Енергетична функція білків: приклади та опис. Які білки і де здійснюють енергетичну функцію?

Наш організм складається з різних мікроелементів і речовин. За рахунок їх постійного перетворення ми можемо жити і виконувати свої справи. Ми навіть не замислюємося про те, що кожну хвилину життя дрібні частинки нашого тіла постійно працюють, приносячи нам користь. Природно, завдання кожної людини полягає в тому, щоб постійно поповнювати їх запаси.

Речовини для життєдіяльності організму

Основними речовинами, які дозволяють нам повноцінно функціонувати, є вуглеводи, білки і жири. Ці речовини в різних пропорціях знаходяться практично у всіх продуктах, але важливо дотримувати баланс цих елементів, тому що в противному випадку можуть початися проблеми зі здоров'ям. У даній статті ми розглянемо функції білків, як вони можуть давати організму енергію.

Що за речовина – білки?

Це елементи, які є ланцюжки амінокислот. Вони володіють великою молекулярною масою, так як одна молекула вміщує в собі кілька амінокислот, які з'єднуються поліпептидного зв'язком. Одна одиниця, складова білок, представлена якоїсь амінокислотою.

Ця речовина є незамінним будматеріалом для організму. З амінокислот і білків будується практично всі в організмі: від них залежить забезпечення людини киснем, так як гемоглобін – це білок. Дана речовина допомагає підтримувати імунітет, бере участь у синтезі гормонів, так необхідних для регуляції багатьох внутрішніх процесів. На нього також покладений енергетична функція, яка йому не властива в повноті. Без нього дуже складно організму розвиватися і рости. Але і надлишок білків не потрібен нам. Від великої їх кількості відбуваються процеси бродіння та інші негативні впливи на клітини та органи.

Основні їх функції

Білки виконують багато функцій, за рахунок цього організм не відчуває нестачу в регуляції будь-яких процесів, продукуванні нових клітин, імунному захисті і так далі. Розглянемо їх докладніше.

1. Каталітична. Амінокислоти, з'єднуючись певним чином, створюють ферменти, які відповідають за швидкість певних реакцій в організмі. Мова йде не про один десятці зайнятих каталізація ферментів. Їх у нас порядку декількох тисяч, і контролюють вони до 4000 реакцій. Всі ці процеси об'єднуються в одне поняття – обмін речовин. Саме білки визначають, з якою швидкістю він буде відбуватися.
2. Структурна – за допомогою певних білків зберігається форма внутрішніх клітин, в зовні ми маємо постійної форми нігті, волосся і так далі.
3. Захисна функція. Вона полягає в тому, що білки, що входять до складу біологічних рідин, речовин і клітин, забезпечують захист на фізичному, хімічному, імунному рівні.
4. Регуляторна – є такі білки, які не є будматеріалами клітин, не беруть участь у метаболізмі, енергетична функція для них не властива, але займаються вони регуляцією процесів у клітинах. Вони "стежать" за передачею генетичної інформації, активністю і синтезом амінокислот.
5. Транспортна функція білків полягає в тому, що вони переносять важливі і корисні речовини для організму з током крові або між клітинами.
6. Рецепторная – інакше її можуть називати механохимической. Деякі білки під дією різних сигналів можуть змінювати свою довжину, скорочуючись.
7. Енергетічекого функція білків – при розщепленні білків вивільняється деяка кількість енергії. Тому ці речовини в певних обставинах служать її джерелом.

У якому випадку виникає енергетична функція білків?

Не завжди наше харчування збалансовано так, щоб білки, жири і вуглеводи надходили в наш організм саме в такому кількість, як потрібно. Тому часто виникає недолік або надлишок тих чи інших речовин.

У разі тривалої відсутності достатньої кількості вуглеводів і жирів на перший план виступає енергетична функція білків. Організм не перестає споживати енергію, тому саме з'єднання амінокислот починають її поставляти.

Як відбувається вивільнення енергії?

