Физиология и патология белкового обмена

Белки занимают центральное место в структуре живой материи и играют первостепенную роль в её функционировании. Число и разнообразие белковых молекул огромно, поэтому каждый живой организм имеет свой неповторимый набор белков. Основная масса белков является структурными компонентами клеток.

Белки выполняют в организме целый ряд важных функций: ускоряют химические реакции в клетке (каталитическая функция), участвуют в реализации генетической информации (самовоспроизведение и обновление), обеспечивают движение (мышечное сокращение), защищают организм от микробов, вирусов и от генетически чужеродных веществ (антитела), переносят гемоглобин, железо и другие вещества (транспортные белки), входят в состав рецепторов (сигнальная функция).

Из 5×10⁶ видов белковых молекул организма человека к настоящему времени известно точное строение не более тысячи. К белкам относят макромолекулы с молекулярной массой от 5-6 тыс. до нескольких миллионов дальтон. Белковые макромолекулы с меньшей молекулярной массой называются полипептидами, а имеющие в составе менее 20 аминокислот - пептидами.

Многие пептиды обладают высокой биологической активностью. Среди них есть гормоны (вазопрессин, окситоцин, рилизинг-гормоны, гастрин, секретин и т.д.), вещества, регулирующие сосудистый тонус (ангиотензин, брадикинин), нейропептиды - регуляторы процессов нервной деятельности.

Источником белка для человека являются белки пищи. В пищеварительном канале под влиянием гидролитических ферментов они расщепляются до аминокислот и, таким образом, теряют свою видовую специфичность. Непереваренные белки поступают в нижние отделы кишок, где подвергаются бактериальному разложению. Образующиеся при этом ядовитые продукты (путресцин, кадаверин, фенол и т.д.) поступают в печень, где обезвреживаются. Всасывание аминокислот в тонкой кишке осуществляется активной транспортной системой. С током крови через воротную вену аминокислоты поступают в печень. Здесь часть аминокислот используется для синтеза белков печени, белков плазмы крови и других веществ. Оставшиеся аминокислоты поступают в кровь, а из неё - в клетки организма, где из них синтезируются необходимые для клеток белки.

Конечными продуктами белкового обмена являются мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин и др. Эти вещества выводятся из организма. Кроме того, с мочой постоянно выделяется некоторое количество аминокислот, не использованных в синтезе белка.

Не все белки пищи в равной мере удовлетворяют потребность организма в аминокислотах. Организм нуждается в определённом их составе. Некоторые аминокислоты не синтезируются в организме и поэтому обязательно должны содержаться в белках пищи (незаменимые аминокислоты). Дефицит в пище отдельных незаменимых аминокислот приводит к нарушению синтеза ряда белков и клинически проявляется в виде различных патологических состояний (табл. 12.1).

Потребность в незаменимых аминокислотах подвержена возрастным колебаниям. Дети, например, нуждаются в повышенных количествах лизина, треонина, лейцина, а также заменимых аминокислот - тирозина и цистина.

Таблица 12.1