Какова роль белков в организме человека: Ошибка 403 — доступ запрещён

Какова роль белков в организме человека. Функции белков

21

О фитнесе с любовью
14.12.2016

Рада новой встрече с вами, дорогие читатели! В рубрике О фитнесе с любовью сегодня пойдет разговор о белках. Это логичное продолжение тех тем, которые мы с вами уже обсуждали. Ведущая рубрики Елена Шамова, эксперт по фитнесу и питанию, наш друг и помощник на пути к здоровью и красоте, уже познакомила вас с основами грамотного питания. Теперь мы вместе движемся дальше: узнаем, какую роль в полноценном питании и в развитии организма в целом играет белок. Я бы даже сказала, Его Величество Белок, настолько важное, первостепенное значение он имеет для всех нас. По сложившейся доброй традиции, и эту тему для вас раскроет Елена. Передаю слово ей.

Добрый день, дорогие читатели! Ноябрьская статья Тренировка для похудения в домашних условиях нашла у вас отклик. Одна из читательниц, Оля, написала в комментариях: «Спасибо, что пишите статьи просто, доступно и понято. Я для себя подчеркнула нужное». Отклики по статьям нашим радуют.

Это самое главное: публикации блога становятся полезными для многих. Надеюсь, что и сегодняшний материал о роли белков в организме тоже не оставит вас равнодушными, а главное, кому-то поможет обрести радость жизни, стать увереннее в себе.

Что такое белок (протеин)

Начнем с того, что все живые организмы состоят, прежде всего, из протеинов (белков). Недаром, при поисках жизни на других планетах ученые, кроме воды, ищут молекулы белка, ибо это продукт жизнедеятельности живых организмов. Другими словами, белок – это основа всего живого. Это и есть главный ответ на вопрос, в чем заключается роль белков в организме.

Протеин (греч. Protos – «первостепенный», белки, полипептиды) – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот. Белок, поступая к нам из пищи, проходит длинную цепочку преобразований. Расщепляется на полипептиды (длинные связи), затем – олигопептиды, и только в конце мы получаем аминокислоты.

С каждым годом наука открывает все новые аминокислоты. До недавнего времени было известно о 150. Мы состоим всего лишь из 20 таких «кирпичиков», но их комбинации настолько разнообразны, что абсолютно одинаковых молекул белка в организме нет. В теле почти все состоит из белков: кости, кожа, волосы, ногти, гормоны, ферменты и др.

Как доказали ученые-биохимики, наши гены — это лишь инструкция к созданию индивидуальных протеинов организма.  А строительный материал должен поставляться самим организмом или попадать в него извне. То есть, мало знать, какова роль белков в организме, важно еще помнить, что получить их мы можем в основном с пищей.

Что конкретно нам дает белок, довольно подробно и доступно, даже с юмором, рассказано в этом видеоролике. Рекомендую посмотреть.

О видах аминокислот

Очень часто на вопрос, чем заменимые аминокислоты отличаются от незаменимых, я в лучшем случае слышу ответ типа: «Заменимые – это растительные белки, а незаменимые – это животные». Распространенное мнение, но неверное. Давайте разберемся…

Заменимые аминокислоты — это те, которые могут синтезироваться в нашем организме. Незаменимые не могут производиться нашим организмом, они должны поступать к нам с пищей. Наш организм состоит из 12 заменимых и 8 незаменимых аминокислот. Каждая из них отвечает за множество очень важных процессов, происходящих у нас внутри, является нужным производным белка в организме человека.

Незаменимые аминокислоты:

• Валин
• Лейцин
• Изолейцин
• Треонин
• Метионин
• Фенилаланин
• Триптофан
• Лизин

Заменимые аминокислоты:

• Аланин
• Аспарагин
• Гистидин
• Глицин
• Пролин
• Серин
• Тирозин
• Цистеин (цистин)
• Карнитин
• Орнитин
• Таурин
• Аргинин (является условно незаменимой аминокислотой; это означает, что ее присутствие в правильной диете здорового человека не обязательно).

