Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Гормоны — мельчайшие элементы, вырабатываемые нашим организмом. Однако без них невозможно ни существование человека, ни прочих живых систем. В статье мы приглашаем вас познакомиться с одной их разновидностью — белковыми гормонами. Приведем особенности, функции и описание данных элементов.

Что такое гормоны?

Начнем с ключевого понятия. Слово произошло от греч. ὁρμάω — «возбуждаю». Это органические биологически активные вещества, которые вырабатываются собственными железами внутренней секреции организма. Поступая в кровь, связываясь с рецепторами определенных клеток, они регулируют физиологические процессы, обмен веществ.

Белковые гормоны (как и все иные) — это гуморальные (переносимые в крови) регуляторы конкретных процессов, происходящих в органах и их системах.

Самое широкое определение: химические сигнальные вещества, вырабатываемые одними клетками организма для влияния на другие части тела. Гормоны синтезируются и позвоночными, к которым мы с вами относимся (специальными эндокринными железами), и животными, что лишены традиционной кровеносной системы, и даже растениями.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Главные функции гормонов

Эти регуляторы, к которым относятся белковые гормоны, призваны осуществлять в организме целый ряд функций:

  • Стимуляция или подавление роста.
  • Смена настроения.
  • Стимуляция или подавления апоптоза — гибели старых клеток в организме.
  • Стимуляция и подавление функций защитной системы организма — иммунитета.
  • Регуляция метаболизма — обмена веществ.
  • Подготовка организма к активным действиям, физическим нагрузкам — от бега до борьбы и спаривания.
  • Подготовка живой системы к важному периоду развития или функционирования — половому созреванию, беременности, родам, угасанию.
  • Контроль репродуктивного цикла.
  • Регуляция чувства насыщения и чувства голода.
  • Вызов полового влечения.
  • Стимуляция выработки других гормонов.
  • Самая важная задача — это поддержание гомеостаза организма. То есть, постоянства его внутренней среды.

Раз мы выделяем белковые гормоны, значит, существует определенная градация этих биологически активных веществ. По классификации их разделяют на следующие группы, отличающиеся своим особым строением:

  • Стероиды. Это химические полициклические элементы, имеющие липидную (жировую) природу. В основе структуры — стерановое ядро. Именно оно ответственно за единство их полиморфного класса. Даже малейшие различия стерановой основы будут обуславливать различия свойств гормонов данной группы.
  • Производные жирных кислот. Эти соединения отличает высокая нестабильность. Оказывают местное воздействие на расположенные по соседству клетки. Второе название — эйкозаноиды. Разделяются на тромбоксаны, простагландины и лейкотриены.
  • Производные аминокислот. В частности, это все же производные элемента тирозина — адреналин, тироксин, норадреналин. Синтезируются (образуются, вырабатываются) щитовидной железой, надпочечниками.
  • Гормоны белковой природы. Сюда входят и белковые, и пептидные, оттого второе название — белково-пептидные. Это гормоны, что вырабатывает поджелудочная железа, а также гипофиз и гипоталамус. Среди них важно выделить инсулин, гормон роста, кортикотропин, глюкагон. С некоторыми из гормонов белково-пептидной природы мы познакомимся подробнее на протяжении статьи. Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Белковая группа

Отличается среди всех перечисленных своей разнообразностью. Вот основные гормоны, ее «населяющие»:

  • Гипоталамусовые рилизинг-факторы.
  • Тропные гормоны, вырабатывающиеся аденогипофизом.
  • Регуляторные вещества, выделяемые эндокринной тканью поджелудочной железы, — глюкагон и инсулин. Последний отвечает за должный уровень глюкозы (сахара) в крови, регулирует ее поступление в клетки мускулатуры и печени, где вещество обращается в гликоген. Если инсулин не вырабатывается или выделяется организмом недостаточно, у человека развивается сахарный диабет. Глюкагон и адреналин схожи по своему действию. Они, напротив, повышают содержание сахара в кровяной массе, способствуя распаду гликогена в печени — при этом процессе и образуется глюкоза.
  • Гормон роста. Соматотропин ответственен и за рост скелета, и за увеличение массы тела живого существа. Его недостаток приводит к аномалии — карликовости, избыток — к гигантизму, акромегалии (непропорционально большим рукам, ступням, голове).

Данный орган вырабатывает большую часть белково-пептидных гормонов:

  • Гонадотропный гормон. Стимулирует процессы в организме, связанные с размножением. Ответственен за образование половых гормонов в половых железах.
  • Соматомедин. Гормон роста.
  • Пролактин. Гормон белкового обмена, ответственен за функциональность молочных желез, а также за выработку ими казеина (белка молока).
  • Полипептидные низкомолекулярные гормоны. Эти соединения влияют уже не на дифференцировку клеток, а на определенные физиологические процессы организма. Например, вазопрессин и окситоцин регулируют артериальное давление, «следят» за работой сердца.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Синтез в поджелудочной железе

В данном органе происходит синтез белковых гормонов, контролирующих углеводный обмен в организме. Это уже упомянутые нами инсулин и глюкагон. Сама по себе данная железа — экзокринная. Она также вырабатывает ряд пищеварительных ферментов, которые затем поступают в двенадцатиперстную кишку.

Всего лишь 1 % ее клеток будет находиться в составе так называемых островков Лангерганса. К ним относятся две особые разновидности частиц, которые функционируют, как эндокринные железы. Именно они и вырабатывают альфа-клетки (глюкагон) и бета-клетки (инсулин).

