Функції білка в організмі; Харчування людини ЗНИЖЕНО
Структура та рух
Рисунок 6.9 Будова колагену
Ферменти
Хоча білки знаходяться в найбільшій кількості в сполучних тканинах, таких як кістки, їх надзвичайна функція - це ферменти. Ферменти - це білки, які проводять специфічні хімічні реакції. Завдання ферменту полягає в тому, щоб забезпечити місце для хімічної реакції та зменшити кількість енергії та часу, необхідного для того, щоб відбулася така хімічна реакція (це називається "каталіз"). В середньому щосекунди в клітинах відбувається більше ста хімічних реакцій, і більшість з них потребують ферментів. Лише печінка містить понад тисячу ферментних систем. Ферменти специфічні і використовуватимуть лише певні субстрати, які вписуються в їх активний сайт, подібно до того, як замок можна відкрити лише за допомогою певного ключа. Майже кожна хімічна реакція вимагає певного ферменту. На щастя, фермент може виконувати свою роль каталізатора знову і знову, хоча з часом він руйнується і перебудовується. Усі функції організму, включаючи розщеплення поживних речовин у шлунку та тонкому кишечнику, перетворення поживних речовин у молекули, які може використовувати клітина, та побудова всіх макромолекул, включаючи сам білок, залучають ферменти (див. Рисунок 6.10 “Роль ферментів у перетравленні вуглеводів”).
Рисунок 6.10 Роль ферментів у перетравленні вуглеводів
Гормони
Білки відповідають за синтез гормонів. Гормони - це хімічні повідомлення, що виробляються залозами внутрішньої секреції. Коли ендокринна залоза стимулюється, вона виділяє гормон. Потім гормон транспортується в крові до клітини-мішені, де він передає повідомлення про ініціювання певної реакції або клітинного процесу. Наприклад, після їжі рівень глюкози в крові підвищується. У відповідь на підвищення рівня глюкози в крові підшлункова залоза виділяє гормон інсулін. Інсулін повідомляє клітинам організму, що глюкоза доступна, і витягувати її з крові і зберігати або використовувати для виробництва енергії або побудови макромолекул. Головною функцією гормонів є увімкнення та вимкнення ферментів, тому деякі білки можуть навіть регулювати дії інших білків. Хоча не всі гормони виготовляються з білків, багато з них є.
Рідкий та кислотно-лужний баланс
Правильне споживання білка дозволяє основним біологічним процесам організму підтримувати статус-кво в мінливих умовах. Баланс рідини означає підтримку розподілу води в організмі. Якщо занадто багато води в крові раптово потрапляє в тканину, результатом є набряк і, можливо, загибель клітин. Вода завжди тече із зони високої концентрації до зони низької концентрації. Як наслідок, вода рухається до областей, де є більша концентрація інших розчинених речовин, таких як білки та глюкоза. Щоб забезпечити рівномірний розподіл води між кров’ю та клітинами, білки безперервно циркулюють при високій концентрації в крові. Найбільш поширеним білком у крові є білок у формі метелика, відомий як альбумін. Присутність альбуміну в крові робить концентрацію білка в крові подібною до концентрації білка в клітинах. Тому обмін рідини між кров’ю та клітинами не є крайнім, а зведений до мінімуму, щоб зберегти статус-кво.
Малюнок 6.11 Білковий альбумін
PDB 1o9x EBI Джавахара Сумінанатана та співробітників MSD з Європейського інституту біоінформатики/Public Domain Білок у формі метелика, альбумін, має багато функцій в організмі, включаючи підтримку рідинного та кислотно-лужного балансу та транспортування молекул.
Білок також має важливе значення для підтримки належного балансу рН (міри, наскільки кислотна або основна речовина) у крові. РН крові підтримується між 7,35 і 7,45, що є трохи базовим. Навіть незначна зміна рН крові може вплинути на функції організму. Нагадаємо, що кислі умови можуть спричинити денатурацію білка, що зупиняє функціонування білків. Організм має кілька систем, які утримують рН крові в межах норми, щоб запобігти цьому. Одним з них є циркулюючий альбумін. Альбумін є слабокислим, і оскільки він заряджений негативно, він врівноважує безліч позитивно заряджених молекул, таких як протони (Н +), кальцій, калій і магній, які також циркулюють у крові. Альбумін діє як буфер проти різких змін концентрацій цих молекул, врівноважуючи тим самим рН крові та підтримуючи статус-кво. Білок гемоглобін також бере участь у кислотно-лужному балансі, зв'язуючи та вивільняючи протони.