Белки выполняют такие функции как ферментативная, структурная, транспортная, сократительная, защитная.
Ферментативная функция. Ферменты - биологические катализаторы процессов, протекающих в живых организмах. Ферменты отличаются высокой скоростью работы и ее точной направленностью. Субстрат должен подходить к ферменту как ключ к замку. Это одна из главных функций белка.
Следующая функция - структурная. Белки участвуют в построении биологических мембран. Кроме того, белки определяют структуру клеточных органелл (таких как, например, рибосома), некоторых гормонов и т.д. Со структурной функцией тесно связана и функция активного транспорта через мембрану клеток.
Функция активного транспорта. Клеточные мембраны состоят из белка и липидов. Смысл этой структуры в пространственном разделении химических реакций в клетке. Сквозь все мембраны - и внешние, и внутренние - непрерывно идут процессы переноса веществ. Проникновение из окружающей среды внутрь клетки аминокислот, сахара и других веществ происходит с помощью специальных транспортных белков, встроенных в клеточную мембрану. Активный транспорт внутри клетки направляет одни вещества в ядро, другие - в митохондрии, третьи - в рибосомы.
Механохимическая функция (сократительная). Важнейшая функция белков - прямое превращение химической энергии в механическую работу. Определенные белки, такие как актомиозин мышц, являются механохимическими машинами, трансформирующими химическую энергию, запасенную в некоторых соединениях (например, АТФ) в механическую работу. С помощью рентгеноструктурного анализа показано, что сократительная реакция сопровождается изменением третичной и четвертичной структуры белка. Сократительные функции белков наглядно проявляются у организмов, которые изучает защита растений: это метаморфоз насекомых, распространение на большие расстояния покоящихся спор энтомофторовых грибов («выстреливание») и т.д.
Защитная функция белков. Белки выполняют защитные функции при поступлении в клетку чужеродного агента, чаще всего инфекционного. Известно, что при введении вируса в организм позвоночных животных в ответ образуется антитело белковой природы. Специальные защитные белки - иммуноглобулины - вводят людям для предотвращения заболевания энцефалитом после укуса клеща.
В организме насекомых в ответ на внедрение патогена антитела, подобные образующимся в организме позвоночных, не обнаружены. Здесь действуют свои специфические факторы иммунитета. Однако белок также играет значительную роль. Для подавления внедряющегося микроорганизма служит, например, белок лизоцим. В растительных тканях для нейтрализации вирусов растений защитную функцию выполняет РНКаза (фермент, расщепляющий РНК вируса).
Сейчас известна и такая отрицательная для человека функция белков, как перенос инфекции специфическими агентами - прионами. Прионы состоят из аномальной формы гликопротеина. В исходной форме этого белка две α-спирали и один β-слой. А в прионе только β-слои, агрегирующие так, что гидролиз не может их разрушить.
