Энциклопедия здоровья

БЕЛКИ (протеины) — высокомолекулярные азотсодержащие вещества, синтезируемые живыми клетками.

Роль белков в организме чрезвычайно раз­нообразна. Их молекулы высокоспециализированы, каждый белок имеет свои особые физио­логические функции, в совокупности определя­ющие все проявления жизни. Большая группа белков участвует в образовании различных структур организма (так наз. структурные бел­ки). Оболочки клеток и их внутренних образо­ваний, а также оболочки нервных стволов состоят из особых белков, образующих слож­ные соединения с полисахаридами и жирами. Белок эластин входит в состав стенок кровенос­ных сосудов. Кожа, сухожилия, связки, хрящи, кости содержат белки коллагены. Кератины являются главной составной частью волос, ног­тей, перьев и т. д.

Белки гормоны участвуют в управлении всеми жизненными процессами организма, его ростом и размножением. Благодаря особому светочувствительному белку родопсину сет­чатки глаза возникает изображение видимых предметов. Мышцы способны сокращаться и расслабляться, потому что содержат сократи­тельные белки миозин и актин. Именно этим белкам все животные обязаны своей способно­стью двигаться. Сильнодействующие вещества ядов некоторых животных (змей, насекомых и др.) и растений, а также токсины бактерий явля­ются белками. Некоторые белки служат запас­ными питательными веществами. Для этих целей они откладываются в белковой оболочке яиц и в семенах растений. Важной и разнообраз­ной группой белков являются ферменты. Все химические процессы в организме протекают при их участии. Некоторые группы белков выпол­няют транспортные функции. Так, заключен­ный в эритроцитах гемоглобин переносит кислород от легких к различным органам и тка­ням, где затем забирает образующуюся углеки­слоту и переносит ее в легкие, откуда она выво­дится при дыхании. Белки выполняют и защит­ные функции. При попадании в кровь болезне­творных бактерий или опасных для организма продуктов их жизнедеятельности в организме вырабатываются антитела — белки иммуногло­булины, принимающие участие в нейтрализа­ции токсичных чужеродных белков или каких- либо других продуктов жизнедеятельности болезнетворных микроорганизмов. В плазме крови растворен белок фибриноген. Он бесцве­тен и невидим. Но в том месте, где кровеносный сосуд поврежден, фибриноген быстро полимеризуется, превращается в белые нити фибрина и, выпадая в осадок, закрывает, подобно вате, грозящую кровопотерей рану.

Все белки, независимо от их происхождения и свойств, образованы одними и теми же струк­турными элементами — аминокислотами, которые соединены химической (пептидной) связью в линейные полимеры. Существование в при­роде более 20 различных аминокислот, из которых строятся белки, открывает практически безгра­ничные возможности для варьирования после­довательности аминокислот в цепях.

Для каждого белка характерны определен­ная последовательность аминокислот и их число. Уникальность свойств белковых моле­кул объясняется порядком чередования этих аминокислот. Два белка с одинаковым или близким аминокислотным составом, но с раз­личной последовательностью аминокислотных остатков обладают совершенно разными свой­ствами, не только химическими, но и биологи­ческими. Даже перестановка всего лишь одного остатка аминокислоты на другое место в амино­кислотной цепочке белковой молекулы ведет к очень значительному изменению свойств белка. Если аминокислотную цепь белка вытянуть в прямую линию, то она оказалась бы длинной и тонкой. Однако мы знаем, что у большинства природных белков молекулы компактные, округлые. Они компактны, потому что амино­кислотные цепи свернуты. Представьте себе, что вы нанизали на упругую нить бусины раз­личной величины и формы — круглые, оваль­ные, квадратные, а конец этой нитки бус прочно закрепили. Теперь отпустите этот конец, и вы увидите, что нитка бус быстро свер­нулась в причудливый клубок. Химики назы­вают такой клубок «глобулой». Эта «глобула» образуется строго закономерно, малейшее отк­лонение от закономерностей ее свертывания влечет за собой изменения свойств белка, часто весьма значительные. Синтез белков в живом организме представляет собой сложнейший процесс, в котором участвуют нуклеиновые кислоты и большое количество ферментов.

Белки отличаются видовой, тканевой и индивидуальной специфичностью. Каждый белок при введении в организм теплокровного животного, в т. ч. и человека, вызывает обра­зование антител, т. е. обладает антигенными свойствами. Проникновение в организм чуже­родных белков и полипептидов может повлечь за собой развитие аллергических состояний. Непереварившиеся белки и полипептиды, вса­сываясь в кишечнике и попадая в кровь, дей­ствуют на организм как аллергены; при нару­шении процессов переваривания и всасывания белков практически большинство продуктов может играть роль аллергенов (см. Аллергия).