Говорят, что белки являются основным строительным материалом организма, хотя я бы назвал их скорее непосредственными исполнителями - строителями, ведь нет ни одной биохимической реакции, протекающей без участия особого класса белков - ферментов, которые осуществляют бесчисленное количество реакций ежесекундно. Как происходит трансформация веществ в организме и почему недоедание - потенциально очень опасное состояние?
Механизм действия
Любые реакции в организме происходят по типу уменьшения молекулы (распада, катаболизма) или ее увеличения (синтеза, анаболизма). И те, и другие процессы должны протекать очень быстро для поддержания должного уровня метаболизма, и с этой целью еще у первых живых организмов на планете были созданы ферменты - биологические катализаторы, ускоряющие протекание реакции в миллионы раз.
Каждая реакция может протекать только при определенных условиях - на конкретном энергетическом уровне, при достижении которого возможно взаимодействие молекул с образованием продуктов реакции. Ферменты позволяют снизить эту энергию активации процесса, а значит нужны менее "строгие" условия для начала реакции. Таким образом, количество возможных реакций за единицу времени повышается, а значит и в целом растет эффективность и скорость метаболизма. Зная эту особенность, мы можем снизить интенсивность и скорость биохимических реакций, например, холодом. Снижая температуру тела, мы замедляем работу ферментов, поскольку создаем для них неблагоприятные температурные условия, и таким образом возможно торможение метаболических реакций. Писатели-фантасты не раз упоминали возможность крио-заморозки в будущем, которая позволит человеческому организму сохраняться невредимым десятилетия, но сегодня не найдено эффективных методов размораживания. Крио-консервация широко используется в сохранении отдельных клеточных культур, так, например, хранятся половые клетки в специализированных банках, но заморозка целого человеческого организма - задача куда более сложная и пока недостижимая.
Ферментам свойственна специфичность, что обуславливает их связывание только с определенными молекулами. На этой особенности построена номенклатура ферментов, которая чаще всего включает три фрагмента: название вещества, название процесса и суффикс -аза-. Например, фермент лактатдегидрогеназа связывается с лактатом (молочной кислотой) и проводит реакцию дегидрогенизации (отщепления водорода). Такие названия позволяют быстро понимать суть процесса, за который отвечает тот или иной фермент. Существуют и исторические названия, которые не отражают механизм реакции, но до сих пор широко использующиеся в литератруе и речи (пепсин, трипсин). Также следует отметить, что существуют и ферменты небелковой природы, так называемые рибозимы, катализирующие некоторые реакции с участием рибонуклеиновых кислот (РНК). Но, говоря о ферментах, чаще всего подразумевают именно белковые молекулы.
Белки для переваривания белков
Процесс пищеварения в желудочно-кишечном тракте также основан на ферментативной обработке пищи, поэтому очень важно, чтобы в организм с пищей поступало должное количество белков, из которых в последующем будут строиться те самые пищеварительные ферменты. Так, при белковом голодании отмечается снижение толерантности к пище, то есть обычные объемы пищи становятся для организма слишком "тяжелыми". Формируется порочный круг, где из-за недостаточности ферментов нарушается переваривание белков и их всасывание, что способствует еще меньшему синтезу новых ферментов - ситуация ухудшает сама себя.
Поэтому важно поддерживать рациональное питание с необходимой дотацией белка, при этом не столько для увеличения массы, сколько для поддержания хорошего уровня метаболизма. Хотя не стоит забывать и о структурных белках, играющих важную роль в построении новых клеток наравне с липидами и углеводами.