Кстати, современные ученые уже отмечают, что действие инсулина не ограничивается стимуляцией обращения глюкозы в гликоген в клетках печени. Этот же гормон ответственен за некоторые процессы пролиферации и дифференцировки во всех клетках.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Синтез в почках

В данном органе вырабатывается только один вид — эритропоэтин. Функции белковых гормонов данной группы — регуляция дифференцировки эритроцитов в селезенке и костном мозге.

Что касается синтеза самой белковой группы, то это достаточно сложный процесс. В нем задействована нервная центральная система — она действует через рилизинг-факторы.

Еще в тридцатые годы прошлого века советским исследователем Завадовским М. М. была открыта система, которую он назвал «плюс-минус-взаимодействие».

Хорош пример данного закона регуляции на основе синтеза тироксина в щитовидке и синтеза в гипофизе тиреотропного гормона. Что мы видим здесь? Плюс-действие в том, что тиреотропный гормон будет стимулировать выработку щитовидной железой тироксина.

А каково же минус-действие? Тироксин, в свою очередь, подавляет выработку гипофизом тиреотропного гормона.

В результате регуляции «плюс-минус-взаимодействие» мы отмечаем поддержание в крови постоянного обмена тироксина. При его недостатке деятельность щитовидки будет стимулироваться, а при избытке — подавляться.

Действие белковой группы

Давайте проследим теперь за действием белковых гормонов:

  1. Сами по себе они не проникают в клетку-мишень. Элементы находят на ее поверхности специальные белковые рецепторы.
  2. Последние «узнают» гормон и определенным образом связываются с ним.
  3. Связка будет, в свою очередь, активировать фермент, находящийся на внутренней стороны мембраны клетки. Его название — аденилатциклаза.
  4. Данный фермент начинаем превращать АТФ в циклическую АМФ (цАМФ). В иных случаях подобным образом из ГТФ получается цГМФ.
  5. цГМФ или цАМФ далее проследует в клеточное ядро. Там она будет активировать особые ядерные ферменты, фосфорилирующие белки — негистоновые и гистоновые.
  6. Итог — активация определенного набора генов. Например, в половых клетках начинают работать те, что ответственны за выработку стероидов.
  7. Последний этап всего описанного алгоритма — соответствующая дифференцировка.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Инсулин

Инсулин — белковый гормон, известный практически каждому человеку. И не случайно — он самый изученный на сегодня.

Ответственен за многогранное влияние на обмен веществ практически во всех тканях организма. Однако главное его предназначение — регуляция концентрации глюкозы в крови:

  • Увеличивает проницаемость плазматической клеточной массы для глюкозы.
  • Активирует ключевые фазы, ферменты гликолиза — процесса окисления глюкозы.
  • Стимулирует образование из глюкозы гликогена в специальных клетках мышц и печени.
  • Усиливает синтез белков и жиров.
  • Подавляет активную деятельность ферментов, расщепляющих жиры и белки. Иными словами, обладает и анаболическим, и антикатаболическим эффектом.

Абсолютная недостаточность инсулина приводит к развитию сахарного диабета первого типа, относительная недостаточность — к развитию диабета второго типа.

Молекулу инсулина образуют две полипептидные цепи, имеющие 51 аминокислотный осадок: А — 21, В — 30. Их соединяют два дисульфидных мостика через цистеиновые остатки. Третья дисульфидная связь располагается в А-цепи.

Инсулин человека отличается от инсулина свиньи всего одним аминокислотным остатком, от бычьего — тремя.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Гормон роста

Соматотропин, СТГ, соматотропный гормон — это все его названия. Гормон роста вырабатывается передней долей гипофиза. Его относят к полипептидным гормонам — также в этой группе пролактин и лактоген плацентарный.

Основное действие следующее:

  • У детей, подростков, молодых людей — ускорение линейного роста за счет удлинения трубчатых длинных костей конечностей.
  • Мощное антикатаболическое и анаболическое действие.
  • Усиление синтеза белка и торможение его распада.
  • Способствуют уменьшению отложений подкожных запасов жира.
  • Усиливает сгорание жира, стремится выровнять соотношение мышечной и жировой массы.
  • Повышает уровень глюкозы в крови, выступая антагонистом инсулина.
  • Участвует в углеводном обмене.
  • Воздействие на островковые участки поджелудочной железы.
  • Стимуляция поглощения костной тканью кальция.
  • Иммуностимуляция.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Кортикогормон

Другие названия — адренокортикотропный гормон, кортикотропин, кортикотропный гормон и проч. Состоит из 39-ти аминокислотных остатков. Вырабатывается базофильными клетками передней части гипофиза.

Основные функции:

  • Контроль за синтезом и секрецией гормонов коры надпочечников, пучковой области. Его мишени — кортизон, кортизол, кортикостерон.
  • Попутно стимулирует образование эстрогенов, андрогенов, прогестерона.

Белковая группа — одна из важных в семействе гормонов. Является самой разнообразной по функциям, областям синтеза.

Источник: https://FB.ru/article/386762/belkovyie-gormonyi-opisanie-svoystva-funktsii-i-stroenie

Эффективность белковых гормонов в организме

Популярный отрывок из определения жизни Ф. Энгельса о том, что «это есть способ существования белковых тел» полностью соответствует действительности.

Без протеинов различных размеров существование действительно невозможно.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Однако не каждый сможет перечислить, какие именно функции выполняют белки в организме.

Что такое белковые гормоны?

Гормоны – вещества, которые выделяются клетками без нарушения их целостности, и попадают непосредственно в кровь.

