Белки - понятие, классификация, свойства, функции,содержание в продуктах и роль для человека

 

4.Горение.

Белки горят с образованием азота, углекислого газа и воды, а  также некоторых других веществ. Горение сопровождается характерным  запахом жженых перьев.

 

5.Цветные реакции.

·  Ксантопротеиновая–происходит взаимодействие ароматических и гетероатомных циклов в молекуле белка с концентрированной азотной кислотой, сопровождающеееся появлением желтой окраски;

·  Биуретовая – происходит взаимодействие слабощелочных растворов белков с раствором сульфата меди(II) с образованием комплексных соединений между ионами Cu²⁺ и полипептидами. Реакция сопровождается появлением фиолетово–синей окраски.;

·  при нагревании белков со щелочью в присутствии солей свинца выпадает черный осадок, который содержит серу.

 

6.Амфотерные свойства

В белках содержатся карбоксил  и аминогруппа и при действии щелочей белок реагирует в  форме аниона – соединяться с  катионом щелочи, образуя соль альбуминат. При действии же кислот он становится катионом, образуя синтонин.

 

7.Гидролиз белков.

Реакция гидролиза идет с образованием аминокислот.

 

Аминокислоты – это  органические кислоты, у которых  атом водорода ф-углеродного атома  замещен на аминогруппу NH₂. Следует заметить, что в составе всех аминокислот имеются общие группировки: -CH₂, -NH₂, -COOH, а боковые цепи аминокислот, или радикалы (R), различаются. Химическая природа радикалов разнообразна – от атома водорода до циклических соединений. Именно радикалы определяют структурные и функциональные особенности аминокислот.

   Аминокислоты  в водном растворе находятся  в ионизированном состоянии за  счет диссоциоцииаминных и карбоксильных  групп, а также групп, входящих  в состав радикалов. Другими  словами, они являются амфотерными  соединениями и могут существовать  либо как кислоты (доноры протонов), либо как основания (акцепторы  протонов).

   Все аминокислоты  в зависимости от структуры  разделены на несколько групп:

1) Ациклические:

-моноаминокарбоновые

-моноаминодикарбоновые

-диаминомонокарбоновые

2) Циклические:

-фенилаланин

-тирозин

-триптофан

-гистидин

-пролин

-гидроксипролин

 

Из 20 аминокислот, которые  учавствуют в построении белков, не все обладают одинаковой биологической  ценностью. Некоторые аминокислоты синтезируются организмом человека, и потребность в них удовлетворяется  без поступления из вне – такие  аминокислоты называются заменимыми. Другая часть аминокислот не синтезируется  с организмом, и они должны поступать с пищей. Их называют незаменимыми. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными, а если отсутствует хотя бы одна из незаменимых аминокислот, то белок является неполноценным.

 

Заменимые аминокислоты:

 

Аланин нормализует метаболизм углеводов. Является составной частью таких незаменимых нутриентов как пантотеновая кислота и коэнзим А. 
 
Аргинин замедляет рост опухолей, в том числе раковых, за счет стимуляции иммунной системы организма. 
 
Он повышает активность вилочковой железы, которая вырабатывает T-лимфоциты. 
 
Его также применяют при заболеваниях печени (цирроз и жировая дистрофия), он способствует дезинтоксикационным процессам в печени (прежде всего обезвреживанию аммиака). 
 
Он способствует поддержанию оптимального азотного баланса в организме, так как участвует в транспортировке и обезвреживании избыточного азота в организме. 
 
Стимулирует выработку гормона роста, что вызывает некоторое уменьшение запасов жира в организме. 
 
Аргинин повышает половую активность у мужчин за счет восстановления эректильной функции и стимуляции сперматогенеза. 
 
Аспарагиновая кислота в организме присутствует в составе белков и в свободном виде. Играет важную роль в обмене азотистых веществ. 
 
Участвует в образовании пиримидиновых оснований мочевины. 
 
Биологическое действие аспарагиновой кислоты: иммуномодулирующее, повышающее физическую выносливость, нормализующее баланс возбуждения и торможения в ЦНС. 
 
Гистидин усиливает секрецию соляной кислоты и пепсина в желудке. Стимулирует образование гемоглобина и кроветворение в целом. 
 
Гистидин способствует улучшению половой функции, так как гистамин (производное гистидина) положительно влияет на эректильную функцию и усиливает половое возбуждение. 
 
Глицин (аминоуксусная кислота) является центральным нейромедиатором тормозного типа действия, оказывает седативное действие, улучшает метаболические процессы в тканях мозга, ослабляет влечение к алкоголю, оказывает положительное влияние при мышечных дистрофиях, уменьшает повышенную раздражительность, нормализует сон. 
 
