ферментов и является одним из механизмов регуляции их активности. При обратимой денатурации возможен обратимый переход белка в исходное состояние. Процесс перехода белка в исходное состояние называется денатурацией. Примером необратимой денатурации является очень редкая аллергическая реакция на наркоз, которая называется злокачественная гипертермия. Разрушение первичной структуры белка до аминокислотных остатков называется протеолизом.

Функции белков.

1. каталитическая или ферментативная. (См. далее)

2. транспортная функция. Ее выполняют белки плазмы крови, например, гемоглобин, выполняет газотранспортную функцию, многие альбулины и глобулины плазмы транспортируют жирные кислоты витамины, лекарственные препараты ионы металлов. Например, белок феритин транспортирует железо. На мембране клеток локализовано большое количество переносчиков, которые транспортируют в клетку и из нее ионы, аминокислоты, глюкозу и т.д. примером является К⁺/Na⁺ - насос, Са²⁺ - насос, протонные помпы, переносчики для глюкозы и аминокислот.

3. структурная. В соединительной ткани выполняется каллогеном и эластином, кроме того, в самих клетках существует так называемые скелетные фибриллы, которые определяют структуру клетки. К ним относятся белки кадгерины.

4. двигательная. Ее осуществляют двигательные белки актин и миозин, создавая в клетке актомиозиновую систему. Особенно хорошо она развита в клетках поперечно исчерченной мускулатуры

5. рецепторная. Ее выполняют белковые молекулы, которые локализованы в наружной мембране клеток. Они могут соединятся с сигнальными молекулами и изменять свою конформацию и передавать сигнал в клетку.

6. защитная. Выполняют иммуноглобулины или антитела, которые препятствуют внедрению в организм любых антигенов. Некоторые клетки выделяют белки лейкины, лейцины и плакины, которые обладают бактерицидным действием. Белки системы свертывания крови препятствуют внезапным кровопотерям. Кроме того, в плазме крови существует две крупные белковые фракции, которые участвуют в работе иммунной системы. Эта система комплемента и пропердиновая система.

7. индивидуализационная. Ее выполняют белки, локализованные на мембране наиболее известным системным антигеном является резус фактор

RH⁺ - белок на мембране эритроцитов есть

RH^- - белок на мембране эритроцитов отсутствует.

8. регуляторная. Большое количество гормонов имеют пептидную природу, например гормоны гипофиза и гормоны поджелудочной железы или инсулин. Кроме того, многие белки в плазме крови способны определять и регулировать ее физико-химические свойства, например онкотическое давление, суспензионная устойчивость, полиоидную стабильность. Буферные свойства крови, т.е. поддержание постоянного Рh. Все эти свойства определяет наличие белков альбуминов в плазме.

9. контактная. Белки, входящие в состав наружных мембран клеток при взаимодействии друг с другом обеспечивают формирование межклеточных контактов, к таким белкам относятся кадгерины.

10. ингибиторная. Многие пептиды входят в состав антибиотиков.

11. токсическая. Многие пептиды и белки входят в состав различных ядов, например ферменты фосфолипазы встречаются в составе ядов змей (кобра) и токсине холерного вибриона.

12. депонирующая. У животных белки практически не запасаются, а могут запасаться только в яйцеклетках в виде фосфопротеинов. У растений белки могут запасаться в виде гранул. У растений основной запас белков создается в семенах.

13. энергетическая. Выполняется аминокислотами, но существует ряд трудностей связанных с наличием аминогруппы.

АК ----- карбоновые кислоты ----- nC₂ ------- Н₂О + СО₂

АДФ+Ф_Н -----АТФ

При превращении аминокислот в карбоновые кислоты возможно две ситуации:

1. могут пройти реакции дезаминирования, при этом образуется аммиак, который является крайне токсическим соединением.

2. возможны реакции переаминирования, при этом аминогруппа переносится на другую органическую молекулу, однако этот процесс требует затраты энергии.