Білки – унікальні речовини в організмі. Варіацій їх будови можт бути тисячі, залежно від цього їх розрізняють за властивостями. Витрата цієї речовини протягом тривалого часу колосальний, та ж енергетична функція білків призводить до їх розщепленню, отже, необхідно їх запас постійно поповнювати. У цьому нам допомагає наш же організм – є безліч клітин, які синтезують білок, причому певного виду та властивості.

Вивільнення енергії відбувається з процесом переварювання білків у різних відділах шлунково-кишкового тракту. Остаточне розщеплення амінокислот відбувається на клітинному рівні.

Перетворення білків в шлунку

Енергетична функція білків, приклади якої ми розглянемо нижче, починається з розщеплення цих речовин в шлунку. Тут на допомогу приходить ця ж речовина, тільки іншої структури – фермент пепсин. Він активно діє за певних умов (коли рН не вище 5,0 і не нижче 2,0). За допомогою перетворення секрету залоз шлунка виходить кислий шлунковий сік, що сприятливо позначається на роботі пепсину.

Вже на цьому етапі починається енергетична функція білків. Пепсин – один з багатьох ферментів, який здатний розщеплювати складний білок колаген (основний у з'єднаннях тканини м'яса). Поєднуючись з водою (гідроліз), він утворює проміжні продукти розпаду і маленьку частку тепла, яке розсіюється по організму, беручи участь в енергетичному обміні. Можна сказати, що білки, що виконують енергетичну функцію, за своєю структурою не ферменти, так як останні тільки допомагають цю функцію здійснити іншим речовинам.

Участь підшлункової залози у розщепленні білків

Підшлункова залоза не приймає у собі речовини для розщеплення. Але вона є постачальником необхідних ферменную, тому без неї у перетравлюванні білків важко обійтися. Вона забезпечує органи травлення панкреатичними ферментами: проеластази, хемотрипсином, трипсином, карбоксіполіпептідазой.

Розщеплення в кишечнику

Не всі білки піддаються повного розпаду в кишечнику, хоча над цим трудиться багато речовин. Навіть наприкінці перетравлення можуть залишатися дипептиди і трипептиди. Лише деякі амінокислоти виходять з цього відділу ШКТ одиничними.

Трипсин і хемотрипсин допомагають білкам перетворитися в поліпептиди, виділяючи при нестачі глюкози в організмі тепло, тут продовжує свою дію енергетична функція білків. Приклади такого перетворення ми можемо спостерігати кожен день, коли вживаємо різні речовини в їжу. Після розпаду білків на поліпептиди вступає в роботу фермент карбоксіполіпептаза – вона від'єднує окремі амінокислоти від кінця утворилися з'єднань. Проеластази перетравлює еластичні волокна м'ясних продуктів та інших складних речовин.

Білки, що виконують енергетичну функцію, проходять останній етап свого розщеплення в тонкому кишечнику, дванадцятипалій кишці. Там вони піддаються впливу ворсинок, які містять в собі пептідази. Ці речовини, взаємодіючи з кишковою рідиною, закінчують процес розщеплення поліпептидів до маленького числа амінокислот. Далі процес розподілу тепла як енергії від розпаду білків відбувається на клітинному рівні, а кінцевими продуктами розщеплення цих складних за структурою речовин є сечова кислота, сечовина, вода і вуглекислий газ. Таким чином, ми побачили, де здійснюється енергетична функція білків. Вона не має конкретного місця локалізації амінокислот. Але здійснюється вона від початку і до повного розщеплення білка.

Клітинна енергія

Енергетичну функцію в клітині виконують такі органели, як мітохондрії. На мембрані клітин є молекули-переносники, які перетягують продукти розпаду білків з молекул. У цьому випадку також виділяється енергія, яка допомагає синтезувати молекули АТФ і взаємодіє з киснем. Навіть на клітинному рівні можна відповісти на питання про те, які білки виконують енергетичну функцію. Це такі речовини, які не задіяні в ферментативної роботі та будівельної, так як у будівництві клітин організму беруть участь понад вцілілі під час розщеплення поліпептиди. Але й вони надалі можуть приносити маленьку частку енергії на клітинному рівні за допомогою мітохондрій і утворилися молекул АТФ (унікальне джерело енергії для всіх процесів в організмі).