Механизм действия белковых гормонов реализуется через непосредственное влияние на органы-мишени или воздействие на другие железы организма. Они синтезируются в виде предшественников, но после определенных химических реакций становятся активными и выполняют свою работу.

Белковые гормоны – цепочки аминокислот, соединенных пептидными связями. Число звеньев в одной молекуле вещества не превышает 200.

Гормоны, являющиеся по химической природе белками или гликопротеидами (белок и углеводный компонент), производятся аденогипофизом, гипоталамусом, паратиреоидными железами и клетками поджелудочной железы.

Читайте также:  Гипогликемия при сахарном диабете 2 типа: виды, симптомы и лечение

Основные функции инсулина

Инсулин — белковый гормон, который секретируется поджелудочной железой. Основной его функцией является поддержание определенного уровня глюкозы в крови.

  • Инсулин реализует свое действие на органы-мишени через рецепторы в тканях.Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

В мышцах этот гормон:

  • активирует транспорт глюкозы в клетки;
  • стимулирует синтез гликогена;
  • активирует доставку аминокислот в ткань;
  • стимулирует синтез белка.

В печени инсулин:

  • активирует синтез гликогена из глюкозы;
  • подавляет образование гликогена из неуглеводных продуктов;
  • стимулирует синтез жирных кислот и ЛПОНП.

ЛПОНП – липопротеины очень низкой плотности, образуются в печени, работают транспортировщиками липидов в организме (триглицеридов, фосфолипидов, холестерина и его эфиров).

В жировой ткани этот белковый гормон:

  • «пропускает» глюкозу в клетки;
  • стимулирует расщепление жиров;
  • усиливает синтез жирных кислот.

Паратиреоидный гормон

Паратиреоидный гормон вырабатывается железами, находящимися на задней поверхности щитовидной железы. Их количество в организме от 3 до 6. Каждая из них имеет размер чуть больше спичечной головки, однако все вместе они регулируют обмена кальция и фосфора.

Основная задача паратиреоидного гормона – поддержание постоянной концентрации в крови ионизированного кальция.

Он воздействует на кости тел трубчатых костей (бедренные, локтевые, плечевые и т.д.), активируя разрушение матрицы, благодаря чему усиливается поступление кальция в кровь.

В почках регуляторная функция этого белка реализуется через:

  • усиление выведения фосфатов;
  • задержание ионов кальция;
  • усиление экскреции калия, натрия, хлорида, сульфатов;
  • перевод витамина D3 в активную форму.

В кишечнике паратгормон усиливает всасывание кальция при наличии витамина D.

Функции соматотропина

Белковый гормон соматотропин производятся клетками аденогипофиза, расположенного в головном мозге. Он выполняет анаболическую функцию, стимулирует рост. Действие соматотропина заключается в следующем:

  • отвечает за рост костей в длину;
  • увеличивает синтез белка в мышцах, костях, хряще, печени;
  • действует на жировой обмен, сначала активируя синтез жиров, затем их расщепление;
  • инсулиноподобный эффект (стимулирует поглощение глюкозы клетками).

За что отвечает тиреотропин

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Тиреотропный гормон вырабатывается аденогипофизом, основное действие направлено на процессы, происходящие в щитовидной железе:

  • стимуляция кровоснабжения;
  • рост и размножение клеток железы;
  • стимуляция захвата йода;
  • активация выработки гормонов тироксина и трийодиронина.

Роль гонадотропина в организме

Гонадотропины производятся аденогипофизом и хорионом. К ним относят:

  • фолликулостимулирующий гормон (ФСГ);
  • лютеинизирующий гормон (ЛГ);
  • хорионический гонадотропин.

ЛГ и ФСГ также относятся к белковым и пептидным гормонам и вырабатываются как в организме женщины, так и мужчины.

У представительниц прекрасного пола ФСГ помогает созревать яйцеклеткам в яичниках и преобразует мужские половые гормоны в эстрогены, ЛГ вызывает овуляцию, стимулирует выработку женских половых гормонов.

У мужчин ФСГ вызывает выработку сперматозоидов, транспорт тестостерона к яичкам, а ЛГ работает на синтез тестостерона и его предшественников.

Хорионический гонадотропин имеет другое название – гормон беременности. Он вырабатывается после имплантации оплодотворенной яйцеклетки в матку.

Его задача заключается в поддержании желтого тела в яичнике. Это обеспечивает сохранение беременности до тех пор, пока плацента не возьмет на себя эту функцию.

Функции вазопрессина

Гормон гипоталамуса вазопрессин имеет малый размер молекул – в них всего 9 аминокислот, однако оказывает значительное влияние на весь организм. Основная функция – регуляция водного обмена за счет уменьшение количества выделяемой мочи. Этот гормон также:

  • предотвращает массивные кровопотери;
  • формирует питьевое поведение;
  • способствует тромбообразованию;
  • стимулирует выработку инсулина, синтез гликогена.

Функции окситоцина

Окситоцин также относят к гипоталамическим гормонам. По своей структуре он похож на вазопрессин.

Окситоцин работает в женском организме, воздействуя непосредственно на органы-мишени:

  • на мышечный слой матки в конце беременности, заставляя ее сокращаться;
  • на мышцы протоков молочной железы, вызывая выделение молока;
  • на жировую ткань, стимулируя потребление глюкозы и выработку жиров.

Регуляторная и сигнальная функции

Сигнальная и регуляторная функции белков предназначены для координации действий как самих клеток, так и их частей в живом организме. Они направляют рост, развитие, передачу генетической информации, защиту от неконтролируемого размножения отдельных клеток и запрограммированную гибель.

С сигнальной функцией связаны гормоны, цитокины, факторы роста.

