Главная Контакты Найти нас
Тренажерный зал
Аэробный зал
Наши инструкторы
Спортивное питание
Расписание
Инфракрасная сауна
Турбо Солярий
Вакансии
Цены

Функции белков в организме


Функции белков в организме

Лекция №2 Химия белков

1. Функции белков в организме. Классификация.

2. Простые и сложные белки, их биологическое значение.

3. Важнейшие представители простых и сложных белков, их биологическое значение.

4. Физико-химические свойства белков. Структура белковой молекулы. Типы связей в белковой молекуле.

Домашнее задание [ с. 22-37]

-1-

БЕЛКИ – это высокомолекулярные соединения, состоящие из α-аминокислот – мономерных звеньев, соединенных между собой пептидными связями.

1. пластическая, т.е. они используются для построения органов и тканей животных и человека. Белки – структурная основа всех тканей организма. Это основной материал для построения растущих и воспроизводства разрушающихся тканей – от мышц и костей, до волос и ногтей. Такие структурные белки, как коллаген и кератин, служат главными компонентами костной ткани, волос и ногтей. Сократительные белки мышц обладают способностью изменять свою длину, используя химическую энергию для выполнения механической работы.

2. каталитическая функция – свыше 2000 ферментов-биокатализаторов – выделено к настоящему времени. Практически все они являются белками. Белки в виде ферментов, катализирующих химические реакции, участвуют в регуляции многих обменных процессов и необходимы для нормального обмена белков, углеводов, жиров, минералов, витаминов.

3. сократительная функция – важным признаком живого является подвижность. В основе ее лежит сократительная функция белков. Например, мышечные сокращения, изменение формы клеток и субклеточных частиц.

4. транспортная функция – белки обладают исключительными возможностями по специфическому связыванию различные соединений, например связь Нb с О2 и перенос по крови, комплекс альбумина с билирубином, что способствует обезвреживанию билирубина и др. Белки участвуют в транспорте кровью липидов, углеводов, некоторых витаминов, гормонов, лекарственных веществ.

5. защитная функция – белки-антитела предохраняют организм от чужеродных агентов, участвуют в выработке иммунитета. Белковыми веществами являются все факторы свертывающей и противосвертывающей системы.

6. регуляторная функция – некоторые белки являются гормонами, участвуют в регуляции разнообразных процессов, протекающих в организме. Для обеспечения нормального уровня гормонов в организме необходимо достаточное поступление протеинов. Так, гормон инсулин регулирует содержание глюкозы в крови, ряд белков участвуют в регуляции осмотического давления, рН крови и т.д.

7. энергетическая функция – белки могут использоваться и как энергетический материал (при полном окислении 1 г белка выделяется 16,9 кДж энергии). Это происходит тогда, когда использование двух других источников энергии – углеводов и жиров – затруднено, как, например, при голодании или на несбалансированных диетах. Однако в качестве энергетической субстанции белки очень не выгодны и требуют большое количество энергии на свое усвоение и синтез, а также на вывод азота, входящего в их состав.

Каждый белок имеет уникальную, свойственную лишь ему структуру и в такой же мере уникальную функцию, отличающую от функций других белков. Обычно среднее содержание азота в белке принимают равным 16%. В связи с этим предложено определять количество белка по входящему в его состав азоту. Зная, что 1 г азота содержится в 6,25 г белка, находят количество азота, умножают на коэффициент 6,25 и получают количество белка.

Классификация белков

В основе классификации белков лежат их химические и физические свойства, а также биологическая роль, которую они выполняют в организме. Все белковые вещества разделяются на 2 большие группы:

· простые белки – протеины

· сложные – протеиды.

По форме белковой молекулы белки делятся на:

· глобулярные (шаровидные)

· фибриллярные (нитевидные).

По растворимости в воде выделяют:

· водорастворимые,

· солерастворимые,

· нерастворимые в воде (характерны для биологических мембран).

Водорастворимые простые белки имеют глобулярную форму. Они находятся в биологических жидкостях, выполняют транспортные функции, являются ферментами и т.д.

Водонерастворимые простые белки имеют форму нитей. Это фибриллярные белки. Они выделены из кожи, костей, сухожилий и др. Типичный белок такого типа – коллаген.

-2-

Page 2

Простые белки

Простые белки при гидролизе образуют только аминокислоты. Простые белки разделяются на альбумины и глобулины, протамины и гистоны и др.

Альбумины – присутствуют в крови, спинномозговой жидкости, а также в клетках всех живых организмов. Хорошо растворимы в воде, отличаются от глобулинов незначительным содержанием глицина. Содержат много серосодержащих аминокислот. Альбумины – мелкодисперсные молекулы, окружены большой водной оболочкой, легко вступают в связь с различными веществами с образованием комплексов (альбумин-билирубиновый и др.). Обеспечивают кислотные свойства. Альбумины участвуют в поддержании осмотического давления крови (создают онкотическое давлении), транспортируют с кровью различные вещества.

Глобулины – почти всегда встречаются вместе с альбуминами. Они растворимы в воде и легко растворяются в солевых растворах слабой концентрации. В альбуминах находится лейцин (до 15%) и очень мало глицина. В глобулинах больше глицина, находятся в более грубодисперсном состоянии, чем альбумины. Их можно разделить на α-, β-, γ-глобулины. Глобулины входят в состав ферментов, составляют основу иммуноглобулинов, выполняющих функции антител. Глобулины плазмы крови выполняют транспортную роль. Выполняющие функцию иммунной защиты, обеспечивают устойчивость организма к вирусным инфекционным заболеваниям.

Гистоны у человека в свободном состоянии не встречаются. Имеют сравнительно низкую молекулярную массу (12-13 тыс.), с преобладанием щелочных свойств. Локализованы в основном в ядрах клеток. В их составе преобладают остатки диаминомонокарбоновых кислот (аргинина, лизина) и гистидина. Представитель – глобин, который входит в состав гемоглобина. Гистоны встречаются в значительных количествах в белках эритроцитов и щитовидной железы. Имеют только третичную структуру. В естественных условиях прочно связаны с ДНК и входят в состав нуклеопротеидов. Основная функция — регуляция передачи генетической информации с ДНК и РНК (возможна блокировка передачи).

Протамины – белки, включающие до 80% диаминомонокарбоновых кислот. Самая низкая молекулярная масса (до 12 тыс.). Проявляет выраженные основные свойства. Содержатся в половых клетках и составляют основную массу белка хроматина. Как и гистоны образуют комплекс с ДНК, функция - придают ДНК химическую устойчивость.

Классификация сложных белков базируется на химических особенностях их небелковых компонентов – простетических групп. Исходя из этого они разделяются на хромопротеиды, фосфопротеиды, гликопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды и др.

Хромопротеиды – это белки, простетическая группа которых имеет окраску. Так как многие изместные биологически активные хромопротеиды содержат металл, их ещё называют металлопротеидами.

Например, церулоплазмин – белок, содержащий медь, имеет синюю окраску. Белок, переносящий витамин В12, имеет розовый цвет (содержит кобальт). Хорошо изучены белки, содержащие железо: гемоглобин, миоглобин, цитохромы. Они имеют красную окраску. Красный цвет миоглобина и гемоглобина обеспечивается гемом – циклическим тетрапирролом. Атом железа в этой молекуле занимает центральное положение. Железо в составе гема цитохромов способно менять свою валентность. А в гемоглобине и миоглобине изменение валентности железа нарушает их функцию – связывание кислорода.

Некоторые металлопротеиды окраски не имеют. Например, фермент карбоангидраза, содержащий цинк, относится к неокрашенным металлопротеидам. Известны хромопротеиды, не содержащие металла. К ним относятся некоторые флавопротеиды, в состав которых входит рибофлавин – витамин В2.

Хромопротеиды имеют очень важное значение, поскольку они обусловливают процессы дыхания у многих организмов, особенно у человека и высших животных.

