Любой организм, даже микроскопический, состоит из неких компонентов, которые выполняют в нем строго определенные функции. В любом живом организме одним из значимых компонентов являются белки, роль их переоценить сложно. Белок участвует не только в жизнедеятельности клетки, это и строительный клеточный материал и переносчик и катализатор. К тому же функции белков в организме человека и животных состоят в том, что они нужны как хороший источник энергии. Клеточная мембрана, обмен информацией, синтез наружу органеллами и много чего другого – все это белок.
Классифицировать белки сложно, связано это с тем, что они выполняют много функций. Поэтому есть условное деление, ведь один и тот же белок способен отвечать за несколько процессов.
Катализация реакций
Белки являются хорошо изученными структурами, ученые знают о том, какие функции они выполняют в организме человека. Но больше всего внимания было уделено ферментативной активности. Наиболее часто эти химические структуры выступают в роли катализатора биохимических реакций.
Одна белковая цепь способна катализировать одну или несколько реакций. Установлено, что примерно 4 тыс. реакций невозможны без участия белков. Примерно подсчитано, что есть реакции, которые без участия этих структур проходили бы около 78 миллионов лет, а с участием белка время сокращается до 18 миллисекунд.
Каркас всего живого
У человека основные и очень важные функции белков в организме состоят также в поддержании формы клеток. Роль состоит в том, что белок это каркас, без него не живет любая клетка или органелла, с их помощью возможно изменение формы. Такие структуры, как коллаген и эластин входят в состав межклеточного пространства, особо богата ими хрящевая ткань. Из кератина у человека состоят такие структуры, без которых его уже сложно и представить. Волосы и ногти, для некоторых они являются предметом гордости, а на самом деле, это белок.
Благодаря перьям птицы имеют возможность летать и это также белковые структуры. Проверить это несложно, достаточно поджечь перо птицы или волос, сразу же будет ощутим характерный запах. Именно белок придает специфическую упругость и плотность.
Специфическая защита
Организм как крепость, его нужно постоянно защищать от микроорганизмов и чужеродных веществ, которые проникают извне. Роль «стражников» у человека или животных также выполняют белки. Да и вариантов защиты можно выделить несколько.
Физическая сводится к поддержанию правильной формы клетки, препятствию на пути попадания чужеродных агентов. Так, коллаген входит в состав любого межклеточного вещества соединительной ткани. Это один из основных компонентов хрящей, и прочных, но эластичных сухожилий, его много в костной ткани, без него сложно представить глубокие слои любого участка кожи.
Роль коллагена для кожи сложно переоценить, ведь именно благодаря ему кожа длительно остается молодой и не имеет морщин.
Кератин является производным кожи, благодаря ему у человека есть волосы, птицы имеют перья, а животные – рога. Все в комплексе белки придают определенную структуру. Значение имеют и белки крови, к примеру, фибриноген и тромбин, без которых свертывание крови невозможно.
Есть также сведения о том, какие белки участвуют в химической защите, функция которой сводится к связыванию и инактивации токсинов. В основном это ферменты, вырабатываемые печенью – главной «химической лабораторией». При недостатке ее работы возникают характерные симптомы. Если все нормально, яды и токсины быстро связываются, превращаясь в растворимую форму, которую проще вывести за пределы организма.
Иммунитет – это, можно сказать, тоже белок, который содержится в крови и любой биологической жидкости. Значение и роль иммунной системы переоценить очень сложно, ведь она немедленно активируется на любое проникновение чужеродных агентов или других белков. За счет вырабатываемых антител поддерживается постоянная защита, после чего происходит запоминание, и впредь организм уже готов к последующей атаке.
Однако есть заболевания, которые направлены именно на иммунную систему человека. И это ВИЧ. Симптомы его проявляются не сразу, а через некоторое время, когда возникает недостаток иммунных клеток. Последствия СПИДа таковы, что клеток иммунитета практически не остается и организм теряет защиту.