Гормоны соединяются с рецептором. Это служит сигналом к запуску в клетках-мишенях определенных химических реакций.

Цитокины – белки, определяющие, будет ли клетка дальше жить и размножаться. Они вызывают процесс естественной гибели клеток или стимулируют их рост. Факторы роста действуют подобным образом.

Регуляторная функция белков реализуется через прием и передачу информации в организме. Так одни вещества контролируют химические реакцтт других.

  • К регуляторным белкам относят: белки-гормоны, белки-рецепторы, соединения внутри клеток.
  • Рецепторная функция белков связана с восприятием информации через присоединение веществ к рецептору и в соответствии с ней изменения метаболизма клеток.
  • Регуляторные белки отвечают за синтез веществ и передачу сигнала внутри клеток.

Транспортная и защитная функция

Рассматривать эти функции следует вместе, так как часть из них выполняют одни и те же белки крови. Защитная направлена на сохранение устойчивости организма в ответ на негативные влияния.

Транспортная функция заключается в доставке к органам питательных веществ, гормонов, лекарственных препаратов, выведение продуктов обмена.

В крови циркулируют альфа, бета и гамма-глобулины. Пептиды фракции альфа 1 уничтожают инфекционных агентов. Альфа-2 и бета-глобулины переносят различные вещества.

Белки из группы гамма-глобулинов – антитела, которые вырабатываются B-лимфоцитами в ответ на проникновение инфекции. В их задачу входит связывание бактерий, вирусов и выведение из организма.

  1. Белки альбумины крови транспортируют молекулы питательных веществ, гормонов, лекарств, выполняют антитоксическую функцию и удерживают воду в кровеносном русле.
  2. Наиболее известный транспортный протеин – это гемоглобин, переносящий кислород к органам и тканям и забирающий углекислый газ.
  3. Он входит в так называемые изофункциональные белки – модификации вещества, выполняющие одну функцию, но имеющие различия в строении.
  4. Выделяют 2 типа взрослого гемоглобина и один эмбриональный.

Моторная и запасная функции

Моторная функция белков связана с движениями организма. Сократительные функции, характерные для мышечных клеток, обеспечиваются белками актином и миозином.

За перемещение в пространстве отвечают белки поперечнополосатой скелетной мускулатуры. Работу сердца, легких, сосудов и других мышечных внутренних органов осуществляют гладкомышечные белковые волокна.

Перемещение клеток (например, движение лейкоцитов в крови) обеспечивается белковыми жгутиками на поверхности мембран. Транспорт веществ в клетку и внутри нее организуют белки кинезины, динеины.

Запасная функция реализуется у животных и растений. Она заключается в хранении протеинов как источника энергии в семенах и яйцеклетках.

Опорная и структурная функция

Самая большая по объему группа белков организма выполняет структурную и опорную функцию. Они:

  • образуют все элементы клеток,
  • придают форму живому организму;
  • создают защитную оболочку, изолируя внутреннюю среду.

Вещества образуют ткани скелета, связочного аппарата, хрящей, ногтей и зубов. К таким белкам относятся: коллаген, актин, тубулин, эластин, кератин, хитин.

Каталитическая или ферментативная функция

Катализ – ускорение химических реакций, которое достигается путем введения вещества-катализатора. Некоторые белки могут оказывать непосредственное влияние на химические реакции.

Эти процессы происходят как в клетках, так и за их пределами. Катализаторы классифицируют по типу реакций, на которые они влияют.

Например, вещества трансферазы отвечают за транспорт фрагментов вещества, лигазы связывают молекулы химическими связями, оксиредуктазы отвечают за окисление и восстановление.

Изоферменты – вещества, ускоряющие одну и ту же реакцию, но имеют разную химическую формулу. Их тоже относят к изофункциональным белкам.

Источники белка

Белки попадают в организм человека с пищей. В пищеварительном тракте они расщепляются до исходных аминокислот, из которых потом происходит образование нужных организму белков.

Все протеины собираются из различных комбинаций 20 аминокислот, 12 из которых может синтезироваться в организме человека.

Но остальные 8 поступают только с животной пищей. Восполнение этих аминокислот за счет растительных белковых продуктов невозможно. При дефиците нужных веществ:

происходит распад собственных тканей организма;
нарушаются процессы восстановления клеток;
снижается иммунитет;
возникает анемия;
часто возникают затяжные инфекции;
возникают безбелковые отеки.

Ограничение или отказ от животного белка представляет наибольшую опасность в детском возрасте, угрожая нарушением роста и развития.

Одной из задач правильного питания является обеспечение потребности организма в белке. Отказ от животной пищи или переход на определенный вид продуктов (например, фрукторианство, сыроедение) негативно сказывается на состоянии здоровья.

Источник: https://EndokrinnayaSistema.ru/gormony/funkcii-belkov.html

Функции белков в организме

Функции белков в природе универсальны. Белки входят в состав всех живых организмов. Мышцы, кости, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, шерсть, кровь — все это белковые вещества.

Растения синтезируют белки из углекислого газа и воды за счет фотосинтеза. Животные организмы получают, в основном, готовые аминокислоты с пищей и на их базе строят белки своего организма.

Ни один из известных нам живых организмов не обходится без белков.

Белки служат питательными веществами, они регулируют обмен веществ, исполняя роль ферментов – катализаторов обмена веществ, способствуют переносу кислорода по всему организму и его поглощению, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечного сокращения, участвуют в передаче генетической информации и т.д.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

1. Каталитическая (ферментативная) функция

Каталитическая функция — одна из основных функций белков. Абсолютно все биохимические процессы в организме протекают в присутствии катализаторов – ферментов. Все известные ферменты представляют собой белковые молекулы.

