Білковий обмін: загальні відомості

У кількісному відношенні білки утворюють найважливішу групу макромолекул. В організмі людини масою 70 кг міститься приблизно 10 кг білка, причому більша його частина локалізована в м’язах. У порівнянні з білками частка інших азотовмісних речовин в організмі незначна. Тому баланс азоту в організмі визначається метаболізмом білків, який регулюється кількома гормонами, насамперед тестостероном і кортизолом (див. С. 362).

А. Білковий обмін: загальні відомості

В організмі дорослої людини метаболізм азоту в цілому збалансований, т. Е. Кількості вступника і виділяється білкового азоту приблизно рівні. Якщо виділяється тільки частина знову надходить азоту, баланс позитивний. Це спостерігається, наприклад, при зростанні організму. Негативний баланс зустрічається рідко, головним чином як наслідок захворювань.

Отримані з їжею білки піддаються повному гідролізу в шлунково-кишковому тракті до амінокислот, які всмоктуються і кровотоком розподіляються в організмі (див. С. 260). 8 з 20 білкових амінокислот не можуть синтезуватися в організмі людини (див. С. 66). Ці незамінні амінокислоти повинні надходити з їжею (див. С. 348).

Через кишечник і в невеликому обсязі також через нирки організм постійно втрачає білок. У зв’язку з цими неминучими втратами щодня необхідно отримувати з їжею не менше 30 г білка. Ця мінімальна норма навряд чи дотримується в деяких країнах, у той час як в індустріальних країнах вміст білка в їжі найчастіше значно перевищує норму. Білки не запасаються в організмі, при надмірному надходженні амінокислот у печінці окислюється або використовується до 100 г амінокислот на добу. Міститься в них азот перетворюється в сечовину (див. С. 184) і в цій формі виділяється з сечею, а вуглецевий скелет використовується в синтезі вуглеводів, ліпідів (див. С. 182) або окислюється з утворенням АТФ.

Передбачається, що в організмі дорослої людини щодня руйнується до амінокислот 300-400 г білка (протеоліз) У теж час приблизно те ж саме кількість амінокислот включається в новоутворені молекули білків (білковий біосинтез). Високий оборот білка в організмі необхідний тому, що багато білки відносно недовговічні: вони починають оновлюватися через кілька годин після синтезу, а біохімічний напівперіод становить 2-8 днів. Ще більш короткоживущими виявляються ключові ферменти проміжного обміну. Вони оновлюються через кілька годин після синтезу. Це постійне руйнування і ресинтез дозволяють клітинам швидко приводити у відповідність з метаболічними потребами рівень та активність найбільш важливих ферментів. На противагу цьому особливо довговічні структурні білки, гістони, гемоглобін або компоненти цитоскелету.

Майже всі клітини здатні здійснювати біосинтез білків (на схемі угорі ліворуч). Побудова пептидного ланцюга шляхом трансляції на рибосомі розглянуто на сс. 244-249. Проте активні форми більшості білків виникають тільки після низки подальших кроків. Насамперед за допомогою допоміжних білків шаперонов повинна скластися біологічно активна конформація пептидного ланцюга (згортання, див. Сс. 80, 230). При посттрансляционном дозріванні у багатьох білків видаляються частини пептидного ланцюга або приєднуються додаткові групи, наприклад олігосахариди або ліпіди. Ці процеси відбуваються в ЕПР і в апараті Гольджі (див. С. 226). Нарешті, білки повинні транспортуватися у відповідну тканину або орган (сортування, див. С. 228).
Внутрішньоклітинний руйнування білків (протеоліз) відбувається частково в ліпосоми (див. С. 228). Крім того, в цитоплазмі є органели, так звані протеасоми, в яких руйнуються неправильно згорнуті або денатуровані білки. Такі молекули впізнаються за допомогою спеціальних маркерів (див. С. 178).


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5.00 out of 5)

Білковий обмін: загальні відомості