Два основных вида белков по происхождению

Выясняя, для чего нужны белки в организме человека, следует помнить о двух основных источниках. Белки бывают растительного и животного происхождения. Тут все предельно ясно. Растения-рекордсмены по содержанию белка – это бобовые. Белков животного происхождения много в мясе, рыбе, твороге, птице, яйцах, сыре.

Почему для того, чтобы покрыть суточную потребность в белке, нужно употреблять больше протеинов животного происхождения? Да потому, что в них гораздо больше незаменимых аминокислот. Суточная норма валина равна 3,5 г, и чтобы получить именно столько, нужно съесть 300 г говядины или 800 г макарон. Или изолейцина нужно потреблять в норме также 3,5 г, и для этого нужно скушать всего 120 г куриного филе или 450 г гороха. Что легче съесть?

Роль и функции белка: детали

А сейчас мы с вами поговорим о роли белков в организме человека. Белки фактически самостоятельно осуществляют процесс метаболизма. Мы уже говорили об основополагающем их значении — служить материалом для построения клеток.

Для женщин очень важно, что они являются катализаторами нашей красоты, ведь именно с помощью этих химических соединений поддерживается упругость кожи, здоровье волос и ногтей. А еще белковая пища очень способствует поддержанию идеальной фигуры, поскольку на сам процесс переваривания белков затрачивается много калорий, и из них формируются мышцы. Но достоинства протеинов этим не исчерпываются. Ниже я кратко освещу другие важнейшие функции белков в организме.

Защитная роль

Физическая защита глубоких слоев кожи (дермы). Ее осуществляют фибриноген и тромбин — белки, участвующие в процессе свертывания крови, они предохраняют организм от потери крови при повреждении сосудистой системы. Химическая защита заключается в связывании токсинов, а иммунная защита — в образовании антител.

Регуляторная роль

Существуют белки, которые не служат источником энергии и не являются строительным материалом, зато регулируют множество различных процессов в клетке и вне ее.

Сигнальная функция

Пример: гормон инсулин. Роль белка в организме человека заключается в передаче сигналов между клетками, тканями и органами.

Двигательная или моторная роль

Актин и миозин представляют собой нитевидные белки, функционирующие в сократительной системе скелетной мышцы. Главным компонентом хрящей и сухожилий является фибриллярный белок коллаген, имеющий очень высокую прочность. Связки содержат эластин — структурный белок, способный растягиваться в двух измерениях.

Репродуктивная роль

Хромосомы, гены – это тоже белок. Чтобы создать новый организм, необходимо огромное количество белка, постоянного притока свободных аминокислот. Нерегулярные поступления создают условия для невозможности продолжить род.

Энергетическая роль

Особенно возрастает это значение белков в организме человека в условиях голодания, когда организм использует собственные белки мышц в качестве источника энергии.

Строительная роль

Тубулин – белок, из которого построены микротрубочки, являющиеся важными элементами цитоскелета, ресничек и жгутиков, при помощи которых клетки передвигаются (как это работает, смотрите на видео ниже).

Транспортная роль

Предлагаю посмотреть видео, в нем очень хорошо видно, как транспортный белок внутри клетки переносит вещества по трубочкам, построенным также из протеина, или как работают сигнальные белки. Это ролик снят с помощью современных нанотехнологий. После просмотра вы ощутите, что внутри вас есть целый космос

К чему приводит недостаток и избыток белка

В организме непрерывно идут процессы с использованием аминокислот. И недостаточность любой из них неизбежно приводит к заболеваниям. Клетки становятся менее жизнеспособными, не могут выполнять часть их задач. Снижается иммунитет, меняется в худшую сторону состав крови и т.д.

Но вредна и другая крайность: переизбыток белка в организме перегружает печень и почки продуктами его распада. Поэтому у сторонников жесткой белковой диеты часто происходит накопление в организме мочевой кислоты, а затем нередко развивается почечнокаменная болезнь и подагра.

Потому-то столь важно помнить о сбалансированности питания, не допускать перекосов как в сторону белков, так и жиров, углеводов, даже избыток витаминов способен навредить.

Симптомы нехватки белка в организме

Некоторые процессы, происходящие на фоне недостатка белка в организме, несложно диагностировать на основе анализа крови. Так, нарушение транспортной функции этого вещества проявляется снижением гемоглобина и кислородным голоданием тканей, анемией, а вот уровни сахара и холестерина растут.

Есть и другие проявления нехватки белка в организме. Симптомы могут быть разными, и отдельные показатели не станут абсолютными сигналами. Но совокупность нескольких перечисленных ниже факторов должна насторожить и стать причиной для обследования:

• слоятся ногти
• выпадают волосы
• крошатся зубы
• хрупкие кости (остеопороз)
• появляется устойчивость к инсулину (развивается диабет 2-го типа)
• наступают некоторые случаи бесплодия
• атрофия мышц
• нарушен сон
• перепады настроения
• быстрая утомляемость
• слабая стрессоустойчивость
• кровоточат десны
• не расщепляются или не полностью расщепляется пища в ЖКТ
• появляется седина
• снижается потенция
• образуются атеросклеротические бляшки в сосудах
• сниженная свертываемость крови
• дряблая кожа
• ухудшение памяти, координации
• замедленная реакция
• предрасположенность к инсультам

Суточная норма белка

Из рассказанного выше стало понятно, какую роль в живых организмах играют белки. Остается разобраться, сколько их требуется, и откуда лучше всего пополнять их запас.

Сколько нужно есть белка, чтобы быть красивыми, умными и здоровыми? Для нормального функционирования организма достаточно в сутки потреблять 0,8-1 г белка на 1 кг веса тела. Столько нужно для поддержания жизненно важных функций организма, если вы лежите и не собираетесь работать!

Но когда вы занимаетесь физическим или умственным трудом, норма потребления белка в сутки повышается до  1-1,5 г на 1 кг веса тела. Для беременных женщин количество белка нужно увеличить примерно до 1,5 г на 1 кг веса, а для кормящих матерей — до 1,8 г на 1 кг веса тела. Больше, чем взрослым, белок нужен детям, поскольку им нужно расти.

Если вы занимается спортом, то для поддержания спортивного телосложения понадобится 1,5-1,9 г белка на 1 кг веса тела. Ваша тренировочная цель – набор массы? Тогда вам нужно потреблять в сутки не менее 2 г белка на 1 кг веса тела. Здесь уже не обойтись продуктами питания, поэтому были придуманы спортивные протеины (концентрированный белок).

Чтобы избежать нехватки или переизбытка белка в организме и симптомов, описанных выше, вспоминайте «ручную» диету или правило здоровой тарелки, о которых я уже описала ранее в статье Комфортное питание для похудения. Также можно воспользоваться таблицей содержания белка в продуктах питания, где все наглядно показано.

Содержание белка в 100 граммах съедобной части продуктов:

Количество белка, 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

Полезные цифры

А чтобы расчеты были максимально простыми, дам еще несколько полезных цифр. 10 граммов белка содержится в таких объемах разных продуктов:

• 50 граммов говяжьего или куриного мяса, творога жирностью 4%;
• 55 граммов ставриды, скумбрии;
• 80 граммов цельных яиц (две штуки без скорлупы), гречневой крупы;
• 125 граммов хлеба пшеничного;
• 140 граммов риса;
• 350 граммов молока, сметаны, кефира жирного;
• 700 граммов моркови, свеклы;
• 2,5 килограмма яблок, груш.

Если вам нужна помощь

Золотые слова: «Здоровье – это когда нужные вещества находятся в нужном количестве в нужном месте в нужное время».

Рассчитать вашу суточную норму белка вам поможет ваша покорная слуга, автор статьи Елена Шамова, после общения по скайпу elle_parus. Будьте здоровы и счастливы!

С заботой и любовью о каждом, Елена Шамова
http://www. strong-happy.com
почта: [email protected]
скайп: elle_parus

Дорогие друзья, вот мы с помощью Елены и завершили наш очередной экскурс в страну здоровья. Уверена, что это путешествие доставило вам приятные минуты. И вы извлечете из него максимум пользы. Делитесь новыми знаниями с друзьями, коллегами, родными. Вместе мы сможем сделать наш мир более комфортным и радостным!

Будем рады услышать темы, которые вам будут интересны для обсуждения в статьях рубрики.

И для души мы с вами послушаем сегодня Secret Garden — Snow-covered tenderness. Чудесная работа, а какая музыка…

Смотрите также

В музыке снега услышь свое счастье… С Новым годом, мои дорогие читатели!

Белок в моче. Что это значит?

Белок в моче при беременности

Белок в моче у ребенка

Крупа полба – возвращение к старорусским традициям

Эритроциты в крови — главные переносчики кислорода

5.

 Какова роль белков в растениях и какие растения богаты белками? . Огород. Работа на участке в вопросах и ответах

В основе всех физиологических процессов, протекающих в живом организме, лежит прежде всего обмен белков. В организме человека на долю белков приходится 15–20 % сырой массы. Источником белка для человека служат продукты животного и растительного происхождения.

Содержание белков в овощах невелико (1–2 %), исключение составляют лишь бобовые культуры (4–6 %). Относительно богаты белком некоторые виды капусты (кольраби, цветная, брокколи), фасоль овощная, листья петрушки. Белки овощей усваиваются организмом человека на 80 %.

Белки составляют основную массу цитоплазмы и ядра растительных и животных клеток. Все ферменты представляют собой белки, белками являются антитела, обеспечивающие иммунитет, многие гормоны, белки входят в состав гемоглобина и плазмы крови. Белки представляют собой полимерные молекулы, в состав которых входит 20 различных аминокислот, часть которых может синтезироваться организмом (заменимые), а часть должна поступать с пищей (незаменимые).

Наиболее важными и чаще всего дефицитными аминокислотами являются лизин, триптофан и метионин. Лизин в организме человека тесно связан с процессами кроветворения, синтезом алкалоидов. При его участии в костях происходит накопление кальция. Больше всего лизина содержится в моркови, овощной фасоли, шпинате, цветной капусте и кольраби.

Триптофан участвует в образовании гемоглобина и сывороточных белков, необходимых для синтеза витамина РР. В большом количестве триптофан содержится в белке фасоли овощной, зеленом горохе, свекле.

Метионин необходим для синтеза в организме холина, адреналина и других биологически активных веществ. Недостаток его приводит к нарушению обмена веществ, в первую очередь липидов, и является причиной тяжелых заболеваний желудка и печени. Метионин содержится в моркови, свекле, капусте белокочанной, цветной, редисе, петрушке.

Большую ценность представляют специфические белки – ферменты, которые играют роль катализаторов в процессе пищеварения. Ферменты сохраняются только в свежих овощах. В процессе сушки, тепловой обработки и из-за неправильного хранения ферменты разрушаются, поэтому только свежие овощи наиболее полезны для человека.

По активности пероксидазы можно судить об общем окислительно-восстановительном процессе в организме. Этот фермент присутствует в большинстве овощей, особенно богаты им капуста, салат, редис, редька, морковь.

Наибольшее количество амилазы, ускоряющей расщепление крахмала, обнаружено в овощной фасоли, горохе. Сахароза и рафиназа стимулируют расщепление дисахаров, регулируют углеводный обмен. Больше всего этих ферментов в моркови и свекле.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Структурные белки: функции и примеры

Волосы? Кожа? Гвозди? Что у них общего? Помимо того, что они являются частями вашего тела, они также состоят из белков.

Белки выполняют множество жизненно важных функций в нашем организме. Функции белков включают поддержание буквальной структуры нашего тела и продуктов, что делает их необходимыми для выживания.

Например, многие косметические продукты содержат кератин и утверждают, что укрепляют волосы, придают им блеск и т. д. Другие продукты содержат коллаген, один из наиболее распространенных и коммерческих белков. Знаменитости в Интернете и в средствах массовой информации постоянно рекламируют продукты, рекламируя эффекты структурных белков, таких как кератин и коллаген.

Далее мы рассмотрим структурных белков и то, как они функционируют в нашем организме!

Структурные белки Определение

Органические соединения в основном представляют собой химические соединения, содержащие углеродные связи. Углерод необходим для жизни, так как он быстро образует связи с другими молекулами и компонентами, что позволяет легко зарождаться жизни.

Белки представляют собой другой тип органических соединений, таких как углеводы, но их основные функции включают действие антител для защиты нашей иммунной системы, ферментов для ускорения химических реакций и т. д.

Структурные белки — это белки, которые живые организмы используют для поддержания своей формы или структурной целостности. Некоторыми распространенными структурными белками являются кератин, коллаген, актин и миозин.

Белки состоят из строительных блоков или мономеров, называемых аминокислотами . Аминокислоты связываются друг с другом, как бусинки жемчужного ожерелья, образуя белки, как показано на рисунке 1. Они состоят из альфа-(\(\альфа\)) углерода, связанного с аминогруппой (\(NH_2\)), карбоксила. группа (\(COOH\)), водород (\(H\)) и вариабельная боковая цепь, названная (\(R\)), которая придает ему различные химические свойства.

Рисунок 1: Структура аминокислот. Даниэла Лин, Изучайте умнее оригиналы.

Структурные белки Функция

Белки бывают разных размеров и форм. Форма белков определяет функцию белка, что делает его незаменимым.

Обычно существуют две формы белков : шаровидные и волокнистые .

• Глобулярные белки имеют сферическую форму, обычно действуют как ферменты или транспортные материалы, обычно растворимы в воде, имеют неправильную аминокислотную последовательность и обычно более чувствительны к теплу и изменениям pH, чем волокнистые. Глобулярным белком является гемоглобин, как показано на рисунке 2.9.0003

• Волокнистые белки более узкие и более протяженные, обычно имеют структурную функцию, обычно не растворяются в воде, имеют правильную аминокислотную последовательность и обычно менее чувствительны к нагреванию и изменениям рН, чем глобулярные. Примером волокнистого белка является кератин, как показано на рисунке 2. Волокнистые белки также могут называться склеропротеинами .

Рисунок 2: Примеры различных форм белков. Даниэла Лин, Изучайте умнее оригиналы.

Когда несколько цепей аминокислот соединяются вместе, они образуют пептидных связей . Напротив, когда более длинные цепи аминокислот соединяются вместе, они синтезируют полипептидных связей .

Поскольку структурные белки относятся к типу белков, все они имеют первичную, вторичную и третичную структуру. Некоторые из них также имеют четвертичные структуры (рис. 3), например коллаген.

• Первичная структура: Первичная структура белка представляет собой его аминокислотные последовательности, связанные в полипептидную цепь. Эта последовательность определяет форму белка. Это очень важно, поскольку форма белка определяет его функцию.

• Вторичная структура: Вторичная структура возникает в результате складывания аминокислот из первичной структуры. Наиболее распространенными структурами, в которые белки складываются на вторичном уровне, являются альфа (\(\альфа\)) спирали и бета (\(\бета\)) складчатые листы, которые удерживаются вместе водородными связями.

• Третичная структура: Третичная структура представляет собой трехмерную структуру белка. Эта трехмерная структура образована взаимодействиями между переменными R-группами.

• Четвертичная структура: Не все белки имеют четвертичную структуру. Но некоторые белки могут образовывать четвертичные структуры, состоящие из нескольких полипептидных цепей. Эти полипептидные цепи можно назвать субъединицами.

_{Рисунок 3: Структура белка (первичная, вторичная, третичная и четвертичная). Даниэла Лин, Изучайте умнее оригиналы.}

Белки коллагена имеют естественную волокнистую структуру. Эта листовидная удлиненная форма помогает коллагену выполнять свою структурную и защитную роль в клетке. Это связано с тем, что жесткость и способность коллагена сопротивляться натяжению или растяжению делают его идеальной опорой для нашего тела.0003

В следующем разделе мы более подробно рассмотрим некоторые наиболее распространенные типы структурных белков.

Типы структурных белков

Некоторыми распространенными примерами белков являются ферменты и защитные белки . Ферменты ускоряют реакции, а защитные белки защищают ваше тело, устраняя угрозы.

Коллаген

В природе структурных белков являются наиболее распространенными типами белков. Коллаген является наиболее распространенным структурным белком, обнаруженным у млекопитающих, и составляет около 30% от общего количества белков, присутствующих в организме.

Коллаген находится во внеклеточном матриксе и соединительных тканях нашего организма.

Внеклеточный матрикс представляет собой трехмерное соединение сетей или матрикса, в основном состоящего из белков, которые помогают клеткам поддерживать и структурировать целостность.

Коллаген представляет собой волокнистый белок, поддерживающий клетки и их ткани и придающий клеткам форму и структуру. В частности, это удлиненный волокнистый белок, состоящий из аминокислот, которые связываются друг с другом, образуя длинные стержневые структуры в форме тройной спирали, которые обычно называют фибриллами.

Коллаген можно найти по всему телу, в том числе в связках, костях, сухожилиях и эпителиальной ткани в целом. Коллаген может быть жестким или менее жестким в зависимости от того, в каких частях он находится. Например, костный коллаген очень жесткий по сравнению с сухожилиями.

Мы используем коллаген в промышленных добавках и желатин, который можно найти в таких десертах, как жевательные конфеты и желе.

Существует около пяти распространенных типов коллагена , но тип I составляет 96% тела. Тип I относится к коже, костям, сухожилиям и органам. Коллаген типа I показан в тонком срезе легочной ткани млекопитающего на рисунке 5.

Рисунок 5: Структура коллагена типа I, показанная под трансмиссионным электронным микроскопом. Викимедиа.

Кератин

Кератин представляет собой структурный волокнистый белок, обнаруженный у позвоночных. Это основной компонент, из которого состоят ногти, волосы, кожа и перья.

Кератин нерастворим в воде, и его мономеры образуют жесткие нити, из которых состоит оболочка органов и других частей тела. Более высокие уровни кератина могут коррелировать с некоторыми видами рака, такими как рак груди и легких.

Альфа (\(\альфа\)) кератин — это тип кератина, встречающийся у позвоночных, и обычно он мягче по сравнению с Бета (\(\бета\)) кератином. В целом кератин можно сравнить с хитином, сложным углеводом членистоногих и грибов.

Бета-кератин встречается у птиц и рептилий и состоит из бета-слоев по сравнению с альфа-кератином, состоящим из альфа-спиралей. Шелк, который делают пауки и насекомые, обычно классифицируется как кератин и состоит из бета-складок (\(\бета\)).

Фибриноген

Фибриноген представляет собой структурный волокнистый белок, образующийся в печени, который циркулирует в крови позвоночных. При травмах ферменты превращают фибриноген в фибрин, что способствует свертыванию крови.

Актин и миозин

Актин и Миозин — это белки, которые играют жизненно важную роль в сокращении мышц, как показано на рисунке 4. Они могут быть как глобулярными, так и волокнистыми.

• Миозин преобразует химическую энергию или АТФ в механическую энергию, которая производит работу и движение.
• Актин выполняет множество важнейших клеточных функций. Тем не менее, при сокращении мышц актин связывается с миозином, позволяя миозину скользить и заставляя мышечные волокна сокращаться.

Рис. 4. Анатомия мышц человека с изображением миозина и актина. Изображение от brgfx на Freepik.

Примеры структурных белков

В этом разделе мы сосредоточимся на структурных белках, локализованных в вирусах.

Вирус s — это инфекционные агенты, которым для размножения необходим живой организм или хозяин.

Большинство биологов считают, что вирусы неживые. Это потому, что вирусы не состоят из клеток. Вместо этого вирусы состоят из генов, объединенных в капсид .

Капсиды представляют собой защитные оболочки из белков.

Вирусы также не могут копировать свои собственные гены, так как у них нет для этого структур. Это означает, что вирусы должны захватывать клетки хозяина, чтобы создавать свои копии!

Вирусы, как и люди, имеют белки. Для вирусов их 9Структурные белки 0009 составляют капсид и оболочку вируса. Это связано с тем, что структурные белки представляют собой типы белков, которые защищают и поддерживают форму вирусов.

Капсид жизненно важен для вируса, поскольку он хранит генетический материал вируса, защищая его от разрушения хозяином. Капсиды — это также способ, которым вирусы прикрепляются к своему хозяину.

• Многие олигомеры или полимеры с несколькими повторяющимися звеньями вместе образуют капсомер . Капсомеры — это субъединицы, которые вместе образуют капсид вируса. Капсомеры обычно имеют множество различных форм, в том числе спиралевидные и икосаэдрические.

Оболочки присутствуют в некоторых вирусах и окружают капсид . Обычно оболочки из белков исходят из клеточной мембраны хозяина, которую они приобретают, отпочковываясь от нее. Оболочки состоят из белков, которые связываются с мембранами клеток-хозяев. Эти белки, расположенные на оболочках, представляют собой гликопротеины, белки, присоединенные к углеводам.

Примеры некоторых распространенных вирусных структур показаны на рисунке 6.

Рисунок 6: Проиллюстрированные типы вирусных структур. Изображение от brgfx на Freepik.

Вирусы всегда были предметом споров в биологии. Но в свете недавней пандемии, связанной с SARS-CoV-2 или COVID-19, вирусом, входящим в семейство Coronaviridae, понимание вирусов стало еще более важным.

Как и другие вирусы, коронавирус имеет оболочечные вирионы или вирусные частицы. Их вирусные оболочки содержат гликопротеины с шипами, которые придают ему форму «короны» или «корона», отсюда и его название. SARS-CoV-2 означает коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2. Это номер 2, поскольку SARS-CoV-1 фактически появился у людей в 2002 году. COVID-19также имеет спиралевидный капсид, необходимый для его выживания, как показано на рис. 7.

Вирус обычно проникает через нос, глаза и рот через капли инфицированного человека при чихании, кашле и т. д. COVID-19 вызывает воспаление легких, затрудняет дыхание, что может привести к пневмонии. Пневмония — это инфекция и воспаление легких, которые могут привести к затрудненному дыханию, ознобу и лихорадке.

Рисунок 7: Иллюстрация того, как выглядит COVID-19. Изображение от starline на Freepik.

Структурные белки в организме

Структурные белки — это белки, которые естественным образом присутствуют в организме, потому что они выполняют функции, присущие всем живым организмам. Структурные белки поддерживают форму и форму клеток и входят в состав костей и даже тканей! По сути, мы можем сравнить структурные белки со скелетами наших клеток.

Мы уже рассмотрели некоторые наиболее важные и распространенные структурные белки организма, такие как коллаген, кератин, актин и миозин. Таким образом, в этом разделе будет рассмотрено еще несколько примеров структурных белков, обнаруженных в организме человека.

• Тубулин представляет собой глобулярный белок, который объединяется или полимеризуется в цепочки, образующие микротрубочки. Микротрубочки представляют собой волокна, используемые для клеточного транспорта и клеточного деления или митоза. Тубулин выпускается в форме (\(\альфа\)) и (\(\бета\)) формы. Другая функция микротрубочек — служить «скелетом» для наших клеток.

• Эластин также является частью внеклеточного матрикса и взаимодействует с другими структурными белками, такими как коллаген, в соединительных тканях. В артериях эластин помогает кровотоку. Дегенерация эластина в наших тканях может привести ко многим побочным эффектам, включая преждевременное старение, поскольку чрезмерное пребывание на солнце разрушает коллаген и эластин в соединительной ткани.

• Титин — крупнейший белок, состоящий примерно из 27 000 аминокислот. После актина и миозина тайтин является наиболее распространенным белком в мышцах. Титин играет жизненно важную роль в функционировании поперечно-полосатых мышц, поскольку он обеспечивает форму и гибкость. Поперечно-полосатые мышцы представляют собой сердечные или сердечные и скелетные мышцы, как показано на рисунке 8. В отличие от гладких мышц, поперечнополосатые мышцы имеют саркомеры или повторяющиеся единицы, которые помогают при сокращении мышц. Титин взаимодействует с актином и миозином, чтобы стабилизировать саркомеры, когда вы двигаетесь или функционируете, заставляя мышцы сокращаться и расслабляться.

Рисунок 8: Проиллюстрированные типы мышечных клеток. Изображение от brgfx на Freepik

Структурные белки — основные выводы

• Структурные белки — это белки, которые живые организмы используют для поддержания своей формы или структурной целостности. Точно так же другие органические соединения, такие как углеводы, могут быть структурными.

• Некоторыми распространенными структурными белками являются кератин, коллаген, актин и миозин.

• Белки бывают разных размеров и форм. Форма белков определяет функцию белка, что делает его незаменимым.

• Коллаген является наиболее распространенным белком у млекопитающих, составляющим около 30% всех белков, присутствующих в организме.

• Структурные белки — это белки, которые естественным образом присутствуют в организме, потому что их функции являются неотъемлемой частью живых организмов. По сути, мы можем сравнить структурные белки со скелетами наших клеток.

Ссылки

1. https://www. ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9961/#:~:text=Myosin%20is%20%20prototype%20of,thus%20generating%20force%20and% 20движение.
2. https://openstax.org/books/biology-2e/pages/3-4-proteins
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26830/
4. https://www .ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3130349/
5. https://www.nature.com/articles/s41401-020-0485-4
6. https://www.nature.com/articles/ s41579-020-00459-7

Что такое белок? Биолог объясняет

Примечание редактора: Натан Альгрен — доцент биологии в Университете Кларка. В этом интервью он точно объясняет, что такое белки, как они образуются и какие разнообразные функции они выполняют в организме человека.

Натан Альгрен объясняет, что белки делают в нашем организме.

Что такое белок?

Белок — это основная структура, присутствующая во всех живых организмах. Это молекула. И главное в белке то, что он состоит из более мелких компонентов, называемых аминокислотами. Мне нравится думать о них как о нитке разноцветных бусин. Каждая бусина будет представлять собой аминокислоту, которая представляет собой более мелкие молекулы, содержащие атомы углерода, кислорода, водорода и иногда серы. Таким образом, белок, по сути, представляет собой цепочку, состоящую из этих маленьких отдельных аминокислот. Существует 22 различных аминокислоты, которые вы можете комбинировать любым способом.

Белок обычно не существует в виде нити, а на самом деле складывается в определенную форму, в зависимости от порядка и того, как эти различные аминокислоты взаимодействуют друг с другом. Эта форма влияет на то, что белок делает в нашем организме.

Откуда берутся аминокислоты?

Аминокислоты в нашем организме поступают из пищи, которую мы едим. Мы также делаем их в нашем теле. Например, другие животные производят белки, и мы их едим. Наше тело берет эту цепочку и расщепляет ее на отдельные аминокислоты. Затем он может переделать их в любой белок, который нам нужен.

Как только белки расщепляются на аминокислоты в пищеварительной системе, они попадают в наши клетки и как бы плавают внутри клетки, как те маленькие отдельные бусинки в нашей аналогии. А затем внутри клетки ваше тело в основном соединяет их вместе, чтобы производить белки, которые необходимы вашему телу.

Около половины необходимых нам аминокислот мы можем получить сами, но остальные мы должны получать из пищи.

Что делают белки в нашем организме?

Ученые не совсем уверены, но большинство согласны с тем, что в нашем организме около 20 000 различных белков. Некоторые исследования предполагают, что их может быть даже больше. Они выполняют множество функций: от некоторых метаболических преобразований до удержания ваших клеток вместе и обеспечения работы ваших мышц.

Их функции делятся на несколько широких категорий. Один структурный. Ваше тело состоит из многих различных видов структур — подумайте о структурах, похожих на струны, глобулы, якоря и т. д. Они образуют материал, который удерживает ваше тело вместе. Коллаген — это белок, который придает структуру вашей коже, костям и даже зубам. Интегрин — это белок, который создает гибкие связи между вашими клетками. Ваши волосы и ногти состоят из белка под названием кератин.

Еще одна важная роль, которую они берут на себя, — это биохимия — то, как ваше тело выполняет определенные реакции в вашей клетке, такие как расщепление жира или аминокислот. Помните, я сказал, что наш организм расщепляет белок из пищи, которую мы едим? Даже эту функцию выполняют такие белки, как пепсин. Другой пример — гемоглобин — белок, который переносит кислород в крови. Итак, они проводят эти особые химические реакции внутри вас.

Белки также могут обрабатывать сигналы и информацию, подобно белкам циркадных часов, которые отсчитывают время в наших клетках, но это лишь несколько основных категорий функций, которые белки выполняют в клетке.

Почему белок часто ассоциируется с мышцами и мясом?

Различные виды пищевых продуктов имеют разное содержание белка.