Фосфопротеиды – это белки, содержащие фосфор. Фосфорная кислота в их молекуле образует сложноэфирные связи с гидроксильными группами таких оксиаминокислот, как серин и треонин. К фосфопротеидам относится большая группа белков, в том числе белок молока – казеиноген, фосфопротеид яичного белка - овоальбумин. Фосфопротеиды в больших количествах входят в те ткани, которые являются питательным материалом для быстро растущих эмбрионов или для молодых организмов, характеризующихся большой интенсивностью обмена и быстрым ростом.

Гликопротеиды – это белки, простетическая группа которых содержит углеводы – протеогликаны и мукопротеины. Этим белкам принадлежит важная роль в структурной организации клеток и тканей, они выполняют защитные функции. (Входят в состав клеточных мембран, участвуют в процессах свертывания крови, иммунитет, в слизь и секреты ЖКТ.) Например, гликопротеид (полисахарид гепарин) проявляет свою антикоагулянтную функцию в основном в комплексе с белками.

В крови человека и высших животных содержится много гликопротеидов. К ним относятся альбумины, глобулины, фибриноген и ряд других белков крови. К мукопротеидам относятся: хондромукоиды хрящей, которые содержат хондроитинсерную кислоту; гиаломукоиды основного вещества соединительной ткани, в состав которых входит гиалуроновая кислота, и некоторые другие.

Нуклеопротеиды – простетическая группа у таких белков – нуклеиновая кислота. Различают ДНК-нуклеопротеины и РНК-нуклеопротеины. Им принадлежит важная роль в сохранении, передаче и реализации генетической информации. Белковая часть – протамины и гистоны. Комплексы ДНК + протамин обнаружены в сперматозоидах; ДНК + гистон – в соматических клетках.

Липопротеиды – небелковая часть представлена липидами, обеспечивают транспорт липидов по крови, являются компонентами биологических мембран. Различают липопротеины низкой и высокой плотности – ЛПНП, ЛПВП и ЛПОНП – очень низкой плотности, хиломикроны.

Почти во всех органах и тканях находятся различные комплексы белков с липидами (нейтральными жирами, фосфатидами, стеридами). В значительных количествах они есть в клетках печени, почек, нервной ткани, крови, а так же в молоке и яйцах.

-3-

Page 3

Гемоглобин

Миоглобин

Миоглобин – хромопротеид, содержащийся в мышцах. Он обладает простетической группой – гемом, циклическим тетрапирролом, придающим ему красный цвет. Тетрапиррол состоит из 4 пиррольных колец, соединенных в плоскую молекулу метиленовыми мостиками. Атом железа занимает центральное положение в этой плоской молекуле. Железо составе гема цитохромов способно менять свою валентность, в гемоглобине и миоглобине изменение валентности железа нарушает их функцию. Главная функция и гемоглобина и миоглобина – связывание кислорода.

Миоглобин – сферическая молекула, состоит из 153 аминокислот с общей молекулярной массой 17000. он состоит из одной цепи, аналогичной субъединице Нb. На уровне вторичной структуры он образует 8 α-спиральных участков, захватывающих почти 75% всех аминокислот молекулы. Атом железа в геме миоглобина, не связанный с кислородом, выступает из плоскости молекулы на 0,03 нм. В оксигенированной форме атом железа как бы погружается в плоскость молекулы гема. Образуя связь с одной из молекул гистидина глобиновой части, железо при соединении с кислородом изменяет и конформацию белка. Миоглобин удобен для хранения кислорода, но не удобен для транспорта его по крови. Это объясняется процессом насыщения миоглобина в зависимости от парциального давления кислорода. Так как в легких парциальное давление кислорода 13,3 кПа, миоглобин хорошо бы насыщался кислородом, но в венозной крови это давление составляет 5,3 кПа, а в мышцах ещё меньше – 2,6 кПа. Миоглобин в таких условиях сможет отдавать мало кислорода и будет недостаточно эффективен в транспорте кислорода от легких к тканям.

Гемоглобин – состоит из белка глобина и небелковой части гема, в составе которого имеется атом Fе(II).

Молекула Нb содержит 4 гема и является белком с четвертичной структурой (4 субъединицы – 2 α-цепи и 2 β-цепи, каждая из которых имеет свою третичную структуру и особым образом уложена вокруг кольца гема). Каждая из субъединиц похожа на молекулу миоглобина. Молекула гемоглобина способна присоединять 4 молекулы О2. Гемоглобин переносит кислород от легких к тканям, а углекислый газ в обратном направлении.

Изменения конформации позволяют гемоглобину не только регулировать обеспечение кислородом тканей, но и участвовать в поддержании кислотно-основного равновесия в организме.

Выяснилось, что у человека имеются три основных типа нормального гемоглобина:

· эмбриональный U

· фетальный - F

· гемоглобин взрослого человека - А. HbА.

Кроме нормальных типов гемоглобина в настоящее время известно свыше 50 его патологических вариантов.

Как нормальные, так и патологические типы гемоглобина различаются не по структуре протопорфиринового кольца, а построению глобина. Разница может заключаться в изменении целых пар полипептидных цепей в гемоглобиновой молекуле, или при сохранении тех же полипептидных цепей, замещаются на определенном месте в первичной структуре одна аминокислота другой.

ОКСИГЕМОГЛОБИН

Нb + О2 → НbО2 – оксигемоглобин – в капиллярах легких Нb насыщается кислородом при высоком парциальном давлении (100 мм.рт.ст.).

КАРБГЕМОГЛОБИН

В капиллярах тканей, где парциальное давление кислорода низкое (5 мм.рт.ст.) НbО2 → на Нb и О2. Кислород переходит в ткани, а освободившийся Нb соединяется с поступившим из тканей СО2 и превращается в НbСО2 – карбгемоглобин, который переносится с кровью к легким. В легочных капиллярах НbСО2 → Нb + СО2. СО2 выводится из организма при выдыхании, а Нb вновь насыщается кислородом.

МЕТГЕМОГЛОБИН

Метгемоглобин - производное гемоглобина, в котором двухвалентный атом железа переходит в трехвалентный. При процессах обмена в эритроцитах всегда образуются известные количества метгемоглобина, который, однако, восстанавливается обратно в гемоглобин под воздействием фермента метгемоглобинредуктазы, так что в цельной крови здорового человека метгемоглобин не превышает 2% общего содержания гемоглобина (0,03-0,3 г%).

КАРБОКСИГЕМОГЛОБИН При отравлении угарным газом в крови образовывается карбоксигемоглобин Нb + СО → НbСО – прочное соединение, препятствует образованию НbО2 и транспорту кислорода. Возникает кислородное голодание.

СУЛЬФОГЕМОГЛОБИН Химическая структура сульфогемоглобина не выяснена. Вероятно, две виниловые группы гемоглобина соединяются, посредством SО2-мостиков, с соседними метиновыми связями. В норме, сульфогемоглобина в крови нет. Он появляется при отравлениях соединениями сурьмы, фенацетином, бромом, сульфонамидами, нитратами (колодезная вода), серными соединениями и пр.

Типы гемоглобина имеют большое значение не только для диагноза, но и перемежают вопрос о патогенезе анемии из чисто морфологической области в биохимическую. Анемии, вызванные появлением патологического типа гемоглобина, называются гемоглобинопатиями(наследственные)или гемоглобинозами.

СЕРПОВИДНО – КЛЕТОЧНАЯ АНЕМИЯ Классическим примером является серповидно-клеточная анемия.Синтезируется β-цепь необычного состава, в которой валин занимает место глутаминовой кислоты, присутствующей в нормальном НbА. Изменение такое вызывает нарушение структуры и свойств Нb, который обозначается НbS – он легко выпадает в осадок, обладает сниженной способностью переносить кислород. В результате эритроциты, содержащие НbS приобретают форму серпа. Клинически: нарушается кровообращение и дыхание, иногда летальный исход.

