Питание

Наиболее важная функция белков в организме. Роль белка в питании

. Ферменты.

Роль белков в организме.

Функции белков в организме разнообразны. Они в значительной мере обусловлены сложностью и разнообразием форм и состава самих белков.

Белки - незаменимый строительный материал. Одной из важнейших функций белковых молекул является пластическая. Все клеточные мембраны содержат белок, роль которого здесь разнообразна. Количество белка в мембранах составляет более половины массы.

Многие белки обладают сократительной функцией. Это прежде всего белки актин и миозин, входящие в мышечные волокна высших организмов. Мышечные волокна - миофибриллы - представляют собой длинные тонкие нити, состоящие из параллельных более тонких мышечных нитей, окруженных внутриклеточной жидкостью. В ней растворены аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), необходимая для осуществления сокращения, гликоген - питательное вещество, неорганические соли и многие другие вещества, в частности кальций.

Велика роль белков в транспорте веществ в организме. Имея различные функциональные группы и сложное строение макромолекулы, белки связывают и переносят с током крови многие соединения. Это прежде всего гемоглобин, переносящий кислород из легких к клеткам. В мышцах эту функцию берет на себя еще один транспортный белок - миоглобин.

Еще одна функция белка - запасная. К запасным белкам относят ферритин - железо, овальбумин - белок яйца, казеин - белок молока, зеин - белок семян кукурузы.

Регуляторную функцию выполняют белки-гормоны.

Гормоны - биологически активные вещества, которые оказывают влияние на обмен веществ. Многие гормоны являются белками, полипептидами или отдельными аминокислотами. Одним из наиболее известных белков-гормонов является инсулин. Этот простой белок состоит только из аминокислот. Функциональная роль инсулина многопланова. Он снижает содержание сахара в крови, способствует синтезу гликогена в печени и мышцах, увеличивает образование жиров из углеводов, влияет на обмен фосфора, обогащает клетки калием. Регуляторной функцией обладают белковые гормоны гипофиза - железы внутренней секреции, связанной с одним из отделов головного мозга. Он выделяет гормон роста, при отсутствии которого развивается карликовость. Этот гормон представляет собой белок с молекулярной массой от 27000 до 46000.

Одним из важных и интересных в химическом отношении гормонов является вазопрессин. Он подавляет мочеобразование и повышает кровяное давление. Вазопрессин - это октапептид циклического строения с боковой цепью:

Регуляторную функцию выполняют и белки, содержащиеся в щитовидной железе - тиреоглобулины, молекулярная масса которых около 600000. Эти белки содержат в своем составе йод. При недоразвитии железы нарушается обмен веществ.

Другая функция белков - защитная. На ее основе создана отрасль науки, названная иммунологией.

В последнее время в отдельную группу выделены белки с рецепторной функцией. Есть рецепторы звуковые, вкусовые, световые и др. рецепторы.

Следует упомянуть и о существовании белковых веществ, тормозящих действие ферментов. Такие белки обладают ингибиторными функциями. При взаимодействии с этими белками фермент образует комплекс и теряет свою активность полностью или частично. Многие белки - ингибиторы ферментов - выделены в чистом виде и хорошо изучены. Их молекулярные массы колеблются в широких пределах; часто они относятся к сложным белкам - гликопротеидам, вторым компонентом которых является углевод.

Если белки классифицировать только по их функциям, то такую систематизацию нельзя было бы считать завершенной, так как новые исследования дают много фактов, позволяющих выделять новые группы белков с новыми функциями. Среди них уникальные вещества - нейропептиды (ответственные за важнейшие жизненные процессы: сна, памяти, боли, чувства страха, тревоги).

Биологические катализаторы.

В основе всех жизненных процессов лежат тысячи химических реакций. Они идут в организме без применения высокой температуры и давления, т. е. в мягких условиях. Вещества, которые окисляются в клетках человека и животных, сгорают быстро и эффективно, обогащая организм энергией и строительным материалом. Но те же вещества могут годами храниться как в консервированном (изолированном от воздуха) виде, так и на воздухе в присутствие кислорода. Возможность быстрого переваривания продуктов в живом организме осуществляется благодаря присутствию в клетках особых биологических катализаторов - ферментов.

