Белки от А до Я – разновидности, роль в организме и балансирование

Белковая сбалансированность

В современных условиях недостаточной физической нагруженности и малых величин энергетических затрат все же отмечается большой расход белка, связанный с усилением его распада и выведения из организма.

В связи с этим, по-видимому, белок – это тот компонент питания, который в наименьшей степени подлежит ограничению в современных условиях жизни и деятельности человека.

Путем соответствующего подбора пищевых продуктов удается сравнительно легко обеспечить необходимые невысокие уровни содержания в малокалорийном рационе жира и углеводов, однако при этом формируется и невысокий уровень белка. При обеспечении содержания белка до необходимых 100 г параллельно возрастает содержание жира и углеводов сверх запрограммированных величин. Поэтому особую ценность в современном питании представляют такие источники белка, которые не влекут за собой калорийно-жиро-углеводного роста питания. Ниже приводятся данные, с помощью которых представляется возможным оценить пищевые продукты по содержанию в них белка на 100 ккал.

Приведенные данные позволяют ценой минимальной калорийной и жиро-углеводной ценности обеспечить оптимальный уровень белковой сбалансированности питания.

Содержание белка на 100 ккал продукта в некоторых пищевых продуктах

ПродуктыКоличество белка в г
Зерновые продукты (хлебные)3
Бобовые7
Картофель, фрукты и бахчевые2
Капуста белокочанная и зеленый горошек6
Капуста цветная8
Салат и спаржа10
Молоко и кисломолочные продукты5
Творог нежирный10
Сыры и брынза7
Яйца цельные7,6
Белок23,6
Желток4,8
Говядина 1-й категории10,5
Говядина 2-й категории17,5
Телятина нежирная23,1
Баранина нежирная12,4
Свинина мясная нежирная6
Мясо кролика13,3
Куры 1-й категории10
Куры 2-й категории14
Сосиски5
Осетровая рыба10
Судак, щука и др.22
Карп прудовой16
Треска23

Однако приведенные в таблице данные отражают только оптимальное количественное содержание белка в расчете на 100 ккал без учета качественной стороны, без учета биологической ценности белка того или иного пищевого продукта. В стремлении разрешить и эту проблему выявилась достоверная закономерность полного совпадения высокого количественного содержания белка в малокалорийном пищевом продукте с высокими биологическими свойствами этого белка.

Пищевые продукты, в которых на 100 ккал приходится наибольшее количество белка, оказываются одновременно и поставщиками наиболее ценного в биологическом отношении белка. Так, например, наибольшее содержание белка в расчете на 100 ккал установлено в таких продуктах, как белок яйца (23,6 г), треска (23 г), телятина нежирная (23 г), судак или щука (22 г), говядина 2-й категории (17,5 г), куриное мясо (14 г), мясо кролика (13 г), творог нежирный (10 г) и др. Известно, что белок приведенных продуктов отличается наивысшей биологической ценностью. В связи с этим такие пищевые продукты широко используются в питании пожилых людей, а также лиц с малой физической нагрузкой с целью профилактики атеросклероза. Совпадение высоких биологических свойств с минимальной калорийностью отмечается и в продуктах растительного происхождения. Так, наибольшее содержание белка в расчете на 100 ккал отмечено в таких растительных продуктах, как салат, зеленый горошек, капуста, баклажаны. Особенно выражен этот показатель в спарже и цветной капусте.

Как известно, эти растительные пищевые продукты отличаются высокой биологической ценностью и широко рекомендуются в питании противосклеротической направленности.

Приведенные данные касаются только принципов сбалансирования белков, жиров и углеводов на основе ограниченной калорийности. Эти принципы сбалансированности могут рассматриваться как принципы первого порядка.

Вместе с тем не менее важными являются принципы сбалансированности второго порядка, определяющие биологическую ценность питания и предусматривающие оптимальные соотношения эссенциальных (незаменимых) компонентов – аминокислот белков, жирных кислот жиров, витаминов и минеральных веществ. Принципы сбалансированности второго порядка частично уже определены, однако для полного их представления необходимы дальнейшие исследования.

В сбалансированном питании важное значение придается характеру и природе пищевых веществ, используемых в составе продуктов питания, из которых составляется суточный рацион. Без каких-либо существенных изменений и в настоящее время придается первостепенное значение пищевым веществам, поступающим в составе животных продуктов.

Животные продукты характеризуются оптимальной сбалансированностью аминокислот в своих белках. Белки мяса, рыбы, молока и яиц отличаются наиболее благоприятными соотношениями аминокислот, обеспечивающими высокий уровень ретенции и ресинтеза тканевых белков в организме. Таким образом, животные белки могут рассматриваться как основной источник качественной сбалансированности аминокислотного состава пищевого рациона.

В то же время выявлена и важная роль растительных белков, которые в сочетании с животными белками взаимно дополняют и создают очень активные в биологическом отношении аминокислотные комплексы, обеспечивающие физиологическую полноценность и высокое использование аминокислот для процессов внутритканевого синтеза.

Кроме того, растительные белки играют основную роль в обеспечении организма азотом, поддерживающим азотистое равновесие и положительный азотистый баланс. Таким образом, если животные белки в основном обеспечивают качественную сбалансированность аминокислот, то растительные белки в наибольшей степени обеспечивают необходимое поступление азота.

Критериями, учитываемыми при оценке сбалансированности питания, могут служить в отношении белковой части рациона следующие положения. 1. Общее количество белка должно составлять около 15 % суточной калорийности. 2. Количество белков животного происхождения должно составлять около 60 % общего количества белков суточного рациона.

Значение и роль белков в организме человека

Любые клетки развиваются, растут и обновляются благодаря белку – сложному органическому веществу, катализатору всех биохимических реакций. Состояние ДНК, транспортирование гемоглобина, расщепление жиров – далеко не полный список беспрерывных функций, выполняемых этим веществом для полноценной жизни. Роль белков огромна, исключительно важна и требует пристального внимания.

Что такое белок

Белки (протеины/полипептиды) — органические вещества, природные полимеры, содержащие двадцать связанных между собой аминокислот. Комбинации обеспечивают множество видов. С синтезом двенадцати заменимых аминокислот организм справляется сам.

Восемь незаменимых аминокислот из двадцати, находящихся в белке, не могут самостоятельно синтезироваться организмом, их получение происходит с пищей. Это важные для жизни валин, лейцин, изолейцин, метионин, триптофан, лизин, треонин, фенилаланин.

Какой бывает белок

Различают животный и растительный (по происхождению). Требуется употребление двух видов.

Животный:

Яичный белок легко и почти полностью усваивается организмом (90-92%). Белки кисломолочных продуктов несколько хуже (до 90%). Белки свежего цельного молока усваиваются еще меньше (до 80%).
Ценность говядины и рыбы в самом лучшем сочетании незаменимых аминокислот.

Растительный:

Соя, рапса и хлопковые семена имеют хорошее для организма соотношение аминокислот. У зерновых культур такое соотношение более слабое.

Нет продукта с идеальным соотношением аминокислот. Правильное питание предполагает сочетание животных и растительных белков.

В основу питания «по правилам» положен животный белок. Он богат незаменимыми аминокислотами, и обеспечивает хорошее усваивание белка растительного.