Белки – это очень мощные катализаторы. Они ускоряют реакции в миллионы раз, причем для каждой реакции существует свой фермент.

  1. В настоящее время известно свыше 2000 различных ферментов, которые являются биологическими катализаторами.
  2. Например, фермент пепсин расщепляет белки в процессе пищеварения.
  3. Даже такая простая реакция как гидратация углекислого газа катализируется ферментом карбоангидразой.
  4. Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), а также репликации ДНК и матричного синтеза РНК.

2. Транспортная функция 

  • Некоторые белки способны присоединять и переносить (транспортировать) различные вещества по крови от одного органа к другому и в пределах клетки.
  • Белки транспортируют липиды (липопротеиды), углеводы (гликопротеиды), ионы металлов (глобулины), кислород и углекислый газ (гемоглобин), некоторые витамины, гормоны и др.
  • Например, альбумины крови транспортируют липиды и высшие жирные кислоты (ВЖК), лекарственные вещества, билирубин.
Читайте также:  Макропролактин — что это и норма в процентах у женщин

Белок эритроцитов крови гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин.

Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород, необходимый для обеспечения окислительных процессов в тканях.

Белок миоглобин запасает кислород в мышцах.

Специфические белки-переносчики обеспечивают проникновение минеральных веществ и витаминов через мембраны клеток и субклеточных структур.

3. Защитная функция 

Защитную функцию выполняют специфические белки (антитела — иммуноглобулины), которые вырабатываются иммунной системой организма. Они обеспечивают физическую, химическую и иммунную защиту организма путем связывания и обезвреживания веществ, поступающих в организм или появляющихся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов.

Например, белок плазмы крови фибриноген участвует в свертывании крови (образовывает сгусток). Это защищает организм от потери крови при ранениях.

Альбумины обезвреживают ядовитые вещества (ВЖК и билирубин) в крови.

Антитела, вырабатываемые лимфоцитами, блокируют чужеродные белки. Интерфероны — универсальные противовирусные белки.

Многие живые существа для обеспечения защиты выделяют белки, называемые токсинами, которые в большинстве случаев являются сильными ядами. В свою очередь, некоторые организмы способны вырабатывать антитоксины, которые подавляют действие этих ядов.

4. Сократительная (двигательная) функция

Важным признаком жизни является подвижность, в основе которой лежит данная функция белков, таких как актин и миозин – белки мышц. Кроме мышечных сокращений к этой функции относят изменение форм клеток и субклеточных частиц.

B результате взаимодействия белков происходит передвижение в пространстве, сокращение и расслабление сердца, движение других внутренних органов.

5. Структурная функция

Структурная функция — одна из важнейших функций белков. Белки играют большую роль в формировании всех клеточных структур.

Белки – это строительный материал клеток. Из них построены опорные, мышечные, покровные ткани.

Некоторые из них (коллаген соединительной ткани, кератин волос, ногтей, эластин стенок кровеносных сосудов, фиброин шелка и др.) выполняют почти исключительно структурную функцию.

Кератин синтезируется кожей. Волосы и ногти – это производные кожи.

В комплексе с липидами белки участвуют в построении мембран клеток и внутриклеточных образований.

6. Гормональная (регуляторная) функция 

Регуляторная функция присуща белкам-гормонам (регуляторам). Они регулируют различные физиологические процессы.

Например, наиболее известным гормоном является инсулин, регулирующий содержание глюкозы в крови. При недостатке инсулина в организме возникает заболевание, известное как сахарный диабет.

В плазме некоторых антарктических рыб содержатся белки со свойствами антифриза, предохраняющие рыб от замерзания, а у ряда насекомых в местах прикрепления крыльев находится белок резилин, обладающий почти идеальной эластичностью. В одном из африканских растений синтезируется белок монеллин с очень сладким вкусом.

7. Питательная (запасная) функция

Питательная функция осуществляется резервными белками, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества.

Например: казеин, яичный альбумин, белки яйца обеспечивают рост  и развитие плода, а белки молока служат источником питания для новорожденного.

8. Рецепторная (сигнальная) функция

Некоторые белки (белки-рецепторы), встроенные в клеточную мембрану, способны изменять свою структуру под воздействием внешней среды. Так происходит прием сигналов извне и передача информации в клетку.

Например, действие света на сетчатку глаза воспринимается фоторецептором родопсином.

Рецепторы, активизируемые низкомолекулярными веществами типа ацетилхолина, передают нервные импульсы в местах соединения нервных клеток.

 9. Энергетическая функция

Белки могут выполнять энергетическую функцию, являясь одним из источников энергии в клетке (после их гидролиза). Обычно белки расходуются на энергетические нужды в крайних случаях, когда исчерпаны запасы углеводов и жиров.

При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии. Но в качестве источника энергии белки используются крайне редко. Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Источник: https://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/belki/funkcii-belkov-v-organizme.html

Функции и роль белков в организме

Белки в организме человека — это основной материал для развития и роста всех без исключения клеток. Самые разнообразные функции белка в организме не компенсируются другими элементами, поскольку именно в них содержаться незаменимые аминокислоты. Самая важная роль белков в организме заключается в том, что они участвуют в репликации молекул ДНК и РНК.

Жизнь без белка невозможна. Значение белков для организма заключается в том, что они служат материалом для построения клеток, тканей и органов, образования ферментов, большинства гормонов, гемоглобина и других веществ, выполняющих в организме важнейшие функции.