Ферменты - это специфические белки, входящие в состав всех клеток и тканей живых организмов играющие роль биологических катализаторов. О ферментах люди узнали давно. Еще в начале прошлого века в Петербурге К.С.Кирхгоф выяснил, что проросший ячмень способен превращать полисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщеплял свекловичный сахар на моносахариды - глюкозу и фруктозу. Это были первые исследования в ферментологии. Хотя на практике применение ферментативных процессов было известно с незапамятных времен (сбраживание винограда, сыроварение и др.).

В разных изданиях применяются два понятия: "ферменты" и "энзимы". Эти названия идентичны. Они обозначают одно и тоже - биологические катализаторы. Первое слово переводится как "закваска", второе - "в дрожжах".

Долгое время не представляли, что же происходит в дрожжах, какая сила, присутствующая в них, заставляет вещества разрушаться и превращаться в более простые. Только после изобретения микроскопа было установлено, что дрожжи - это скопление большого количества микроорганизмов, которые используют сахар в качестве своего основного питательного вещества. Иными словами, каждая дрожжевая клетка "начинена" ферментами способными разлагать сахар. Но в то же время были известны и другие биологические катализаторы, не заключенные в живую клетку, а свободно "обитающие" вне ее. Например, они были найдены в составе желудочных соков, клеточных экстрактов. В связи с этим в прошлом различали два типа катализаторов: считалось, что собственно ферменты неотделимы от клетки и вне ее не могут функционировать, т.е. они "организованы". А "неорганизованные" катализаторы, которые могут работать вне клетки, называли энзимами. Такое противопоставление "живых" ферментов и "неживых" энзимов объяснялось влиянием виталистов, борьбой идеализма и материализма в естествознании. Точки зрения ученых разделились. Основоположник микробиологии Л. Пастер утверждал, что деятельность ферментов определяется жизнью клетки. Если клетку разрушить, то прекратиться и действие фермента. Химики во главе с Ю. Либихом развивали чисто химическую теорию брожения, доказывая, что активность ферментов не зависит от существования клетки.

В 1871 г. русский врач М.М. Манассеина разрушила дрожжевые клетки, растирая их речным песком. Клеточный сок, отделенный от остатков клеток, сохранял свою способность сбраживать сахар. Через четверть века немецкий ученый Э. Бухнер получил бесклеточный сок прессованием живых дрожжей под давлением до 5*10Па. Этот сок, подобно живым дрожжам, сбраживал сахар с образованием спирта и оксида углерода (IV):

C6H12O6--->2C2H5OH + 2CO2

Работы А.Н. Лебедева по исследованию дрожжевых клеток и труды других ученых положили конец виталистическим представления в теории биологического катализа, а термины "фермент" и "энзим" стали применять как равнозначные.

В наши дни ферментология - это самостоятельная наука. Выделено и изучено около 2 тыс. ферментов.

Свойства ферментов.

Важнейшим свойством ферментов является преимущественное одной из нескольких теоретически возможных реакций. В зависимости от условий ферменты способны катализировать как прямую так и обратную реакцию. Это свойство ферментов имеет большое практическое значение.

Другое важнейшее свойство ферментов - термолабильность, т. е. высокая чувствительность к изменениям температуры. Так как ферменты являются белками, то для большинства из них температура свыше 70 C приводит к денатурации и потере активности. При увеличении температуры до 10 С реакция ускоряется в 2-3 раза, а при температурах близких к 0 С скорость ферментативных реакций замедляется до минимума.

Следующим важным свойством является то, что ферменты находятся в тканях и клетках в неактивной форме (проферменте). Классическими его примерами являются неактивные формы пепсина и трипсина. Существование неактивных форм ферментов имеет большое биологическое значение. Если бы пепсин вырабатывался сразу в активной форме, то пепсин "переваривал" стенку желудка, т. е. желудок "переваривал" сам себя.

