Журнал Фрутоделики

Роль белков в организме

Роль белков в нашей жизни … - это почти сама жизнь. Эти молекулы делают возможным наше существование и выполняют очень широкий спектр функций в организме.

Вот примеры некоторых функций белков:

Структурная


Белки являются основным материалом, участвующим в строении клеток и тканей. Если не хватает белков, у организма не будет ресурса, чтобы создавать новые клетки и поддерживать свое существование.
Белки являются главным структурным элементом соединительных тканей (состоящих из межклеточного вещества и некоторых видов клеток). Эти ткани составляют 60-90% массы живого организма.
Самое распространённое семейство белков в организме человека - это коллагены (около 1/4 всех белков). Соединяясь, эти белковые молекулы формируют удивительный материал. Фибриллы коллагена обладают огромной прочностью и практически нерастяжимы. Они могут выдерживать нагрузку, в 10000 раз превышающую их собственный вес. Его волокна входят в состав кожи, сухожилий, хрящей и костей.
Другой пример структурных белков - это эластин. Он наоборот обеспечивают тканям возможность растягиваться во всех направлениях в несколько раз, сохраняя при этом высокую прочность, и возвращаться в первоначальное состояние после снятия нагрузки. Эластин содержатся в межклеточном веществе таких тканей, как кожа, стенки кровеносных сосудов, связки, лёгкие. 
Кератины - также семейство структурных белков, входят в состав волос и ногтей у человека (в состав рогов и перьев у животных).


Транспортная


Другие белки занимаются транспортировкой различных веществ в крови от одного органа к другому. Например, гемоглобин участвует в переносе кислорода от лёгких к тканям.
Трансферрин связывает железо и доставляет к месту синтеза гемоглобина. Белок плазмы крови альбумин связывает и перемещает жирные кислоты и другие вещества. И так далее.
Эти специфические белки, как пазлы, соединяются с полезными элементами, попадающими в организм. Белковая связь для разных веществ - это паспорт, позволяющий пройти контроль иммунной системы.
Транспортная логистика в микромире внутри нашего тела сложна, и не всегда легко определить, в каком из звеньев происходит сбой. Например, может быть так, что человек употребляет достаточно железа, но оно не усваивается, потому что не хватает связывающих его белков - трансферринов. Из-за этого понижается гемоглобин, ухудшается кислородный обмен в организме, и ему не хватает энергии.
Транспортная функция необходима для поддержания жизни. Если нарушается синтез транспортных белков, то витамины и минералы, даже употребляемые в избытке, будут выводиться из организма, не включаясь в обмен веществ.
Некоторые белки способны обеспечить транзит веществ сквозь клеточную мембрану, благодаря им в клетку проникают глюкоза, аминокислоты, ионы и другие молекулы.


Каталитическая (роль ферментов)


Благодаря ферментам скорости химических реакций в клетках возрастают в миллионы и миллиарды раз. А каждая молекула фермента способна выполнять от нескольких тысяч до нескольких миллионов «операций» в секунду. Действие каждого из них очень специфично, вступает в реакцию только с определенным веществом-субстратом (лактаза - с лактозой, АТФ-аза только с АТФ, и т.д.). Поэтому, благодаря набору ферментов в клетках, превращения поступающих в них веществ протекают не хаотично, а в строго определённых направлениях. Эти белки обеспечивают сложнейший обмен веществ в организмах.
(К 2013 году учёные описали уже около 5000 разных ферментов.)


Сигнальная (роль гормонов)


Большинство гормонов, регулирующих физиологические процессы, тоже являются белками. Они переносятся в организме кровью, связываются с рецепторами клеток, давая им сигнал к определённой реакции. Они регулируют концентрации веществ в крови и клетках и протекание основных жизненно важных процессов в организме, таких как пищеварение и сон, рост и размножение, и поддерживают равновесие (гомеостаз) его внутренней среды. Например, инсулин выделяется в кровь при повышении концентрации глюкозы в крови после еды, стимулирует использование глюкозы клетками и снижает ее концентрацию до нормы.
Сигнальные белки помогают клеткам общаться между собой и согласовывать действия всех систем организма.


Рецепторная


Если одни белки передают сигналы - то другие их принимают, находясь в мембране или в цитоплазме клетки-мишени.


Двигательная


Например, актин и миозин участвуют в сокращении скелетных мышц. Мышечные волокна сокращаются благодаря взаимным перемещением молекул актина и миозина вдоль друг друга.

Есть белки со специфическими функциями, обеспечивающие, например, свёртывание крови, или связывание и нейтрализацию токсинов. Они могут также использоваться как источники энергии.
Все их функции перечислить невозможно, учитывая что человек синтезирует по меньшей мере десятки тысяч видов белковых молекул, и у каждого - свои задачи в сложнейшей системе живого организма.

Если вам интересно узнать о механизме построения белков, читайте статью "Синтез белков