ТАЛАССЕМИИ Другая важная группа нарушений, связанных с аномалиями гемоглобина - талассемии. Для них характерна пониженная скорость синтеза альфа-цепей гемоглобина (альфа-талассемия) или бета-цепей (бета-талассемия). Это приводит к анемии, которая может принимать очень тяжелую форму.

-4-

Свойства белков определяются свойствами аминокислот, из которых состоят белки. Аминокислоты – амфотерные соединения, и это их свойство обусловлено амино- и карбоксильными группами. Число таких групп зависит от числа основных и кислых аминокислот в белковой молекуле. Все эти группы в белке находятся в ионизированном состоянии в зависимости от рН.

К физико-химической характеристике белка относят:

· размер молекул белка (молекулярная масса);

· гидрофильность и гидрофобность;

· изоэлектрическое состояние белка;

· коллоидность;

· амфотерность белков;

· осаждение белков (высаливание, денатурация);

Физико-химические свойства определяют биологическую роль белков, их участие в процессах обмена веществ, а также в формировании структуры и функций организма.

Молекулярная масса белков.

Молекулярная масса белков колеблется от нескольких тысяч до миллионов. Размеры молекул отдельных белков могут приближаться к размерам наименьших живых существ. Одной из характерных особенностей многих белков является их свойство образовывать молекулярные агрегаты, состоящие из нескольких молекул.

Гидрофильность и гидрофобность белков.

Белки обладают большим сродством к воде, т.е. вокруг белковой молекулы расположена гидратная оболочка, предохраняющая от склеивания и выпадения в осадок. Величина гидратной оболочки зависит от структуры белка. Альбумины связываются с молекулами воды и имеют большую водную оболочку, а глобулины, фибриноген присоединяет воду хуже и гидратная оболочка у них меньше.

Таким образом, устойчивость водного раствора белка определяется двумя факторами:

1) наличием электрического заряда белковой молекулы;

2) находящаяся вокруг молекулы водная оболочка.

При удалении этих факторов белок выпадает в осадок.

Изоэлектрическое состояние белка.

Белки также при определенном значении рН имеют нейтральный заряд, такое значение рН называют изоэлектрической точкой белка (рJ). При рН ниже рJ увеличивается число положительных зарядов и молекула белка становится катионом. При рН выше рJ увеличивается число отрицательных зарядов и белок становится анионом. рJ большинства природных белков находятся в пределах рН 2,7 – 7,9. Значение рJ белка важно для разделения белков методом электрофореза, который занимает а лабораторной практике важное место.

Все несущие заряд частицы передвигаются в электрическом поле в зависимости от величины заряда. Постоянное электрическое поле можно получить, используя источники постоянного напряжения и пропуская постоянный ток через буферный раствор. Выбирая рН буферного раствора, можно управлять характером распределения белков в электрическом поле. Скорость перемещения молекул зависит от ряда факторов:

· присутствия других ионов,

· температуры,

· молекулы носителя, на котором проводится разделение,

· величины заряда самой белковой молекулы.

Метод разделения, учитывающий все указанные факторы называется электрофорезом. Его применяют как для разделения белков, так и любых частиц, имеющих заряд.

Вначале разделение белков проводили в буферном растворе (электрофорез со свободной границей), а затем большое распространение получил электрофорез на носителях. Носителем служат полоски бумаги, ацетатцеллюлозы, агаровый, крахмальный, полиакриламидный гель, смоченные или содержащие буферный раствор. В клинической практике наибольшую популярность приобрел электрофорез на ацетатцеллюлозных полосках для разделения белков плазмы крови. Обычно белки плазмы в стандартных условиях электрофореза (буферный раствор рН 8,8) разделяются на 5 фракций. Полоски пропитывают красителем, который количественно связывается с белками, что позволяет после извлечения краски количественно оценить элекрофореграмму. Соотношение между отдельными фракциями меняется при разных заболеваниях.

studopedia.su

Функции белков в организме человека :

Белки - биологические полимеры, структурными единицами которых являются аминокислоты. Часто эти соединения называют важнейшими для живых организмов химическими веществами. И действительно, функции белков чрезвычайно многообразны и значимы. Некоторые из этих функций уникальны для рассматриваемых биополимеров, некоторые реализуются также и другими соединениями.

Каталитическая (ферментативная) функция

Ферменты - белки, выполняющие функцию природных катализаторов. Иными словами, ферменты ускоряют реакции, происходящие в организме человека (и других живых существ), при этом не расходуясь. О каталитической функции часто говорят как о важнейшей функции белков.

Защитная 

Белки-антитела играют одну из главных ролей в работе иммунной системы. Антитела активизируются при попадании в организм чужеродных тел (вирусов, бактерий, других микроорганизмов, токсинов). Защитные белки распознают чужеродные (антигены) по определенному биохимическому механизму и нейтрализуют их. За счет этого здоровье человека остается неповрежденным. Некоторые белки способны свертываться - это также обеспечивает им возможность выполнить защитную функцию. Например, без фибриногена было бы невозможно свертывание крови. Функции белков в организме человека различны, но нельзя не отметить особую значимость именно защитной функции.

Структурная (строительная, опорная) 

Само существование организма невозможно без реализации строительной функции. Белков, являющихся структурными компонентами клеток, в теле человека больше, чем всех остальных групп. В состав почти всех тканей организма входят те или иные белки, необходимые для формирования собственно этих тканей.

Гормональная функция

Регуляция метаболизма (обмена веществ) в человеческом организме - сложный процесс, немаловажную роль в нем играют особые белки - гормоны. Функции, выполняемые каждым отдельно взятым гормоном, крайне специфичны. Важно отметить, что эти белки образуются далеко не только в железах внутренней секреции.

Транспортная 

Транспортная функция реализуется по-разному различными белками. Например, гемоглобин, содержащийся в эритроцитах крови человека, отвечает за перенос кислорода по организму. Многие другие транспортные белки способны соединяться с веществами самой разнообразной природы, затем доставляя их в нужные органы.

Сократительная функция

Актин и миозин - белки, содержащиеся в мышечной ткани человека. Именно благодаря им мышцы способны к сокращению - напряжению и расслаблению. Белки с аналогичной функцией существуют и в цитоскелете клетки, благодаря им возможны определенные молекулярные процессы.

Питательная функция

В крайних случаях, при недостатке в организме более энергетически выгодных соединений - углеводов и жиров - в качестве резервного вещества могут начать использоваться белки. Иными словами, такая ситуация возможна при голодании. Питательная функция также естественна для белков, имеющих отношение к развитию зародыша (например, для тех, что находятся в яйце).

www.syl.ru

Какие функции выполняет белок в организме человека | Пища это лекарство

Какие функции выполняет белок в организме человека

Ваш организм нуждается в белке для роста и поддержания тканей. Тем не менее белки вашего организма находятся в постоянном состоянии оборота.

При нормальных обстоятельствах ваш организм расщепляет то же количество белка, которое он использует для создания и восстановления тканей. В других случаях он расщепляет больше белка, чем он может произвести, тем самым увеличивая потребности вашего организма.

Это обычно происходит в периоды болезни, во время беременности и грудного вскармливания (1, 2, 3).

Люди, оправляющиеся от травмы или хирургической операции, пожилые люди и спортсмены также нуждаются в большем количестве белка (4, 5, 6).

Резюме:

Для роста и поддержания тканей необходим белок. Потребности белка вашего организма зависят от вашего здоровья и уровня активности.

Ферменты – это белки, которые помогают тысячам биохимических реакций, происходящих внутри и вне ваших клеток (7).

Конструкция ферментов позволяет им сочетаться с другими молекулами внутри клетки, называемыми субстратами, которые катализируют реакции, необходимые для вашего метаболизма (8).

Ферменты также могут функционировать вне клетки, например, пищеварительные ферменты, такие как лактаза и сукраза, которые помогают переваривать сахар.

Некоторые ферменты нуждаются в других молекулах, таких как витамины или минералы, для реакции.