Классификация ферментов.

На Международном биохимическом съезде было принято, что ферменты должны классифицироваться по типу реакции, катализируемой ими. В названии фермента обязательно присутствует название субстрата, т. е. того соединения, на которое воздействует данный фермент, и окончание -аза. (Аргиназа катализирует гидролиз аргинина и т.д.)

По этому принципу все ферменты были разделены на 6 признаков:

1.Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например катализа:

2H2O2-->O2+2H2O

2.Трансферазы - ферменты, катализирующие перенос атомов или радикалов.

3.Гидролазы - ферменты, разрывающие внутримолекулярные связи путем присоединения молекул воды, например фосфатаза.

4.Лиазы - ферменты, отщепляющие от субстрата ту или иную группу без присоединения воды, негидролитическим путем.

Например, отщепление карбоксильной группы декарбоксилазой.

5.Изомеразы - ферменты, катализирующие превращение одного изомера в другой.

6.Синтетазы - ферменты, катализирующие реакции синтеза.

Ферментология - молодая и перспективная наука, отделившаяся от биологии и химии и обещающая много удивительных открытий тем, кто решит заняться ею всерьез.

В процессе обмена веществ между организмом и внешней средой ведущее место занимает обмен белков. Белки - сложные азотистые высокомолекулярные полимеры, состоящие из аминокислот. Они составляют примерно 20 % массы человеческого тела и более 50 % сухой массы клетки. Роль белков в организме человека чрезвычайно велика, так как функции их многообразны. Белки входят в состав ядра, протоплазмы, мембран клеток всех органов и тканей, следовательно, важнейшая функция белков - пластическая. Белки участвуют в процессах воспроизводства живой материи. Белки костей, хрящей выполняют опорную функцию. Актин и миозин обеспечивают сокращение мышц. Белки обладают каталитической активностью; все ферменты являются белками. С ними связаны защитные реакции организма; в частности, образование антител при поступлении в организм чужеродных веществ. Белки образуют с антитоксинами малоактивные комплексы, которые выводятся из организма, следовательно, они выполняют антитоксическую функцию. Процесс свертывания крови, который протекает с участием белков плазмы, препятствует большим кровопотерям. Некоторые белки плазмы крови и форменных элементов обеспечивают перенос питательных веществ, следовательно, они выполняют транспортную функцию. Белки пищи оказывают влияние на процессы возбуждения и торможения в коре головного мозга. Многие гормоны и их производные являются белками. Таким образом осуществляется регуляторная функция белков.

В живом организме с момента его зарождения и до смерти непрерывно происходят одновременно и разрушение клеток, а также внеклеточного вещества тканей и органов, и воспроизводство их, замена их новыми. Эти противоположные процессы, единство которых и составляет сущность жизни, совершаются настолько интенсивно, что в течение жизни любого организма его ткани и клетки успевают смениться многократно: так, например, эритроциты крови полностью обновляются за 3,5-4 мес. Вполне понятно поэтому, какое громадное значение имеет регулярное поступление в организм материала, способного беспрерывно выполнять происходящие в нем траты белковых веществ. Таким материалом могут быть и действительно являются белки.

По степени важности в процессах обмена веществ пластическая роль белков (в организации разнообразных структур) неизмеримо превосходит их роль как источника энергии. Более того, пластическая функция белков не только велика, но и незаменима, так как

белки в этом отношении нельзя заменить ни жирами, ни углеводами, входящими в состав живой материи или поступающими в организм из внешней среды.

Без белков или их составных частей - аминокислот - не может быть обеспечено воспроизводство основных структурных элементов органов и тканей, а также образование ряда важнейших веществ, как, например, ферментов и гормонов.

Биологическая ценность белков. Для удовлетворения потребностей организма существенным является не только количество, но и качество белков в пище. Различные белки, как известно, отличаются друг от друга процентным содержанием отдельных аминокислот. Именно поэтому в зависимости от аминокислотного состава для покрытия потребности в белке требуется одного белка больше, другого меньше. В этом смысле можно говорить о различной биологической ценности белков.

