Белки в организме человека | Рецепты отвары | Средства от всяких болезней

Белки в организме человека

Белки в организме человека составляют основную массу плотных веществ мышц, опорных тканей, защитных образований (ногтей, волос и т. д.). К белкам относятся так называемые антитела, или иммунные тела, которые вырабатываются в организме и защищают нас от различных инфекционных заболеваний. Что же такое белки и что мы сейчас знаем о них?

В природе встречается огромное количество всевозможных белков. Все они относятся к так называемым высокомолекулярным соединениям. Молекула самого простого белкового вещества больше молекулы воды приблизительно в 500 раз. Но есть и гигантские белковые молекулы, которые больше молекулы воды в 500 тысяч раз.

Каждое белковое вещество построено из большого числа более простых соединений, называемых аминокислотами. Чаще всего в белках встречаются, как правило, двадцать разных аминокислот, причем каждая из них представлена в белках в различных количествах. Возьмем, например, аминокислоту, которая носит название глицин. В одних белках содержится по нескольку молекул аминокислоты на молекулу белка, в других — по нескольку десятков или даже сотен молекул глицина на молекулу белка.
В молекуле белка аминокислоты располагаются одна за другой, как бусинки в ожерелье, при этом образуется длинная цепочка, которая называется пептидной. В пептидных цепочках того или иного белка аминокислоты находятся в строго определенном порядке. Это и обусловливает биологические и химические свойства данного белка.

Проблема строения белков еще окончательно не решена. До настоящего времени она представляет одну из интереснейших проблем биологии.

Белковые гормоны

     Мы сейчас уже знаем, например, строение белка инсулин — гормона поджелудочной железы, недостаток которого вызывает у людей заболевание сахарным диабетом, и ряда других гормонов белковой природы; знаем структуру некоторых ферментов. Более того, разгадано химическое строение одного из вирусов, а именно вируса табачной мазанки, вызывающего болезни листьев табака.

Все это в свою очередь позволило химикам в условиях лаборатории создать, синтезировать белковые вещества вне живого организма. Таким образом, были получены, например, три белковых гормона, которые в организме выделяет железа внутренней секреции, называемая гипофизом.

Один из этих гормонов — окситоцин — влияет на выделительную функцию молочных желез и на сокращение мышечной стенки матки. Другой - вазопрессин - на сокращение стенок кровеносных сосудов. Третий - меланоцитостимулирующий гормон влияет на образование пигмента. По своим биологическим и другим свойствам синтезированные вещества абсолютно идентичны соответствующим гормонам, выделенным из организма животных в лаборатории. Итак, сделан первый и принципиально наиболее существенный шаг по пути к успешному решению одной из важнейших задач современной биологии и медицины — синтеза белка.

Какое же значение это имеет для практической медицины? Чтобы ответить на такой вопрос, необходимо познакомиться еще с некоторыми сведениями из области биологической химии. Ученые давно установили, что в организме человека и различных; животных имеются белки, выполняющие одну и ту же функцию, например инсулин. Однако, как выяснилось позднее, эти белки обладают различными свойствами. В течение длительного времени ученые не могли понять, в чем же состоит это тонкое отличие белков одного организма от белков другого организма, или так называемая специфичность белков.
Белки в организме человека

Инсулин был выделен из поджелудочной железы разных животных — быка, овцы, свиньи и т.д. Выяснилось, что инсулин этих животных имеет одно и то же строение участка одной из пептидных цепей, состоящего из трех аминокислот. У инсулина разных животных на этом участке имеются различные сочетания трех аминокислот, которые определяют специфические особенности, свойства данного гормона. Аналогичные результаты были получены и при изучении в лабораторных условиях других одноименных белков.

Эти исследования имеют огромное значение для медицины в связи с проблемой пересадки органов и тканей. Хорошо известно, что пересадки органов и тканей от одного вида животных другому, как правило, кончаются неудачей из-за так называемой биологической несовместимости тканей. Живой организм не выносит введения в него белков, отличающихся от его собственных; «посторонние» белки организм старается выбросить, отторгнуть как инородное тело.

Решение проблемы специфичности белков, составляющих очень важную материальную основу живого организма, поможет в будущем преодолеть биологическую несовместимость тканей.

Белки в лечении заболеваний организма человека

     А какие поистине огромные перспективы открывает изучение химического строения белков в лечении и профилактике различных заболеваний!

Иногда у людей встречаются различные формы заболеваний крови, которые передаются по наследству от родителей детям. Одно из этих заболеваний носит название серповидной анемии. У таких больных наряду с обычной формой красных кровяных телец — эритроцитов — встречаются эритроциты, которые при определенных условиях приобретают форму серпа.

Изучение гемоглобина здоровых людей и больных серповидной анемией привело к очень интересному, важному выводу. В состав молекулы гемоглобина входит несколько сот аминокислот. И вот оказалось, что нормальный гемоглобин и гемоглобин серповидных эритроцитов, имея одно и то же строение, отличаются лишь тем, что в пептидной цепи изменено положение только одной из аминокислот. Следовательно, даже такой незначительный сдвиг в аминокислотном составе белка влечет за собой серьезное нарушение важнейших процессов в организме.

По мере накопления знаний в этой области ученые смогут в дальнейшем выяснить нарушения в строении белков и при других заболеваниях человека, что в свою очередь поможет разработать эффективные методы лечения и предупреждения болезней. Белковые вещества в организме человека выполняют ряд исключительно важных функций. Зная строение биологически активных белков, пути и способы их превращения в нашем теле, мы могли бы активно вмешиваться в сложные процессы обмена веществ, найти меры защиты организма от различного рода вредных воздействий — вирусов, микробов, радиоактивных излучений, ядов и т. д. Конечно, наука пока довольно далека от решения всех этих вопросов, но уже сделаны первые существенные шаги для понимания связи между строением и функциями белков.
Белки в организме человека

Мы говорили уже о двух белках: гормонах, выделенных из гипофиза,- окситоцине и вазопреосине. Ученые, зная строение этих гормонов, смогли синтезировать их в лаборатории. Удалось получить эти гормоны в чистом виде, а также создать гормон-гибрид, который одновременно обладает свойствами сразу двух гормонов.

Итак, мы уже сейчас можем изменять биологические функции некоторых белковых веществ в организме. Особенно заманчивой кажется перспектива видоизменять антитела, помогать организму создавать такие, которые бы смогли защищать его одновременно от нескольких возбудителей болезней. Это, конечно, пока только мечта, но не бесплодная мечта. Есть основания надеяться, что она в ближайшем будущем будет осуществлена.

В прошлом, да и в начале нашего века многие исследователи считали белки особыми веществами, занимающими промежуточное положение между химическими соединениями и простейшими живыми системами. Такое представление сложилось в результате неудачных попыток изучить эти вещества с помощью известных тогда физических, химических и физико-химических методов исследования. Еще 30—35 лет назад химия белка находилась, как тогда казалось, в безвыходном положении. О строении белков знали очень мало, и все представления о них в большинстве случаев основывались не столько на фактах, сколько на догадках.

Коренным образом положение изменилось только за последнее десятилетие. Сейчас есть все основания утверждать, что белки не являются «сверххимическими» соединениями, которые якобы недоступны научному познанию. Да, белки — очень сложные химические соединения, однако их можно не только изучать, но даже создавать в лаборатории.