К функциям организма, зависящим от ферментов, относятся (9):

  • Пищеварение
  • Производство энергии
  • Свертывание крови
  • Сокращение мышц

Отсутствие или неправильная функция этих ферментов может привести к болезни (10).

Резюме:

Ферменты – это белки, которые позволяют производить ключевые химические реакции в вашем организме.

3. Действует как передатчик

Некоторые белки – это гормоны, которые являются химическими передатчиками, помогающими наладить связь между вашими клетками, тканями и органами.

Они производятся и секретируются эндокринными тканями или железами, а затем переносятся с кровотоком в их целевые ткани или органы, где они связываются с белковыми рецепторами на поверхности клетки.

Гормоны могут быть сгруппированы в три основные категории (11):

  1. Белки и пептиды: они сделаны из цепей аминокислот, от нескольких до нескольких сотен.
  2. Стероиды: они образуются из холестерина. Половые гормоны, тестостерон и эстроген являются стероидами.
  3. Амины: они сделаны из отдельных аминокислот триптофана или тирозина, которые помогают производить гормоны, связанные со сном и метаболизмом.

Белок и полипептиды составляют большинство гормонов вашего организма.

Вот некоторые примеры этих гормонов (12):

  • Инсулин: способствует доставлению глюкозы или сахара в клетки.
  • Глюкагон: сигнализирует о необходимости расщепления хранимой в печени глюкозы.
  • Гормон роста (СТГ): стимулирует рост различных тканей, включая кость.
  • Антидиуретический гормон (АДГ): сигнализирует почкам реабсорбировать воду.
  • Адренокортикотропный гормон (АКТГ): стимулирует выделение кортизола, ключевого фактора метаболизма.

Резюме:

Аминокислотные цепи различной длины образуют белок и пептиды, которые составляют несколько гормонов вашего тела и передают информацию между вашими клетками, тканями и органами.

Некоторые белки являются волокнистыми и обеспечивают клетки и ткани жесткостью и эластичностью.

К этим белкам относятся кератин, коллаген и эластин, которые помогают сформировать соединительный каркас определенных структур в вашем теле (13).

Кератин – структурный белок, который содержится в вашей коже, волосах и ногтях.

Коллаген – самый распространенный белок в вашем организме, который является структурным белком ваших костей, сухожилий, связок и кожи (14).

Эластин в несколько сотен раз более эластичен, чем коллаген. Его высокая эластичность позволяет многим тканям в вашем теле (например, матка, легкие и артерии) вернуться к своей первоначальной форме после растяжения или сжимания (15).

Резюме:

Класс белков, известных как волокнистые белки, обеспечивает различные части вашего тела структурой, твердостью и эластичностью.

5. Поддерживает надлежащий уровень pH

Белок играет важную роль в регуляции концентрации кислот и щелочей в крови и других биологических жидкостях (16, 17).

Баланс между кислотами и щелочами измеряется с помощью шкалы рН. Он колеблется от 0 до 14, при этом 0 является самым кислотным, 7 нейтральным и 14 наиболее щелочным.

Вот примеры значения рН распространенных веществ (18):

  • pH 2: Желудочная кислота
  • pH 4: Томатный сок
  • pH 5: Черный кофе
  • pH 7,4: Человеческая кровь
  • pH 10: Гидроксид магния
  • pH 12: Мыльная вода

Различные буферные системы позволяют вашим физическим жидкостям поддерживать нормальные диапазоны pH.

Постоянный рН необходим, так как даже небольшое изменение рН может быть вредным или потенциально смертельным (19, 20).

Один из способов, которым ваш организм регулирует рН – это действие белков. Примером может служить гемоглобин – белок, который присутствует в эритроцитах.

Гемоглобин связывает небольшое количество кислоты, помогая поддерживать нормальное значение pH вашей крови.

К другим буферным системам в вашем организме относятся фосфат и бикарбонат (16).

Резюме:

Белки действуют как буферная система, помогая вашему телу поддерживать правильные значения рН крови и других жидкостей организма.

6. Балансирует жидкости

Белки регулируют процессы организма, поддерживая баланс жидкости.

Альбумин и глобулин являются белками в вашей крови, которые помогают поддерживать баланс жидкости вашего организма за счет привлечения и сохранения воды (21, 22).

Если вы не потребляете достаточно белка, уровни альбумина и глобулина в вашем организме в конечном итоге уменьшаются. Следовательно, эти белки больше не могут удерживать кровь в кровеносных сосудах, а жидкость вытесняется в межклеточное пространство.

Поскольку в межклеточном пространстве продолжает расти объем жидкости, у человека возникает отек, особенно в области живота (23).

Тяжелая форма недостатка белков в рационе питания называется квашиоркор. Это состояние развивается, когда человек потребляет достаточное количество калорий, но не потребляет достаточно количества белка (24).

Квашиоркор редко встречается в развитых регионах мира и чаще встречается в районах, где люди голодают.

Резюме:

Белки в вашей крови поддерживают баланс жидкости между вашей кровью и окружающими тканями.

7. Укрепление иммунитета

Белки помогают формировать иммуноглобулины – антитела для борьбы с инфекцией (25, 26).

Антитела – это белки в крови, которые помогают защитить ваше тело от вредных чужеродных микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы.

Когда эти патогены входят в ваши клетки, ваш организм вырабатывает антитела, которые маркируют их для устранения (27).

Без этих антител бактерии и вирусы могут свободно размножаться и вызывать болезни в вашем организме.

Когда ваше тело вырабатывает антитела против определенных бактерий или вирусов, ваши клетки никогда не забывают, как их производить. Это позволяет антителам быстро реагировать в следующий раз, когда конкретный агент болезни вторгается в ваш организм (28).

В результате ваше тело развивает иммунитет против болезней, которым он подвергается (29).

Резюме:

Белки образуют антитела для защиты вашего организма от чужеродных микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы, которые вызывают болезни.

Транспортные белки переносят вещества по кровеносной системе внутрь клеток, из клеток или внутри клеток.

К веществам, транспортируемым этими белками относятся питательные вещества, такие как витамины или минералы, сахар в крови, холестерин и кислород (30, 31, 32).

Например, гемоглобин представляет собой белок, который переносит кислород из ваших легких в ткани организма. Глюкозные транспортёры (ГЛЮТ) переносят глюкозу в ваши клетки, тогда как липопротеины переносят холестерин и другие жиры в вашу кровь.

Белки-транспортеры специфичны, то есть они будут связываться только с конкретными веществами. Другими словами, белок-транспортер, который перемещает глюкозу, не будет перемещать холестерин (33, 34).

Белки также играют роль хранилища. Ферритин – это хранилище, в котором хранится железо (35).

Другим белком для хранения является казеин – основной белок в молоке, который помогает детям расти.

Резюме:

Некоторые белки транспортируют питательные вещества по всему телу, а другие хранят их.

9. Обеспечивает энергией

Белки могут снабжать ваш организм энергией.

Белок содержит четыре калории на грамм – такое же количество энергии, которое обеспечивают углеводы. Жиры обеспечивают организм наибольшим количеством энергии – девять калорий на грамм.

Тем не менее последнее, что ваш организм хочет использовать для производства энергии, это белок, так как это ценное питательное вещество широко используется во всем вашем теле.

Углеводы и жиры намного лучше подходят для обеспечения организма энергией, так как ваше тело имеет резервы для использования его в качестве топлива. Более того, они метаболизируются более эффективно по сравнению с белком (36).

Фактически, белок снабжает ваш организм очень незначительным количеством энергии при нормальных обстоятельствах.

Однако в состоянии голода (18-48 часов без приема пищи) ваш организм начинает расщеплять скелетные мышцы, чтобы аминокислоты могли снабжать вас энергией (37, 38).

Ваше тело также использует аминокислоты из расщепленных скелетных мышц, если уровень хранимых углеводов низок. Это может произойти после истощающих физических нагрузок или если вы не потребляете достаточно калорий в целом (39).