Биологическая ценность того или иного белка тем выше, чем ближе его состав к составу белков данного организма. Белки, находящиеся в продуктах питания, потребляемых человеком, содержат в тех или иных количествах все аминокислоты, и никогда не бывает так, чтобы какая-нибудь аминокислота полностью отсутствовала. Степень усвоения белка, его биологическая ценность определяются, однако, не только аминокислотным составом белка, но и возможностью расщепления белка ферментами пищеварительных соков. Такие белковые вещества, как волосы, шерсть, перья и т. п., не могут быть использованы в качестве пищевых продуктов именно потому, что они не расщепляются на аминокислоты под влиянием протеолитических ферментов пищеварительного тракта человека.

В тесной связи с вопросом о биологической ценности белка находится представление о так называемых жизненно необходимых или незаменимых аминокислотах (табл. 2).

Изучение азотистого обмена у взрослых здоровых людей, находившихся на искусственном рационе, в котором белок был полностью заменен смесью чистых аминокислот, позволяет сделать ряд существенных выводов. Для сохранения азотистого равновесия и веса тела, а также трудоспособности (при умеренной физической нагрузке) и удовлетворительного самочувствия необходимы восемь незаменимых аминокислот и источники азота (в виде, например, глицина и других заменимых аминокислот).

Исключение какой-либо незаменимой аминокислоты приводит к отрицательному азотистому балансу и расстройству нервной системы (общей слабости, головокружению, раздражительности, нарушению кожной чувствительности, а иногда и болевым явлениям).

Таблица 2

Заменимые и незаменимые аминокислоты

Рекомендуемые нормы белков в суточном рационе. Какое же количество белка необходимо в питании человека, чтобы обеспечить сохранение его здоровья и работоспособности? Разные исследователи получали различные величины содержания белка в пище, при котором поддерживается азотистое равновесие. Эти величины колеблются в зависимости от состава пищи и от того, какие белковые продукты принимаются. Но в среднем азотистое равновесие устанавливается у человека при потреблении 30-45 г белка в сут. Этот минимум белка, необходимый для того, чтобы поддержать азотистое равновесие на рационе, полностью покрывающем энергетические потребности организма, получил название "физиологического минимума белка".

Взрослый человек должен потреблять ежедневно при трате энергии в 2500 ккал не менее 100 г белка, а в жарком климате - не менее 120 г белка. Эти нормы соответствуют умственному труду и труду физическому, полностью механизированному. При расходе большого количества энергии, то есть при физическом труде, недостаточно механизированном, необходимо добавочно 10 г белка на каждые 500 ккал. Таким образом, при физическом труде с затратой энергии в 4000 ккал требуется 130-150 г белка в сут. В среднем потребность в белке определяют равной не менее 1 г пищевого белка/кг массы тела.

Потребность детей в белке значительно выше, чем взрослых. Она составляет от 4 до 1,5 г/кг массы тела в связи с преобладанием

пластических процессов. Возрастает потребность в белке при беременности, лактации, при всех патологических состояниях, связанных с потерей тканевых белков (нефрозах, больших ожогах, обширных травмах и т. д.).

Избыточное содержание белков в рационе питания приводит к увеличению образования аммиака в тканях, токсичных продуктов в толстом кишечнике, повышению нагрузки на печень и почки.

На степень усвояемости организмом пищевых веществ, в том числе и белков, значительное влияние оказывают характер и степень кулинарной обработки продуктов. Применяя те или иные способы, можно повысить степень усвоения пищевых веществ и, следовательно, снизить количество потребляемой пищи или, наоборот, ухудшить ее усвояемость.

Чрезмерная тепловая обработка (например, жарка) ухудшает усвояемость белков вследствие их избыточной денатурации, затрудняющей проникновение ферментов через плотную корку, образующуюся на поверхности продуктов.