Глутаминовая кислота (глутамин) обладает уникальным свойством присоединять дополнительный атом азота, тем самым, являясь организатором синтеза различных белков (перенос азота), либо связывая избыток азота (в том числе аммиак), который может вызывать нарушение работы различных органов, но, прежде всего мозга и печени. 
 
В центральной нервной системе глутаминовая кислота является возбуждающим нейромедиатором. Глутаминовая кислота является важной составляющей мышечной ткани, воздействует на гормон роста. 
 
Пролин участвует в синтезе коллагена, восстанавливает структуру соединительной ткани (в том числе опорно-двигательного аппарата, паренхиматозных органов, сердца). 
 
Тирозин является предшественником нейромедиаторов норадреналина и дофамина. Тиреоидные гормоны образуются при присоединении к тирозину атомов йода. 
 
Эта аминокислота участвует в регуляции настроения; недостаток тирозина приводит к дефициту норадреналина, что, в свою очередь приводит к депрессии. 
 
Тирозин подавляет аппетит, способствует уменьшению отложения жиров, способствует выработке мелатонина и улучшает функции надпочечников, щитовидной железы и гипофиза. 
 
Симптомами дефицита тирозина также являются пониженное артериальное давление, низкая температура тела и синдром беспокойных ног. 
 
Тирозин может синтезироваться из фенилаланина в организме человека.

Цистеин - серосодержащая аминокислота играет важную роль в процессах формирования тканей кожи. Имеет значение для дезинтоксикационных процессов. 
 
Цистеин входит в состав альфа-керотина, основного белка ногтей, кожи и волос. Он способствует формированию коллагена и улучшает эластичность кожи. 
 
Цистеин входит в состав и других белков организма, в том числе некоторых пищеварительных ферментов. 
 
Цистеин помогает обезвреживать некоторые токсические вещества и защищает организм от повреждающего действия радиации. 
 
Он представляет собой один из самых мощных антиоксидантов. 
 
Цистеин является предшественником глютатиона - вещества, оказывающего защитное действие на клетки печени и головного мозга от повреждения алкоголем, некоторых лекарственных препаратов и токсических веществ, в том числе содержащихся в сигаретном дыме. 
 
Эта аминокислота образуется в организме из метионина, при обязательном присутствиивитамина B6. 
 
Карнитин становится пожалуй, самым популярным препаратом среди спортсменов. Но врачам следует обратить пристальное внимание на его биохимические свойства и лечебный эффект. 
 
Он был выделен русскими учеными Гулевичем и Кримсбергом в 1905 году из мясного экстракта. Собственно, отсюда пошло и название от латинского "carnis" - мясо. 
 
Однако исследования карнитина, как и многих других биологических соединений, открытых в начале столетия, были приостановлены на достаточно долгий срок. И только в 1947 году, это уникальное витаминоподобное вещество вновь стало предметом интереса научной и прикладной медицины. Лишь в 1994 году удалось создать условия для его промышленного производства. 
 
Замечательным свойством карнитина является его способность снижать содержание в организме холестерина и замедлять образование атеросклеротических бляшек. 
 
Под его влиянием усиливается образование лецитина в печени, а поскольку лецитин "вымывает" из атеросклеротических бляшек холестерин, то можно говорить о том, что карнитин - это одно из немногих соединений, применение которых позволяет достичь активного долголетия. 
 
С возрастом уровень карнитина падает, поэтому необходимо дополнительное его введение в рацион не только спортсменам, но, прежде всего, пожилым людям. 
 
Большая часть карнитина в человеческом организме синтезируется из аминокислот-лизина и метионина, железа и витаминов С и B6. 
 
Недостаток какого-либо из этих веществ приводит к дефициту карнитина. 
 
Картинин влияет на выведение из организма аммиака, в частности из тканей головного мозга, путем активации мочевинного цикла и синтеза глутамата. 
 
Магний можно назвать самым важным минералом для сердца. 
 
Он входит в состав магниезависимых ферментов, которые обеспечивают выработку энергии в митохондриях; предупреждает образование сгустков крови; поддерживает оптимальный баланс калия; снижает артериальное давление, что важно не только при сердечной патологии, но и при токсикозе беременных.

 

Незаменимые аминокислоты:

Лизин входит в состав практически любых белков. Лизин также понижает уровень триглицеридов в сыворотке крови. Эта аминокислота оказывает противовирусное действие, особенно в отношении вирусов, вызывающих герпес и острые респираторные инфекции. Хорошо сочетается с витамином С и биофлавоноидами. 
 
