Білки. Частина 1. Загальні відомості про білки.

У першій частині огляду, присвяченого білкам, ми докладно розповімо про історію відкриття і вивчення, а також структуру і синтезі білка в організмі

Білки належать до найважливіших і незамінних компонентів їжі. І хоча роль білків в організмі людини ще повністю не вивчена, з ними пов'язують процеси обміну речовин, здатність до зростання і розмноження, діяльність нервової системи. Білки виконують в організмі ряд найважливіших функцій, до яких відносять структурну, живильну, захисну, гормональну та інші. Більш детально ми зупинимося на їх функціях в наступній частині нашого огляду, а зараз розповімо про історію відкриття і вивчення протеїнів, а також їх структурі і синтезі в організмі.

Історія відкриття та вивчення білків

Історія цілеспрямованого вивчення білків почалася в XVIII столітті, коли в результаті робіт французького хіміка Антуана Франсуа де Фуркруа та інших вчених з вивчення таких речовин як альбумін, фібрин і глютен, білки були виділені в окремий клас молекул.

У 1836 році з'явилася перша модель хімічної будови білків. Ця модель була запропонована Мулдер на підставі теорії радикалів, і до кінця 1850-х вона залишалося загальновизнаною. А всього через 2 роки в 1838 році білкам було дано сучасну назву - протеїни. Його запропонував працівник Мулдера Якоб Йенс Берцеліус.
До кінця XIX століття було досліджено більшість амінокислот, що входять до складу білків, що мабуть і послужило поштовхом до того, що в 1894 році німецький вчений Альбрехт Коссель висунув теорію, згідно з якою саме амінокислоти є основними структурними елементами білків.

На початку XX століття припущення Косселя було експериментально доведено німецьким хіміком Емілем Фішером.

У 1926 році американський хімік Джеймс Самнер довів, що фермент уреаза, що виробляється в організмі відноситься до білків. Своїм відкриттям він відкрив дорогу до усвідомлення важливості ролі играемой білками в організмі людини.

У 1949 році Фред Сенгер отримав амінокислотнихпослідовність гормону інсуліну і тим самим довів, що білки - це лінійні полімери амінокислот.

У 1960-х роках були отримані перші просторові структури білків, засновані на дифракції рентгенівських променів на атомарному рівні.

Наукові роботи з вивчення цього високомолекулярного органічного речовини продовжується і в наші дні. Існує навіть окрема наука про протеїнах - протеоміка.

Структура і синтез білка

Білки (або протеїни) відносять до високомолекулярних органічних речовин. Структурно молекула білка складається з сотні або більше, з'єднаних в ланцюжок пептидного зв'язком, амінокислот. Існування великої кількості різних амінокислот і безліч комбінацій за їх з'єднанню дають у сумі величезну кількість варіантів білків.


Відомо, що в кожному живому організмі амінокислотний склад білків визначається його власним генетичним кодом. Наприклад, у людському організмі зустрічається більше 5 мільйонів різних білків, причому жоден з них не ідентичний білкам будь-якого іншого живого організму. Для побудови усього цього різноманіття білків, необхідно наявність всього 22 амінокислот, які і є генетичним кодом людини. На перший погляд здається неймовірним той факт, що комбінації всього двох десятків амінокислот утворюють в організмі людини 5 мільйонів різних видів білка, але це лише вказує на надзвичайно складну структуру їх молекул.

З 22 амінокислот складових генетичний код людини, 9 вважаються незамінними, так як вони не синтезуються в організмі людини і повинні надходити до нього з їжею. До них відносяться: гістидин, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, фенілаланін, треонін, триптофан і валін. А амінокислоти аланін, аргінін, аспарагін, карнітин, цистеїн, цистин, глутамінова кислота, глутамін, гліцин, гидроксипролин, пролін, серин, тирозин не є незамінними, і можуть синтезуватися в організмі в реакціях трансамінаціі (синтез з інших амінокислот).

Крім перерахованих 22 амінокислот, в організмі людини зустрічаються ще понад 150 інших. Перебуваючи в різних клітинах і тканинах, будучи у вільному або зв'язаному вигляді, вони відрізняються від 22 вищеперелічених тим, що ніколи не входять до складу білків організму.

Для побудови в організмі білкової молекули важливо наявність всіх амінокислот і кількісні пропорції між ними. При зменшенні кількості будь-який з амінокислот пропорційно зменшується ефективність всіх інших амінокислот у процесі синтезі білка. А в разі відсутності хоча б однієї з незамінних, синтез буде не можливий.

А якщо процес синтезу відбуватися не буде, то амінокислоти, одержувані з їжі, можуть використовуватися, лише як джерело енергії. Є кілька важливих причин, через які подібний варіант для організму не ефективний. По-перше, амінокислоти - це незамінна сировина для синтезу корисних організму білків (у тому числі гормонів і ферментів, без яких організм не зможе повноцінно функціонувати). По-друге, як сировина для отримання енергії більш ефективним буде використовувати жири або вуглеводи, так як ККД цього процесу незрівнянно вище. А по-третє, продукти розпаду, що утворюються при згорянні білків, накопичуючись, отруюють організм.

Перейти до наступних частинах:

Білки. Частина 2. Функції білків. Дефіцит і надлишок білка в організмі

Білки. Частина 3. Потреба організму в білку. Вміст білків в продуктах





UpDog logo  Proudly hosted with UpDog.