Резюме:

Белок может служить ценным источником энергии, но только в ситуациях голодания, истощающих физических нагрузок или недостаточного потребления калорий.

Подведем итог

  • Белок имеет много ролей в вашем организме.
  • Он помогает восстанавливать и наращивать ткани вашего тела, позволяет совершать метаболические реакции и координировать функции организма.
  • Помимо обеспечения вашего тела структурой, белки также поддерживают надлежащий уровень рН и баланс жидкости.
  • Наконец, они укрепляют вашу иммунную систему, транспортируют и хранят питательные вещества и могут действовать как источник энергии, если это необходимо.
  • В совокупности эти функции делают белок одним из самых важных питательных веществ для вашего здоровья.
  • Понимая, какие функции выполняют поступающие с пищей белки, мы можем уделить большее внимание нашему рациону питания с целью приведения его в баланс. Это в свою очередь способно привести к улучшению здоровья в целом и продлению жизни.

foodismedicine.ru

Функции белков в организме человека и животных

Любой организм, даже микроскопический, состоит из неких компонентов, которые выполняют в нем строго определенные функции. В любом живом организме одним из значимых компонентов являются белки, роль их переоценить сложно. Белок участвует не только в жизнедеятельности клетки, это и строительный клеточный материал и переносчик и катализатор. К тому же функции белков в организме человека и животных состоят в том, что они нужны как хороший источник энергии. Клеточная мембрана, обмен информацией, синтез наружу органеллами и много чего другого – все это белок.

Классифицировать белки сложно, связано это с тем, что они выполняют много функций. Поэтому есть условное деление, ведь один и тот же белок способен отвечать за несколько процессов.

Катализация реакций

Белки являются хорошо изученными структурами, ученые знают о том, какие функции они выполняют в организме человека. Но больше всего внимания было уделено ферментативной активности. Наиболее часто эти химические структуры выступают в роли катализатора биохимических реакций.

Одна белковая цепь способна катализировать одну или несколько реакций. Установлено, что примерно 4 тыс. реакций невозможны без участия белков. Примерно подсчитано, что есть реакции, которые без участия этих структур проходили бы около 78 миллионов лет, а с участием белка время сокращается до 18 миллисекунд.

Каркас всего живого

У человека основные и очень важные функции белков в организме состоят также в поддержании формы клеток. Роль состоит в том, что белок это каркас, без него не живет любая клетка или органелла, с их помощью возможно изменение формы. Такие структуры, как коллаген и эластин входят в состав межклеточного пространства, особо богата ими хрящевая ткань. Из кератина у человека состоят такие структуры, без которых его уже сложно и представить. Волосы и ногти, для некоторых они являются предметом гордости, а на самом деле, это белок.

Благодаря перьям птицы имеют возможность летать и это также белковые структуры. Проверить это несложно, достаточно поджечь перо птицы или волос, сразу же будет ощутим характерный запах. Именно белок придает специфическую упругость и плотность.

Специфическая защита

Организм как крепость, его нужно постоянно защищать от микроорганизмов и чужеродных веществ, которые проникают извне. Роль «стражников» у человека или животных также выполняют белки. Да и вариантов защиты можно выделить несколько.

Физическая сводится к поддержанию правильной формы клетки, препятствию на пути попадания чужеродных агентов. Так, коллаген входит в состав любого межклеточного вещества соединительной ткани. Это один из основных компонентов хрящей, и прочных, но эластичных сухожилий, его много в костной ткани, без него сложно представить глубокие слои любого участка кожи.

Роль коллагена для кожи сложно переоценить, ведь именно благодаря ему кожа длительно остается молодой и не имеет морщин.

Кератин является производным кожи, благодаря ему у человека есть волосы, птицы имеют перья, а животные – рога. Все в комплексе белки придают определенную структуру. Значение имеют и белки крови, к примеру, фибриноген и тромбин, без которых свертывание крови невозможно.

Есть также сведения о том, какие белки участвуют в химической защите, функция которой сводится к связыванию и инактивации токсинов. В основном это ферменты, вырабатываемые печенью – главной «химической лабораторией». При недостатке ее работы возникают характерные симптомы. Если все нормально, яды и токсины быстро связываются, превращаясь в растворимую форму, которую проще вывести за пределы организма.

Иммунитет – это, можно сказать, тоже белок, который содержится в крови и любой биологической жидкости. Значение и роль иммунной системы переоценить очень сложно, ведь она немедленно активируется на любое проникновение чужеродных агентов или других белков. За счет вырабатываемых антител поддерживается постоянная защита, после чего происходит запоминание, и впредь организм уже готов к последующей атаке.

Однако есть заболевания, которые направлены именно на иммунную систему человека. И это ВИЧ. Симптомы его проявляются не сразу, а через некоторое время, когда возникает недостаток иммунных клеток. Последствия СПИДа таковы, что клеток иммунитета практически не остается и организм теряет защиту.

Регуляция

Многие белки участвуют в регуляции процессов в организме и создании других белковых цепочек. За счет них происходят основные процессы, которые клетка имеет возможность контролировать и принять меры, когда что-то пошло не так. На этом основан синтез других белков, а также процесс деления клетки и основные его этапы.

Передача сигнала

Роль некоторых белков сводится к передаче сигналов между ближними или дальними клетками, органами и целыми системами. Есть мнение, что можно объединить эту и предыдущую функции, так как большинство участвующих в передаче сигнала белков задействованы в регуляции обмена. Наиболее яркими представителями передачи сигнала являются такие биоактивные вещества, как гормоны. При их недостатке возникают всевозможные сбои, которые имеют характерные симптомы.

Наиболее быстрый путь передачи информации – кровь, именно по ней гормоны и разносятся к тем органам, куда передают информацию. Связавшись с рецептором определенной клетки, гормон оказывает свое влияние и запускает реакцию.

Дополнительно их роль сводится к контролю концентрации различных веществ и белков в плазме крови, внутри клетки, влияние на процессы роста человека и способность к размножению и много чего другого. Пример привести просто – белок инсулин, его значение состоит в регуляции уровня глюкозы в крови человека, при его недостатке возникают симптомы сахарного диабета.

Транспорт веществ

Роль белка состоит в переносе различных веществ в организме, это могут быть как полезные вещества, так и токсины. Пример транспорта привести несложно – гемоглобин, значение которого состоит в переносе газов от легких к тканям и потом назад.

Запас энергии

Белки нужны также организму как отличный источник получения энергии, для этого есть специальные белки. Они запасаются клетками растений и организмом животных. Белок содержится в молоке и выполняет для новорожденного питательную функцию, служит отличным источником энергии.

Некоторые белки играют роль не только дополнительного источника энергии, но и аминокислот, которые необходимы для построения новых белков или регуляции обменных процессов.

Рецепторы

Значение в организме любого белка представить невозможно без наличия рецепторов. Они как «антенны» выступают над поверхностью клеточной мембраны и одним концом встроены в нее. Роль конечной части состоит в том, чтобы контактировать с другими белковыми структурами или химически активными веществами. Есть специальные рецепторы, реагирующие на воздействие света, к примеру, глаз, а есть отвечающие на растяжение, к таковым относятся барорецепторы мочевого пузыря. Рецепторы могут реагировать и на другие раздражители.

Сигнал воздействует на определенный участок рецептора, а белок на него реагирует. Если сигнал подходит для клетки, то поступает ответ. Представить это можно как подбор ключа к замку. Если ключ правильный – дверь откроется и сигнал пойдет далее. В этом состоит значение белка-рецептора.

Передвижение в пространстве

Белок помогает человеку перемещаться в пространстве и совершать определенные действия. Это реально, поскольку есть специальные белки, роль которых состоит в сокращении, они входят в состав мышечной ткани. Некоторые из них сокращаются медленно, человек может контролировать их. Примером может служить поперечно-полосатая мышечная ткань, неподвластная воле – это гладкая мышечная ткань сердца.

