"Крем содержит протеины моллюска" и "крем содержит белки улитки". Вам не кажется, что первое звучит экспертнее второго, хотя и означает то же самое? Однако речь в статье пойдёт не о маркетинговых ухищрениях косметологов, а о том, почему белки называют ещё и протеинами. Спойлер: это из-за их функций.
Вспомнился анекдот о белках и их функциях.
Сессия. Экзамен по молекулярной биологии. Один из вопросов билета: "Белки в клетке, их функции". Ответ: "Белки в клетке грызут орехи, чистят шерсть, крутят колесо".
Каков вопрос, таков ответ. Если говорить про функции белок в клетке, то что же в ответе не так? А если про функции белков в клетке, то о них ниже. Всего их будет восемь.
1. Строительная функция
Профессор, тот, что у меня на картинке, рассматривает мембраны клетки. И обнаруживает в них белки. А мембраны в клетке - они ведь не только снаружи, они почти в каждом органоиде (за исключением очень малого перечня). Так что, нет мембран - нет и самой клетки. А мембран, получается, нет без белков. Да и не только мембран. Всякие там центромеры в хромосомах, нити в веретене деления и ещё много чего построено из белков.
2. Защитная функция
Благодаря иммунной системе, любой чужак, проникший в организм (бактерия, вирус, простейшее, микрогриб, или даже просто неродной белок), будет обезврежен. Как чужаки "прокалываются", как они раскрывают свою враждебную сущность? Так чужеродность у них "на лбу написана".
Иммунные клетки помнят (мне бы память такую!) обо всех возможных для родного организма последовательностях нуклеотидов в его ДНК или РНК и о вероятных последовательностях аминокислот в белках.
При этом клетки-стражи нашего иммунитета (лимфоциты) видят буквально насквозь каждый двигающийся мимо них объект. Как только они замечают у него "неуставные" генетические последовательности, так сразу же приступают к устранению нарушителя. Толерантность - это со-о-овсем не про здоровый организм! Способов ликвидации иноагента несколько. Один из них - бомбардировка антителами. Антитела синтезируются после того, как будет чётко проанализирован генетический код противника и выявлено его слабое место. Вот по этому слабому месту и придётся удар антителом. А антитела - это и есть герои моего рассказа. Это - белки.
3. Запасающая функция
Белки редко выступают в этой роли. Жиры вот очень легки и при этом весьма калорийны, потому-то именно они, жиры, - безусловные лидеры в деле "отложить про запас", ну и углеводы иногда тоже (крахмал, гликоген). Однако можно вспомнить и про белки с запасающей функцией. Алейрон - он же клейковина, он же глютен - запасающий растительный белок. Так называемые "алейроновые зёрна" - округлые прозрачные тельца - это и есть отложения данного белка в эндосперме зерновок злаков.
4. Регулирующая функция
Нет ни единого процесса в живой клетке, который бы протекал бесконтрольно, без участия белков. Особых белков. Белков, регулирующих процесс, способных его запустить и ускорить. Такие белки называют ферментами (или энзимами - ещё одно маркетинговое словечко, про ферменты уже многие слышали, то ли дело - загадочные энзимы...). Про катализаторы-ускорители химических реакций знаете? Так вот ферменты - это тоже катализаторы, только биологических реакций. И все как один они - белки.
5. Двигательная функция
Да, если бы не белки, ни одно животное бы не двигалось. У одноклеточных - жгутики-реснички белками образованы. У многоклеточных - белки в мышцах. Профессор занят физкультурой. Его бицепс то сокращается, поднимая предплечье, то расслабляется-удлиняется, предплечье при этом опускается. А что там в мышечных волокнах профессорского бицепса? А там белки: светло окрашенный актин, и миозин красного цвета. Актин, видите, как бы скользит вдоль миозина, за счет этого мышца и меняет свой размер и форму, а конечность движется.
6. Транспортная функция
Первым делом на ум приходит белок гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Гемоглобин способен устанавливать временные химические связи то с кислородом, то с углекислым газом. А наполненные гемоглобином эритроциты перевозят-транспортируют прикрепившиеся к нему молекулы газов по организму: от органов дыхания к тканям везут кислород, а от тканей обратно к органам дыхания - углекислый газ, на выброс.
7. Реализация наследственной информации
Представьте, реализовать наследственную информацию, то есть выполнить свою наследственную программу, - для организма это означает синтезировать те белки, что закодированы в его ДНК. Получается, белки выполняют очень-очень важную роль - наследственную. Настолько важную, что про это у меня есть отдельная статья. Если интересно - прочитайте:
8. Энергетическая функция
Как и все органические вещества белки в своих химических связях содержат потенциальную энергию. Эту энергию из белков можно извлечь и заставить её поработать на благо клетки. Как извлечь? Например, воздействуя на белок кислородом. Схема процесса вот такая:
Однако вы только что узнали, как много всего важного для организма делают белки, поэтому можно, перефразируя Дмитрия Ивановича Менделеева, сказать, что использовать белки для энергетической функции - всё равно, что топить печку ассигнациями.
«Сжигать нефть — все равно, что топить печку ассигнациями» (Д.И. Менделеев)
Организм "ассигнациями топить" не станет, потому белки крайне редко выступают в своей энергетической роли. Можно, конечно, очень постараться и так поломать свой обмен веществ, что система даст сбой и именно белки первыми пойдут в топку, но, повторю, это нужно очень постараться.
Так почему же белки протеинами называют?
"Протеин" (др.-греч. πρῶτος) = первый. Первый по значению. Самый важный. Всё это про белки. Очень уж их функции серьёзны и значимы, потому и названия они такого удостоились.
