Основні функції білків - таємниці кулінарії

В живому організмі постійно відбувається розпад і безперервне відтворення внутрішньоклітинних структурних елементів і самих клітин. Це протилежно спрямовані процеси, єдність яких і складає сутність життя, протікають в організмі дуже інтенсивно. Протягом життя організму деякі клітини встигають змінитися багато разів. Встановлено, що білки людського організму протягом життя оновлюються близько 200 разів. Для оновлення 50% всього наявного білка в тілі дорослої людини потрібно 80 днів, 50% білка печінки і крові замінюються протягом 10 днів, цей же процес в м'язах і шкірі людини йде 158 днів.
Звідси стає зрозумілим, що регулярне надходження і організм білків, здатних безперервно і в достатній мірі Заповнювати відбуваються в ньому білкові втрати, є необхідним і вирішальним фактором забезпечення нормальної життєдіяльності організму.
Білки в організмі виконують найрізноманітніші біологічні функції, кожна з яких здійснюється конкретними, пристосованими для цих цілей (специфічними) молекулами білків.

Одна з найважливіших функцій білкових молекул - пластична. Білки - незамінний будівельний матеріал. Всі клітинні мембрани і мембрани субклітинних структур містять білок, роль якого тут різноманітна. Кількість білка в мембранах складає більш половини їх маси, ці білки утворюють свого роду каркас, в якому як би «вмонтовані» ферментні блоки. Велику групу структурних білків утворюють сполучно-ткані білки, які беруть участь у формуванні такого важливого якісного показника м'яса, як його консистенція. Вони мають пряме відно-шення і до формування харчової цінності білків, багато в чому визначаючи ступінь перевариваемости білків м'яса в цілому.

Інша важлива функція білків - каталітична. В основі всіх життєвих процесів лежать тисячі хімічних реакцій, біологічна ефективність яких здійснюється завдяки присутності особливих біологічних каталізаторів - ферментів, що представляють собою специфічні білки.
Наприклад, велика роль ферментів в процесі дозрівання м'яса і риби. Від активності цих ферментів в чому залежать загальний напрямок і швидкість протікання катаболічних процесів в м'ясі при його зберіганні і переробці.

Велика роль білків у транспорті речовин в організмі. Маючи різні функціональні групи і складну будівлю макромолекули, білки зв'язують і переносять зі струмом крові багато з'єднань. Це, перш за все гемоглобін, який переносить кисень з легень до кліток. У деяких безхребетних таку ж роль грає схожий по дії білок гемоцианин. У м'язах цю функцію бере на себе ще один транспортний білок - мі-Оглобін. Цей білок відіграє вирішальну роль в процесі «дозрівання» м'яса, формуючи його колір: оскільки тварини після забою добре знекровлюються, колір м'яса в цей період визначається головні чином миоглобином і його похідними. Білки сироватки крові - альбуміни - сприяють переносу жирних кислот, а бета-ліпопротеїди переносить ліпіди.

Багато білки володіють скорочувальної функцією. Це, перш за все, актин і міозин, що входять у м'язові волокна вищих організмів (у найпростіших скоротливу функцію виконує динеина). М'язові волокна - міофібрили - являють собою довгі тонкі нитки, що складаються з численних паралельних більш тонких м'язових ниток, оточених внутрішньоклітинної рідиною. У ній розчинені аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), необхідна для здійснення скорочення, глікоген- поживна речовина, неорганічні солі і багато цругіе речовини, в тому числі кальцій.
Електричний імпульс, що виник в руховому нерві, імзивает різке збільшення проникності мембран, звільняє іони кальцію. Катіони Са ++ активізують розпад АТФ, яка служить безпосереднім джерелом енергії для функції скоротливих білків. Акт м'язового скорочення полягає в наступному: актин і міозин в м'язових волокнах розташовані паралельно і тільки частково перекриваються в стані спокою. При скороченні відбувається більш глибоке проникнення актину в міозин, тобто ковзання ниток одного білка уздовж іншого, без зміни їх власної довжини. Підраховано, що сила м'язового скорочення становить 3,5 кг на 1 см2 поперечного перерізу м'язів. В процесі посмертного задубіння м'язів відбуваються незворотні фізико-хімічні зміни м'язової тканини. Цей процес має виключно важливе значення для технології приготування їжі, оскільки післязабійне задубіння негативно впливає на найважливіші якісні показники м'яса. Можна сказати, що багато існуючі методи обробки і режими зберігання м'яса пропонувалися для того, щоб уникнути або хоча б послабити негативний вплив окоченения на якість м'яса.

Білки утворюють комплекси з іншими нутрієнтами і це свідчить ще про одну функцію білка -запасні. Наприклад, Металопротеїни (глобулін, гемоглобін) містять залізо, церуплазмін - мідь. Депонується, тобто відкладається про запас, залізо в селезінці у вигляді комплексу з білком ферритином. При постійному розпаді гемоглобіну залізо не виводиться з організму, а зберігається у вигляді феритину. Заліза в ферритине може міститися до 23%. При необхідності для синтезу нового гемоглобіну залізо береться із цього своєрідного депо.