Белок в пище

Основные белки поступают в организм с пищей, поэтому имеет значение правильное питание. При отсутствии в еде белка ли его незначительном количестве развивается недостаток этого компонента. Итогом станет нарушение процессов белкового обмена в организме. Белок не сможет выполнять свои нормальные функции. Затрачивается строительный материал, теряется масса мышц. В итоге недостаток может привести к остановке сердца или дыхательной мускулатуры.

Последствия не заставят себя долго ждать и при избытке. Основные нагрузки приходятся на систему пищеварения и выделения. В пищеварительном канале образуются продукты белкового гниения. В результате их роль сводится к постоянной интоксикации, происходит медленное или быстрое отравление.

Белки в организме выполняют огромную роль, и без них невозможна нормальная жизнедеятельность человека. Практически во всех процессах белок занимает первостепенное положение.

receptdolgolet.ru

Функции белков в организме

Так же как и другие биологические макромолекулы (полисахариды, липиды) и нуклеиновые кислоты, белки — необходимые компоненты всех живых организмов, они участвуют в большинстве жизненных процессов клетки. Белки осуществляют обмен веществ и энергетические превращения. Белки входят в состав клеточных структур — органелл, секретируются во внеклеточное пространство для обмена сигналами между клетками, гидролиза пищи и образования межклеточного вещества.

Следует отметить, что классификация белков по их функции достаточно условна, потому что у эукариот один и тот же белок может выполнять несколько функций. Хорошо изученным примером такой многофункциональности служит лизил-тРНК-синтетаза — фермент из класса аминоацил-тРНК синтетаз, который не только присоединяет лизин к тРНК, но и регулирует транскрипцию нескольких генов. Многие функции белки выполняют благодаря своей ферментативной активности. Так, ферментами являются двигательный белок миозин, регуляторные белки протеинкиназы, транспортный белок натрий-калиевая аденозинтрифосфатаза и др.

Каталитическая функция

Наиболее хорошо известная роль белков в организме — катализ различных химических реакций. Ферменты — группа белков, обладающая специфическими каталитическими свойствами, то есть каждый фермент катализирует одну или несколько сходных реакций. Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), а также репликации и репарации ДНК и матричного синтеза РНК. Известно несколько тысяч ферментов; среди них такие, как, например пепсин, расщепляют белки в процессе пищеварения. В процесс посттрансляционной модификации некоторые ферменты добавляют или удаляют химические группы на других белках. Известно около 4000 реакций, катализируемых белками. Ускорение реакции в результате ферментативного катализа иногда огромно: например, реакция, катализируемая ферментом оротат-карбоксилазой протекает в 1017быстрее некатализируемой (78 миллионов лет без фермента, 18 миллисекунд с участием фермента). Молекулы, которые присоединяются к ферменту и изменяются в результате реакции, называются субстратами.

Хотя ферменты обычно состоят из сотен аминокислот, только небольшая часть из них взаимодействует с субстратом, и ещё меньшее количество — в среднем 3-4 аминокислоты, часто расположенные далеко друг от друга в первичной аминокислотной последовательности — напрямую участвуют в катализе. Часть фермента, которая присоединяет субстрат и содержит каталитические аминокислоты, называется активным центром фермента.

Структурная функция

Структурные белки цитоскелета, как своего рода арматура, придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток. Большинство структурных белков являются филаментозными белками: например, мономеры актина и тубулина — это глобулярные, растворимые белки, но после полимеризации они формируют длинные нити, из которых состоит цитоскелет, позволяющий клетке поддерживать форму. Коллаген и эластин — основные компоненты межклеточного вещества соединительной ткани (например, хряща), а из другого структурного белка кератина состоят волосы, ногти, перья птиц и некоторые раковины.

studfiles.net

Какие основные функции белки выполняют в организме человека?

Белки (протеины, а также полипептиды) – это органические вещества, которые состоят из аминокислот. Во многих случаях в их образовании принимает участие около 20 аминокислот. Именно их сочетания и создают множество полипептидов.

Функции белков в организме очень разнообразны. В первую очередь, протеины – важнейшая составляющая питания. Кроме того, они играют весомую роль в обмене веществ. Без протеинов невозможно нормальное функционирование организма: их недостаток (как и переизбыток) неизбежно приводит к развитию серьёзных заболеваний. Рассмотрим назначение белков в организме человека.

Каталитическая функция белков

Это наиболее известная функция протеина. Он способствует ускорению разных химических реакций. Белковые элементы, играющие данную роль, называются ферментами или энзимами и имеются во всех живых клетках. Без них было бы невозможным превращение одних химических веществ в другие при нормальных для организма температурных условиях. Катализаторы способствуют увеличению скорости реакции.

Существует несколько видов ферментов:

  • активаторы окислительных, а также восстановительных реакций;
  • катализаторы транспортировки химических групп с одной молекулы субстрата на другую;
  • активаторы гидролиза;
  • лиазы – катализаторы разрыва химсвязей без участия гидролиза;
  • активаторы структурных трансформаций в молекуле субстрата;
  • катализаторы формирования химических связей между субстратами с участием дифосфатной АТФ-связи.

Структурная функция

Суть структурной функции белков в организме следующая. Соединения придают форму любой клетке, без них она не могла бы возникнуть. Она способна поддерживать свою форму за счёт мономеров актина и тубулина, а коллаген и эластин являются главными компонентами межклеточного вещества.

Кератин, также выполняющий структурную функцию, – важная часть волос и ногтей. Вот почему при нарушении его синтеза теряется красота локонов, а ногти ломаются. Из кератина также состоят перья птиц, когти животных и даже некоторые виды раковин.

Значение этой функции протеинов огромно. Ведь белки причастны к формированию не только стенок, но и органоидов клеток. Благодаря такой функции обеспечивается форма той или иной ткани, а также очертание тела.

Защитная функция

Без неё сложно представить себе нормальное функционирование любого организма. При этом белки играют несколько ролей.

В первую очередь, это физическая защита клетки. Её обеспечивает коллаген, способствующий образованию межклеточного вещества. Фибриноген и фибрин также можно причислить к такой группе белков, ведь они помогают нормальному свёртыванию крови.

Химическая защита чрезвычайно важна для обеспечения детоксикации организма – вывода из него вредных веществ. Такие ферменты содержатся главным образом в печени. Они выполняют расщепление ядов до состояния, которое способствует их активному выведению через органы выделительной системы.

Невозможно представить функционирование организма без иммунной защиты. В атаке на чужеродные тела и их обезвреживании активное участие принимают именно белки. Антитела способствуют нейтрализации чужеродных бактерий и вирусов.

Нарушение защитной функции белков опасно для организма, ведь в таком случае в него проникают враждебные микробы, способствующие началу инфекционных и воспалительных процессов.

Сигнальная и регуляторная возможность

Под этой функцией понимают участие полипептидов в регулировании тех или иных процессов внутри клетки. Она связана с тем, что эти вещества могут принимать и передавать информацию.

Белков, способных выполнять регуляторную функцию, несколько.

  • Рецепторы. Это полипептиды, воспринимающие всевозможные сигналы.
  • Сигнальные белки. Это вещества, которые осуществляют межклеточную сигнализацию. К ним, в первую очередь, относятся гормоны. Они могут действовать лишь на те клетки, которые располагают подходящими рецепторами.
  • Протеины, регулирующие внутриклеточные процессы. К этой группе относятся протеинкиназы и протеинфосфатазы.

Как уже было сказано, протеины выполняют роль сигнальных соединений. Суть в следующем. Гормоны, цитокины и прочие подобные вещества передают сигналы между тканями и органами, а также клетками.