Белки и их роль в организме заключается также в том, что они участвуют в защите организма от инфекций, а также способствует усвоению витаминов и минеральных веществ. Наша жизнедеятельность связана с непрерывным расходом и обновлением белка. Чтобы уравновесить эти процессы, потери белка нужно ежедневно восполнять.

Он в отличие от жиров и углеводов не накапливается и не синтезируется в организме из других пищевых веществ, то есть получить белок можно только с едой.

Усвоение белка организмом начинается в желудке и продолжается в полости тонкой кишки. Следовательно, заболевания поджелудочной железы и тонкой кишки отрицательно отражаются на этом процессе. Далее вы сможете узнать, как усваивается белок в организме человека и как происходит его расходование.

В свою очередь, при длительном и выраженном дефиците пищевого белка нарушается образование пищеварительных соков и особенно ферментов — сначала в поджелудочной железе, а затем в желудке и тонкой кишке. Это приводит к возникновению поносов, не связанных с кишечной инфекцией.

Необходимо знать, где содержится много белка для того, чтобы правильно формировать состав своего дневного рациона. Сведения о содержании белка в основных продуктах питания приведены в таблице. Из неё вы сможете получить основные сведения о том, где содержатся белки в еде на вашем столе.

Таблица — Содержание белка в 100 граммах съедобной части продуктов:

Количество блека, г Пищевые продукты
Очень большое (более 15) Творог нежирный, мясо животных и птиц, большая часть сортов рыбы, морепродукты, яичный белок, соя, горох, фасоль, орехи
Большое (10-15) Сыр, творог жирный, свинина мясная и жирная, цельные яйца, крупа манная, гречневая, овсяная, пшено, мука пшеничная, макароны
Умеренное (5-9,9) Хлеб ржаной и пшеничный, крупа перловая, рис, зеленый горошек
Малое (2-4,9) Молоко, кефир, сливки, сметана, мороженое сливочное, шпинат, капуста цветная, картофель
Очень малое (0,4-1,9) Масло сливочное, почти все овощи, фрукты, ягоды и грибы

Чтобы быстро рассчитать, сколько белка вы получите, съев то или иное блюдо, следует знать, что 10 граммов белка содержится в следующих продуктах:

  • 50 граммов говяжьего или куриного мяса, творога жирностью 4 %;
  • 55 граммов ставриды, скумбрии;
  • 60 граммов трески, хека, карпа;
  • 70 граммов свинины мясной, творога жирного;
  • 80 граммов цельных яиц (две штуки без скорлупы), гречневой крупы;
  • 85 граммов вареной колбасы;
  • 90 граммов сосисок, овсяной крупы, пшена, макаронных изделий;
  • 100 граммов гороха отварного
  • 100 граммов манной и ячневой крупы;
  • 125 граммов хлеба пшеничного;
  • 140 граммов риса;
  • 200 граммов зеленого горошка;
  • 350 граммов молока, сметаны, кефира жирного;
  • 500 граммов картофеля, капусты белокочанной;
  • 700 граммов моркови, свеклы;
  • 2,5 килограмма яблок, груш.

Нужно учитывать не только количество, но и качество — биологическую ценность белков, которая зависит от содержания в нем аминокислот. Всего в состав белков может входить свыше 20 аминокислот, но только восемь из них не образуются в организме, поэтому должны поступать с пищей. Такие аминокислоты называют незаменимыми.

Чтобы пищевой белок усваивался полностью, аминокислоты должны находиться в нем в определенном соотношении. Недостаток даже одной аминокислоты способен помешать полноценному участию всех остальных в построении белков организма. Пищевая и биологическая ценность белков рассчитывается по специальным таблицам.

Замечено, что в питании значительной части населения наблюдается дефицит трех незаменимых аминокислот: лизина, метионина, триптофана — и производной последнего — серотонина. Многие задаются вопросом о том, зачем организму белок в большом количестве, если происходит процесс похудания. И это очень опасная ошибка.

Продукты животного происхождения гораздо богаче указанными веществами. Поэтому животные белки не только хорошо усваиваются, но и существенно улучшают усвоение растительных белков, что позволяет сбалансировать аминокислотный состав пищи во время еды.

Нельзя исключать из рациона мясо, даже если вы очень сильно стремитесь похудеть.

Белки в питании человека: влияние на организм

К числу биологически ценных белков в питании человека, отличающихся сбалансированностью аминокислот и хорошей усвояемостью, относятся белки яиц и молочных продуктов, а также мяса и рыбы, за исключением соединительной ткани. Влияние белков на организм человека во многом зависит от их качества и поступающего с пищей количества.

Менее полноценны растительные белки, аминокислотный состав которых недостаточно сбалансирован.

Кроме того, белки многих растительных продуктов трудно перевариваются, так как заключены в оболочки из клетчатки и других веществ, препятствующих действию пищеварительных ферментов.

Это особенно относится к бобовым, грибам, орехам, крупам из цельных зерен. Из белков животного происхождения в тонкой кишке всасывается более 90 % аминокислот, а из белков растительного происхождения — лишь 70-80 %.

Расчет того, сколько белка организм усваивает, зависит от качества потребляемых продуктов и их происхождения. Животные белки усваиваются лучше в 1,5 раза, чем белки растительного происхождения.

Быстрее всего перевариваются белки молочных продуктов, яиц и рыбы, затем мяса (белки говядины быстрее, чем белки свинины и баранины), хлеба и круп, причем активнее белки манной крупы и пшеничного хлеба из муки высшего сорта.