Опис функцій білків і їх ролі в живому організмі було б далеко не повним, якщо не зупинитися на захисної функції білка. Давно відомо, що життєво важливі органи і тканини покриті щільним жировим шаром. Жир має властивість утеплювача, захисника від механічних пошкоджень органу, поживної речовини, що акумулював велику енергію. Виявилося, що в ряді випадків на рівні клітини подібними функціями наділений білок. Відомо, що нуклеїнова кислота вірусної частинки оточена щільною білковою оболонкою. Функції цього білка різноманітні, але захист генетичного матеріалу вірусної частки від шкідливої дії ферментів - одна з найголовніших. Білок оточує вірусну нуклеїнову кислоту до тих пір, поки вона не проникне в клітку. Після цього в захисній ролі білка вже немає необхідності.
З ДНК в хромосомах пов'язані гістони - сильноосновні білки, які мають молекулярні маси від 10 до 21 тис. І позитивний заряд. Це робить комплекс ДНК з білком особливо міцним.
Останнім часом уявлення про захисну роль білків істотно розширилися, і галузь знань, що вивчає захисну реакцію організму від усього чужорідного, названа імунологією. Людина, котрий переніс віспу, набуває імунітет, тобто він не захворює віспою до кінця свого життя. Це відбувається тому, що в організмі на вірус віспи виробилися спеціальні білки - антитіла, здатні захистити організм саме від цього захворювання. Антитіла являють собою білки з захисними функціями, які стосуються фракції гамма-глобулінів сироватки крові. А чужорідні білки, віруси або полісахариди, що викликали при попаданні в організм утворення антитіл, називають антигенами. І антитіла є специфічні ділянки, здатні до зв'язування з антигеном, з якимись його структурними угрупуваннями. Антитіла високо специфічні щодо чужорідних речовин. Вони не утворюють комплекс антиген антитіло з іншими білками. Навіть однакові в функціональному відношенні і дуже близькі за молекулярною масою і особливостям структури білки не ідентичні в імунологічному відношенні.

Деякі білки токсичні. Такі білки виявлені в отруті змій, комах, в рослинах, у мікроорганізмів. Так, токсини змій, скорпіона є нейротоксинами, тобто перешкоджають передачі нервового імпульсу, взаємодіючи зі специфічними білками нервової тканини. При порівняльному розгляді різних токсичних білків з'ясувалося їх загальне властивість-наявність багатьох дисульфідних містків в третинної структурі молекули. Але є і токсини, молекулярні маси, амінокислотний склад і третинна структура яких істотно відрізняються.

Останнім часом в особливу групу виділені білки з рецепторній функцією. Яка ж їх роль в організмі? Є докази, що багато гормонів, активно впливають на обмін речовин, не проникають в клітку, а зв'язуються зі специфічними білками, що знаходяться на поверхні клітинних мембран. Це сприяє передачі гормонального впливу всередину клітини. Такі білкові рецептори виявлені для інсуліну, глюкагону, адреналіну і ін. Вважається, що білок-рецептор, що знаходиться на зовнішній мембрані, одним кінцем контактує з гормоном, а іншим - з ферментом на внутрішній мембрані. Після зв'язування з гормоном конфігурація рецепторного білка змінюється, що, в свою чергу, переводить фермент усередині клітини з неактивного і активний стан. Не виключено, що гормон може проникати в клітину у вигляді гормон-білкового комплексу, зв'язавшись попередньо з білком-рецептором. Кількість рецепторних білків па поверхні клітин велике. Наприклад, на жировій клітині міститься близько 160 тис. Рецепторних ділянок для інсуліну. З смакових рецепторних білків найбільш вивчений сладкочувствітельний білок. Він має молекулярну масу близько 150 тис. І містить великий відсоток дикарбонових амінокислот. Цей білок здатний зв'язувати моно- і дисахариди, передаючи інформацію
про них в центральну нервову систему.

Слід згадати і про існування білкових речовин, що гальмують дію ферментів. Такі білки володіють інгібіторної функціями. При взаємодії з цими білками фермент утворить комплекс і втрачає свою активність повністю або частково. До таких білків відноситься, наприклад, овомукоід курячого яйця.

Якщо білки класифікувати тільки по їхніх функцій, то таку систематизацію не можна було б вважати завершеною, так як нові дослідження дають багато фактів, що дозволяють виділяти нові групи білків з новими функціями. Серед них нейропептиди. регулюють найважливіші життєві процеси: пам'ять, сон, біль, відчуття страху, тривоги.

Білки виконують в організмі ще й енергетичну функцію. проте в порівнянні з вуглеводами і жирами вона виражена в меншій мірі.
Таким чином, в процесі обміну речовин, завдяки своєму воістину всеосяжного участі в життєво важливих процесах, білок безперервно витрачається. Отже, для забезпечення найважливіших фізіологічних функцій організму людини і тварин, їх життєдіяльності, необхідно доставляти білок з їжею.

Більше рецептів:

ГОРОХ
ГАРБУЗ
ПОМИДОР
Чи рівноцінні для людського організму білки, що містяться в різних продуктах харчування?
Фрукти і овочі - незамінні помічники частина 1
Фрукти і овочі - незамінні помічники частина 2
Тест: Оливкова олія
Тест: Рослинна олія