Функции белка в организме

Находясь в клетках ткани, выполняет множество функций:

  1. Защитная. Функционирование иммунносистемы — обезвреживание чужеродных веществ. Происходит выработка антител.
  2. Транспортная. Поставка различных веществ, к примеру, гемоглобина (снабжение кислородом).
  3. Регуляторная. Поддержание гормонального фона.
  4. Двигательная. Все виды движения обеспечивают актин и миозин.
  5. Пластическая. Состояние соединительной ткани контролируется содержанием коллагена.
  6. Каталитическая. Является катализатором и ускоряет прохождение всех биохимических реакций.
  7. Сохранение и передача генной информации (молекулы ДНК и РНК).
  8. Энергетическая. Снабжение всего организма энергией.

Другие обеспечивают дыхание, отвечают за переваривание пищи, регулируют обмен веществ. Светочувствительный белок родопсин ответственный за зрительную функцию.

Кровеносные сосуды содержат эластин, благодаря ему они полноценно работают. Белок фибриноген обеспечивает свертываемость крови.

Симптомы нехватки белка в организме

Белковый дефицит довольно частое явление при неправильном питании и гиперактивном образе жизни современного человека. В легкой форме выражается в регулярной усталости и ухудшении работоспособности. С ростом недостаточного количества организм сигнализирует посредством симптомов:

  1. Общая слабость и головокружение . Снижение настроения и активности, появление мышечной усталости без особых физических нагрузок, ухудшение координации движений, ослабление внимания и памяти.
  2. Появление головных болей и ухудшение сна . Появившаяся бессонница и беспокойство свидетельствует о нехватке серотонина.
  3. Частые перепады настроения, ворчливость . Нехватка ферментов и гормонов провоцирует истощение нервной системы: раздражительность по любому поводу, необоснованную агрессивность, эмоциональную несдержанность.
  4. Бледность кожи, высыпания . При недостатке железосодержащего белка развивается анемия, симптомы которой сухость и бледность кожи, слизистых оболочек.
  5. Отечность конечностей . Низкое содержание белка в плазме крови нарушает водно-солевой баланс. Подкожно-жировая клетчатка накапливает жидкость в лодыжках и щиколотках.
  6. Плохая заживляемость ран и ссадин . Восстановление клеток тормозится из-за нехватки «строительного материала».
  7. Ломкость и выпадение волос, хрупкость ногтей . Появление перхоти из-за сухости кожи, расслаивание и растрескивание ногтевой пластины самый распространенный сигнал организма о нехватке белка. Волосы и ногти постоянно растут и мгновенно реагируют на недостаток веществ, способствующих росту и хорошему состоянию.
  8. Беспричинная потеря веса . Исчезновение килограммов без видимой причины обусловлено необходимостью организма компенсировать нехватку белка за счет мышечной массы.
  9. Сбой в работе сердца и сосудов, появление одышки . Ухудшается также работа дыхательной, пищеварительной, мочеполовой систем. Появляется одышка без физических нагрузок, кашель без простудных и вирусных заболеваний.

С появлением симптомов подобного рода следует немедленно изменить режим и качество питания, пересмотреть образ жизни, при усугублении — обратиться к врачу.

Сколько нужно белка для усвоения

Норма потребления в сутки зависит от возраста, пола, вида трудовой деятельности. Данные о нормах представлены в таблице (ниже) и рассчитаны на нормальный вес.
Дробить прием белка на несколько раз необязательно. Каждый определяет удобную для себя форму, главное выдерживать суточную норму потребления.

Трудовая деятельность +

физическая нагрузкаВозрастной периодНорма потребления белка в сутки, гДля мужчинДля женщинВсегоЖивотного происхожденияВсегоЖивотного происхожденияБез нагрузки18-409658824940-6089537545Малая степень18-409954844640-6092507745Средняя степень18-4010258864740-6093517944Высокая степень18-4010854924640-60100508543Периодическая18-408048714340-6075456841Пенсионный возраст75456841

Большое содержание белка в продуктах

Признанные белоксодержащие продукты:

  • Мясо птицы. Содержание 17÷22 г (на 100 г);
  • Другое мясо: 15÷20 г;
  • Рыба: 14÷20 г;
  • Морепродукты: 15÷18 г;
  • Бобовые: 20÷25 г;
  • Любые орехи: 15÷30 г;
  • Яйца: 12 г;
  • Твердые сыры: 25÷27 г;
  • Творог: 14÷18 г;
  • Крупы: 8÷12 г;

Из всех сортов мяса на первом месте после птичьего по содержанию будет находиться говядина: 18,9 г. После нее свинина: 16,4 г, баранина: 16,2 г.

Из морепродуктов лидируют кальмар и креветки: 18,0 г.
Самая богатая на белок рыба — семга: 21,8 г, затем горбуша: 21 г, судак: 19 г, скумбрия: 18 г, сельдь: 17,6 г и треска: 17,5 г.

Среди молочных продуктов позиции прочно удерживают кефир и сметана: 3,0 г, затем молоко: 2,8 г.
Крупы с высоким содержанием – Геркулес: 13,1 г, пшенная: 11,5 г, манная: 11,3 г.

Зная норму и учитывая финансовые возможности, можно грамотно составить меню и обязательно дополнить его жирами и углеводами.

Соотношение белка в питании

Пропорция белки, жиры, углеводы в полезном питании должна составлять (в граммах) 1:1:4. Залог сбалансированности здорового блюда можно представить по-другому: белки 25-35%, жиры 25-35%, углеводы 30-50%.

При этом жиры должны быть полезными: оливковое или льняное масло, орехи, рыба, сыр.

Углеводы в тарелке это макароны твердых сортов, любые свежие овощи, а также фрукты/сухофрукты, кисломолочные продукты.

Белки в порции можно по желанию комбинировать: растительные + животные.

Аминокислоты, содержащиеся в белке

Заменимые способны синтезироваться самим организмом, но поступление их извне никогда не бывает лишним. Особенно при активном образе жизни и больших физических нагрузках.

Важны все без исключения, наиболее популярные из них:

Аланин.
Стимулирует обмен углеводов, способствует выведению токсинов. Ответственный за «чистоту». Высокое содержание в мясе, рыбе, молочной продукции.

Аргинин.
Необходим для сокращения любых мышц, здоровой кожи, хрящей и суставов. Обеспечивает сжигание жира и работу иммунной системы. Есть в любом мясе, молоке, любых орехах, желатине.

Аспарагиновая кислота.
Обеспечивает энергобаланс. Улучшает функционал ЦНС. Хорошо пополняют энергетический ресурс блюда из говядины и курицы, молоко, тростниковый сахар. Содержится в картофеле, орехах, крупах.

Гистидин.
Главный «строитель» тела, трансформируется в гистамин и гемоглобин. Быстро заживляет раны, отвечает за механизмы роста. Относительно много в молоке, злаковых и любом мясе.

Серин.
Нейромедиатор, незаменим для четкой работы головного мозга и ЦНС. Есть в арахисе, мясе, злаках, сое.

При полноценном питании и правильном образе жизни в организме появятся все аминокислоты для синтеза «кубиков» и моделирования здоровья, красоты и долголетия.

К чему приводит недостаток белка в организме

  1. Частые инфекционные заболевания, ослабление иммунной системы.
  2. Стрессы и состояние беспокойства.
  3. Старение и замедление всех обменных процессов.
  4. Побочный эффект от применения отдельных медпрепаратов.
  5. Сбои в работе ЖКТ.
  6. Травмы.
  7. Питание на основе фаст-фуда, продуктов быстрого приготовления, полуфабрикатов низкого качества.

Дефицит какой-то одной аминокислоты прекратит выработку определенного белка. Организм устроен по принципу «заполнения пустот», поэтому недостающие аминокислоты будут извлекаться из состава других белков. Такое «перестроение» нарушает работу органов, мышц, сердца, мозга и впоследствии провоцирует заболевание.

Белковый дефицит у детей тормозит рост, вызывает физические и умственные недостатки.
Развитие анемии, появление кожных заболеваний, патологии костной и мышечной тканей – далеко не полный перечень болезней. Тяжелая белковая дистрофия может закончиться маразмом и квашиоркором (вид тяжёлой дистрофии на фоне недостатка белков).

Когда белок вредит организму

  • избыточного приема;
  • хронических заболеваний печени, почек, сердца и сосудов.

Переизбыток случается не часто из-за неполного усвоения вещества организмом. Встречается у желающих увеличить мышцы в кратчайшие сроки без соблюдения рекомендаций тренеров и диетологов.

К проблемам «лишнего» приема относят:

Почечную недостаточность . Чрезмерное количество белка перегружает органы, нарушая их естественную работу. «Фильтр» не справляется с нагрузкой, появляются заболевания почек.

Заболевания печени . Лишний белок накапливает аммиак в крови, который ухудшает состояние печени.

Развитие атеросклероза . Большинство продуктов животного происхождения, помимо полезных веществ, имеют в составе вредоносные жир и холестерин.

Людям, страдающим патологией печени, почек, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем следует ограничить прием белка.

Забота о собственном здоровье воздается сторицей тем, кто о нем беспокоится. Чтобы избежать тяжелых последствий, нужно помнить о потребности организма в восстановлении. Полноценный отдых, питание, посещение специалистов продлят молодость, здоровье и жизнь.

Если Вы нашли опечатку или неточность, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Белки от А до Я – разновидности, роль в организме и балансирование

§ 10. КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ

Существуют несколько подходов к классификации белков: по форме белковой молекулы, по составу белка, по функциям. Рассмотрим их.

Классификация по форме белковых молекул

По форме белковых молекул различают фибриллярные белки и глобулярные белки.

Фибриллярные белки представляют собой длинные нитевидные молекулы, полипептидные цепи которых вытянуты вдоль одной оси и скреплены друг с другом поперечными сшивками (рис. 18,б). Эти белки отличаются высокой механической прочностью, нерастворимы в воде. Они выполняют главным образом структурные функции: входят в состав сухожилий и связок (коллаген, эластин), образуют волокна шелка и паутины (фиброин), волосы, ногти, перья (кератин).

В глобулярных белках одна или несколько полипептидных цепей свернуты в плотную компактную структуру – клубок (рис. 18,а). Эти белки, как правило, хорошо растворимы в воде. Их функции многообразны. Благодаря им осуществляются многие биологические процессы, о чем подробнее будет изложено ниже.

Рис. 18. Форма белковых молекул:

а – глобулярный белок, б – фибриллярный белок

Классификация по составу белковой молекулы

Белки по составу можно разделить на две группы: простые и сложные белки. Простые белки состоят только из аминокислотных остатков и не содержат других химических составляющих. Сложные белки, помимо полипептидных цепей, содержат другие химические компоненты.

К простым белкам относятся РНКаза и многие другие ферменты. Фибриллярные белки коллаген, кератин, эластин по своему составу являются простыми. Запасные белки растений, содержащиеся в семенах злаков, – глютелины, и гистоны – белки, формирующие структуру хроматина, принадлежат также к простым белкам.

Среди сложных белков различают металлопротеины, хромопротеины, фосфопротеины, гликопротеины, липопротеины и др. Рассмотрим эти группы белков подробнее.

Металлопротеины

К металлопротеинам относят белки, в составе которых имеются ионы металлов. В их молекулах встречаются такие металлы, как медь, железо, цинк, молибден, марганец и др. Некоторые ферменты по своей природе являются металлопротеинами.

Хромопротеины

В составе хромопротеинов в качестве простетической группы присутствуют окрашенные соединения. Типичными хромопротеинами являются зрительный белок родопсин, принимающий участие в процессе восприятие света, и белок крови гемоглобин (Hb), четвертичная структура которого рассмотрена в предыдущем параграфе. В состав гемоглобина входит гем, представляющий собой плоскую молекулу, в центре которой расположен ион Fe 2+ (рис. 19). При взаимодействии гемоглобина с кислородом образуется оксигемоглобин. В альвеолах легких гемоглобин насыщается кислородом. В тканях, где содержание кислорода незначительно, оксигемоглобин распадается с выделением кислорода, который используется клетками:

.

Гемоглобин может образовывать соединение с оксидом углерода (II), которое называется карбоксигемоглобином:

.

Карбоксигемоглобин не способен присоединять кислород. Вот почему происходит отравление угарным газом.

Гемоглобин и другие гем-содержащие белки (миоглобин, цитохромы) называют еще гемопротеинами из-за наличия в их составе гема (рис. 19).

Фосфопротеины

Фосфопротеины в своем составе содержат остатки фосфорной кислоты, связанные с гидроксильной группой аминокислотных остатков сложноэфирной связью (рис. 20).

Рис. 20. Фосфопротеин

К фосфопротеинам относится белок молока казеин. В его состав входят не только остатки фосфорной кислоты, но и ионы кальция. Фосфор и кальций необходимы растущему организму в больших количествах, в частности, для формирования скелета. Кроме казеина, в клетках много и других фосфопротеинов. Фосфопротеины могут подвергаться дефосфорилированию, т.е. терять фосфатную группу:

фосфопротеин + Н2 протеин + Н3РО4

Дефосфорилированные белки могут при определенных условиях быть снова фосфорилированы. От наличия фосфатной группы в их молекуле зависит их биологическая активность. Одни белки проявляют свою биологическую функцию в фосфорилированном виде, другие – в дефосфорилированном. Посредством фосфорилирования – дефосфорилирования регулируются многие биологические процессы.

Липопротеины

К липопротеинам относятся белки, содержащие ковалентно связанные липиды. Эти белки встречаются в составе клеточных мембран. Липидный (гидрофобный) компонент удерживает белок в мембране (рис. 21).

Рис. 21. Липопротеины в клеточной мембране

К липопротеинам относят также белки крови, участвующие в транспорте липидов и не образующие с ними ковалентную связь.

Гликопротеины

Гликопротеины содержат в качестве простетической группы ковалентно связанный углеводный компонент. Гликопротеины разделяют на истинные гликопротеины и протеогликаны. Углеводные группировки истинных гликопротеинов содержат обычно до 15 – 20 моносахаридных компонентов, у протеогликанов они построены из очень большого числа моносахаридных остатков (рис. 22).

Рис. 22. Гликопротеины

Гликопротеины широко распространены в природе. Они встречаются в секретах (слюне и т.д.), в составе клеточных мембран, клеточных стенок, межклеточного вещества, соединительной ткани и т.д. Многие ферменты и транспортные белки являются гликопротеинами.

Классификация по функциям

По выполняемым функциям белки можно разделить на структурные, питательные и запасные белки, сократительные, транспортные, каталитические, защитные, рецепторные, регуляторные и др.

