6. Функции и метаболизм белков
Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50 % сухой массы клетки. Они выполняют ряд важнейших биологических функций. Поступающий с пищей из внешней среды белок служит субстратом пластического и энергетического обмена. Пластическое значение белка состоит в восполнении и новообразовании различных структурных и функциональных компонентов клетки. Энергетическое значение заключается в обеспечении организма энергией, образующейся при расщеплении белков. Однако на энергетические нужды белки используются в последнюю очередь, поскольку составляют основу пластического обмена – это основа всех тканевых элементов.
Интенсивность обмена белков в организме чрезвычайно велика. Половина белков активно работающих органов обновляется в течение 5–7 дней.
Функции белков.
– Структурно-строительная (цитоскелет клетки).
– Сократительная (двигательные функции организма обеспечиваются взаимодействием сократительных белков – актина и миозина).
– Информационная (рецепторы на поверхности клеточных мембран имеют белковую природу).
– Каталитическая: вся совокупность обмена веществ в организме (дыхание, пищеварение, выделение) обеспечивается деятельностью ферментов, которые являются белками.
– Транспортная (транспорт по кровеносной системе кислорода, трансмембранный перенос веществ при помощи белков-переносчиков и белков-каналов).
– Регуляторная (часть гормонов имеют полипептидную химическую природу, часть гормонов и медиаторов являются аминокислотами).
– Защитная (антитела по химической природе являются белками).
Белковые молекулы представляют собой длинные цепочки-полимеры. Мономерами (составными частями) белка являются аминокислоты. Из 20 входящих в состав белков аминокислот 12 синтезируются в организме – заменимые аминокислоты, а 8 не синтезируются – незаменимые аминокислоты, которые должны поступать в организм с пищей. 2 незаменимые аминокислоты присутствуют только в животной пище. Биосинтез белков происходит во всех клетках организма, из отдельных аминокислот с участием ДНК и РНК. Полипептидные цепи подвергаются многоступенчатой обработке, в результате которой формируется третичная и четвертичная структура готовых белков. Белки используются внутри клетки или собираются (с участием эндоплазматического ретукулума и аппарата Гольджи) в мембранные пузырьки, выводимые из клеток при помощи процессов эк-зоцитоза.
Белки в организме не депонируются, т. е. не откладываются в запас, поэтому при поступлении с пищей значительного количества белка только часть его расходуется на пластические цели, большая же часть – на энергетические цели.
Распад белка в организме протекает непрерывно. В процессе катаболизма белков окислительное дезаминирование аминокислот дает аммиак.