Вареные мясо или рыба усваиваются лучше, чем жареные, так как содержащаяся в них соединительная ткань при варке приобретает желеобразное состояние, белки при этом частично растворяются в воде и легче расщепляются протеолитическими ферментами. Измельчение мяса, рыбы облегчает процесс пищеварения. Поэтому блюда из котлетной массы усваиваются лучше, чем из натурального куска.

Необходимо особо подчеркнуть, что установленные оптимальные уровни аминокислот в питании человека не являются постоянными при любых условиях. Они могут значительно возрастать, причем неравномерно для различных аминокислот, при некоторых физиологических (беременность) или патологических (инфекционные болезни, некоторые авитаминозы и т. п.) состояниях. Отсюда становится ясно, какое громадное значение в питании человека имеет подбор белков пищи таким образом, чтобы получился оптимальный состав аминокислот для удовлетворения всех потребностей человека.

Важным показателем биологической ценности белков является их атакуемость пищевыми ферментами - способность подвергаться гидролизу в желудочно-кишечном тракте. Перевариваемость белков животного происхождения выше, чем растительного. В среднем белки пищи усваиваются на 92 %; усвояемость белков животного происхождения 97 %, растительного лишь 83-85 %. Это обусловлено значительным количеством балластных веществ в продуктах растительного происхождения. Усиливая перистальтику кишечника, эти вещества способствуют более быстрому выде-

лению невсосавшихся аминокислот из организма. Кроме того, клетчатка, входящая в состав клеточных оболочек, ухудшает проникновение пищеварительных ферментов внутрь клеток.

Белки являются основой всего живого на Земле. Каждая клетка живого организма, в том числе человеческого, содержит в своем составе белки. Человек получает белки из пищи. Потребность взрослого человека в белках составляет 0,75 – 1г на 1 кг массы, при этом белки животного происхождения должны составлять 50-60% от суточной нормы. Потребность в белках возрастает у людей, занятых интенсивным физическим трудом, а также у детей, беременных женщин, спортсменов, выздоравливающих после болезней. Белки состоят из аминокислот, каждая из которых играет определенную биологическую роль в организме. Они не являются основным энергетическим нутриентом, главная их функция – . Белки участвуют в синтезе сложных ферментов, которые в свою очередь используются для построения собственных тканей и клеточных структур в организме. С участием белков осуществляется транспорт липидов, витаминов, минеральных солей, лекарственных препаратов к органам и тканям. Они выполняют важную функцию поддержания иммунитета, обеспечения защитных свойств организма. В желудочно-кишечном тракте происходит расщепление белков на аминокислоты под воздействием ферментов. Восемь аминокислот относятся к незаменимым, они не могут синтезироваться в организме и поступают с пищей. Это лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин и валин. С участием незаменимых аминокислот происходят обменные процессы, регенерация тканей, образование гемоглобина и т.д. Заменимые аминокислоты играют не меньшую роль в организме, чем незаменимые.
Человек потребляет белки с пищей животного и растительного происхождения. Мясо, рыба, молоко, яйца – относятся к продуктам животного происхождения. К продуктам растительного происхождения, содержащим белки, относятся соя, фасоль, горох, гречневая и перловая крупы, рис, пшено. содержат незначительное количество белка. От вида белков зависит скорость их переваривания и усвоения. Быстрее всего перевариваются белки , а также рыбные белки. Несколько дольше перевариваются белки мяса, еще дольше – белки хлеба, круп и бобовых. Для ускорения переваривания белковые продукты подвергают кулинарной обработке. Варка пищи повышает не только скорость переваривания белков, но и полноту их усвоения. При недостатке белков организм начинает расщеплять собственные белки, в частности белки скелетной мускулатуры. Это приводит к дистрофии, понижению барьерной функции печени, нарушению функционирования эндокринной системы. В детском и юношеском возрасте дефицит белка приводит к замедлению роста.

1. Состав молекул белков. Белки- органические вещества, в состав молекул которых входят

углерод, водород, кислород и азот, а иногда - сера и другие химические

элементы.