Структурные белки

К структурным белкам относятся коллаген, эластин, кератин, фиброин. Белки принимают участие в формировании клеточных мембран, в частности, могут образовывать в них каналы или выполнять другие функции ( рис. 23).

Рис. 23. Клеточная мембрана.

Питательные и запасные белки

Питательным белком является казеин, основная функция которого заключается в обеспечении растущего организма аминокислотами, фосфором и кальцием. К запасным белкам относятся яичный белок, белки семян растений. Эти белки потребляются во время развития зародышей. В организме человека и животных белки в запас не откладываются, они должны систематически поступать с пищей, в противном случае может развиться дистрофия.

Сократительные белки

Сократительные белки обеспечивают работу мышц, движение жгутиков и ресничек у простейших, изменение формы клеток, перемещение органелл внутри клетки. Такими белками являются миозин и актин. Эти белки присутствуют не только в мышечных клетках, их можно обнаружить в клетках практически любой ткани животных.

Транспортные белки

Гемоглобин, рассмотренный в начале параграфа, является классическим примером транспортного белка. В крови присутствуют и другие белки, обеспечивающие транспорт липидов, гормонов и иных веществ. В клеточных мембранах находятся белки, способные переносить через мембрану глюкозу, аминокислоты, ионы и некоторые другие вещества. На рис. 24 схематически показана работа переносчика глюкозы.

Рис. 24. Транспорт глюкозы через клеточную мембрану

Белки-ферменты

Каталитические белки, или ферменты, представляют собой самую многообразную группу белков. Почти все химические реакции, протекающие в организме, протекают при участии ферментов. К настоящему времени открыто несколько тысяч ферментов. Более подробно они будут рассмотрены в следующих параграфах.

Защитные белки

К этой группе относятся белки, защищающие организм от вторжения других организмов или предохраняющие его от повреждений. Иммуноглобулины, или антитела, способны распознавать проникшие в организм бактерии, вирусы или чужеродные белки, связываться с ними и способствовать их обезвреживанию.

Другие компоненты крови, тромбин и фибриноген, играют важную роль в процессе свертывания крови. Они предохраняют организм от потери крови при повреждении сосудов. Под действием тромбина от молекул фибриногена отщепляются фрагменты полипептидной цепи, в результате этого образуется фибрин:

фибриноген фибрин.

Образовавшиеся молекулы фибрина агрегируют, формируя длинные нерастворимые цепи. Сгусток крови вначале является рыхлым, затем он стабилизируется за счет межцепочечных сшивок. Всего в процессе свертывания крови участвует около 20 белков. Нарушения в структуре их генов является причиной такого заболевания, как гемофилия – сниженная свертываемость крови.

Рецепторные белки

Клеточная мембрана является препятствием для многих молекул, в том числе и для молекул, предназначенных для передачи сигнала внутрь клеток. Тем не менее клетка способна получать сигналы извне благодаря наличию на ее поверхности специальных рецепторов, многие из которых являются белками. Сигнальная молекула, например, гормон, взаимодействуя с рецептором, образует гормон-рецепторный комплекс, сигнал от которого передается далее, как правило, на белковый посредник. Последний запускает серию химических реакций, результатом которых является биологический ответ клетки на воздействие внешнего сигнала (рис. 25).

Рис.25. Передача внешних сигналов в клетку

Регуляторные белки

Белки, участвующие в управлении биологическими процессами, относят к регуляторным белкам. К ним принадлежат некоторые гормоны. Инсулин и глюкагон регулируют уровень глюкозы в крови. Гормон роста, определяющий размеры тела, и паратиреоидный гормон, регулирующий обмен фосфатов и ионов кальция, являются регуляторными белками. К этому классу белков принадлежат и другие протеины, участвующие в регуляции обмена веществ.

Интересно знать! В плазме некоторых антарктических рыб содержатся белки со свойствами антифриза, предохраняющие рыб от замерзания, а у ряда насекомых в местах прикрепления крыльев находится белок резилин, обладающий почти идеальной эластичностью. В одном из африканских растений синтезируется белок монеллин с очень сладким вкусом.

Роль и функции белков в организме человека

Белки являются самым важным классом органических веществ, из которых человек состоит, постоянно в них нуждается.

Роль белков в организме

Огромное значение белков для организма обусловлено их функциями.

  • Пластическая. Из белков построены ткани человека. В среднем во всем теле белки занимают 45% массы сухих веществ. Максимальное содержание выявлено в мышцах. Оно достигает 34,7 % общего количества белка в организме. Содержание в костной ткани составляет 18,7 % суммарной концентрации. В коже содержится 11,5% белковых веществ. Остальные белки выявлены в зубах, мозге и нервной ткани, печени, селезенке, сердце, почках. Структурно-пластическая роль белков в организме может быть реализована при постоянном поступлении качественных продуктов питания.
  • Энергетическая. Окисляясь в организме человека, белки поставляют энергию в количестве 4 ккал из 1 гр. Это значимая составляющая часть в общем энергетическом балансе.
  • Каталитическая. При жизнедеятельности в организме человека одновременно проходят сотни биохимических процессов. Это становится возможным только благодаря ферментативному ускорению. Моделирование аналогичных реакций вне живых систем потребовало бы большого количества времени, измеряемого часами, неделями. Все ферменты сделаны из белков. Без белковых веществ деятельность биологических катализаторов не осуществима.
  • Регуляторная. Все процессы в организме человека регулируются специфическими веществами – гормонами, которые образуются в железах внутренней секреции. Химическая природа гормонов различна. Многие гормоны являются белками, например, инсулин, некоторые гормоны гипофиза. Недостаточное поступление в организм белковых веществ, может спровоцировать изменения гормонального фона.
  • Транспортная. Белки – переносчики осуществляют доставку разнообразных молекул по всему организму. Например, гемоглобин поставляет кислород во все органы, захватывая его в поверхностных слоях легочной ткани, освобождая по месту доставки.
  • Защитная. Демонстрируется белками типа интерферон, глобулины. Механизмы защиты реализуются разные. Например, иммуноглобулины, будучи антителами, связывают чужеродные возбудители в неактивные комплексы. Интерферон нивелирует способность вирусов к размножению. Белки биологических катализаторов – лизоцимов, расщепляют клетки бактерий. Защитная физиологическая роль белка делает возможной жизнь человека в окружении болезнетворных «соседей».
  • Буферная. В жидких системах человека, в частности, в крови для нормальной жизнедеятельности организма должна поддерживаться постоянная кислотность среды. При ее изменениях вследствие разных факторов восстановить постоянный состав могут буферные белки. Особенно выраженной буферной способностью обладает гемоглобин.
  • Рецепторная. Редко кто задумывается о работе сложнейшей системы передачи информации в организме человека. Необходимые участники этого процесса — белковые рецепторы. Рецепторная роль белка в клетке сводится к запуску цепи биохимических превращений, в результате которых мы реагируем на сигналы. Например, для того, чтобы мы отдернули руку от горячего предмета, должны сработать белковые рецепторы. При нарушении их функционирования нормальная деятельность организма становится невозможной. Сетчатка глаза воспринимает цветовые оптические волны также участием белкового рецептора под названием родопсин.

Представленные основные функции белков иллюстрируют важность этого класса веществ в обеспечении нормальной жизни человека.

