Что делают белки?

Главное свойство белков, которое определяет их огромные возможности, – способность строго избирательно, специфически соединяться с разнообразными молекулами. Поэтому ферментами в основном работают именно белки. Мы много говорили о пищеварительных ферментах, но это понятие гораздо шире. Каждая клетка нашего тела – маленькая биохимическая фабрика, в которой что-то разрушается, что-то строится, одни вещества превращаются в другие. Для того чтобы регулировать скорость химических реакций в наших клетках, нужны катализаторы. Ими и являются ферменты, которые управляют химическими реакциями в биологических системах.

Другой пример – транспортные белки. Один из них – уже хорошо известный нам гемоглобин. Другие белки связывают витамины, минералы, жиры и доставляют их до места назначения. Белки – не только перевозчики, но и управленцы. Это ряд гормонов – сигнальных молекул, которые дирижируют метаболизмом. К белкам относятся регуляторы углеводного обмена: инсулин и глюкагон. Предшественниками гормонов являются даже некоторые аминокислоты. Так, тирозин может превращаться в гормон щитовидной железы тироксин, в адреналин, который мы обсуждали в главе о стрессе, в пигмент меланин. Незаменимая аминокислота триптофан служит материалом для синтеза нейромедиатора серотонина, а также одного из витаминов группы B – ниацина.

Специальные белки – иммуноглобулины – обеспечивают иммунный ответ, они распознают чужеродные для нас объекты (обычно тоже белковые), которые могут быть частью вируса, бактерии или токсина. Когда захватчик опознан, иммуноглобулины (антитела) его обезвреживают. Они специфичны для каждого вида чужеродных белков: встреча с возбудителем инфекции формирует к нему иммунитет. Вырабатываются ещё и иммуноглобулины, которые «запоминают» агрессора и при следующей встрече дают ему мгновенный отпор. Дети часто болеют не потому, что у них плохой иммунитет, а потому, что со многими микробами их иммунная система ещё просто не встречалась. Механизм молекулярной памяти лежит и в основе вакцинации. Убитый или ослабленный возбудитель болезни, а чаще небольшие фрагменты его белков вводят в организм, чтобы выработать защитные антитела против ряда тяжёлых и дающих осложнения инфекций.

Нас защищает и способность некоторых белков крови к свертыванию. При травмах и ранениях это помогает предупредить опасную кровопотерю. Белки образуют волокнистую сеть, в которую попадают другие клетки крови. Так образуется тромб, который является своеобразной заглушкой, мешающей крови вытекать. Если эти белки не работают, человек страдает гемофилией – наследственным заболеванием, при котором как раз и нарушается свертывание крови. Ранение и травма для такого человека могут стать фатальными из-за большой кровопотери или внутреннего кровоизлияния. Сейчас гемофилию контролируют, вводя человеку отсутствующие у него факторы свёртывания.

Последняя по списку, но не по значению функция белков – структурная. Коллаген в соединительной ткани, кератин в волосах, ногтях, коже, эластин в сосудах – всё это примеры структурных белков. Функция мышечного сокращения тоже связана с белками – актином и миозином.