2. Строение белков. Белки - макромолекулы, состоящие

из десятков, сотен аминокислот. Разнообразие аминокислот (около 20 видов),

входящих в состав белков.

3. Видовая специфичность белков - различие белков,

входящих в состав организмов, относящихся к разным видам, определяемое числом

аминокислот, их разнообразием, последовательностью соединения в молекулах

белка. Специфичность белков у разных организмов одного вида - причина

отторжения органов и тканей (тканевой несовместимости) при их пересадке от

одного человека другому.

4. Структура белков - сложная конфигурация молекул

белков в пространстве, поддерживаемая разнообразными химическими связями -

ионными, водородными, ковалентными. Естественное состояние белка. Денатурация -

нарушение структуры молекул белков под влиянием различных факторов -

нагревания, облучения, действия химических веществ. Примеры денатурации:

изменение свойств белка при варке яиц, переход белка из жидкого состояния в

твердое при построении пауком паутины.

5. Роль белков в организме:

Каталитическая. Белки - катализаторы, увеличивающие

скорость химических реакций в клетках организма. Ферменты - биологические

катализаторы;

Структурная. Белки - элементы плазматической

мембраны, а также хрящей, костей, перьев, ногтей, волос, всех тканей и органов;

Энергетическая. Способность молекул белков к

окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии;

Сократительная. Актин и миозин - белки, входящие в

состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение вследствие способности

молекул этих белков к денатурации;

Двигательная. Передвижение ряда одноклеточных

организмов, а также сперматозоидов при помощи ресничек и жгутиков, в состав

которых входят белки;

Транспортная. Например, гемоглобин - белок, входящий

в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа;

Запасающая. Накопление белков в организме в качестве

запасных питательных веществ, например в яйце, молоке, семенах растений;

Защитная. Антитела, фибриноген, тромбин - белки,

участвующие в выработке иммунитета и свертывании крови;

Регуляторная. Гормоны - вещества, обеспечивающие

наряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций организма. Роль гормона

инсулина в регуляции содержания сахара в крови.

2. Биологическое значение размножения организмов. Способы размножения.

1. Размножение и его значение.

Размножение - воспроизведение себе подобных организмов, что обеспечивает

существование видов в течение многих тысячелетий, способствует увеличению

численности особей вида, преемственности жизни. Бесполое, половое и

вегетативное размножение организмов.

2. Бесполое размножение - наиболее древний способ. В

бесполом участвует один организм, в то время как в половом чаще всего участвуют

две особи. У растений бесполое размножение с помощью споры - одной

специализированной клетки. Размножение спорами водорослей, мхов, хвощей,

плаунов, папоротников. Высыпание спор из растений, прорастание их и развитие из

них новых дочерних организмов в благоприятных условиях. Гибель огромного числа

спор, попадающих в неблагоприятные условия. Невысокая вероятность появления

новых организмов из спор, поскольку они содержат мало питательных веществ и

проросток поглощает их в основном из окружающей среды.

3. Вегетативное размножение - размножение растений с

помощью вегетативных органов: надземного или подземного побега, части корня,

листа, клубня, луковицы. Участие в вегетативном размножении одного организма

или его части. Сходство дочернего растения с материнским, так как оно

продолжает развитие материнского организма. Большая эффективность и

распространение вегетативного размножения в природе, так как дочерний организм

формируется быстрее из части материнского, чем из споры. Примеры вегетативного

размножения: с помощью корневищ - ландыш, мята, пырей и др.; укоренением

нижних, касающихся почвы ветвей (отводками) - смородина, дикий виноград; усами

Земляника; луковицами - тюльпан, нарцисс, крокус. Использование вегетативного

размножения при выращивании культурных растений: клубнями размножают картофель,

луковицами - лук и чеснок, отводками - смородину и крыжовник, корневыми

отпрысками - вишню, сливу, черенками - плодовые деревья.