Регуляция
Многие белки участвуют в регуляции процессов в организме и создании других белковых цепочек. За счет них происходят основные процессы, которые клетка имеет возможность контролировать и принять меры, когда что-то пошло не так. На этом основан синтез других белков, а также процесс деления клетки и основные его этапы.
Передача сигнала
Роль некоторых белков сводится к передаче сигналов между ближними или дальними клетками, органами и целыми системами. Есть мнение, что можно объединить эту и предыдущую функции, так как большинство участвующих в передаче сигнала белков задействованы в регуляции обмена. Наиболее яркими представителями передачи сигнала являются такие биоактивные вещества, как гормоны. При их недостатке возникают всевозможные сбои, которые имеют характерные симптомы.
Наиболее быстрый путь передачи информации – кровь, именно по ней гормоны и разносятся к тем органам, куда передают информацию. Связавшись с рецептором определенной клетки, гормон оказывает свое влияние и запускает реакцию.
Дополнительно их роль сводится к контролю концентрации различных веществ и белков в плазме крови, внутри клетки, влияние на процессы роста человека и способность к размножению и много чего другого. Пример привести просто – белок инсулин, его значение состоит в регуляции уровня глюкозы в крови человека, при его недостатке возникают симптомы сахарного диабета.
Транспорт веществ
Роль белка состоит в переносе различных веществ в организме, это могут быть как полезные вещества, так и токсины. Пример транспорта привести несложно – гемоглобин, значение которого состоит в переносе газов от легких к тканям и потом назад.
Запас энергии
Белки нужны также организму как отличный источник получения энергии, для этого есть специальные белки. Они запасаются клетками растений и организмом животных. Белок содержится в молоке и выполняет для новорожденного питательную функцию, служит отличным источником энергии.
Некоторые белки играют роль не только дополнительного источника энергии, но и аминокислот, которые необходимы для построения новых белков или регуляции обменных процессов.
Рецепторы
Значение в организме любого белка представить невозможно без наличия рецепторов. Они как «антенны» выступают над поверхностью клеточной мембраны и одним концом встроены в нее. Роль конечной части состоит в том, чтобы контактировать с другими белковыми структурами или химически активными веществами. Есть специальные рецепторы, реагирующие на воздействие света, к примеру, глаз, а есть отвечающие на растяжение, к таковым относятся барорецепторы мочевого пузыря. Рецепторы могут реагировать и на другие раздражители.
Сигнал воздействует на определенный участок рецептора, а белок на него реагирует. Если сигнал подходит для клетки, то поступает ответ. Представить это можно как подбор ключа к замку. Если ключ правильный – дверь откроется и сигнал пойдет далее. В этом состоит значение белка-рецептора.
Передвижение в пространстве
Белок помогает человеку перемещаться в пространстве и совершать определенные действия. Это реально, поскольку есть специальные белки, роль которых состоит в сокращении, они входят в состав мышечной ткани. Некоторые из них сокращаются медленно, человек может контролировать их. Примером может служить поперечно-полосатая мышечная ткань, неподвластная воле – это гладкая мышечная ткань сердца.
Белок в пище
Основные белки поступают в организм с пищей, поэтому имеет значение правильное питание. При отсутствии в еде белка ли его незначительном количестве развивается недостаток этого компонента. Итогом станет нарушение процессов белкового обмена в организме. Белок не сможет выполнять свои нормальные функции. Затрачивается строительный материал, теряется масса мышц. В итоге недостаток может привести к остановке сердца или дыхательной мускулатуры.
Последствия не заставят себя долго ждать и при избытке. Основные нагрузки приходятся на систему пищеварения и выделения. В пищеварительном канале образуются продукты белкового гниения. В результате их роль сводится к постоянной интоксикации, происходит медленное или быстрое отравление.
Белки в организме выполняют огромную роль, и без них невозможна нормальная жизнедеятельность человека. Практически во всех процессах белок занимает первостепенное положение.
