Роль и функции белков в организме человека

Дата: 1 Октябрь 2016 Рубрика: Питание Комментарии: Нет комментариев

 

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

Роль белков в организме

Роль белков в организме

Огромное значение белков для организма обусловлено их функциями.

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

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


В 19 веке ученые констатировали:

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

Эти положения остаются неизменными по настоящее время.


Основной состав белков

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

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

В организме человека постоянно идет два потока превращений:

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

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

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

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

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

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

Основные источники белков растительного и животного происхождения

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

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

Содержание белков в растительных продуктах

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

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

Содержание белков в продуктах животного происхождения

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

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

Роль белка в питании

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

Процесс утилизации и синтеза характеризуется балансом азота.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Алексей Динулов, Элит — Тренер FPA

 

Навигация

Предыдущая статья:

Оставить свой комментарий

Фитнес Школа Онлайн
Фитнес Школа Онлайн
Наверх Яндекс.Метрика