4. Половое размножение. Сущность полового размножения

в формировании половых клеток (гамет), слиянии мужской половой клетки

(сперматозоида) и женской (яйцеклетки) - оплодотворении и развитии нового

дочернего организма из оплодотворенной яйцеклетки. Благодаря оплодотворению получение

дочернего организма с более разнообразным набором хромосом, значит, с более

разнообразными наследственными признаками, вследствие чего он может оказаться

более приспособленным к среде обитания. Наличие полового размножения у

полового процесса у растений в процессе их эволюции, появление наиболее сложной

формы у семенных растений.

5. Семенное размножение происходит с помощью семян,

широко распространено и вегетативное размножение). Последовательность этапов

семенного размножения: опыление - перенос пыльцы на рыльце пестика, ее

прорастание, появление путем деления двух спермиев, их продвижение в

семязачаток, затем слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого - со

вторичным ядром (у покрытосеменных). Формирование из семязачатка семени -

зародыша с запасом питательных веществ, а из стенок завязи - плода. Семя -

зачаток нового растения, в благоприятных условиях оно прорастает и первое время

проросток питается за счет питательных веществ семени, а затем его корни

начинают поглощать воду и минеральные вещества из почвы, а листья - углекислый

газ из воздуха на солнечном свету. Самостоятельная жизнь нового растения.

Является важным органическим веществом, необходимым для формирования и восстановления мышц, волос, ногтей, кожи и внутренних органов. Он выполняет огромное количество функций, которые поддерживают здоровье всего организма. Человеческое тело не может функционировать без достаточного количества белка, поэтому его роль в питании нельзя недооценивать.

Все клетки и ткани организма человека содержат белок. Он обеспечивает нас большим количеством энергии (около 10-15% от всего рациона) и является вторым наиболее распространенным соединением в теле после воды. Большая его часть содержится в мышцах (около 43%), значительная доля приходится на кожный покров (15%) и кровь (16%).

Почему белок должен поступать в организм вместе с продуктами?

Как известно, белки представляют собой большие, сложные молекулы, состоящие из более мелких соединений, аминокислот - заменимых и незаменимых . Незаменимые аминокарбоновые кислоты не вырабатываются человеческим организмом, поэтому должны поступать в него вместе с белковой пищей.

Существует около 20 различных аминокислот, 8 из которых не могут быть синтезированы в теле взрослого человека. Это:

Лейцин;
Триптофан.
Лизин;
Изолейцин;
Валин;
Фенилаланин;
Треонин;
Метионин.

Роль белков в питании ребенка также важна, ведь детский организм не может выработать достаточное количество аминокарбоновых кислот. Поэтому в данном случае аргинин, цистеин, глицин, глутамин, гистидин и пролин рассматриваются в качестве незаменимых. Кроме того, у взрослых людей, при наличии определенных болезненных состояний, конкретные аминокислоты могут получить статус «условно-незаменимых».

Роль белка в питании человека

Это органическое вещество может входить в состав продуктов растительного и животного происхождения. Протеины из животных источников (мяса, рыбы, яиц и молочной продукции) содержат полный спектр незаменимых аминокислот, однако веганам и вегетарианцам также не стоит забывать о роли белка в питании человека. Они могут получить все необходимые компоненты, правильно корректируя свой рацион и комбинируя различные продукты растительного происхождения (бобовые культуры, соевые продукты, орехи, крупы).

Многие ученые полагают, что растительный белок предпочтительней животного. Считается, что он связан с более низким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и снижением уровня холестерина , в то время как животный может повысить уровень инсулина в крови и увеличить вероятность развития воспалительных заболеваний кишечника и рака толстой кишки. Поэтому следует придерживаться сбалансированной диеты и не отказываться от растительной пищи.

Основные функции и роль белка в питании

1. Восстановление и поддержание

Белки являются строительными блоками человеческого организма. Волосы, кожа, глаза, мышцы и внутренние органы построены из этих веществ. Именно поэтому дети должны потреблять большее их количество, чем взрослые. Не стоит забывать и о роли белка в питании беременных женщин - будущим мамам следует увеличить потребление белковой пищи, чтобы обеспечить нормальное развитие своего ребенка.