В 19 веке ученые констатировали:

  • белковые тела уникальны, являются сутью жизни;
  • необходим постоянный обмен веществ между живыми существами и окружающей природой.

Эти положения остаются неизменными по настоящее время.

Основной состав белков

Огромные молекулярные единицы простого белка, называемого протеином, образованы химически соединенными маленькими блоками – аминокислотами с одинаковыми и различающимися фрагментами. Такие структурные композиции называют гетерополимерами. В натуральных белках всегда находят только 20 представителей класса аминокислот. Основной состав белков характеризуется обязательным наличием углерода — C, азота – N, водорода — H, кислорода — O. Нередко встречается сера — S. В сложных белках, называемых протеидами, кроме аминокислотных остатков содержатся другие вещества. Соответственно, в их составе могут находиться фосфор — P, медь — Cu, железо — Fe, иод – I, селен – Se.

Аминокарбоновые кислоты натуральных белков классифицируют по химическому строению и биологической важности. Химическая классификация важна для химиков, биологическая – для всех.

В организме человека постоянно идет два потока превращений:

  • расщепление, окисление, утилизация поступивших с пищей продуктов;
  • биологический синтез новых необходимых веществ.

12 аминокислот из всегда обнаруживаемых в природных белках могут быть созданы биологическим синтезом организма человека. Они называются заменимыми.

8 аминокислот никогда в человеке не синтезируются. Они незаменимы, должны поступать регулярно с пищей.

По признаку присутствия незаменимых аминокарбоновых кислот белки подразделяют на два класса.

  • Полноценные белки имеют все нужные организму человека аминокислоты. Требуемый набор незаменимых аминокислот вмещают белки творога, молочной продукции, птицы, мяса крупного рогатого скота, морской и пресноводной рыбы, яиц.
  • В неполноценных белках одной или нескольких важных кислот может не хватать. К таковым относятся растительные белки.

Для оценки качества пищевых белков медицинское мировое сообщество сравнивает их с «идеальным» белком, имеющим строго выверенные пропорции заменимых и особо важных незаменимых аминокислот. В природе «идеального» белка не существует. Максимально приближаются к нему белки животных. Растительным белкам часто не хватает до нормативной концентрации одной или несколько аминокислот. Если недостающее вещество добавить, белок станет полноценным.

Основные источники белков растительного и животного происхождения

В отечественном научном сообществе, занимающемся всесторонним изучением пищевой химии, выделяется группа профессора А.П.Нечаева, его коллег, учеников. Коллективом были проведены определения содержания белков в основных продуктах питания, имеющихся на российском рынке.

  • Важно! Выявленные цифры информируют о содержании белка в 100 гр продукта, освобожденного от несъедобной части.

Содержание белков в растительных продуктах

  • Самое большое количество белка содержится в сое, семечках тыквы, арахисе (34,9 – 26,3 гр).
  • Значения от 20 до 30 гр выявлены в горохе, фасоли, фисташках, семечках подсолнечника.
  • Миндаль, кешью, фундук характеризуются цифрами от 15 до 20 гр.
  • Грецкий орех, макароны, большинство круп (кроме риса, кукурузной крупы) содержат от 10 до 15 гр белка в 100 гр продукта.
  • В диапазон от 5 до 10 гр попадают рис, кукурузная крупа, хлеб, чеснок, курага.
  • В 100 гр капусты, грибов, картофеля, чернослива, некоторых сортах свеклы содержание белка составляет от 2 до 5 гр.
  • Изюм, редька, морковь, сладкий перец имеют мало белка, их показатели не превышают 2 гр.

Если вам не удалось найти здесь растительный объект, значит, концентрация белка в нем слишком мала либо его там нет вовсе. Например, во фруктовых соках белка очень мало, в натуральных растительных маслах – нет совсем.

Содержание белков в продуктах животного происхождения

  • Максимальная концентрация белка выявлена в икре рыб, твердых и плавленых сырах, мясе кролика (от 21,1 до 28,9 гр).
  • Большое количество продуктов содержит от 15 до 10 гр белка. Это птица, морская рыба (кроме мойвы), мясо крупного рогатого скота, креветки, кальмары, творог, брынза, пресноводная рыба.
  • Мойва, куриное яйцо, свинина содержат от 12,7 до 15 гр белка на 100 гр продукта.
  • Йогурт, сырки творожные характеризуются цифрами 5 – 7,1 гр.
  • Молоко, кефир, ряженка, сметана, сливки содержат от 2,8 до 3 гр белка.

Не представляет интереса информация об основных источниках белков растительного и животного происхождения в продуктах, претерпевших многоэтапную технологическую обработку (тушенке, сосисках, ветчине, колбасах). Они не рекомендованы для регулярного здорового питания. Кратковременное употребление таких продуктов не имеет существенного значения.

Роль белка в питании

В результате обменных процессов в организме постоянно образуются новые белковые молекулы, взамен старых. Скорость синтеза в различных органах не одинакова. Белки гормонов, например, инсулина восстанавливаются (ресинтезируются) очень быстро, за часы, минуты. Белки печени, слизистых покровов кишечника регенерируются за 10 дней. Белковые молекулы мозга, мышц, соединительной ткани восстанавливаются дольше всего, восстановительный синтез (ресинтез) может длиться до полугода.

Процесс утилизации и синтеза характеризуется балансом азота.

  • У сформировавшегося человека при полном здоровье азотистый баланс равен нулю. При этом суммарная масса азота, поступающего с белками в процессе питания, равно массе выводящегося с продуктами распада.
  • Молодые организмы интенсивно развиваются. Баланс азота при этом положительный. Поступает белка много, выводится меньше.
  • У стареющих, больных людей баланс азота отрицательный. Выделяющаяся с продуктами обмена масса азота больше, чем поступающая при приеме пищи.

Роль белка в питании заключается в обеспечении человека требуемым количеством аминокислотных компонентов, пригодных для участия в биохимических процессах организма.

Для обеспечения нормального обмена веществ важно знать — сколько белков нужно в день потреблять человеку

Отечественные и американские физиологи рекомендуют съедать 0,8 – 1 гр белка на 1 кг массы человека. Цифры весьма усреднены. Количество сильно зависит от возраста, характера работы, образа жизни человека. В среднем рекомендуют употреблять от 60 гр до 100 гр белка в день. Для мужчин, занимающихся физической работой, норму можно увеличивать до 120 гр в день. Для лиц, перенесших хирургические операции, инфекционные заболевания норма также увеличивается до 140 гр в день. Диабетикам рекомендуют диеты с повышенным содержанием белковых продуктов, которое может достигать 140гр в день. Люди, имеющие нарушения обмена, склонность в подагре, должны употреблять белка значительно меньше. Норма для них составляет 20 – 40 гр в день.

Для лиц, занимающихся активными видами спорта, наращивающими массу мышц, норма существенно увеличивается, может достигать 1,6-1,8 гр на 1 кг веса спортсмена.

  • Важно! У тренера целесообразно уточнить ответ на вопрос – сколько белков нужно в день употреблять при нагрузках. Профессионалы владеют информацией об энергетических затратах при всех видах тренировок, путях поддержания нормальной жизнедеятельности организма спортсмена.