  • Гормоны способствуют регулированию тех или иных веществ в организме. Когда они связываются с рецептором клетки, в ней запускается необходимая реакция. Например, от гормона роста зависит формирование скелета. Благодаря лептину регулируется аппетит.
  • С помощью цитокинов происходит взаимодействие между клетками. Именно благодаря таким соединениям возможна их выживаемость, стимуляция роста, дифференцировка, функциональность, согласованность работы иммунной, эндокринной, нервной систем. Цитокины также влияют на скорость роста или некроза опухоли.

Транспортная возможность

В этом случае белки участвуют в процессе переноса веществ из клетки в направлении межклеточного пространства и наоборот. Таким протеином является гемоглобин. Он переносит кислород из лёгких к тканям, а затем углекислый газ в обратном направлении.

Запасная и моторная функции

Существуют резервные протеины, которые могут находиться в клетках и выступать в качестве аминокислот. Какие функции они выполняют? Такие белки способствуют регуляции обмена веществ.

Моторные протеины обеспечивают движения организма, в частности, сокращение мышц. Главнейшее вещество из этого ряда – миозин.

Усвоение и нормы потребления для взрослых

Усвоение протеина начинается в желудке, затем продолжается в тонком кишечнике. Соответственно, заболевания данных органов негативно сказываются на процессе.

Потребность организма в белке, в первую очередь, зависит от физической активности и образа жизни человека. Чем больше вы двигаетесь, чем динамичнее проходит ваш день, тем быстрее протекают биохимические реакции и процесс обмена веществ. Тем, кто регулярно тренируется, протеина необходимо почти вдвое больше, чем обычному человеку, ведущему достаточно пассивный образ жизни. Недостаток белка для спортсменов и вовсе опасен: дефицит чреват «иссушением» мышц и истощением сил организма.

Норма данного вещества для взрослого рассчитывается по следующему принципу: в среднем один грамм белка необходим на 1 кг веса человека. Соответственно, мужчинам требуется около 80-100 грамм протеина в сутки, женщинам – 55-67 грамм. Спортсменам следует увеличить данное количество в 1,5-2 раза.

В чём содержится протеин?

Знания о том, в каких продуктах есть белок и в каком именно количестве, помогают сформировать сбалансированный рацион.

  • более 15 граммов протеина содержится в 100 граммах сои, орехов и фасоли;
  • от 10 до 15 граммов есть в манной, и гречневой крупах, в пшене, макаронах, овсянке и пшеничной муке;
  • от 5 до 9 граммов белка содержится в зелёном горошке, перловой крупе и рисе;
  • в пределах 4,5 граммов имеется в картофеле, цветной капусте и шпинате;
  • небольшое количество (до 2 граммов) содержат почти все овощи, ягоды и фрукты.

Последствия дефицита вещества

Роль протеина в человеческом организме настолько весома, что при недостатке данного вещества или его отсутствии происходят катастрофические сбои и нарушения в работе многих систем и органов.

В первую очередь, в случае дефицита белка перестаёт усваиваться такой важный элемент как кальций. Соответственно, кости становятся хрупкими, сбивается процесс образования новых клеток. Как следствие, возможно развитие атрофии мышц.

Помимо этого, понижается иммунитет человека, гормоны выделяются в недостаточном количестве. Сбивается функционирование нервной системы. Также нехватка белка ведёт к циррозу печени, ожирению.

Последствия избытка белка

Избыток белковой еды, как и её нехватка, печально сказывается на состоянии здоровья. Незначительное превышение необходимого количества протеина вреда не принесёт, тогда как явное злоупотребление приводит к проблемам с почками и печенью. Если употребляется преимущественно животный белок, возможно повышение в крови концентрации холестерина, а этом вредно для сердца и сосудов. Кроме того, организм недополучает растительных волокон и клетчатки, что не позволяет кишечнику качественно очищаться.

Надо помнить, что белковые продукты расщепляются на аминокислоты, в результате образуется аммиак. Он токсичен для центральной нервной системы, а потому его избыток вреден для организма.

Итак, значение белков в организме человека трудно переоценить. Практически ни один физиологический процесс не может полностью и правильно происходить без их участия.

legkopolezno.ru

Строение и функции белков

Все мы знаем, что для нормальной работы нашего организма нам необходимы белки, жиры, углеводы, так же минералы, витамины и вода. Сегодня мы будем говорить о белках — о строении белков и функции, какое влияние он оказывает на организм человека, чем полезен белок и как влияет на нас недостаток белка и его излишек.

Строение белков и их функции — этот вопрос мы не будем рассматривать сложным научным языком, нам главное понять какое влияние оказывают белки на наш организм.

Белки: строение белков и функции

Белки, или протеины, имеют наибольшее значение для жизнедеятельности организма человека. Они являются структурной основой всех клеток. Белки — это сложные органические соединения, содержащие в отличии от жиров и углеводов кроме углерода, водорода и кислорода ещё и азот. Поэтому белки называют азотсодержащими пищевыми веществами. Они нужны животному организму в готовом виде, так как синтезировать их, подобно растениям, из неорганических веществ почвы и воздуха он не может. Единственным источником белка для человека служит пища животного и растительного происхождения.

Функции белка в организме

Белки вырабатываемые в организме выполняют очень важные функции для жизнедеятельности нашего организма:

  • наиболее важная, основная функция белка – пластическая. В процессе жизнедеятельности человека происходит постоянное старение и отмирание отдельных клеточных структур и без белка невозможны процессы обновления тканей и органов, иными словами белки — «строительный материал» нашего организма;
  • белки входят в состав эритроцитов, некоторых антител, поэтому ещё одна из основных функций белка — это транспортная, необходимая для переноса питательных веществ и кислорода кровью;
  • ещё одна важная функция белков — защитная. Иммуноглобулины или антитела — это белки плазмы крови, они способны распознавать и обезвреживать чужеродные для организма вещества, тем самым отвечают за наш иммунитет;
  • белки так же выполняют энергетическую функцию в организме, так как при расщеплении белков выделяется энергия, необходимая для осуществления процессов жизнедеятельности организма;
  • многие из ферментов и гормонов, которые ускоряют химические процессы в нашем теле и регулируют его нормальную жизнедеятельность, тоже относятся к белкам, например инсулин;
  • белок имеет большое значение для высшей нервной деятельности. Нормальное содержание его в пище улучшает регуляторную функцию коры головного мозга, повышает тонус нервной системы и ускоряет выработку условных рефлексов.

К чему приводит недостаток белка в организме

При продолжительной недостаточности белка в питании возникает ряд патологических изменений в организме:

  • задержка роста и развития;
  • нехватка пищеварительных ферментов;
  • малокровие;
  • снижение защитных сил организма;
  • дистрофия и уменьшение сухой массы тела, то есть мышц.

Недостаток белка проявляется так же в косвенных расстройствах: в костях уменьшается содержание фосфора и кальция, которые чрезмерно накапливаются в других органах, снижается барьерная функция печени в связи с отложением вместо белка избыточного количества жира.

Строение белка

Составная часть белков – это аминокислоты.

Поступая в организм, белковая пища не усваивается организмом непосредственно, а под воздействием пищеварительных соков разрушается на аминокислоты, а затем, отдельные аминокислоты используются для создания необходимых организму белков и ферментов.

Известно большое количество аминокислот, но строятся белки из 22, каждая из которых имеет свое значение. Отсутствие или недостаток какой-либо из них ведет к нарушению отдельных функций организма.

Интересно, что все аминокислоты могут синтезировать только растения. У всех животных, включая и человека, организм способен синтезировать только часть аминокислот. Эти аминокислоты считаются заменимыми.

Другая часть – незаменимые – они не синтезируются организмом и не могут быть заменены другими аминокислотами. Незаменимые аминокислоты должны поступать в наш организм с белковой пищей, которая может быть животного и растительного происхождения.

Проще получить достаточное количество белка из продуктов животного происхождения, так как их аминокислотный состав максимально близок к составу белков нашего организма.

Влияние белков на организм человека

Далее я подробнее остановлюсь на незаменимых аминокислотах, какое они оказывают влияние на наш организм и в каких продуктах они находятся.