2. Энергия

Этот компонент питания является одним из основных источников энергии. При потреблении большего количества белка, что необходимо для тканей и клеток организма, человеческое тело использует его в качестве энергетического ресурса. Если же белок не нужен, в связи с употреблением других источников энергии (углеводов), он становится частью жировых клеток.

3. Транспорт молекул

Белок является одним из основных элементов, необходимых для транспортировки определенных молекул (например, для гемоглобина, который переносит кислород по всему телу). Он также иногда используется для их хранения (к примеру, ферритин, позволяющий организму сохранять железо в легкодоступной форме).

4. Защита организма

Очень многое зависит от количества протеина в рационе человека. Следует помнить, что роль белка в питании заключается и в предотвращении большого количества заболеваний и инфекций. Это органическое вещество (в виде антител) часто работается вместе с другими клетками иммунной системы, выявляя и иммобилизируя антигены, чтобы их впоследствии уничтожали лейкоциты.

5. Ферменты

Большинство химических реакций в организме не будут эффективными без участия белковых ферментов (например, создание ДНК).

Роль белка в питании определенных групп людей

Хотя это вещество жизненно необходимо каждому человеку, существуют некоторые группы с повышенной потребностью в нем. Роль белка в питании таких людей еще более значительна (если такое, конечно, возможно).

Группы людей, которым необходимо большее количество белковой пищи:

Беременные и кормящие женщины. В этот период роль белка в питании заключается в поддержании происходящих изменений в организме матери и обеспечении нормального развития плода.
Тинейджеры. В подростковом возрасте следует потреблять большее количество белковой пищи, чтобы покрыть все потребности растущего организма.
Спортсмены и люди, ведущие активный образ жизни. Тяжелые тренировки и интенсивные физические нагрузки требуют употребления дополнительного белка, чтобы покрыть энергетические расходы и восстановить поврежденные ткани.
Люди с травмами и те, кто страдает от некоторых видов заболеваний (например, рака). Как мы помним, роль белка в питании заключается в восстановлении тканей тела и поддержании здоровья иммунной системы. Однако если организм не получает достаточное его количество, он может использовать мышцы для «топлива», в котором нуждается, что может привести к снижению сопротивляемости инфекциям и замедлить выздоровление.

Продукты питания, богатые белками

Это органическое вещество содержится в растительных и животных продуктах питания. Рыба, птица и мясо являются наиболее распространенными источниками белка. Роль в питании человека этих продуктов весьма существенна.

Мясо и птица составляют почти 40% от потребления протеина среднестатистическим взрослым американцем, а 30% этого вещества, как правило, поступает из рыбы, яиц и молочных продуктов. Конечно, эти проценты всего лишь отражают пищевые предпочтения большой части населения и ни в коем случае не означают, что 70% потребляемого вами белка должно исходить из продуктов животного происхождения.

На самом деле одними из лучших и здоровых источников белка являются:

рыба (тунец, сардины, лосось и треска);
куриное и индюшиное мясо;
соевые бобы и чечевица;
говядина;
креветки и гребешки;
ягненок;
тофу;
шпинат, спаржа, зелень;
фасоль, зеленый горошек, чечевица, тыквенные семечки;
яйца.

Однако белковой пищей, как и любой другой, не стоит увлекаться, так как ее избыток, как и недостаток, может быть опасен для здоровья. Роль белка в питании человека огромна, поэтому необходимо придерживаться рекомендованной суточной нормы его потребления, которая будет варьироваться в зависимости от уровня вашей активности, возраста и состояния здоровья.

По материалам

http://nutritionfacts.org/topics/protein/
http://www.nutritionfoundation.org.nz/nutrition-facts/Nutrients/protein
https://www.nutrition.org.uk/nutritionscience/nutrients-food-and-ingredients/protein.html?limit=1&limitstart=0
http://healthyeating.sfgate.com/6-primary-functions-proteins-5372.html
http://www.whfoods.com/genpage.php?tname=nutrient&dbid=92