Из коллагена (белка соединительной, хрящевой и костной ткани) получают желатин, применяемый для приготовления желеобразных блюд. По аминокислотному составу желатин неполноценен, но переваривается легко.

Блюда с использованием желатина рекомендуется включать в рацион больных, перенесших операцию на органах пищеварения, при желудочно-кишечных кровотечениях, челюстно-лицевых травмах и т. д.

Какую роль выполняют белки-гормоны в организме человека?

Наиболее сбалансированным является аминокислотный состав белков яиц, молочных продуктов, мяса и рыбы. Это продукты, где содержится белок, также перевариваются быстрее, чем остальные белки.

Тепловая обработка ускоряет переваривание белков, что подтверждается на примере вареных и сырых яиц. Белки лучше усваиваются при длительном разваривании или измельчении продуктов. Особенно это характерно для растительных белков. Правда, избыточное нагревание может отрицательно влиять на аминокислоты.

Так, биологическая ценность казеина (молочного белка, содержащегося в твороге) снижается на 50 % при нагреве до температуры 200 °С. А при сильном и длительном нагреве богатых углеводами продуктов в них уменьшается количество лизина, доступного для усвоения.

Именно этим объясняется рекомендация замачивать крупы перед варкой, чтобы сократить время приготовления каш.

Тепловая обработка и измельчение продуктов улучшают переваривание белка.

Сказанное выше еще раз подтверждает мнение, согласно которому для удовлетворения аминокислотных потребностей организма целесообразнее сочетать разные продукты.

Например, если есть пшеничный хлеб с молоком, суммарный аминокислотный состав белка становится биологически более ценным, чем при употреблении хлеба без молока.

По той же причине вполне оправданно сочетание каш с молоком или приготовление молочных крупяных супов, молочной лапши и т. д.

Также стоит разобраться, где больше всего содержится белка в продуктах растительного происхождения. Самые ценные из растительных белков содержатся в гречихе, бобовых, картофеле, рисе и ржаном хлебе.

Сравнительно выгодны в данном отношении мучные изделия с творогом (вареники, сочники) или мясом (пельмени, пирожки с мясом и т. д.), тогда как сочетание теста с рисом и другими крупами менее оправданно.

Биологическая ценность белков возрастает при сочетании зерновых, бобовых и мясомолочных продуктов.

Для повышения белковой полноценности питания выпускают хлебобулочные изделия, обогащенные обезжиренным молоком или молочной сывороткой, яичные и молочные макаронные изделия.

Также существуют специальные сухие концентраты с высоким содержанием легкоусвояемых белков, используемые для питания тяжелобольных.

Впрочем, в отдельных случаях возникает необходимость ограничить потребление белка, например при недостаточности почек или печени. Для этого используют специальные малобелковые крупяные, макаронные и хлебобулочные изделия.

Белок — совершенно незаменимая часть питания. Как бы вы ни перестраивали свой рацион, никогда значительно не уменьшайте количество белка: он необходим вашему организму. Далее разберем, сколько человеку нужно белка для полноценного удовлетворения суточных потребностей.

При каждом приеме пищи старайтесь сочетать менее ценные растительные белки (хлеб, каши, : макароны) с белками животного происхождения (молоко, творог, сыр, мясо, рыба, яйца).

Сколько белка надо в день, можно рассчитать по установленным санитарным нормам. Согласно современным российским нормам для не занятых физическим трудом и спортом здоровых мужчин и женщин в возрасте 18-29 лет потребность в белке составляет в среднем 1 граммов на 1 килограммов нормальной для данного человека массы тела.

При этом доля животных белков должна составлять не менее 55 % от общего количества белка. Некоторые считают эти рекомендации завышенными.

Но не вызывает сомнения тот факт, что в рационе людей, перенесших обширные хирургические вмешательства или серьезные травмы, при ожоговой болезни, переломах костей, заболеваниях органов пищеварения (таких, как хронические энтериты и панкреатиты, состояния после резекции тонкой кишки и желудка и др.), нагноительных заболеваниях легких, активном туберкулезе, злокачественных опухолях, кровопотерях, приеме кортикостероидных и анаболических гормонов и т. д., а также для пациентов, выздоравливающих после тяжелых инфекций, потребление животного белка может быть увеличено до 55-60 %.

Однако даже в этих случаях количество белка, поступающего в организм, как правило, не должно превышать 120-130 граммов в сутки. Сколько белков надо потреблять — зависит от образа жизни, физических нагрузок, состояния здоровья и многих других факторов.

Белки в организме выполняют функцию восстановления при хронических воспалительных процессах. Потребление белка ограничивают при печеночной и почечной недостаточности, подагре и некоторых других заболеваниях.

Так, в малобелковых диетах, назначаемых при хронической почечной недостаточности, его содержание должно составлять только 20-40 граммов, из которых 65-70 % могут быть животного происхождения.

В отдельных случаях возможно даже временное исключение белка из рациона.

Недостаток белка в организме наблюдается при длительном нарушении баланса между поступлением и распадом белка в организме, когда процесс распада начинает преобладать.

Ее причина заключается в малом потреблении белка с пищей или в преимущественном потреблении белков низкой биологической ценности, которые характеризуются дефицитом незаменимых аминокислот. При этом рацион может удовлетворять потребность организма в энергии за счет углеводов и жиров.

Однако энергетическая недостаточность усугубляет нехватку белков: белки начинают расходоваться на энергетические затраты организма, а усвоение поступающего с пищей белка ухудшается.

При нарушении принципов рационального питания, что может быть вызвано неблагоприятными социально-экономическими факторами или увлечением физиологически не обоснованными диетами, возникает так называемая алиментарная белковая недостаточность. Но чаще белковая недостаточность обусловлена различными заболеваниями.