Влияет практически на все функции организма, в особенности на иммунную систему и репродуктивную сферу человека, способствует выведению токсических отходов, влияет на рецепторы поджелудочной железы, усиливая выделение инсулина, тем самым снижая уровень глюкозы в крови, стимулирует силу гормона роста и незаменим для восстановления опорно-двигательного аппарата. Аргинин является в организме дозатором азота, который поддерживает тонус артериальных сосудов.

Это аминокислота считается условно-незаменимой, так как у взрослого и здорового человека она вырабатывается организмом, а у детей, подростков, больных и пожилых людей уровень синтеза оказывается недостаточным.

Дефицит приводит к гипертонии, сахарному диабету, онкологическим заболеваниям, увеличению жировой массы тела, уменьшению роста.

Лучшие натуральные источники: мясо, молочные продукты, орехи, кукуруза, желатин, шоколад, изюм, овес, кунжут.

Вырабатывает энергию, нужен для укрепления мышц и поддержания тонуса, нужен для восстановления тканей печени в случае ее повреждения.

Дефицит приводит к нарушению координации движений, повышается чувствительность кожи.

Лучшие натуральные источники: молочные продукты, куриная грудка, мясо, грибы, продукты из сои, арахис, бобовые, крупы.

Особенно необходим в период роста, при стрессе и восстановлении после болезней и травм.

Дефицит приводит к ослаблению слуха, задержке умственного и физического развития, снижается посттравматическое восстановление тканей.

Лучшие натуральные источники: свинина, птица, сыр, пшеница, рис, зародыши пшеницы.

Влияет на рост мышц, рост энергии, участвует в выработке гемоглобина.

Дефицит приводит к депрессии, тахикардии, повышенной утомляемости, возникновению чувства страха, головокружению.

Лучшие натуральные источники: куриная грудка, рыба, орехи, семечки, зародыши пшеницы, крупы.

Способствует заживлению ран, нужен для развития и роста мышц, сращиванию костей, стабилизирует уровень глюкозы в крови.

Дефицит приводит к снижению роста тела, нарушению процессов восстановления, снижению обмена веществ и повышению уровня глюкозы крови.

Лучшие натуральные источники: молочные продукты, мясо, куриная грудка, овес, зародыши пшеницы, бобовые, крупы.

Эффективное средство профилактики вирусных инфекций, в частности вируса герпеса. Лизин способствует выносливости мышц и участвует в формировании коллагена, основных белков опорно-двигательного аппарата.

Дефицит может замедлить восстановление мышечной соединительной ткани и привести к потере костной массы тела.

Лучшие натуральные источники: рыба, куриная грудка, молочные продукты, зародыши пшеницы, бобовые, арахис.

Содержит серу и тем самым предотвращает заболевания кожи и ногтей, влияет на рост волос. Является мощным антиоксидантом, положительно сказывается на функции печени, замедляет старение, влияет на ткани печени, снижает содержание в крови «плохого» холестерина.

Дефицит может вызвать снижение уровня гемоглобина и накопление жира в клетках печени.

Лучшие натуральные источники: творог, нежирное мясо, яйца, бобовые, арахис, овощи.

Необходим для формирования эмали зубов, а так же таких белков как эластин и коллаген. Он помогает организму обезвреживать токсины, предотвращает образованию жира в клетках печени.

Дефицит приводит к появлению усталости, к ожирению печени.

Лучшие натуральные источники: мясо, молочные продукты, яйца, бобовые.

Является предшественником серотонина, вещества, которое ответственно за наше настроение, а так же участвует в выработке мелатонина, гормона, который влияет на качество нашего сна.

Дефицит приводит к хроническим головным болям, нарушению сна, расстройству нервной системы.

Лучшие натуральные источники: индейка, куриная грудка, молочные продукты, яйца, семечки, орехи, бобовые.

Требуется для нормального развития поджелудочной железы, служит предшественником для выработки такого вещества, как норадреналин, который повышает уровень бодрствования, психической энергии и физической активности. Улучшает умственные способности и память. Существует мнение, что фенилаланин влияет на уровень гормонов радости, которые вырабатываются в нашей нервной системе.

Дефицит приводит к раздражительности, плохому настроению, снижению обучаемости, может снизится сексуальная функция, обостряется синдром хронической усталости.

Лучшие натуральные источники: мясные и молочных продукты, куриная грудка, рыба, яйца, овес, зародыши пшеницы, бобовые.

Кроме аминокислот на наш организм оказывают большое влияние белки, содержащие в своем составе фосфор. Ими богаты желтки яиц, икра, молоко, мозги. Фосфористые белки оказывают положительное влияние на телесный склад, характер и интеллектуальное развитие человека.

Что же, думаю, разобравшись с основными функциями белков и поняв, какое влияние оказывают белки на наш организм, вы поняли, что роль их огромна.

Но может возникнуть вопрос — возможен ли переизбыток белка и как это влияет на наш организм.

Последствия избытка белка в организме

Конечно, во всем должна быть мера и переизбыток белка, безусловно, не нужен нашему организму, потому что

  • это лишняя нагрузка на почки;
  • это риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, но это в том случае, если источником белка являются довольно жирные мясные и молочные продукты;
  • это может стать причиной остеопороза, так как тот белок, который не усвоится, организм начнет его перерабатывать, а для этого нужен кальций и если его не достаточно поступает в организм, он будет его брать из костей. Но это возможно в тех случаях, когда вы мало употребляете воды, а белковая пища у вас в изобилии. Как важна вода для нашего организма можно почитать здесь.

Предлагаю в дополнение посмотреть видео:

Нормы употребления белка

Медики рекомендуют соблюдать соотношение животных и растительных белков – это 2:1.

Норма употребления белка – 1,2 – 2,5 г. на килограмм веса. Если нет повышенной физической нагрузки, то учитывайте меньшее значение. Так же норма употребления зависит от пола — женщинам не более 1,5 г., мужчинам и детям нужно больше, до 2 гр. Людям старшего возраста не более 1 г.

Хотя переизбыток белка явление довольно редкое и, как правило, почки его быстро нейтрализуют, все-таки дозировать белок, наверное, стоит, ведь именно сбалансированное питание благотворно влияет на наш организм.

Мнения разные по поводу норм потребления белка, так что можете ещё и видео посмотреть на эту тему.

Надеюсь, информация о белках — строении белков и функциях, выполняемых белками в организме, какое влияние они оказывают достаточна для того, что понять, что белок очень полезен и важен для здоровья.

Елена Касатова. До встречи у камина.

elena-kasatova.ru


Смотрите также




Логин
Пароль
Регистрация
Забыли пароль?
[ 2 июня 2012 ]   Кружок пауэрлифтинга и жима лежа
    В нашем клубе успешно начал работу "кружок" пауэрлифтинга и жима лёжа. Наши члены кружка успешно выступили и завоевали призовые места на прошедшем 26-27 мая чемпионате Приволжского Федерального Округа по пауэрлифтингу и жиму лёжа. Мы с радостью приглашаем всех желающих в наш коллектив. Начало работы кружка суббота в 14-30.

[ 5 октября 2012 ]   Как вести себя в тренажерном зале
    Посещение нового тренажерного зала – превосходный способ улучшить собственную мотивацию и режим занятий. Однако спортзал иногда пугает тех, кто никогда ранее в него не ходил. Причем касается это не одних лишь новичков. Даже бывалые члены спортивных клубов иногда пребывают в замешательстве от множества неизвестных им тренажеров и множества накачанных людей. Мы поможем вам и дадим несколько советов, которые помогут вам ощущать себя в тренажерном зале рискованнее.

[ 12 апреля 2012 ]   Советы новичкам. Собираемся в тренажерный зал.
    Вы взяли себя в руки и с завтрашнего дня начинаете ходить в спортзал? Отлично! Вам следует учесть некоторые нюансы.

  Содержание, карта сайта.