Для реализации всех физиологических функций важно не только наличие в белке незаменимых аминокислот, а также эффективность их усвоения. Белковые молекулы имеют различные уровни организации, растворимость, степень доступности пищеварительным ферментам. 96% белков молока, яиц расщепляются эффективно. В мясе, рыбе благополучно перевариваются 93-95% белков. Исключение составляют белки кожи, волос. Растительные белоксодержащие продукты перевариваются на 60-80%. В овощах усваивается 80% белков, в картофеле – 70%, в хлебе – 62-86%.

Рекомендуемая часть белков из источников животного происхождения должна составлять 55% от всего количества белковой массы.

  • Недостаток белка в организме приводит к значительным изменениям обмена веществ. Такие патологии называют дистрофией, квашиоркором. Впервые нарушение выявлено у жителей диких племен Африки, характеризуется отрицательным балансом азота, нарушением работы кишечника, атрофией мышц, остановкой роста. Частичная нехватка белка может проявляться подобными симптомами, которые некоторое время могут быть выражены умеренно. Особенно опасен недостаток белка в организме ребенка. Такие нарушения рациона могут спровоцировать физическую и интеллектуальную неполноценность растущего человека.
  • Избыток белка в организме перегружает выделительную систему. Увеличивается нагрузка на почки. При имеющихся патологиях в почечной ткани процесс может усугубиться. Очень плохо, если избыток белка в организме сопровождается недостатком остальных ценных компонентов пищи. В древние времена в странах Азии существовал метод казни, при котором осужденного кормили только мясом. В результате преступник погибал от образования продуктов гниения в кишечнике, следующего за этим отравления.

Разумный подход к обеспечению организма белком гарантирует эффективную работу всех систем жизнедеятельности.

12 удивительных полезных свойств белка для организма человека

Положительные эффекты и важность белка для организма включают усиленное производство и улучшенное функционирование энзимов (ферментов) и гормонов, а также здоровье всех клеток. Белки обуславливают перемещение молекул, регенерацию поврежденных клеток и тканей, обеспечивают механическую и структурную поддержку костей и кожи. Потребление достаточного количества белка необходимо для поддержания сильной иммунной системы, правильной работы нервов, здоровых волос и баланса жидкостей в организме. Также, в некоторых случаях, протеин может использоваться как источник энергии при похудении, а не только как строительный материал для мышц.

Протеины присутствуют в каждой клетке и ткани, каждом органе живого организма. Они находятся и в крови в виде энзимов, антител, гормонов и многого другого. В переводе с греческого слово протеин значит “первый”, “самый важный”. Протеины участвуют в каждой химической реакции, происходящей в организме. Они отвечают за рост, развитие, регуляцию, восстановление и защиту каждого живого организма. Они выполняют множество функций внутри клеток, например катализацию, передачу наследственной информации, координацию поведения клетки.

Ниже мы более детально разберем для чего нужны белки в питании и какую роль они играют в организме человека, расскажем в чем заключается не только польза, но и вред этого макронутриента.

Источники белка

Качественные источники белка найти совсем не трудно, причем они доступны и вегетарианцам. Они могут есть орехи, семена, продукты из сои, например тофу, молочные продукты и много различных видов бобовых и гороховых культур. А мясоедам доступны рыба, мясо и птица.

Виды белка

Белки можно разделить на три главные группы:

  • Глобулярные: эти водорастворимые белки работают в межклеточной среде, как антитела или энзимы.
  • Мембранные: мембранные белки присутствуют в мембранах клеток и выполняют такие функции как передача сигналов или движение мембраны.
  • Волоконные: эти структурированные белки являются главной составляющей мышц, костей, связок и сухожилий. Также белками являются кератин, из которого состоят ногти и волосы и коллаген, который содержится в коже.

Что такое аминокислоты?

Белки состоят из многочисленных цепей аминокислот. Именно поэтому аминокислоты зачастую называют “фундаментными блоками” всей жизни. И основное зачем нужны белки в питании человека – это давать организму все необходимые аминокислоты. Переваривание или разложение белка выделяет большое разнообразие аминокислот, которые могут применяться нашим организмом для роста, развития и регенерации.

Виды аминокислот

Аминокислоты можно отнести к трем разным группам:

  • Незаменимые аминокислоты: человеческий организм совершенно неспособен синтезировать эти аминокислоты. Поэтому их необходимо получать из пищи. Этих аминокислот девять: гистидин, изолейцин, лейцин, лицин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.
  • Заменимые аминокислоты: эти аминокислоты организм в состоянии произвести самостоятельно, либо переваривая белки, либо из других аминокислот. Аланины, аспарагин, аспагариновая кислота, глутаминовая кислота — примеры заменимых аминокислот.
  • Условно незаменимые аминокислоты: эти аминокислоты оказываются незаменимыми при определенных заболеваниях. К ним относятся аргинин, цистеин, глутамин, глицин, орнитин, серин, пролин и тирозин.

Пищевая ценность белков

Количество аминокислот, присутствующее в белке, говорит о его пищевой ценности. Это значение может варьироваться в зависимости от вида белка. К примеру, продукты из сои или мясо содержат все возможные аминокислоты, тогда как протеины из растительных источников зачастую не содержат некоторые виды аминокислот. Поэтому людям, соблюдающим строго вегетарианскую или веганскую диету, следует включать в свою диету продукты, которые содержат разнообразие аминокислот, чтобы не было дефицита.

Полезные свойства белка для организма

Удивительные преимущества, которые дают белки: улучшение роста и функциональности мышц, сильная иммунная система, здоровые волосы и многое другое.

Рост мышечной массы

Протеины играют важную роль в сокращении мышц и координации. Они присутствуют в мышечных тканях в виде волокон. Они же отвечают за структуру мышц. Рост мускулов зависит от адекватного поступления белка в организм. Очень важно создать баланс между скоростью синтеза мышечных белков и скоростью разрушения этих же белков. Скорость, с которой разрушаются мышечные волокна, зависит от многочисленных факторов и условий, например от возраста: потребность организма в белке возрастает в зрелом возрасте, потому что мышцы начинают быстрее разрушаться. Атлетам, занимающимся активным тренингом, тоже нужно больше белка, кроме того, им нужно потреблять его в определенное время.

Усиление иммунной системы

Белки необходимы для поддержания адекватной работы иммунной системы. Ваш организм умеет постоять за себя, защищаясь от различных инфекций и болезней при помощи антител. Антитела — специфические белки, которые имеют способность обезвреживать вирусные частицы, связываясь с ними. Тело реагирует на инфекцию, выделяя антитела, воздействующие на возбудителя болезни.

Полезен для нервной системы

Еще одна важная роль белков в человеческом организме — правильное функционирование нервной системы. Нервная система активируется при любом раздражении, на которое организм отвечает соответствующей реакцией. Рецепторы, которые реагируют на раздражение и передают сигнал по нервной системе, являются сложными комплексами белков. Эти рецепторные белки также участвуют в посылании сигналов внутри клеток.

Поддержка обмена воды в организме

Балансировка и регуляция жидкостей, присутствующих в организме, являются критически важными функциями белка. Здесь используется их способности к осмосу. Мембрана клетки, собранная из белков, может изменять свою водонепроницаемость. Если белка неадекватно мало или белок неправильный, то у человека будет наблюдаться дисбаланс жидкости. Это чревато изменением кислотности крови. Если клетки будут вбирать воду, не выпуская ее, то это вызовет эдему — ненормальное накопление воды в тканях. Баланс жидкости также важен для многих других функций, например работы мышц или нервной системы.

Источник энергии

Белки могут быть полезны для организма и как источник энергии. Если рацион не может предоставить достаточно энергии, как бывает при голоде или соблюдении строгой диеты, то организм начинает жечь белки для получения необходимой ему энергии. Так как белок организмом не запасается, то для получения энергии приходится постепенно разлагать энзимы или мышцы. Из них получаются аминокислоты и глюкоза, которые и являются “пищей” для клеток.

Здоровые волосы

Протеины помогают поддерживать здоровье волос и защищать их от повреждения. Исследования в этой области показали, что белки необходимы как для роста, так и для красоты волос. Именно поэтому различные белки широко используются в производстве продуктов для ухода за волосами, например кондиционеров.

Баланс гормонов

Энзимы или ферменты — белковые катализаторы, которые играют важную роль во всех биохимических процессах, происходящих в нашем организме. Во время химической реакции сам катализатор остается неизменным, но химическую реакцию он ускоряет. И скорость, и результат химической реакции зависят от количества энзимов, присутствующих в организме. Если химические реакции, а значит и метаболизм, замедлены, то в организме наблюдается дефицит нужных ему энзимов. Различные гормоны, например инсулин, гормон роста или гликоген состоят из тех же аминокислот, которые присутствую в белках и из которых построено все живое.

Передвижение молекул

Еще одна важная функция протеина в организме — транспортация и запасание различных веществ. Белки переносят нужные элементы сквозь мембрану клетки. Это важно для кровеносной системы и для обеспечения клеток питанием. Например, газообмен клеток и крови осуществляется посредством гемоглобина, красного кровяного белка. Другой белок запасает в печени железо. Он называется ферритин.

Уход за кожей

Белки также отвечают за механическую поддержку формы и прочности различных тканей, которые постоянно используются и повреждаются. Примером такой ткани является эпидермис. Коллаген является важным и распространенным волоконным белком, который участвует в построении мембран клеток, тканей и органов. Он входит в состав тех тканей, которые приходится все время обновлять. Обследование людей, получивших солнечные ожоги, показало, что добавление коллагена в рацион благотворно сказалось на регенерации кожи. Чтобы кожа выглядела молодой, и на ней не было морщин, необходимо потреблять с пищей достаточное количество коллагена.

Регенерация тканей и клеток

Для поддержания в теле здоровья организму необходимо постоянно обновлять отмирающие или поврежденные клетки. Для этого ему требуется постоянный приток аминокислот, из которых формируются белки. Из белков, в свою очередь составлены клетки и ткани. Клетки эпителия кишечника, кожи и кровяные тельца живут всего лишь пару недель, после чего они разрушаются. И тогда пора создавать новые клетки, которые заменят собой разрушенные. Этот процесс называется регенерацией, и он обусловлен белками, так как они сигнализируют о повреждении клеток и помогают построить новые.

Здоровье костей

Как уже говорилось, в организме содержится белок коллаген, который поддерживает структуру клеток. Коллаген также помогает поддерживать здоровье костей. Коллаген нужен спортсменам, занимающимся тяжелой атлетикой или атлетам, которым приходится продолжительно заниматься. Он защищает от повреждения их суставы, позволяет им не истираться. Недавно проведенное исследование показало эффективность коллагена в борьбе с воспалительными процессами в суставах, например артритом.

Переваривание и усвояемость белков

Переваривание белков является жизненно важным процессом, потому что именно так организм получает аминокислоты. Ферменты, например пепсин, под влиянием желудочного сока начинают расщепление белков в желудке. Процесс продолжается в тонкой кишке, где всасываются пептиды и аминокислоты. Из кишечника они попадают в кровоток.

Сколько нужно потреблять в день?

Здоровый рацион, содержащий сбалансированное количество питательных веществ, сам по себе дает достаточное количество белка без каких-либо добавок. Рекомендованная суточная норма, которую следует потреблять ежедневно, зависит от здоровья и возраста человека. Тем не менее 2—3 порций пищи, богатой протеином, достаточно, чтобы удовлетворить потребность в белке многих взрослых людей. К примеру, одно яйцо, 30 граммов сыра или одна тарелка вареных бобов составляют одну порцию. Для детей и пожилых людей потребность в белке растет с увеличением их возраста.

Дефицит белка

Как уже говорилось выше, продукты, богатые белком, должны потребляться ежедневно в достаточных количествах, так как организм не способен запасать белок. При отсутствии достаточного количества белка в рационе человек рискует заболеть. Проявляются такие симптомы как водянка, анемия или снижение мышечной массы.

Побочные эффекты

Набор лишнего веса

Диеты, содержащие мало углеводов и много белка, часто рекомендуются людям, старающимся потерять вес. Тем не менее, если не отслеживать количество потребляемых калорий, то организм начнет перерабатывать аминокислоты в жиры, что неминуемо приведет к набору веса. Также если потреблять одни только белки, то появится дефицит других веществ.

Проблемы с сердцем

Высокое содержание белка в рационе может усугубить существующие проблемы с сердцем, а также поднимет уровень холестерина до нездорового уровня. Не следует потреблять очень много белка при проблемах с почками.

Аммиак

Аммиак является побочным продуктом разложения белка. Аммиак очень вреден для здоровья, а поэтому организм превращает его в мочевину. Происходит этот процесс в почках, которые выносят мочевину из организма с мочой. Если включить в рацион слишком много белка, то почкам придется усиленно работать, чтобы вынести из организма весь аммиак.

Тем, кто работает с тяжелыми весами, не обязательно добавлять к своей диете большое количество белка для прироста мышечной массы. На самом деле прирост мышц происходит не только из-за увеличения количества потребления белка, но и благодаря силовым нагрузкам, которые стимулируют рост мышц.

Здоровье костей

Некоторые ученые заявляют, что превышение допустимого количества протеина может навредить состоянию костей. Они считают, что вместе с пищей нужно употреблять достаточное количество кальция, чтобы кости были крепкими. При потреблении большого количества белка увеличивается содержание кальция в моче, что приводит к ослаблению костей. Но рекомендуется не снижать содержание белка в рационе, а дополнять его свежими фруктами и овощами.

Также если употреблять слишком мало углеводов, то могут проявиться такие отрицательные эффекты как повышенное содержание кетонов в организме и, следовательно, ослабление мышц.

Вывод

Белки — движущая сила всего живого. Они также поддерживают форму организма и его клеток. Белки же часто являются источником энергии и обеспечивают организм азотом. Если внимательно следить за калориями, то белки могут помочь потерять вес. Вместе с количеством белка, важно заботиться и о его качестве. Качество белка определяется числом разновидностей аминокислот, которые содержатся в этом белке. Животные белки легче усваиваются человеческим организмом, а поэтому лучше выполняют свою функцию — доставлять в клетки необходимые аминокислоты. Поэтому они называются полными белками. Растительные белки, с другой стороны, перевариваются медленно и содержат только часть необходимых организму аминокислот. Поэтому они называются неполными белками. Недостаток белка будет отрицательно влиять на все органы, а также на рост и развитие организма в целом. Всегда рекомендуется выбрать сбалансированную диету, которая будет содержать как достаточное количество белков, так и других питательных веществ, которые тоже играют в организме свою роль.

Виды белков

Белки — важнейшие органические соединения. Они состоят из аминокислот, последовательность которых определена (детерминирована) в генетической информации. Всего известно двадцать таких мономеров, существующих в биологическом мире.

Белки и их значение для организма человека

Протеины являются необходимым элементом, который поступает из пищи и используется на нужды организма. То есть из чужеродного вещества в результате они могут синтезировать родное соединение. Пептиды выполняют множество задач, начиная с того, что являются структурным материалом, участвуют во многих реакциях и процессах.

Поступает этот нутриент в организм в виде продуктов, по которым можно разделить белки на растительные и животные по своей природе, по скорости переваривания — на быстрые и медленные.

Белки для организма человека

Какие бывают белки: классификация, свойства и функции

Различают несколько видов пептидов в организме человека. По своему строению они делятся на простые и сложные. Первые состоят только из аминокислот (протеины), другие в своей молекуле имеют дополнительные элементы органической или неорганической природы (протеиды) или из нескольких простых белков — полипептиды. Также по своей структуре они делятся на такие классы:

  • Первичные;
  • Вторичные;
  • Третичные (это первый этап строения глобулы);
  • Четвертичные (например, гемоглобин).

На заметку. Последние две из них способны выполнять свои функции.

Задачи пептидов в организме:

  • «Строительный» материал или основа — входят в состав кожи, волос, ногтей, мембран клеток и так далее.
  • Участие в пищеварении — гормоны и ферменты (к примеру, гормоны поджелудочной железы на жир).
  • Защита — как часть иммунной системы, СРБ белок, свертывающей системы крови и т. д.
  • Участие в движении, ведь белки являются частью мышечных волокон.
  • «Поддержание красоты» — коллагеновые волокна, белок кератин (keratin) волос и ногтей.
  • Участие в реакциях — катализаторы, сигнальные элементы.
  • Транспортирование веществ.
  • В составе мембраны клеток являются рецепторами.
  • Энергетическая — при денатурации (разрушении) связей молекулы высвобождается энергия.

Свойства полимерных молекул определяются их структурой и составом (формулой):

  • Растворимость в воде — растворимые и нерастворимые.
  • Молекулярность — высоко и низкомолекулярные.
  • По содержанию аминокислот — заменимые и незаменимые белки.
  • Гидролиз-способность под действием различных кислых или щелочных веществ распадаться на отдельные аминокислоты, то есть нарушается первичная структура.
  • Денатурация — нарушение сложной структуры (выпрямление), потеря ее стабилизации, под влиянием различных факторов.

Какие из белков растворимые, а какие не растворяются в воде

Благодаря своей формуле и структуре некоторые протеины, способны хорошо растворяться в воде — гидрофильные соединения. Другие напротив — гидрофобные. Они могут выпадать в осадок или «сворачиваться» при контакте с водой. К первой группе (растворимым) относятся альбумины, также молочные и кровяные пептиды. Во вторую входят кератиновый, яичный белок. Гидрофильными считаются белки плазматические, ГрЭПС, ядра, а гидрофобными — двойного липидного слоя мембраны клеток, которые образуют соединения с другими веществами.

Виды белков и их типы

На заметку. Различают простые и сложные белки. Первые состоят только из аминокислот, во вторых может содержаться дополнительная структура (нуклеопротеиды, фосфопротеины, хромопротеид, липопротеиды и так далее).

Это могут быть как органические фрагменты — сахара, жиры, нуклеиновые кислоты, так и неорганические соединения — металлы. По типу строения молекулы различают такие пептиды:

  • Глобулярный — водорастворимые. Глобулярные белки имеют необычное строение — это цепь аминокислот, свернутых в «сферу» или глобулу, их могут стабилизировать связи аминокислот. Но если таких шариков несколько, то они обычно соединяются активным центром — некислотной структурой (например, у гемоглобина это гем).
  • Мембранный — являются рецепторными белками, входят в слой мембран клеток. Могут обеспечивать транспорт внутрь и наружу от поверхности клетки.
  • Фибриллярный — это белки полимеры, чаще всего образуют трубочки, микрофибриллы. К ним относятся коллаген, кератин.

Также существуют такие необычные разновидности протеинов:

  • Маркеры (например, эозино-катионный белок);
  • Мажорные и минорные;
  • Быстрые и медленные;
  • Основные, кислотные и нейтральные белки;
  • Высокомолекулярные, (иногда выделяют низкомолекулярные фракции).

На заметку. Существуют так называемые мажорные и минорные белки, их можно найти у бактерий. Они есть также и у человека, точнее их структурные аналоги с теми же функциями. Так мажорные или основные протеины образуют поры, через которые пассивно проходят небольшие молекулы. А минорные являются активными транспортерами.

Эозино-катионный белок относится к группе медиаторов эозинофилов, принимает участие в развитии аллергических реакций. Таких как аллергический дерматит, астма, ринит и так далее. Является маркером, то есть его можно определять с помощью анализов.

Гемоглобин — это один из сложных глобиновых белков. В его составе присутствуют 4 глобулы и гемовый центр, содержащий активное железо. Необходим человеку для дыхания, поскольку в эритроците связывает и переносит кислород и углекислый газ.

Коллагеновые природные протеины — это структурные элементы соединительной ткани, отвечают за ее упругость. Относятся к группе фибриллярных молекул, имеют волокнистую или фибриллярную (нитевидную) структуру.

На заметку. Белок кератин, обладающий защитной функцией, — это также представитель фибриллярной группы. Входит в состав волос, ногтей, обеспечивая их внешний здоровый вид, прочность.

Сухой белок — это продукт, приготовленный на основе яичного протеина из свежих яиц, из которых был отделен желток. Может использоваться в кулинарии, для приготовления стойкой сахарной пены или крема на булочках. Как же разводить сухой белок, в каких пропорциях? На одну часть порошка приходится 7 частей воды. Смешивать нужно постепенно, постоянно помешивая.

Также можно выделить такие типы белков, как быстрые и медленные, по скорости процесса переваривания организмом человека. Первые — полезны тем, что быстро дают силы и энергию, а вторые — являются запасными энергетическими белками.

Протеины (белки) в продуктах

Природные протеины по своей химической природе являются полимерами, поскольку состоят из мономеров-аминокислот, которые объединяются в цепочки и определяют свойства молекулы. В зависимости от преобладания функциональных групп белки можно разделить на кислые, основные и нейтральные. У первых в растворе с водой образуется отрицательный заряд, смещая среду системы в кислую сторону, в строении преобладают карбоксильные группы. У основных протеинов больше аминогрупп, поэтому раствору они придают щелочную или основную среду. А нейтральные белки содержат одинаковое число обоих групп.

На заметку. Протеиновый белок представляет собой порошкообразное вещество, которое может быть использовано в спорте в качестве добавки для роста мышечной

массы. Высокомолекулярные белки — это соединения, не проходящие через большинство пор и фильтров организма в норме, из-за большой молекулы. Практически все протеины человеческого организма к ним относятся, поскольку являются полимерами.

Какие белки входят в состав миофибрилл

Миофибриллы — это трубчатые или нитеобразные органические структуры, в состав которых входят фрагменты (саркомеры). Их образуют такие соединения, как актин, миозин, тропонины, небулины, титины.

Природные пептиды играют большую роль в нормальном жизнеобеспечении организма человека, поэтому важно следить за их поступлением с пищей.

Читайте также:  Всё о Doctor's Best - обзоры препаратов, инструкции и цены
Добавить комментарий