Метионин обеспечивает дезинтоксикационные процессы, прежде всего по связыванию тяжелых металлов, эндогенных и экзогенных токсинов, а также при токсикозе беременности. 
 
Метионин оказывает выраженное антиоксидантное действие, так как является хорошим источником серы, инактивирующей свободные радикалы. Помогает переработке жиров, предотвращая их отложение в печени и стенках артерий. Синтез таурина и цистеина зависит от количества метионина в организме. 
 
Метионин в организме переходит в цистеин, который является предшественником глутатиона. 
 
Треонин поддерживает липотропную функцию печени совместно с метионином и аспартамом. Треонин играет важную роль в образовании коллагена и эластина. Он повышает иммунитет, участвует в производстве антител. 
 
Фенилаланин принимает активное участие в синтезе белков, повышает умственную активность, память. Он способствует улучшению секреторной функции поджелудочной железы и печени. 
 
Из фенилаланина может образовываться тирозин, который используется для синтеза нейротрансмиттеров (передатчиков нервных импульсов), способствующих улучшению умственного восприятия, усиливая выработку гормонов щитовидной железы, также обладающих антидепрессантными свойствами. 
 
Триптофан необходим для производства витамина B3 (ниацина) и серотонина-важнейшего нейромедиатора, передающего нервные импульсы. Серотонин нормализует сон, стабилизирует настроение, снижает аппетит. 
 
Триптофан снижает содержание жиров, образующих холестерин в крови, также обладает гипотензивным свойством, расширяя кровеносные сосуды. Участвует в синтезе альбуминов и глобулинов, усиливает выделение гормона роста. 
 
Валин необходим для восстановления поврежденных тканей и метаболических процессов в мышцах при тяжелых нагрузках и для поддержания нормального обмена азота в организме, оказывает стимулирующее действие. Относится к разветвленным аминокислотам, может быть использован мышцами в качестве источника энергии вместе с лейцином и изолейцином. 
 
Лейцин, действуя вместе с валином и изолейцином, защищают мышечные ткани и является источником энергии, также способствует восстановлению костей, кожи, мышц. Лейцин также несколько понижает уровень сахара в крови и стимулирует выделение гормона роста. 
 
Изолейцин необходим для образования гемоглобина, стабилизирует уровень сахара в крови, восстанавливает мышечные ткани, ускоряет процесс выработки энергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функции белков

Функция	Примеры и пояснения
Строительная	Белки участвуют  в образовании клеточных и  внеклеточных структур: входят в состав клеточных мембран (липопротеины, гликопротеины), волос (кератин), сухожилий (коллаген) и  т.д.
Транспортная	Белок крови  гемоглобин присоединяет кислород и  транспортирует его от легких ко всем тканям и органам, а от них в  легкие переносит углекислый газ; в  состав клеточных мембран входят особые белки, которые обеспечивают активный и строго избирательный  перенос некоторых веществ и  ионов из клетки во внешнюю среду  и обратно.
Регуляторная	Гормоны белковой природы принимают участие в  регуляции процессов обмена веществ. Например, гормон инсулин регулирует уровень глюкозы в крови, способствует синтезу гликогена, увеличивает  образование жиров из углеводов.
Защитная	В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки — антитела, способные связывать и обезвреживать  их. Фибрин, образующийся из фибриногена, способствует остановке кровотечений.
Двигательная	Сократительные  белки актин и миозин обеспечивают сокращение мышц у многоклеточных животных.
Сигнальная	В поверхностную  мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную  структуру в ответ на действие факторов внешней среды, таким образом  осуществляя прием сигналов из внешней  среды и передачу команд в клетку.
Запасающая	В организме  животных белки, как правило, не запасаются, исключение: альбумин яиц, казеин молока. Но благодаря белкам в организме  могут откладываться про запас  некоторые вещества, например, при  распаде гемоглобина железо не выводится  из организма, а сохраняется, образуя  комплекс с белком ферритином.
Энергетическая	При распаде 1 г белка до конечных продуктов  выделяется 17,6 кДж. Сначала белки  распадаются до аминокислот, а затем  до конечных продуктов — воды, углекислого  газа и аммиака. Однако в качестве источника энергии белки используются только тогда, когда другие источники (углеводы и жиры) израсходованы.
Каталитическая	Одна из важнейших  функций белков. Обеспечивается белками  — ферментами, которые ускоряют биохимические реакции, происходящие в клетках. Например, рибулезобифосфаткарбоксилаза катализирует фиксацию СО2 при фотосинтезе.