Белки и их роль в организме

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ                                                                                             2                       

1 БЕЛКИ                                                                                                                     

   1.1История возникновения белков                                                       3

    1.2Классификация  белков                                                                    4

    1.3 Роль белков в организме                                                                             

     1.4 Продукты питания с наибольшим содержанием белков

    1.5 Признаки нехватки  белка в организме

    1.6 Признаки избытка  белка в организме

    1.7 Факторы, влияющие  на содержание белка в организме

    1.8 Источники белков

   1.9 Различия белков животного и растительного происхождения 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные соли, вода и витамины необходимы для жизненных процессов организма.

Питательные вещества являются как источником энергии, покрывающим расходы организма, так и строительным материалом, который используется в процессе роста организма и воспроизведения новых клеток, замещающих отмирающие. Но питательные вещества в том виде, в каком они употребляются в пищу, не могут всосаться и быть использованными организмом. Только вода, минеральные соли и витамины всасываются и усваиваются в том виде, в каком они поступают.

Питательными веществами называются белки, жиры и углеводы. Эти вещества являются необходимыми составными частями пищи. В пищеварительном тракте белки, жиры и углеводы подвергаются как физическим воздействиям (измельчаются и перетираются), так и химическим изменениям, которые происходят под влиянием особых веществ – ферментов, – содержащихся в соках пищеварительных желез. Под влиянием пищеварительных соков питательные вещества расщепляются на более простые, которые всасываются и усваиваются организмом.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 БЕЛКИ

Белки  -   высокомолекулярные  азотистые  органические вещества, построенные из аминокислот и играющие фундаментальную роль в структуре и жизнедеятельности организмов. Белки – основная и необходимая составная часть всех организмов. Именно Белки  осуществляют обмен веществ и энергетические превращения, неразрывно связанные с активными биологическими функциями. Сухое вещество большинства органов и тканей человека и животных, а также большая часть микроорганизмов состоят главным образом из белков (40-50%), причем растительному миру свойственно отклонение от этой средней величины в сторону понижения, а животному – повышения. Микроорганизмы обычно богаче белком (некоторые же вирусы являются почти чистыми белками). Таким образом, в среднем можно принять, что 10% биомассы на Земле представлено белком, то есть его количество измеряется величиной порядка 1012 - 1013 тонн.  Белковые вещества лежат в основе важнейших процессов жизнедеятельности. Так,  например  , процессы обмена веществ ( пищеварение, дыхание, выделение, и другие) обеспечиваются деятельностью ферментов , являющихся по своей природе  белками. К белкам относятся и сократительные структуры, лежащие в основе движения, например сократительный белок мышц ( актомиозин), опорные ткани организма (коллаген костей, хрящей, сухожилий),  покровы организма ( кожа, волосы, ногти  и т.п.) , состоящие главным образом из коллагенов, эластинов, кератинов, а также токсины, антигены и антитела, многие гормоны и другие биологически важные вещества.

История возникновения белков.

В 1810 году Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар впервые определили элементный состав белковых веществ. В 1833 году Ж. Гей-Люссак доказал, что в белках обязательно присутствует азот, а вскоре было показано, что содержание азота в различных белках приблизительно одинаково. В это же время английский химик Д. Дальтон попытался изобразить первые формулы белковых веществ. Он представлял их довольно просто устроенными веществами, но чтобы подчеркнуть их индивидуальное различие при одинаковом составе, он прибег к изображению молекул, которые бы сейчас назвали изомерными. Однако понятия изомерии во времена Дальтона еще не было.

    

Были выведены первые эмпирические формулы белков и выдвинуты первые гипотезы относительно закономерностей их состава. Так, Н.Либеркюн считал, что альбумин описывается формулой  C72H112N18SO22 , а А.Данилевский полагал, что молекула этого белка по крайней мере на порядок больше: C726H1171N194S3O214.

 

Классификация белков

Белки подразделяются на две большие группы: простые белки, или протеины, и сложные белки, или протеиды.

При гидролизе протеинов в кислом водном растворе получают только а-аминокислоты. Гидролиз протеидов дает, кроме аминокислот, и вещества небелковой природы (углеводы, нуклеиновые кислоты и др.) – это соединения белковых веществ с небелковыми.

Протеины

Альбумины хорошо растворяются в воде. Встречаются в молоке, яичном белке и крови.

Глобулины в воде не растворяются, но растворимы в разбавленных растворах солей. К глобулинам принадлежат глобулины крови и мышечный белок миозин.

Глутелины растворяются только в разбавленных растворах щелочей. Встречаются в растениях.

Склеропротеины – нерастворимые белки. К склеропротеинам относятся кератины, белок кожи и соединительных тканей коллаген, белок натурального шелка фиброин.

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.

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.

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: сон, память, боль, чувство страха, тревоги).

Продукты питания с наибольшим содержанием белков

Наименование Количество,грамм

Сыр пармезан           35.7

Икра красная           30.6

Икра черная           28.7

Гриб белый сушеный 27.6

Сыр швейцарский 26.9

Арахис                     25.8

Сыр эдам                     24.9

Колбаса сервелат          24

Чечевица                    24

Сыр российский          23.4

Признаки нехватки белка в организме

• Слабость, нехватка энергии. Потеря работоспособности.

 • Снижение либидо. При медицинских исследованиях  может обнаружиться нехватка некоторых половых гормонов.

 • Низкая сопротивляемость  различным инфекциям.

 • Нарушение функций  печени, нервной и кровеносной  системы, функционирования кишечника, поджелудочной железы, обменных  процессов.

 • Развивается атрофия  мышц, замедляется рост и развитие организма у детей.

Признаки избытка белка в организме

• Хрупкость костной системы, возникающая в результате закисления организма, которая приводит к вымыванию кальция из костей.

 • Нарушение водного  баланса в организме, что также  может привести к отекам, и неусваиваемости витаминов.

 • Развитие подагры, которую в старину называли  «болезнью богатых людей», также  является прямым следствием избытка  белка в организме.

 • Избыточный вес  также может стать следствием  неумеренного потребления белков. Это связано с деятельностью печени, которая лишний для организма белок преобразовывает в жировую ткань.

 • Рак кишечника, по  утверждению некоторых научных  источников, может стать следствием  повышенного содержания пуринов  в пище.

Факторы, влияющие на содержание белка в организме

Состав и количество пищи. Так как незаменимые аминокислоты организм не может синтезировать самостоятельно.

Возраст. Известно, что в детском возрасте количество белка, необходимого для роста и развития организма, более чем в 2 раза превышает потребность в белке человека средних лет! В пожилом возрасте все обменные процессы протекают гораздо медленнее, а, следовательно, потребность организма в белках существенно сокращается.

Физический труд и профессиональный спорт. Для поддержания тонуса и работоспособности спортсменам и людям, занимающимся интенсивным физическим трудом, требуется увеличенная в 2 раза норма потребления белка, так как в их организме очень интенсивно проходят все обменные процессы.

Суточная потребность лиц пенсионного возраста в энергии, белках.

Возраст, Лет	Пол	Энергия, Ккал	Белки, г
60-74 года	М Ж	2300 1975	68 61
75 лет и выше	М Ж	1950 1500	61 55

 

Белки - источники, нормы потребления, классы

Белки, составляющие 15 — 20% массы тела, пожалуй, являются наиболее важными среди всех пищевых веществ. Это строительный материал организма любого живого существа, основная составная часть каждой клетки живого организма, они входят в состав гормонов и ферментов, выполняют массу необходимых функций в организме. Белки контролируют обмен веществ, сокращение мышц, раздражимость нервов, способность к росту и размножению, а также мышление.

Они формируют соединения, обеспечивающие иммунитет к инфекциям, участвуют в процессе усвоения (на разных этапах) жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Связывая значительные количества воды, белки образуют плотные коллоидные структуры, определяющие конфигурацию тела. Никакие другие вещества белки заменить не могут, поэтому ваш рацион должен содержать достаточное их количество, если вы хотите сделать своё тело сильным и упругим.

Поступая в организм с пищей, белки в кишечнике расщепляются до аминокислот, которые всасываются в кровь и в дальнейшем используются организмом для построения и восстановления клеток и тканей, образования ферментов, гормонов и других жизненно важных соединений.

              Источники белков

Несмотря на то, что белки составляют почти 1/4 человеческого тела, организм обладает лишь незначительными белковыми резервами. Единственным источником образования белков в организме являются аминокислоты белков пищи, поэтому белки совершенно незаменимы в питании человека. Количество пищевого белка определяется его биологической ценностью и усвояемостью.

    В белках животного и растительного происхождения содержится немногим более 20 аминокислот. Большинство из них может быть синтезировано в организме человека (заменимые аминокислоты); 8 аминокислот организм человека не может синтезировать (незаменимые), они должны поступать с пищей. К ним относятся: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.