Переваривание и всасывание белка нередко нарушаются при болезнях органов пищеварения, особенно поджелудочной железы и кишечника.

Повышенный расход или потери белка наблюдаются при активном туберкулезе, инфекционных заболеваниях, болезнях почек, тяжелых травмах и операциях, обширных ожогах, злокачественных новообразованиях, массивных кровопотерях и т. д.

При болезнях печени или почек к данному состоянию могут привести излишне продолжительные малобелковые диеты.

Здоровому взрослому человеку в сутки нужно потреблять около 80-90 граммов белка, половина из которых должна приходиться на долю: животных продуктов.

Белковая недостаточность способствует ухудшению работы пищеварительной системы (особенно печени и поджелудочной железы), эндокринной, кроветворной, иммунной и других систем организма, атрофии мышц.

Организм начинает менее эффективно усваивать другие пищевые вещества, что ведет к появлению соответствующих дефицитных состояний, например гиповитаминозов.

Снижаются работоспособность и сопротивляемость инфекциям, замедляется выздоровление при различных заболеваниях, в частности заживление ран после операций и травм.

Вреден и избыток белка в организме, поскольку вызывает перегрузку печени и почек продуктами его распада. Избыток животных белков способствует накоплению в организме мочевой кислоты, что служит фактором риска развития почечнокаменной болезни и подагры.

Источник: https://violetnotes.com/?p=1057

Многообразие функций белков

Вопрос 1. Чем объясняется многообразие функций белков?Уникальные свойства белков заложены в колоссальном разнообразии пространственного строения их молекул. Это разнообразие белков определяется огромным числом возможных сочетаний аминокислотных остатков в длинных, состоящих, как правило, из нескольких сотен остатков, полипептидных цепях белков.

Как известно, в состав белков может входить 20 видов аминокислот. Белки образуют различные соединения с различными веществами. Кроме того, белки могут иметь пространственную структуру молекулы. Установлено, что белки могут иметь различные размеры и форму. Многие белки содержат в своём составе такие металлы, как железо, цинк, медь и др.

Все это способствует тому, что белки выполняют множество функций.

Вопрос 2. Какие функции белков вам известны?1. Строительная (пластическая) функция. Белки являются непременным компонентом всех биологических мембран, составляют основу цитоскелета, входят в состав соединительных тканей, волосяного покрова, т.е. обеспечивают «строительную» функцию.2. Ферментативная функция.

Обладая, прежде всего, ярко выраженной каталитической способностью, они в качестве ферментов детерминируют интенсивность всех метаболических процессов в клетке и организме в целом. Белки служат ферментами, т. е. биологическими катализаторами. Примером может служить амилаза, расщепляющая крахмал до моносахаридов; пепсин, расщепляющий белки на пептиды.3.

Сократительная (двигательная) функция). Все виды движения, начиная с движений жгутиков бактерий и кончая движениями пальцев пианиста, обеспечиваются работой «белковых моторов» (сократительные белки). Сократительные свойства белков актина и миозина лежат в основе работы мышц.4. Транспортная функция.

Белки участвуют в транспорте молекул и ионов в пределах организма (гемоглобин переносит кислород из легких к органам и тканям, альбумин сыворотки крови участвует в транспорте жирных кислот).5. Защитная функция. Она заключается в предохранении организма от повреждений и вторжения чужеродных белков и бактерий.

Белки-антитела, вырабатываемые лимфоцитами, создают защиту организма от чужеродной инфекции, тромбин и фибрин участвуют в образовании тромба, тем самым, помогая организму избежать больших потерь крови.6. Регуляторная функция. Белки-гормоны участвуют в регуляции активности клетки и всех жизненных процессов организма.

Так, инсулин регулирует уровень сахара в крови и поддерживает его на определенном уровне.7. Сигнальная функция. Белки формируют ионные каналы и осуществляют восприятие, трансформацию и передачу разнообразных внешних сигналов (белки-рецепторы).8. Энергетическая функция. Она реализуется белками крайне редко. При полном расщеплении 1г белка способно выделиться 17,6кДж энергии.

Однако белки для организма — очень ценное соединение. Поэтому расщепление белка происходит обычно до аминокислот, из которых строятся новые полипептидные цепочки. Они же осуществляют иммунологическую защиту от чужеродных соединений и патогенных микроорганизмов (защитные белки-иммуноглобулины).

Вопрос 3. Какую роль играют белки-гормоны?Белки-гормоны контролирует физиологическую активность тканей и органов и всех жизненных процессов всего организма. Так, в организме человека соматотропин участвует в регуляции роста тела, инсулин поддерживает на постоянном уровне содержание глюкозы в крови.

Вопрос 4. Какую функцию выполняют белки-ферменты?Белки-ферменты играют роль катализаторов, т. е. ускоряют химические реакции в сотни миллионов раз. Ферменты обладают строгой специфичностью по отношению к веществу, вступающему в реакцию. Каждая реакция катализируется своим ферментом.

Вопрос 5. Почему белки редко используются в качестве источника энергии?Мономеры белков аминокислоты — ценное сырье для построения новых белковых молекул.

По-этому полное расщепление полипептидов до неорганических веществ происходит редко.

Следовательно, энергетическая функция, заключающаяся в выделении энергии при полном расщеплении, выполняется белками только в исключительных случаях, когда организм испытывает недостаток жиров или углеводов.

Источник: http://buzani.ru/biologiya/a-a-kamenskij-9kl/311-1-5-funktsii-belkov

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector