Written by alexxlab on 24.02.1977

Белки главные поставщики энергии в клетке: Роль белков, жиров и углеводов в организме человека

Разное

Роль белков, жиров и углеводов в организме человека

Белки, жиры и углеводы играют важную роль в организме человека.

Белки—сложные вещества, состоящие из аминокислот. Являются неизменной составляющей частью рациона. Это главный строительный материал, без которого невозможен рост мускулатуры и тканей в целом. Белки подразделяются на 2 категории:

Животный, который поступает из продуктов животного происхождения. К этой категории можно отнести мясо, птицу, рыбу, молоко, творог и яйца.

Растительный, который организм получает из растений. Здесь стоит выделить рожь, овсянку, грецкие орехи, чечевицу, фасоль, сою и морские водоросли.

Жиры — это органические соединения, отвечающие за «резервный фонд» энергии в организме, главные поставщики энергии в периоды дефицита пищи и болезней, когда организм получает малый объем питательных элементов или же не получает их вовсе. Жиры необходимы для эластичности кровеносных сосудов, благодаря чему полезные элементы быстрее проникают к тканям и клеткам, способствуют нормализации состояния кожных покровов, ногтевых пластин и волос.

Жиры в больших количествах содержатся в орехах, масле сливочном, маргарине, жире свином, сыре твердом.

Углеводы — это главный источник энергии для людей. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные. Углеводы, называемые простыми или «быстрыми», легко усваиваются организмом и повышают уровень сахара в крови, что может повлечь набор лишнего веса и ухудшение метаболизма.

Сложные углеводы состоят из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен элементов. Подобные углеводы считаются полезными, поскольку при переваривании в желудке они отдают свою энергию постепенно, обеспечивая стабильное и долговременное чувство насыщения.

Также важную роль в организме играют витамины и микроэлементы, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме.

Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу. Достаточно богаты углеводами свежие фрукты. Необходимо избегать чрезмерного употребления сладостей, мучных изделий, сахара. Рациональное питание имеет существенное значение  – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы. От  гармоничного сочетания всех этих веществ зависит поддержание нормальной  жизнедеятельности человека.

Источник информации: отдел организации медико-профилактической работы и психологической помощи.

 

Белки, жиры, углеводы. Справка — РИА Новости, 23.08.2010 — КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

Роль белка — Exponenta

Только полноценный высококачественный белок содержит все незаменимые аминокислоты, которые не синтезирует наш организм. В каждой из них важные свойства, которые определяют качество нашей жизни и состояние здоровья:

Изолейцин играет важную роль в формировании мышечной ткани, служит источником энергии для ее клеток. Способствует увеличению выносливости, восполнению затраченной при физической нагрузке энергии, восстановлению мышц, синтезу наружного слоя кожи, регулированию уровня сахара в крови. Дефицит изолейцина выражается в потере мышечной массы, может развиться гипогликемия.

Лейцин предотвращает усталость, способствует укреплению иммунной системы, повышению работоспособности, увеличению мышечной массы. Понижает содержание сахара в крови и способствует быстрейшему заживлению ран и костей. Недостаток лейцина является причиной нарушения обмена веществ, ослабления иммунитета, быстрого утомления, патологических процессов почках и щитовидной железе.

Лизин – участвует в образовании коллагена и восстановлении тканей, а также выработке антител, гормонов и ферментов. Имеет противовирусное действие, способствует повышению иммунитета. Дефицит приводит к утомляемости, усталости и слабости, неспособности к концентрации, раздражительности, потере волос, головокружение.

Метионин способствует укреплению структуры ногтей и волос, укреплению иммунитета, предотвращению жировых отложений в печени. Ускоряет регенеративные процессы, участвует в выводе тяжелых металлов из организма. Недостаток метионина сопровождается серьезным нарушением обмена веществ, является причиной поражения печени.

Валин служит источником энергии в мышечных клетках, препятствует снижению уровня серотонина. Используется для лечения депрессий и множественного склероза.

Треонин участвует в синтезе иммуноглобулинов и антител, способствует ускорению метаболических процессов в организме, выработке антител, прочности и упругости соединительных тканей и мышц, принимает участие в создании коллагена, эластина и мышечной ткани. Недостаток треонина в организме человека может проявляться такими симптомами, как мышечная слабость, нарушение концентрации внимания, потеря мышечной массы, задержка роста и развития, депрессия.

Фенилаланин способствует регулированию скорости обмена веществ, улучшению ментальной концентрации, регуляции аппетита. Недостаток фенилаланина в организме может привести к потере мышечной массы, гормональным сбоям, нарушению работы щитовидной железы и надпочечников, понижению умственной способности.

Аргинин  — частично незаменимая аминокислота, которая играет важную роль в улучшении обменных процессов, стимулирует синтез соматотропного гормона, ускоряет метаболизм жиров и снижает концентрацию холестерина в крови. Недостаток приводит к возрастанию риска развития тромбов, нарушению мозговой деятельности, раннему старению, ожирению, атеросклерозам и гипертонии.

Гистидин — частично незаменимая аминокислота, которая играет важную роль в метаболизме белков, синтезе гемоглобина, красных и белых кровяных телец, является одним из регуляторов свертывания крови. Используется при лечении аллергий, предотвращает псориаз, экзему, нейродермиты. Недостаток приводит к нарушению обмена веществ, торможению синтеза гемоглобина, ослаблению слуха.

Триптофан в организме человека непосредственно преобразуется в серотонин, соединение, которое вызывает умственное расслабление и создает ощущение эмоционального благополучия. Триптофан способен уменьшать болевую чувствительность, стимулирует выработку гормона роста, который необходим для увеличения мышечной массы и уменьшения массы жира.

Низкое содержание триптофана в организме вызывает депрессию, тревожность, бессонницу, расстройства внимания, гиперактивность, головные боли.

Какие функции выполняет белок в организме человека – блог justfood

Роль белков для организма человека

Для начала следует пояснить: все живое во Вселенной состоит из протеина (он же – белок). Не просто так, пытаясь обнаружить признаки жизни где-то еще, кроме Земли, ученые в первую очередь ищут молекулы воды и белка. Именно белок в составе организмов свидетельствует о том, что они живые.

Одним словом, белки – это основа жизни. Проникая внутрь вместе с едой, он проходит длинный и удивительный процесс всевозможных преобразований: последовательное расщепление на полипептиды и олигопептиды, а уже в конце мы получаем давно знакомые нам аминокислоты.

Ещё недавно ученые знали о 150 видах аминокислот, но ежегодно их перечень растёт. Вариации столь неповторимы и разнообразны, что в нашем теле невозможно найти две идентичных молекулы.

Белки – основополагающий стройматериал для женского тела. Они сохраняют упругость и здоровье кожи, ногтей и волос. Вдобавок, белковый рацион помогает при создании желаемой фигуры: именно на их основе формируется мускулатура, а на стадии их переваривания происходит интенсивный расход калорий, что также способствует похудению. Однако полезные свойства этим не ограничиваются. Что же еще они умеют?

Защищают

Для свертывания крови задействованы специальные белки, имеющие названия фибриноген и тромбин. Благодаря им осуществляется защита кожи (дермы) и предотвращается кровопотеря при повреждениях капилляров и сосудов. Одновременно, они предоставляют нам защиту на химическом уровне, непосредственно принимая участие в генерировании важнейших нам антител.

Регулируют

Существует ряд белков, не представляющих собой энергетический источник и их нельзя назвать «строительным материалом». Они призваны выполнять регулирующую функцию во внутриклеточных процессах. В этом и заключается их основная задача.

Сигнализируют

Белок передает сигналы между тканями, внутренними органами и на клеточном уровне и сообщает о подступающей опасности. Яркая иллюстрация этому – инсулин, который оповещает печень и кишечник о том, что сейчас не требуется перерабатывать белки, поступившие внутрь, в глюкозу.

Помогают нам двигаться

Актин и миозин — эти белки при соединении образуют актомиозин – ключевой элемент сократительных мышц. Нельзя не упомянуть про ключевой компонент хрящей и сухожилий – белок коллаген, который славится своей сверхвысокой прочностью.

Участвуют в производстве потомства.

Гены и хромосомы – вы не поверите, но и это — белок, принимающий активное участие в создании новых форм жизни. А ведь для этого требуется колоссальное количество белка в сочетании с непрерывным притоком свободных аминокислот. В случае, если эти поступления нерегулярны, функция продолжения рода становится невозможной.

Способствуют выработке энергии

В ситуации голодания роль белков резко увеличивается. Их запас обеспечивает нас столь необходимой человеку энергией.

Строят

Белки – это первостепенный клеточный строительный материал. Большинство плотных тканей – мышечная, волосы, опорные – состоят именно из них. При образовании мембран клеток также всегда используются белки.

Продукты, с высоким белковым содержанием

Куриную грудку недаром называют главным блюдом в холодильнике спортсмена. В одной порции содержится примерно 200 ккал, 40 г белка и всего лишь 2 г жира. К её неоспоримым достоинствам можно отнести быстрое время приготовления и универсальность: на основе куриной грудки можно приготовить множество интересных блюд и закусок.

Еще один продукт, насыщенный белком – это обычное яйцо. Употреблять его без желтка нет смысла: именно желток даёт возможность белку хорошо и быстро усваиваться. Всегда держите в холодильнике упаковку яиц на случай, если нет времени готовить, а безвредный и сытный перекус желателен.

Лосось – тот самый случай, когда вкусное сочетается с полезным. В филе лосося в среднем присутствует примерно 370 ккал, 40 грамм белка и 28 – жиров. Ну и, конечно, огромное количество необходимых кислот Омега-3.

Признаки нехватка белка

В первую очередь их поможет установить врач: анализ крови расскажет, какой из показателей выбивается из нормы и нуждается в коррекции. Так, о нехватке могут сигнализировать заниженные показатели гемоглобина: нарушается транспортная функция этого вещества, происходит кислородное голодание, может развиться анемия. Кроме того, вычислить недостаток можно и по косвенным критериям: состоянию ногтей, зубов и волосяного покрова. Если оно сильно испортилось в последнее время, есть смысл сдать анализы и произвести над этим работу.

Если хотите готовый рацион питания, наши специалисты по правильному питанию подготовят для вас готовую сбалансированную еду и доставят в любую точку Москвы.

Роль белков, жиров и углеводов в организме человека

2 Видеолекторий на тему: «Роль белков, жиров и углеводов в организме человека»

Белки, жиры и углеводы играют важную роль в организме человека.

Белки—сложные вещества, состоящие из аминокислот. Являются неизменной составляющей частью рациона. Это главный строительный материал, без которого невозможен рост мускулатуры и тканей в целом. Белки подразделяются на 2 категории:

Животный, который поступает из продуктов животного происхождения. К этой категории можно отнести мясо, птицу, рыбу, молоко, творог и яйца.

Растительный, который организм получает из растений. Здесь стоит выделить рожь, овсянку, грецкие орехи, чечевицу, фасоль, сою и морские водоросли.

Жиры — это органические соединения, отвечающие за «резервный фонд» энергии в организме, главные поставщики энергии в периоды дефицита пищи и болезней, когда организм получает малый объем питательных элементов или же не получает их вовсе. Жиры необходимы для эластичности кровеносных сосудов, благодаря чему полезные элементы быстрее проникают к тканям и клеткам, способствуют нормализации состояния кожных покровов, ногтевых пластин и волос. Жиры в больших количествах содержатся в орехах, масле сливочном, маргарине, жире свином, сыре твердом.

Углеводы — это главный источник энергии для людей. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные. Углеводы, называемые простыми или «быстрыми», легко усваиваются организмом и повышают уровень сахара в крови, что может повлечь набор лишнего веса и ухудшение метаболизма.

Сложные углеводы состоят из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен элементов. Подобные углеводы считаются полезными, поскольку при переваривании в желудке они отдают свою энергию постепенно, обеспечивая стабильное и долговременное чувство насыщения.

Также важную роль в организме играют витамины и микроэлементы, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме.

Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу. Достаточно богаты углеводами свежие фрукты. Необходимо избегать чрезмерного употребления сладостей, мучных изделий, сахара. Рациональное питание имеет существенное значение  – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы. От  гармоничного сочетания всех этих веществ зависит поддержание нормальной  жизнедеятельности человека.

 

Функции белка в организме

☰

Белки в живых организмах выполняют множество важных функций. Поэтому в организмах существует множество различных белков.

Ферментативная функция белков заключается в том, что они служат катализаторами различных химических реакций, протекающих в организме. Ферментативную функцию по-другому называют каталитической. При катализе происходит ускорение химических реакций, причем это ускорение может быть даже в миллионы раз.

Белков-ферментов тысячи, каждый из них обслуживает свою химическую реакции или группу схожих реакций. По типу обслуживаемых реакций ферменты делят на классы. Например, оксидоредуктазы катализируют окислительно-восстановительные реакции, гидролазы обеспечивают гидролиз химических связей и т. д. Реакцию катализирует не вся молекула фермента, а только ее так называемый активный центр. Он включает часть молекулы, которая связывает субстрат (молекулу, которая подвергается превращению), и несколько аминокислот (часто не вместе расположенных), которые обеспечивают саму реакцию.

Белки выполняют структурную функцию. Они входят в состав клеточных мембран и органоидов, межклеточного вещества (белки коллаген и эластин), волос, ногтей и т. п. (кератин).

Двигательная функция белков заключается в сокращении мышц (актин и миозин), обеспечении движения клеток, их ресничек и жгутиков.

Существуют белки, которые обеспечивают перенос различных веществ как внутри клетки, так и по всему организму. Такие белки обеспечивают транспортную функцию. Они легко связываются с субстратом, когда его концентрация высока, и легко высвобождают его при низкой концентрации. К транспортным белкам относится гемоглобин. В легких он связывает кислород и высвобождает углекислый газ, а в тканях наоборот.

Ряд белков, входящих в состав мембран клеток, обеспечивают транспорт малых молекул через мембрану. Такой транспорт может быть как пассивным (белки-каналы), так и активным (белки-переносчики).

Регуляторная и сигнальная функции белков разнообразны. Многие внутриклеточные процессы (клеточный цикл, транскрипция и трансляция, активация или подавление активности других белков и т. д.) регулируются белками.

Многие гормоны — это белки, переносимые кровью. Когда гормон связывается с определенным рецептором, то клетка получает сигнал, в результате чего в ней запускается ответная реакция. Гормоны регулируют концентрации веществ, процесс роста, период размножения и др.

Клетки взаимодействуют между собой посредством сигнальных белков, которые передаются через межклеточное вещество. Например, такие сигналы могут стимулировать или подавлять рост клеток. Таким образом обеспечивается согласованность работы клеток той или иной системы органов.

Выделяют рецепторную функцию белков. Белки-рецепторы могут находиться как в цитоплазме, так и в мембранах. Когда на рецептор действует химическое вещество или физический стимул (свет, давление и др), то он изменяется. Это изменение молекулы передается в другие части клетки, посредством катализа определенной реакции, прохождения ионов или связывания молекул-посредников.

Защитная функция белков также весьма разнообразна. Коллаген и кератин обеспечивают не только структурную функцию, но и физическую защиту организма. Также физически организм защищают фибриногены и тромбины, свертывающие кровь в местах ранения (контакта с воздухом).

Белки обеспечивают химическую защиту, связывая и расщепляя чужеродные токсины или вырабатывая свои (для защиты от других организмов).

Защитными белками являются антитела, которые обезвреживают микроорганизмы и чужеродные белки. Так белки обеспечивают иммунную защита.

Если в организме возникает дефицит углеводов и жиров, то белки, распадаясь до конечных продуктов, могут выполнять энергетическую функцию.

Белки могут запасаться как источник энергии и источник аминокислот (например, в яйцеклетках). Это запасающая функция белков.

Белки  — ФГБУ «НМИЦ ТПМ» Минздрава России

Белки представляют основу структурных элементов клеток и тканей. Функции их разнообразны, они принимают участие в обмене веществ, сократимости, росте, размножении, мышлении.

  
Еще одна функция белков — транспортировка необходимых соединений или химических элементов. Гемоглобин, например, переносит кислород, он же транспортирует углекислый газ.

При попадании в организм чужих белков или клеток вырабатываются особые белки — антитела, которые связывают и обеззараживают чужеродные вещества.

И наконец, белки могут служить источником энергии. Но это самое невыгодное «топливо». В сутки в организме человека расщепляется около 400 г белка. Две трети образовавшихся при этом аминокислот идут на восстановление белка, и одна треть расходуется на образование энергии.

В раннем детстве потребность в белке максимальная. С возрастом она уменьшается, так как ткани наращиваются медленнее. К моменту зрелости главной становится не строительная функция, а энергетическая.

  
Организм не может принять белка больше, чем ему необходимо, и если потребление белка с возрастом не уменьшается, то образуются конечные продукты белкового обмена: мочевая кислота, мочевина, аммиак, креатинин, креатин и др. При избытке этих соединений выведение их затруднено, и они задерживаются в организме, постепенно накапливаясь и нарушая обменные процессы.

  
Все огромное множество белков — это комбинации 20 аминокислот, из них 10 аминокислот не синтезируются организмом и могут быть получены только из продуктов питания. Эти незаменимые аминокислоты должны поступать в составе потребляемых нами белков. 
Белки пищи могут быть животного и растительного происхождения. Ценность пищевого рациона определяется наличием в белке незаменимых аминокислот.

  
К полезным животным белкам относятся постная говядина, курятина и индюшатина без кожи, яйца, молочные и кисломолочные продукты. 
Рыба является не только источником белка, но и обеспечивает нас полезными омега-3-жирными кислотами.

Белки растительного происхождения (фасоль, соя, горох, чечевица) сочетают в себе высококачественный белок и растворимое волокно, которое очищает организм от холестерина. 
Орехи и семена богаты не только белками, но и мононенасыщенными жирами.

Грецкие орехи содержат еще и омега-3-жирные кислоты. Это делает их особенно полезными, однако они содержат много калорий, поэтому потреблять их в большом количестве не следует.

Функции белков в организме | Химия онлайн

Функции белков в природе универсальны. Белки входят в состав всех живых организмов. Мышцы, кости, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, шерсть, кровь — все это белковые вещества.

Растения синтезируют белки из углекислого газа и воды за счет фотосинтеза. Животные организмы получают, в основном, готовые аминокислоты с пищей и на их базе строят белки своего организма.

Ни один из известных нам живых организмов не обходится без белков. Белки служат питательными веществами, они регулируют обмен веществ, исполняя роль ферментов – катализаторов обмена веществ, способствуют переносу кислорода по всему организму и его поглощению, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечного сокращения, участвуют в передаче генетической информации и т.д.

Видеофильм «Функции белков»

Разнообразные функции белков определяются a-аминокислотным составом и строением их высокоорганизованных макромолекул.

1. Каталитическая (ферментативная) функция

Каталитическая функция — одна из основных функций белков. Абсолютно все биохимические процессы в организме протекают в присутствии катализаторов – ферментов. Все известные ферменты представляют собой белковые молекулы.

Белки – это очень мощные катализаторы. Они ускоряют реакции в миллионы раз, причем для каждой реакции существует свой фермент.

В настоящее время известно свыше 2000 различных ферментов, которые являются биологическими катализаторами.

Например, фермент пепсин расщепляет белки в процессе пищеварения.

Даже такая простая реакция как гидратация углекислого газа катализируется ферментом карбоангидразой.

Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), а также репликации ДНК и матричного синтеза РНК.

2. Транспортная функция 

Некоторые белки способны присоединять и переносить (транспортировать) различные вещества по крови от одного органа к другому и в пределах клетки.

Белки транспортируют липиды (липопротеиды), углеводы (гликопротеиды), ионы металлов (глобулины), кислород и углекислый газ (гемоглобин), некоторые витамины, гормоны и др.

Например, альбумины крови транспортируют липиды и высшие жирные кислоты (ВЖК), лекарственные вещества, билирубин.

Белок эритроцитов крови гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин. Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород, необходимый для обеспечения окислительных процессов в тканях.

Белок миоглобин запасает кислород в мышцах.

Специфические белки-переносчики обеспечивают проникновение минеральных веществ и витаминов через мембраны клеток и субклеточных структур.

3. Защитная функция 

Защитную функцию выполняют специфические белки (антитела — иммуноглобулины), которые вырабатываются иммунной системой организма. Они обеспечивают физическую, химическую и иммунную защиту организма путем связывания и обезвреживания веществ, поступающих в организм или появляющихся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов.

Например, белок плазмы крови фибриноген участвует в свертывании крови (образовывает сгусток). Это защищает организм от потери крови при ранениях.

Альбумины обезвреживают ядовитые вещества (ВЖК и билирубин) в крови.

Антитела, вырабатываемые лимфоцитами, блокируют чужеродные белки. Интерфероны — универсальные противовирусные белки.

Многие живые существа для обеспечения защиты выделяют белки, называемые токсинами, которые в большинстве случаев являются сильными ядами. В свою очередь, некоторые организмы способны вырабатывать антитоксины, которые подавляют действие этих ядов.

4. Сократительная (двигательная) функция

Важным признаком жизни является подвижность, в основе которой лежит данная функция белков, таких как актин и миозин – белки мышц. Кроме мышечных сокращений к этой функции относят изменение форм клеток и субклеточных частиц.

B результате взаимодействия белков происходит передвижение в пространстве, сокращение и расслабление сердца, движение других внутренних органов.

5. Структурная функция

Структурная функция — одна из важнейших функций белков. Белки играют большую роль в формировании всех клеточных структур.

Белки – это строительный материал клеток. Из них построены опорные, мышечные, покровные ткани.

Некоторые из них (коллаген соединительной ткани, кератин волос, ногтей, эластин стенок кровеносных сосудов, фиброин шелка и др.) выполняют почти исключительно структурную функцию.

Кератин синтезируется кожей. Волосы и ногти – это производные кожи.

В комплексе с липидами белки участвуют в построении мембран клеток и внутриклеточных образований.

6. Гормональная (регуляторная) функция 

Регуляторная функция присуща белкам-гормонам (регуляторам). Они регулируют различные физиологические процессы.

Например, наиболее известным гормоном является инсулин, регулирующий содержание глюкозы в крови. При недостатке инсулина в организме возникает заболевание, известное как сахарный диабет.

 Интересно знать!

В плазме некоторых антарктических рыб содержатся белки со свойствами антифриза, предохраняющие рыб от замерзания, а у ряда насекомых в местах прикрепления крыльев находится белок резилин, обладающий почти идеальной эластичностью. В одном из африканских растений синтезируется белок монеллин с очень сладким вкусом.

7. Питательная (запасная) функция

Питательная функция осуществляется резервными белками, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества.

Например: казеин, яичный альбумин, белки яйца обеспечивают рост  и развитие плода, а белки молока служат источником питания для новорожденного.

8. Рецепторная (сигнальная) функция

Некоторые белки (белки-рецепторы), встроенные в клеточную мембрану, способны изменять свою структуру под воздействием внешней среды. Так происходит прием сигналов извне и передача информации в клетку.

Например, действие света на сетчатку глаза воспринимается фоторецептором родопсином.

Рецепторы, активизируемые низкомолекулярными веществами типа ацетилхолина, передают нервные импульсы в местах соединения нервных клеток.

 9. Энергетическая функция

Белки могут выполнять энергетическую функцию, являясь одним из источников энергии в клетке (после их гидролиза). Обычно белки расходуются на энергетические нужды в крайних случаях, когда исчерпаны запасы углеводов и жиров.

При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии. Но в качестве источника энергии белки используются крайне редко. Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.

Белки

Белки | Tervisliku toitumise informatsioon

Белки составляют примерно 15–20% массы тела человека, что при весе в 70 кг дает около 12 кг. Основные задачи белков – обеспечение роста, построения и развития организма. Белковый состав имеют почти все энзимы и часть гормонов. Белки активно участвуют в производстве антител и обеспечивают крепость и активность иммунной системы, а также участвуют в транспортировке многих соединений.

Белки состоят из аминокислот, подразделяемых на незаменимые, которые нужно получать с пищей, и заменимые, которые организм способен синтезировать самостоятельно. Незаменимыми для человека аминокислотами являются изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин и гистидин.  Заменимыми для человека аминокислотами являются аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, цистеин, глютамин, глютаминовая кислота, глицин, пролин, серин и тирозин. Разные продукты содержат разные сочетания и количества аминокислот.

Белки животного происхождения (белки яиц, молока, рыбы и мяса) содержат больше незаменимых аминокислот по сравнению с белками растительного происхождения. К сожалению, источники многих незаменимых животных белков слишком насыщены жиром. Довольно хороший аминокислотный состав имеют также белки, содержащиеся в сое, рисе, орехах и семенах.

В части белков (например, белках зерновых растений) недостает некоторых незаменимых аминокислот. Их дефицит можно компенсировать небольшим количеством белков животного происхождения, например, приготовить манную кашу на молоке, добавить в макароны сыр и т.д.

Белки выполняют в организме множество функций:

• они необходимы для роста и строительства клеток организма,
• почти все энзимы и часть гормонов имеют белковый состав,
• активно участвуют в производстве антител и обеспечивают крепость и активность иммунной системы,
• участвуют в транспортировке многих соединений,
• дают пищевую энергию: 1 г = 4 ккал.

Рекомендуется покрывать белками 10–20 % суточной потребности в энергии. Человеку с потребностью в энергии 2000 ккал в сутки следует употреблять: от 0,1 x 2000 ккал / 4 ккал = 50 г до 0,20 x 2000 ккал/ 4 ккал = 100 г белков.

Лучшими источниками белков животного происхождения являются яйца, молочные продукты (например, творог, сыр, зернистый творог), рыба, птица, мясо. Лучшими источниками белков растительного происхождения являются бобовые, орехи, семена и зерновые продукты. Серьезный недостаток белка приводит к отекам и мышечной слабости, изменениям волос и кожи. Белковый дефицит часто возникает вместе с дефицитом энергии, обусловленным недостатком белков и других питательных веществ в результате общего дефицита питательных веществ.

Длительное питание продуктами с чрезмерным содержанием белка вредно, поскольку нагружает почки и печень, может вызвать подагру и повышает риск возникновения аллергии. Энергия, получаемая с белками, в долгосрочной перспективе не должна превышать 20 % суточной пищевой энергии.

Что такое белки и для чего они нужны ?: MedlinePlus Genetics

Белки — это большие сложные молекулы, которые играют важную роль в организме. Они выполняют большую часть работы в клетках и необходимы для структуры, функции и регулирования тканей и органов тела.

Белки состоят из сотен или тысяч более мелких единиц, называемых аминокислотами, которые связаны друг с другом длинными цепями. Существует 20 различных типов аминокислот, которые можно комбинировать для получения белка.Последовательность аминокислот определяет уникальную трехмерную структуру каждого белка и его конкретную функцию. Аминокислоты кодируются комбинациями трех строительных блоков ДНК (нуклеотидов), определяемых последовательностью генов.

Белки можно описать в соответствии с их широким спектром функций в организме, перечисленных в алфавитном порядке:

Примеры функций белков

Функция	Описание	Пример
Антитело	Антитела связываются с определенными инородными частицами, такими как вирусы и бактерии, чтобы защитить организм.	Иммуноглобулин G (IgG)
Фермент	Ферменты осуществляют почти все тысячи химических реакций, протекающих в клетках. Они также помогают формированию новых молекул, считывая генетическую информацию, хранящуюся в ДНК.	Фенилаланингидроксилаза
Посланник	Белки-мессенджеры, такие как некоторые типы гормонов, передают сигналы для координации биологических процессов между различными клетками, тканями и органами.	Гормон роста
Компонент конструкции	Эти белки обеспечивают структуру и поддержку клеток. В большем масштабе они также позволяют телу двигаться.	Актин
Транспортировка / хранение	Эти белки связывают и переносят атомы и небольшие молекулы внутри клеток и по всему телу.	Ферритин

Что такое белки и каковы их функции в организме?

Последнее обновление: 16 декабря 2019 г.

Белки состоят из многих строительных блоков, известных как аминокислоты. Нашему организму нужен диетический белок, чтобы поставлять аминокислоты для роста и поддержания наших клеток и тканей. Наши диетические потребности в белке меняются на протяжении всей жизни. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) рекомендует взрослым потреблять не менее 0,83 г белка на кг массы тела в день (например, 58 г в день для взрослого человека весом 70 кг). Белки растительного и животного происхождения различаются по качеству и усвояемости, но обычно это не вызывает беспокойства у большинства людей, если их общий белок соответствует их потребностям. Мы должны стремиться потреблять белок из различных источников, который приносит пользу как нашему здоровью, так и планетам.

Из чего состоят белки?

Белки состоят из множества различных аминокислот, связанных вместе. Существует двадцать различных строительных блоков из этих аминокислот, которые обычно встречаются в растениях и животных. Типичный белок состоит из 300 или более аминокислот, и конкретное количество и последовательность аминокислот уникальны для каждого белка. Подобно алфавиту, «буквы» аминокислот могут быть расположены миллионами различных способов для создания «слов» и целого белкового «языка».В зависимости от количества и последовательности аминокислот полученный белок будет принимать определенную форму. Эта форма очень важна, поскольку она будет определять функцию белка (например, мышц или ферментов). У каждого вида, включая человека, есть свои характерные белки.

Аминокислоты подразделяются на незаменимые и несущественные. Как следует из названия, незаменимые аминокислоты не могут вырабатываться организмом и, следовательно, должны поступать из нашего рациона. Принимая во внимание, что незаменимые аминокислоты могут вырабатываться организмом и, следовательно, не должны поступать с пищей.

Таблица 1. Незаменимые и незаменимые аминокислоты.

Незаменимые аминокислоты	Незаменимые аминокислоты
Гистидин Изолейцин Лейцин Лизин метионин Фенилаланин Треонин Триптофан Валин	Аланин Аргинин * Аспарагин Аспартат Цистеин * Глутамат Глютамин * Глицин * Пролин * Серин Таурин * Тирозин *

* это условно незаменимые аминокислоты, что означает, что они необходимы только при определенных условиях (например,грамм. для новорожденных). ¹

Что белки делают для организма?

Наши тела состоят из тысяч различных белков, каждый из которых выполняет определенную функцию. Они составляют структурные компоненты наших клеток и тканей, а также многие ферменты, гормоны и активные белки, секретируемые иммунными клетками (рис. 1).

Эти белки организма постоянно восстанавливаются и заменяются на протяжении всей нашей жизни. Этот процесс (известный как «синтез белка») требует постоянного поступления аминокислот.Хотя некоторые аминокислоты могут быть переработаны в результате распада старых белков организма, этот процесс несовершенен. Это означает, что мы должны потреблять диетический белок, чтобы удовлетворить потребности нашего организма в аминокислотах.

Поскольку белок необходим для роста клеток и тканей, адекватное потребление белка особенно важно в периоды быстрого роста или повышенной потребности, таких как детство, подростковый возраст, беременность и грудное вскармливание. ¹

Рисунок 1. Функции белков в организме.

Какие продукты содержат много белка?

Белок содержится как в растительной, так и в животной пище. На рисунке 2 показано содержание белка в типичной порции обычных продуктов животного и растительного происхождения. Дополнительную информацию о том, как оценить размер здоровых порций, см. В разделе Измерение размеров порций руками.

Рис. 2. Продукты с высоким содержанием белка. ²

Есть ли разница между белками животного и растительного происхождения?

Как видно из рисунка 2, продукты животного и растительного происхождения могут быть богатыми источниками белка.Но одинаковы ли они по качеству?

Качество протеина можно определить по-разному; однако все определения относятся к распределению и соотношению незаменимых и заменимых аминокислот, которые они содержат. В целом белки животного происхождения имеют более высокое качество, поскольку они содержат более высокие пропорции незаменимых аминокислот по сравнению с белками растительного происхождения.

Существует распространенное заблуждение, что в растительных белках полностью отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты. Фактически, большинство растительных белков будут содержать все 20 аминокислот, но, как правило, имеют ограниченное количество определенных незаменимых аминокислот, известных как их ограничивающие аминокислоты.Это означает, что если небольшое количество растительных продуктов потребляется в качестве единственных источников белка, они вряд ли обеспечат достаточное количество незаменимых аминокислот для удовлетворения наших потребностей. Для людей, которые практически не потребляют продукты животного происхождения, таких как веганы или вегетарианцы, важно, чтобы они потребляли белок из источников с дополнительными ограничивающими аминокислотами. Например, потребление риса (с ограниченным содержанием лизина и тиамина, но с высоким содержанием метионина) и бобов (с ограниченным содержанием метионина, но с высоким содержанием лизина и тиамина) обеспечит дополнительные аминокислоты, которые могут помочь удовлетворить потребности в незаменимых аминокислотах.

Белки животного и растительного происхождения также различаются по своей биодоступности и усвояемости. Оценка усвояемых незаменимых аминокислот (DIAAS) является рекомендуемым методом для определения перевариваемости диетического белка и выражается в значениях ниже или иногда даже выше 100. ³ DIAAS более 100 указывает на то, что белок имеет очень высокую усвояемость и качество и является хороший комплемент протеинов с более низкими качествами. Белки животного происхождения, как правило, имеют более высокие баллы DIAAS по сравнению с белками растительного происхождения (таблица 2).Поскольку большинство людей потребляют белок из различных источников, качество и усвояемость белка обычно не вызывает беспокойства.

Таблица 2. DIAAS и качество различных типов протеина на 100 г пищи. ^{3, 4}

Тип белка	DIAAS	Качество
Пшеница	40	Низкий
Миндаль	40	Низкий
Рис	59	Низкий
Горох	64	Низкий
Нут	83	средний
Куриная грудка	108	Высокая
Яйцо	113	Высокая
Цельное молоко	114	Высокая

Сколько белка мы должны есть каждый день?

EFSA разработало диетические контрольные значения (DRV) для белка. DRV для белка на разных этапах жизни сведены в таблицу 3. Для среднего взрослого рекомендуется потреблять не менее 0,83 г белка на каждый килограмм веса тела в день. ¹ Другими словами, взрослый человек весом 70 кг должен стремиться съедать не менее 58 г белка в день. Это эквивалентно белку, содержащемуся примерно в 200 г куриной грудки или 240 г ореховой смеси.

В периоды роста, например в детстве, беременности и кормлении грудью, потребности в белке относительно высоки.Кроме того, в пожилом возрасте соотношение белков и энергии начинает увеличиваться. Это означает, что нам требуется такое же количество белка, но меньше энергии (или калорий) из-за снижения скорости метаболизма и более малоподвижного образа жизни. ¹

Таблица 3. Диетические контрольные значения для стадий жизни. ¹ BW: масса тела.

	Справочное значение	г / сутки 70 кг взрослые
Детство (12 мес — 17 лет)	1. 14 — 0,83 г / кг BW	–
Взрослые (18-65 лет)	0,83 г / кг BW	58 г
Пожилые (> 65 лет)	1 г / кг BW	70 г
Беременность	0,83 г / кг BW	58 г
	+ 1г в сутки	59 г
	+ 9 г в сутки	67 г
	+ 28 г в сутки	86 г
Грудное вскармливание (0-6 месяцев)	+ 19 г в сутки	77 г
Грудное вскармливание (> 6 месяцев)	+13 г в сутки	71 г

Сколько белка мы едим каждый день?

В целом европейцы потребляют достаточно белка, а дефицит белка в большинстве развитых стран встречается редко (рис. 3).Поскольку диета европейцев уже превышает требуемый уровень, EFSA не рекомендует увеличивать текущее потребление белка. ¹

Рисунок 3. Потребление белка в европейских странах. ¹

Какова польза белка для здоровья?

Потребление достаточного количества белка для удовлетворения потребностей нашего организма важно для многих функций организма. Однако есть данные, позволяющие предположить, что в определенных ситуациях увеличение потребления белка выше требуемого уровня может принести дополнительную пользу для здоровья.

Белок и контроль веса

Было показано, что употребление в пищу продуктов, богатых белком, усиливает чувство сытости (также известное как сытость) больше, чем продукты с высоким содержанием жиров или углеводов. Краткосрочные исследования показали, что диета с высоким содержанием белка (например, 1,2 — 1,6 г / кг в день; 84-112 г в день для взрослого человека весом 70 кг) может помочь снизить общее потребление калорий и ускорить потерю веса. ⁵ Однако доказательства долгосрочного поддержания веса менее очевидны. ⁵ Как и все диеты, диета с высоким содержанием белка эффективна только в том случае, если ее придерживаются, что может быть трудным для некоторых людей, а низкая приверженность может частично объяснить ограниченную пользу, наблюдаемую при долгосрочном поддержании веса. ⁵

Белок и саркопения

Саркопения — это заболевание, характеризующееся прогрессирующей потерей мышечной массы и физических функций, которое обычно ассоциируется у пожилых людей. Саркопения связана с повышенной слабостью, риском падений, функциональным снижением и даже ранней смертью. ⁶ Поскольку белок необходим для восстановления и поддержания мышечной массы, неудивительно, что низкое потребление белка связано с повышенным риском развития саркопении. ⁶ Точно так же увеличение потребления белка, а также увеличение физической активности может помочь сохранить мышечную массу и силу с возрастом, снижая риск саркопении и заболеваний скелета.

Белок и спортивные результаты

Белок уже давно ассоциируется со спортивной продуктивностью.Белок играет ключевую роль в восстановлении и укреплении мышечной ткани после тренировки. Хотя белок имеет решающее значение для наращивания мышечной массы, для получения максимальной пользы его следует рассматривать в контексте всей диеты, которая включает правильное количество углеводов, жиров, витаминов и минералов. Оптимальное потребление белка будет зависеть от типа (например, тренировка на выносливость или сопротивление), продолжительности и интенсивности упражнений, причем большее количество не всегда означает лучший результат. Потребление белка 1,4–2,0 г на кг массы тела в день (например,грамм. 98 — 140 г в день для взрослого весом 70 кг) считается достаточным для удовлетворения потребностей большинства людей, занимающихся физическими упражнениями. ⁷ Спортсмены должны стремиться к потреблению белка за счет сбалансированной диеты, при этом белковые добавки используются для людей, которым необходимо поддерживать высокий уровень белка, но ограничивать общее потребление калорий.

Что произойдет, если вы съедите слишком много белка?

Недостаточно доказательств для установления порога потребления белка, и EFSA заявило, что потребление белка в два раза превышает DRV (1.7 г / кг в день или 119 г в день для взрослого весом 70 кг) по-прежнему считается безопасным при нормальных условиях. ¹ Для людей с заболеванием почек избыток белка может быть проблемой, и этим людям следует проконсультироваться с диетологом или терапевтом, прежде чем повышать уровень белка.

Увеличение веса

Существует распространенное заблуждение, что нельзя набрать вес, употребляя белок. Это неправда, так же, как углеводы и жиры, когда они потребляются во время избытка калорий, избыток белка может превращаться в жировые отложения, что приводит к увеличению веса.Когда дело доходит до поддержания веса, самое главное — сохранять энергетический баланс.

Красное и обработанное мясо и риск рака

Белок необходим для хорошего здоровья, но некоторые продукты с высоким содержанием белка могут быть лучше для нашего здоровья, чем другие. В частности, потребление большого количества красного и обработанного мяса связано с повышенным риском некоторых видов рака. ⁸ Красное мясо является хорошим источником белка, а также многих других важных питательных веществ, таких как железо, витамин B ₁₂ и цинк, и его не обязательно полностью избегать, чтобы снизить риск.Всемирный фонд исследования рака рекомендует нам стараться потреблять не более трех порций (около 350-500 г вареной массы) красного мяса в неделю и очень мало обработанного мяса. ⁸

Устойчивость белка

Выбор продуктов питания, который мы делаем, влияет не только на наше здоровье, но и на окружающую среду. В целом, белки животного происхождения, такие как говядина, молочные продукты и баранина, оказывают более сильное воздействие на окружающую среду (т. Е. Используют больше ресурсов и производят больше парниковых газов) по сравнению с растительными источниками, такими как соя, горох и чечевица (рисунок 4). ⁹ Хотя нет необходимости или рекомендуется полностью избегать продуктов животного происхождения, изменение рациона питания с включением большего количества источников белка растительного происхождения может принести пользу нашему здоровью и планете. ¹⁰ Устойчивое питание — это больше, чем просто выбор экологически чистых продуктов, богатых белком. Дополнительные советы о том, как вести более устойчивый образ жизни, см. В советах по здоровому и рациональному питанию и советах по сокращению пищевых отходов.

Рисунок 4 . Содержание белка и выбросы парниковых газов (ПГ) в различных пищевых продуктах. ⁹

Заключение

Белок необходим для жизни; он поставляет незаменимые аминокислоты, необходимые для роста и поддержания наших клеток и тканей. Наша потребность в белке зависит от нашего жизненного цикла, и большинство европейцев потребляют достаточно, чтобы удовлетворить свои потребности. Поскольку большинство людей придерживаются разнообразной диеты, качество и усвояемость белков, которые они едят, не должны вызывать беспокойства, если общее количество белка удовлетворяет их ежедневные потребности. Поскольку мы едим продукты, а не питательные вещества, мы должны выбирать продукты, богатые белком, которые не только содержат незаменимые аминокислоты, но и поддерживают здоровую и устойчивую диету.

Список литературы

1. EFSA (2012). Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов, Научное заключение о диетических референсных значениях белка. EFSA Journal 2012; 10 (2): 2557
2. База данных Великобритании по составу пищевых продуктов.
3. Консультация, F.E., 2011. Оценка качества диетического белка в питании человека. FAO Food Nutr. Пап, 92, стр. 1-66.
4. Филлипс, С.М., 2017. Современные концепции и нерешенные вопросы в отношении диетических белков и добавок у взрослых.Границы питания, 4, с.13.
5. Leidy, H.J., Clifton, P.M., Astrup, A., Wycherley, T.P., Westerterp-Plantenga, M.S., Luscombe-Marsh, N.D., Woods, S.C. и Mattes, R.D., 2015. Роль белка в потере и поддержании веса. Американский журнал клинического питания, 101 (6), стр.132
6. Cruz-Jentoft AJ, Sayer AA (2019). Саркопения. Ланцет. 393 (10191): 2636-2646.
7. Jager R., Kerksick, C.M., Campbell, B.I., Cribb, P.J., Wells, S.Д., Сквиат, Т.М., Пурпура, М., Зигенфус, Т.Н., Феррандо, А.А., Арент, С.М. и Смит-Райан, A.E., 2017. Позиция Международного общества спортивного питания: белок и упражнения. Журнал
8. Всемирный фонд исследований рака / Американский институт исследований рака. Постоянное обновление отчета экспертов проекта за 2018 год. Мясо, рыба и молочные продукты и риск рака.
9. Пур Дж., Немечек Т. (2018) Снижение воздействия пищевых продуктов на окружающую среду за счет производителей и потребителей.Science Vol. 360, Issue 6392, pp. 987-992
10. ФАО и ВОЗ. 2019. Устойчивое здоровое питание — Руководящие принципы. Рим

Функция белков | Биология для майоров I

Результаты обучения

• Определить несколько основных функций белков

Основные типы и функции белков перечислены в таблице 1.

Таблица 1. Типы и функции белков
Тип	Примеры	Функции
Пищеварительные ферменты	Амилаза, липаза, пепсин, трипсин	Помощь в переваривании пищи за счет катаболизма питательных веществ до мономерных единиц
Транспорт	Гемоглобин, альбумин	Переносит вещества в крови или лимфе по всему телу
Строительный	Актин, тубулин, кератин	Создавать различные структуры, такие как цитоскелет
Гормоны	Инсулин, тироксин	Координировать деятельность различных систем организма
Оборона	Иммуноглобулины	Защитить организм от инородных патогенов
Сокращение	Актин, миозин	Эффект сокращения мышц
Хранилище	Запасные белки бобовых, яичный белок (альбумин)	Обеспечить питание на ранних этапах развития зародыша и проростка

Два специальных и распространенных типа белков — это ферменты и гормоны. Ферменты , которые вырабатываются живыми клетками, являются катализаторами биохимических реакций (например, пищеварения) и обычно представляют собой сложные или конъюгированные белки. Каждый фермент специфичен для субстрата (реагента, который связывается с ферментом), на который он действует. Фермент может помочь в реакциях разложения, перегруппировки или синтеза. Ферменты, которые расщепляют свои субстраты, называются катаболическими ферментами, ферменты, которые строят более сложные молекулы из своих субстратов, называются анаболическими ферментами, а ферменты, влияющие на скорость реакции, называются каталитическими ферментами.Следует отметить, что все ферменты увеличивают скорость реакции и, следовательно, считаются органическими катализаторами. Примером фермента является амилаза слюны, которая гидролизует свою субстратную амилозу, компонент крахмала.

Гормоны представляют собой химические сигнальные молекулы, обычно небольшие белки или стероиды, секретируемые эндокринными клетками, которые действуют, чтобы контролировать или регулировать определенные физиологические процессы, включая рост, развитие, метаболизм и размножение. Например, инсулин — это белковый гормон, который помогает регулировать уровень глюкозы в крови.

Белки имеют разную форму и молекулярную массу; некоторые белки имеют глобулярную форму, тогда как другие имеют волокнистую природу. Например, гемоглобин — это глобулярный белок, а коллаген, обнаруженный в нашей коже, — это волокнистый белок. Форма белка имеет решающее значение для его функции, и эта форма поддерживается многими различными типами химических связей. Изменения температуры, pH и воздействие химикатов могут привести к необратимым изменениям формы белка, что приведет к потере функции, известной как денатурация.Все белки содержат разные расположения одних и тех же 20 типов аминокислот. Недавно были открыты две редкие новые аминокислоты (селеноцистеин и пирролизин), и к этому списку могут быть добавлены дополнительные новые открытия.

Резюме: Функция белков

Белки — это класс макромолекул, которые выполняют широкий спектр функций для клетки. Они помогают метаболизму, обеспечивая структурную поддержку и действуя как ферменты, переносчики или гормоны. Строительными блоками белков (мономеров) являются аминокислоты.Каждая аминокислота имеет центральный углерод, связанный с аминогруппой, карбоксильной группой, атомом водорода и R-группой или боковой цепью. Существует 20 обычно встречающихся аминокислот, каждая из которых отличается по группе R. Каждая аминокислота связана со своими соседями пептидной связью. Длинная цепь аминокислот известна как полипептид.

Белки подразделяются на четыре уровня: первичный, вторичный, третичный и (необязательно) четвертичный. Первичная структура — это уникальная последовательность аминокислот.Локальное сворачивание полипептида с образованием таких структур, как α спираль и β -складчатый лист, составляет вторичную структуру. Общая трехмерная структура — это третичная структура. Когда два или более полипептида объединяются, чтобы сформировать полную структуру белка, такая конфигурация известна как четвертичная структура белка. Форма и функция белка неразрывно связаны; любое изменение формы, вызванное изменениями температуры или pH, может привести к денатурации белка и потере функции.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

6.3: Функции белков — Medicine LibreTexts

Цели обучения

• Опишите различные функции белка в организме.

Белки укрепляют мышцы и все ткани тела. Белки играют решающую роль в обеспечении структуры практически всех тканей организма. У некоторых белков есть другая «работа».Другими словами, они не являются частью структуры тела, но выполняют определенные задачи, например, действуют как переносчики, антитела, ферменты и многое другое. Вы уже узнали о некоторых из этих важных белков. Когда вы узнали о диабете, вы изучали гормоны инсулин и глюкагон. Это примеры двух белковых молекул, которые действуют как гормоны с очень специфической и важной «работой», связанной с метаболизмом углеводов.

Ферменты

Некоторые белки действуют как ферменты.Ферменты — это белки, которые проводят определенные химические реакции. Задача фермента — обеспечить место для химической реакции и снизить количество энергии и время, необходимое для того, чтобы эта химическая реакция произошла (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Вот почему ферменты иногда называют катализаторами. В среднем каждую секунду в клетках происходит более ста химических реакций, и для большинства из них требуются ферменты. Одна только печень содержит более тысячи ферментных систем. Ферменты специфичны и будут использовать только определенные субстраты (или вещества на рисунке \ (\ PageIndex {1} \)), которые подходят их активному сайту, подобно тому, как замок может быть открыт только с помощью определенного ключа.Почти каждая химическая реакция требует определенного фермента. К счастью, фермент может снова и снова выполнять свою роль катализатора, хотя в конечном итоге он разрушается и восстанавливается. Все функции организма, включая расщепление питательных веществ в желудке и тонком кишечнике, преобразование питательных веществ в молекулы, которые клетка может использовать, и построение всех макромолекул, включая сам белок, включают ферменты.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Ферменты — это белки. Задача фермента — обеспечить место для веществ, чтобы химически реагировать и образовывать продукт, а также уменьшать количество энергии и время, необходимое для этого.

Гормоны

Белки отвечают за синтез гормонов. Гормоны — это химические посредники, вырабатываемые в одной части тела, а затем переносящиеся с кровью в другие части тела. Когда гормон попадает в ткань-мишень / часть тела, он передает сообщение, чтобы инициировать определенную реакцию или клеточный процесс. Например, после еды уровень глюкозы в крови повышается. В ответ на повышение уровня глюкозы в крови поджелудочная железа выделяет гормон инсулин.Инсулин сообщает клеткам организма, что глюкоза доступна и может забирать ее из крови и хранить или использовать для производства энергии или создания макромолекул. Основная функция гормонов — включать и выключать ферменты, поэтому некоторые белки могут даже регулировать действие других белков. Хотя не все гормоны состоят из белков, многие из них таковы. Другие примеры гормонов, состоящих из белков, включают глюкагон, мелатонин и гормон щитовидной железы.

Баланс жидкости и электролита

Правильное потребление белка позволяет основным биологическим процессам организма поддерживать статус-кво в изменяющейся окружающей среде.Баланс жидкости относится к поддержанию распределения воды в организме. Если слишком много воды в крови внезапно попадает в ткань, это приводит к отеку и, возможно, к гибели клеток. Вода всегда течет из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. В результате вода перемещается в области с более высокими концентрациями других растворенных веществ, таких как белки и глюкоза. Белки притягивают жидкость, поэтому для равномерного распределения воды между кровью и клетками белки постоянно циркулируют в крови в высоких концентрациях.Недостаток белка может вызвать отек (опухоль). Самый распространенный белок в крови — это альбумин. Присутствие альбумина в крови делает концентрацию белка в крови похожей на таковую в клетках. Таким образом, обмен жидкости между кровью и клетками не является экстремальным, а скорее сводится к минимуму, чтобы сохранить статус-кво. Транспортные белки (обсуждаемые ниже) в клеточной мембране помогают поддерживать правильный баланс электролитов (таких как натрий и калий) внутри и вне клетки.

Кислотно-щелочной баланс (pH)

Белок также необходим для поддержания правильного баланса pH (мера того, насколько кислым или основным является вещество) в крови. Шкала pH варьируется от 0 (сильно кислая) до 14 (сильно щелочная / щелочная). PH крови поддерживается между 7,35 и 7,45, что является слегка щелочным. Если кровь становится слишком кислой (состояние, известное как ацидоз), это означает, что уровень водорода (H ⁺ ) в крови чрезмерен. Если кровь становится слишком щелочной / щелочной (состояние, известное как алкалоз), это означает, что уровень H ⁺ в крови недостаточен.Даже небольшое изменение pH крови может повлиять на функции организма. Два примера этого включают:

• Когда белки подвергаются действию кислот или оснований, белки меняют форму и перестают функционировать должным образом. Этот процесс разматывания белков и потери их формы и функции известен как денатурация. Денатурация белков также происходит при воздействии тепла, тяжелых металлов, алкоголя и других повреждающих веществ.
• В главе 4 вы узнали, что кислая кровь (от кетоацидоза) в крайних случаях может привести к коме и / или смерти.

В организме есть несколько систем, которые поддерживают уровень pH крови в пределах нормы для предотвращения проблем. Некоторые белки действуют как буферы и выделяют водород (H ⁺ ) в кровь, если он становится слишком щелочным. Белки также могут забирать водород из крови, если она становится слишком кислой. Выделяя и принимая водород, когда это необходимо, белки поддерживают кислотно-щелочной баланс и поддерживают pH крови в пределах нормы.

Транспорт

Белки также играют роль в транспорте питательных веществ.Мембрана клетки обычно непроницаема для больших молекул. Чтобы доставить необходимые питательные вещества и молекулы в клетку, в клеточной мембране существует множество транспортных белков. Некоторые из этих белков действуют как каналы, которые позволяют определенным молекулам входить и выходить из клеток. Другие действуют как такси с односторонним движением и требуют энергии для работы (Рисунок \ (\ PageIndex {2} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Молекулы входят и выходят из клеток через транспортные белки, которые являются либо каналами, либо переносчиками. Облегченная диффузия в клеточной мембране, показаны ионные каналы (слева) и белки-носители (три справа).(CC0; от LadyofHats через Wikimedia Commons)
.

Антитела

Наша иммунная система предназначена для атаки и уничтожения посторонних веществ. Когда инородное вещество атакует организм, иммунная система вырабатывает антитела (Рисунок \ (\ PageIndex {3} \)) для защиты от него. Антитела — это особые белки, которые распознают уникальную молекулу вредоносных бактерий и вирусов, известную как антиген. Антитела связываются с антигеном и разрушают его. Антитела также запускают другие факторы иммунной системы для поиска и уничтожения нежелательных злоумышленников.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Антитела — это белки, которые окружают чужеродные вещества и атакуют их, прикрепляясь к антигенам на поверхности чужеродного вещества. Каждое антитело связывается с определенным антигеном; взаимодействие, подобное замку и ключу. (общественное достояние; Фвасконселлос через Wikimedia Commons)

Заживление ран, регенерация тканей и функция нервов

Белки участвуют во всех аспектах заживления ран, процесса, который проходит в три фазы: воспаление, разрастание и ремоделирование.Например, если у вас есть небольшой порез, ваша кожа покраснеет и воспаляется. Процесс заживления начинается с белков, таких как брадикинин, которые расширяют кровеносные сосуды в месте повреждения. Дополнительный белок, называемый фибрином, помогает защитить тромбоциты, которые образуют сгусток, чтобы остановить кровотечение. Затем, в фазе пролиферации, клетки перемещаются и восстанавливают поврежденную ткань, устанавливая новые коллагеновые (белковые) волокна. Волокна коллагена помогают сблизить края раны. В фазе ремоделирования откладывается больше коллагена, образуя рубец.Рубцовая ткань только на 80 процентов функциональна, чем нормальная неповрежденная ткань. Если в диете недостаточно белка, процесс заживления ран заметно замедляется.

В то время как заживление ран происходит только после получения травмы, в организме продолжается другой процесс, называемый регенерацией тканей. Во время регенерации ткани создается точная структурная и функциональная копия старой ткани. В конце концов, старая ткань заменяется новой, полностью функциональной тканью. Ячейки постоянно ломаются, ремонтируются и заменяются.Когда белки в клетках расщепляются, аминокислоты перерабатываются в новые белки. Некоторые клетки (например, клетки кожи, волос, ногтей и кишечника) имеют очень высокую скорость регенерации, в то время как другие (например, клетки сердечной мышцы и нервные клетки) не регенерируют на каких-либо заметных уровнях. Регенерация тканей — это создание новых клеток (деление клеток), для которого требуется множество различных белков, включая ферменты, транспортные белки, гормоны и коллаген. Клетки, выстилающие кишечник, восстанавливаются каждые три-пять дней.Неадекватные белковые диеты ухудшают регенерацию тканей, вызывая множество проблем со здоровьем, включая нарушение переваривания и усвоения питательных веществ.

Аминокислоты могут использоваться для создания нейромедиаторов (например, адреналина), которые передают сообщения от одной нервной клетки к другой.

Источник энергии

Некоторые аминокислоты в белках можно разобрать и использовать для производства энергии. У здоровых людей белок мало способствует удовлетворению потребностей в энергии. Если диета человека не содержит достаточного количества углеводов и жиров, его организм будет использовать аминокислоты для производства энергии.Когда белки необходимы для получения энергии, они берутся из крови и тканей тела (например, мышц). Чтобы использовать белки для получения энергии, требуется дезаминирование. Дезаминирование — это процесс, при котором аминогруппа удаляется из аминокислоты, а азот транспортируется в почки для экскреции. Остальные компоненты метаболизируются для получения энергии. Чтобы защитить ткани нашего организма от расщепления для получения энергии, важно потреблять достаточное количество жиров и углеводов. Также важно отметить, что наш организм не может накапливать избыток белка.Избыточное потребление белка приводит к выведению азота; остальные компоненты используются для получения энергии или превращаются в жир для дальнейшего использования.

Основные выводы

• Белки выполняют множество функций, в том числе: действуют как ферменты и гормоны, поддерживают надлежащий водный и кислотно-щелочной баланс, обеспечивают транспорт питательных веществ, вырабатывают антитела, обеспечивают заживление ран и регенерацию тканей, а также обеспечивают энергией при недостаточном потреблении углеводов и жиров.
• Без адекватного потребления белка, содержащего все незаменимые аминокислоты, функции белков будут нарушены.

Роль белков в организме — Science Learning Hub

Белки — это молекулы, состоящие из аминокислот. Они кодируются нашими генами и составляют основу живых тканей. Они также играют центральную роль в биологических процессах. Например, белки катализируют реакции в нашем организме, транспортируют молекулы, такие как кислород, поддерживают наше здоровье как часть иммунной системы и передают сообщения от клетки к клетке.

Синтез белка

Ген — это сегмент молекулы ДНК, который содержит инструкции, необходимые для создания уникального белка.Все наши клетки содержат одни и те же молекулы ДНК, но каждая клетка использует различную комбинацию генов для создания определенных белков, необходимых для выполнения своих специализированных функций.

Синтез белка имеет 2 основных этапа. 1-й этап известен как транскрипция, когда образуется молекула-мессенджер (мРНК). Эта молекула транскрибируется с молекулы ДНК и несет копию информации, необходимой для создания белка. На 2-м этапе молекула мРНК покидает ядро ​​в цитоплазму, где рибосомы клетки считывают информацию и начинают сборку белка в процессе, называемом трансляцией.

Во время трансляции рибосомы считывают последовательность мРНК из 3 оснований за раз.Каждая из этих трехбуквенных комбинаций (называемых кодонами) кодирует определенную аминокислоту. Например, последовательность оснований ТТТ кодирует аминокислоту лизин.

Существует 4 основания (аденин, тимин, гуанин и цитозин) и, следовательно, 64 (4 ³ ) возможных кодонов, определенных с использованием некоторой комбинации 3 оснований. Однако для построения всех белков в нашем организме требуется всего 20 аминокислот (для некоторых аминокислот требуется более 1 кодона). Именно конкретная последовательность аминокислот определяет форму и функцию белка.

На синтез белка, как и на многие другие биологические процессы, могут влиять факторы окружающей среды. К ним относятся питание матери, температурный стресс, уровень кислорода и воздействие химикатов.

Различные типы белков

В нашем организме существует много разных типов белков. Все они играют важную роль в нашем росте, развитии и повседневном функционировании. Вот несколько примеров:

• Ферменты — это белки, которые облегчают биохимические реакции, например, пепсин — это пищеварительный фермент в желудке, который помогает расщеплять белки в пище.
• Антитела — это белки, вырабатываемые иммунной системой для удаления посторонних веществ и борьбы с инфекциями.
• ДНК-ассоциированные белки регулируют структуру хромосом во время деления клеток и / или играют роль в регуляции экспрессии генов, например, гистоны и белки когезина
• Сократительные белки участвуют в сокращении и движении мышц, например, актин и миозин
• Структурные белки обеспечивают поддержку в нашем организме, например, белки в наших соединительных тканях, такие как коллаген и эластин.
• Гормональные белки координируют функции организма, например, инсулин контролирует концентрацию сахара в крови, регулируя поглощение глюкозы клетками.
• Транспортные белки перемещают молекулы по нашему телу, например, гемоглобин переносит кислород по крови.

Альтернативные роли белков

Каждый белок играет определенную роль в нашем организме. Однако ученые обнаружили, что некоторые белки выполняют более одной роли.

Например, д-р Джулия Хорсфилд возглавляет группу по структуре и развитию хромосом в Университете Отаго.Ее лаборатория исследует, как белки когезина, которые регулируют структуру хромосом во время деления клеток, также участвуют в обеспечении того, чтобы гены включались или выключались в нужное время во время развития. Джулия и ее коллеги сосредотачиваются на влиянии снижения содержания белков когезина на экспрессию генов у рыбок данио и используют эти результаты для лучшего понимания конкретных заболеваний человека

Полезная ссылка

Посетите веб-сайт Learn Genetics, чтобы отправиться в анимированные туры по ДНК, генам и т. Д. хромосомы, белки, наследственность и признаки.

Белок: источники, дефицит и потребности

Белок — важная часть любой диеты. Количество белка, необходимое человеку, зависит от его возраста и пола.

Белок является частью каждой клетки тела. Он помогает организму строить и восстанавливать клетки и ткани. Белок является основным компонентом кожи, мышц, костей, органов, волос и ногтей.

По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), большинство людей в Соединенных Штатах получают достаточно белка из своего рациона для удовлетворения своих потребностей.

В этой статье рассматривается белок, его функции, источники и количество белка, необходимое разным группам людей каждый день.

Белок — один из трех макроэлементов, которые необходимы организму в больших количествах. Другие макроэлементы — это жиры и углеводы.

Белок состоит из длинных цепочек аминокислот. Всего 20 аминокислот. Определенный порядок аминокислот определяет структуру и функцию каждого белка.

20 аминокислот, которые организм использует для создания белка:

• аланин
• аргинин
• аспарагин
• аспарагиновая кислота
• цистеин
• глутаминовая кислота
• глютамин

1 гистицин

1 глютамин

1 лейцин

• лизин
• метионин
• фенилаланин
• пролин
• серин
• треонин
• триптофан
• тирозин
• девяти валин

диета.

Белки могут быть полными или неполными. Полноценные белки — это белки, содержащие все незаменимые аминокислоты. Продукты животного происхождения, соя и киноа являются полноценными белками.

Неполные белки — это белки, не содержащие всех незаменимых аминокислот. Большинство растительных продуктов содержат неполные белки, включая бобы, орехи и злаки.

Люди могут комбинировать неполные источники белка, чтобы приготовить еду, которая содержит все незаменимые аминокислоты. Примеры включают рис и бобы или арахисовое масло на цельнозерновом хлебе.

Что делает белок в организме?

Белок присутствует в каждой клетке организма, и его адекватное потребление важно для поддержания здоровья мышц, костей и тканей.

Белок играет роль во многих процессах организма, включая:

• свертывание крови
• баланс жидкости
• ответы иммунной системы
• зрение
• гормоны
• ферменты

Белок важен для роста и развития, особенно в период
детство, юность и беременность.

Согласно Руководству по питанию для американцев на 2015–2020 гг., Здоровый режим питания включает в себя разнообразные продукты, содержащие белок. И животные, и растительные продукты могут быть отличными источниками белка.

Руководящие принципы классифицируют следующие продукты как белковые:

• морепродукты
• нежирное мясо и птица
• яйца
• бобовые, в том числе фасоль и горох
• орехи
• семена
• соевые продукты

такие как молоко, сыр и йогурт, также содержат белок.Цельнозерновые и овощи содержат некоторое количество белка, но обычно меньше, чем другие источники.

Продукты животного происхождения, как правило, содержат больше белка, чем продукты растительного происхождения, поэтому людям, придерживающимся вегетарианской или веганской диеты, может потребоваться спланировать свое питание, чтобы обеспечить удовлетворение своих потребностей в белке.

Прочтите здесь о растительных источниках белка.

FDA сообщает, что люди могут определить, содержит ли пищевой продукт большое или низкое содержание белка, по этикетке.

Продукты, обеспечивающие 5% или менее дневной нормы человека, считаются продуктами с низким содержанием белка.

Продукты с содержанием белка 20% или более считаются продуктами с высоким содержанием белка.

Человеку не нужно употреблять продукты, содержащие все незаменимые аминокислоты, при каждом приеме пищи, потому что его организм может использовать аминокислоты из недавних приемов пищи для образования полноценного белка. Употребление разнообразных белковых продуктов в течение дня — лучший способ удовлетворить свои ежедневные потребности в белке.

Прочтите здесь о некоторых полезных для здоровья продуктах с высоким содержанием белка.

FDA рекомендует взрослым потреблять 50 граммов (г) белка в день в рамках диеты на 2000 калорий.Суточная норма человека может быть выше или ниже в зависимости от количества потребляемых калорий.

Рекомендации по питанию для американцев на 2015–2020 годы содержат следующие рекомендуемые суточные количества (RDA) белка по полу и возрастным группам:

На количество белка, необходимое человеку, могут влиять многие факторы, включая уровень активности, вес, рост и беременны ли они.

Другие переменные включают долю аминокислот, доступных в определенных белковых продуктах, и усвояемость отдельных аминокислот.

Министерство сельского хозяйства США предоставляет калькулятор, чтобы помочь людям определить, сколько белка и других питательных веществ им нужно.

Белок и калории

Белок — это источник калорий. Как правило, белки и углеводы содержат 4 калории на грамм. Жиры содержат 9 калорий на грамм.

В соответствии с рекомендациями по питанию для американцев от 10 до 35% ежедневных калорий взрослого человека должны поступать из белков. Для детей это 10–30%.

Большинство людей в США удовлетворяют свои ежедневные потребности в белке. В среднем мужчины получают 16,3% калорий из белков, а женщины — 15,8%.

Некоторые диеты рекомендуют употреблять больше белка, чтобы похудеть.

Aa 2015 обзор показывает, что соблюдение определенного типа высокобелковой диеты может способствовать снижению веса, но исследователям необходимо провести дополнительные исследования, чтобы установить, как эффективно применять такую ​​диету.

Увеличивая потребление белка, важно убедиться, что в рационе все еще содержится достаточное количество клетчатки, такой как фрукты, овощи и цельнозерновые продукты.

Замена обработанных пищевых продуктов и источников нездоровых жиров или сахара в рационе белком может способствовать здоровому питанию.

Прежде чем вносить существенные изменения в свой рацион, человеку рекомендуется поговорить со своим врачом о лучших стратегиях и советах.

О диетах с высоким содержанием белка читайте здесь.

Дефицит белка из-за низкого потребления белка с пищей необычен для США

Однако нехватка белка в других странах вызывает серьезную озабоченность, особенно у детей. Дефицит белка может привести к недоеданию, например квашиоркору и маразму, которые могут быть опасными для жизни.

Дефицит белка может возникнуть, если у человека есть состояние здоровья, в том числе:

Очень низкое потребление белка может привести к:

• слабому мышечному тонусу
• отеку или отеку из-за задержки жидкости
• тонких, ломких волос
• кожи поражения
• у взрослых, потеря мышечной массы
• у детей, дефицит роста
• дисбаланс гормонов

Протеиновые коктейли и протеиновые порошки содержат большое количество протеина.Протеиновые порошки могут содержать 10–30 г белка на мерную ложку. Они также могут содержать добавленный сахар, ароматизаторы, витамины и минералы.

Белок в протеиновых коктейлях или порошках может поступать из:

• растений, таких как горох или соевые бобы
• молоко, такое как казеин или сывороточный протеин
• яйца

Для наращивания и восстановления мышц необходим белок. Многие спортсмены и бодибилдеры используют белковые продукты для ускорения роста мышц.

В настоящее время доступен широкий спектр протеиновых добавок, многие утверждают, что они способствуют снижению веса и увеличению мышечной массы и силы.

В обзоре 2018 года сообщается, что прием белковых добавок значительно улучшает размер и силу мышц у здоровых взрослых, которые выполняют упражнения с отягощениями, такие как поднятие тяжестей.

Однако протеиновые коктейли и порошки считаются диетическими добавками, поэтому они не регулируются Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Это означает, что люди не могут гарантировать, что продукты содержат то, что заявляет производитель.

Некоторые добавки могут также содержать запрещенные или вредные для здоровья вещества, такие как тяжелые металлы или пестициды.

Многие белковые продукты содержат много добавленного сахара и калорий, что может привести к скачкам сахара в крови и увеличению веса, поэтому важно проверять этикетки.

Большинство людей, включая спортсменов, могут получать достаточное количество белка из сбалансированной диеты без добавок. Постоянный прием слишком большого количества белка может вызвать серьезные проблемы со здоровьем.

Некоторым людям может быть полезно использовать протеиновый порошок для решения проблем со здоровьем, в том числе тех, у кого:

• снижение аппетита, которое может быть результатом пожилого возраста или лечения рака
• рана, которая плохо заживает, поскольку белок может помочь восстановление организма и замена клеток
• заболевание, такое как серьезный ожог, которое требует дополнительных калорий и белка

Для большинства людей разнообразная и здоровая диета обеспечит достаточным количеством белка.Для максимальной пользы для здоровья люди могут получать белок из различных источников. К ним относятся рыба, мясо, соя, бобы, тофу, орехи и семена.

Вот несколько советов по добавлению большего количества белка в рацион:

• Замените обычные закуски закусками с высоким содержанием белка, такими как орехи, жареный нут и арахисовое масло.
• Добавляйте фасоль и горох в супы, гарниры или салаты. Из них также получаются отличные основные блюда.
• Включайте один продукт с высоким содержанием белка в каждый прием пищи.
• Замените источник углеводов источником белка, например, заменив утром кусок тоста на яйцо.
• Прежде чем добавлять протеиновые батончики в рацион, проверьте этикетки, так как они могут содержать большое количество сахара.

Чтобы ограничить потребление жиров при увеличении потребления белка, выбирайте нежирное мясо, птицу и молочные продукты или обрезайте жир перед едой. Попробуйте использовать методы приготовления, при которых не добавляется лишний жир, например приготовление на гриле.

Избегайте обработанного мяса и других обработанных пищевых продуктов, так как они могут иметь негативные последствия для здоровья.По возможности выбирайте продукты, богатые питательными веществами, а не обработанные.

Белок — важная часть любой диеты. FDA рекомендует взрослым потреблять 50 граммов (г) белка в день в рамках диеты, состоящей из 2000 калорий, хотя конкретные потребности человека зависят от его возраста, пола, уровня активности и других факторов.

Большинство людей в США удовлетворяют свои ежедневные потребности в белке. Если человек хочет увеличить потребление белка, он может сделать это, добавляя здоровую пищу с высоким содержанием белка в каждый прием пищи.

Структура и функции белка — Биохимия

Белки являются наиболее универсальными
макромолекул в живых системах и выполняют важные функции практически во всех биологических
процессы. Они действуют как катализаторы, они переносят и хранят другие молекулы, такие как кислород, они
обеспечивают механическую поддержку и иммунную защиту, они генерируют движение, передают нервы
импульсы, и они контролируют рост и дифференциацию. Действительно, большая часть этого текста будет посвящена
понимание того, что делают белки и как они выполняют эти функции.

Несколько ключевых свойств
позволяют белкам участвовать в таком широком спектре функций.

1.

Белки представляют собой линейные полимеры
построен из мономерных единиц, называемых аминокислотами . Строительство огромного множества
макромолекулы из ограниченного числа строительных блоков мономеров — повторяющаяся тема в
биохимия. Зависит ли функция белка от линейной последовательности аминокислот? Функция
белок напрямую зависит от его трехмерной структуры ().Примечательно, что белки спонтанно складываются в трехмерные объекты.
структуры, которые определяются последовательностью аминокислот в белковом полимере. Таким образом,
Белки являются воплощением перехода от одномерного мира последовательностей к
трехмерный мир молекул, способных к разнообразным
деятельность .

2.

Белки содержат
широкий спектр функциональных групп . Эти функциональные группы включают спирты, тиолы,
тиоэфиры, карбоновые кислоты, карбоксамиды и различные основные группы.В сочетании с различными
последовательности, этот набор функциональных групп отвечает за широкий спектр функций белка. Для
Например, химическая реакционная способность, связанная с этими группами, важна для функции
ферментов, белков, катализирующих определенные химические реакции в биологических
системы (см. главы 8–10).

3.

Белки могут взаимодействовать друг с другом и с другими биологическими макромолекулами с образованием сложных ансамблей .Белки в этих сборках могут действовать синергетически, генерируя возможности, не предоставляемые отдельными составляющими белками (). Эти сборки включают макромолекулярные машины, которые выполняют точную репликацию ДНК, передачу сигналов внутри клеток и многие другие важные процессы.

4.

Некоторые белки довольно жесткие, тогда как другие обладают ограниченной гибкостью . Жесткие единицы могут функционировать как структурные элементы в цитоскелете (внутреннем каркасе внутри клеток) или в соединительной ткани.Части белков с ограниченной гибкостью могут действовать как шарниры, пружины и рычаги, которые имеют решающее значение для функции белков, для сборки белков друг с другом и с другими молекулами в сложные единицы, а также для передачи информации внутри и между клетками () .

Рисунок

Кристаллы человеческого инсулина. Инсулин — это белковый гормон, имеющий решающее значение для поддержания необходимого уровня сахара в крови. (Ниже) Цепочки аминокислот в определенной последовательности (первичная структура) определяют такой белок, как инсулин.Эти цепочки складываются в четко определенные (подробнее …)

Рисунок 3.1

Структура определяет функцию. Белковый компонент механизма репликации ДНК окружает часть двойной спирали ДНК. Структура белка позволяет копировать большие сегменты ДНК без отделения репликационного аппарата от (подробнее …)

Рисунок 3.2

Комплексный белковый узел. Электронная микрофотография ткани полета насекомого в поперечном сечении показывает гексагональный массив из двух видов белковых нитей.[Любезно предоставлено доктором Майклом Риди.]

Рис. 3.3

Гибкость и функциональность. Связывая железо, белок лактоферрин претерпевает конформационные изменения, которые позволяют другим молекулам различать формы, не содержащие железа, и связанные с железом.

Синтез АТФ в клетке

Аденозинтрифосфорная кислота-АТФ — обязательный энергетический компонент любой живой клетки. АТФ также нуклеотид, состоящий из азотистого основания аденина, сахара рибозы и трех остатков молекулы фосфорной кислоты. Это неустойчивая структура. В обменных процессах от нее последовательно отщепляются остатки фосфорной кислоты путем разрыва богатой энергией, но непрочной связи между вторым и третьим остатками фосфорной кислоты. Отрыв одной молекулы фосфорной кислоты сопровождается выделением около 40 кДж энергии. В этом случае АТФ переходит в аденозиндифосфорную кислоту (АДФ), а при дальнейшем отщеплении остатка фосфорной кислоты от АДФ образуется аденозинмонофосфорная кислота (АМФ).

Схема строения АТФ и превращения ее в АДФ (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблицах. М.,2000)

АДФ


Следовательно, АТФ — своеобразный аккумулятор энергии в клетке, который «разряжается» при ее расщеплении. Распад АТФ происходит в процессе реакций синтеза белков, жиров, углеводов и любых других жизненных функций клеток. Эти реакции идут с поглощением энергии, которая извлекается в ходе расщепления веществ.

АТФ синтезируется в митохондриях в несколько этапов. Первый из них — подготовительный — протекает ступенчато, с вовлечением на каждой ступени специфических ферментов. При этом сложные органические соединения расщепляются до мономеров: белки — до аминокислот, углеводы — до глюкозы, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов и т. д. Разрыв связей в этих веществах сопровождается выделением небольшого количества энергии. Образовавшиеся мономеры под действием других ферментов могут претерпеть дальнейший распад с образованием более простых веществ вплоть до диоксида углерода и воды.

Схема Синтез АТФ в мвтохондрии клетки

ПОЯСНЕНИЯ К СХЕМЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ В ПРОЦЕССЕ ДИССИМИЛЯЦИИ

I этап — подготовительный: сложные органические вещества под действием пищеварительных ферментов распадаются на простые, при этом выделяется только тепловая энергия.
Белки ->аминокислоты
Жиры-> глицерин и жирные кислоты
Крахмал ->глюкоза

II этап-гликолиз (бескислородный): осуществляется в гиалоплазме, с мембранами не связан; в нем участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза:

У дрожжевых грибов молекула глюкозы без участия кислорода превращается в этиловый спирт и диоксид углерода (спиртовое брожение):

У других микроорганизмов гликолиз может завершаться образованием ацетона, уксусной кислоты и т, д. Во всех случаях распад одной молекулы глюкозы сопровождается образованием двух молекул АТФ. В ходе бескислородного расщепления глюкозы в виде химической связи в молекуле АТФ сохраняется 40% анергии, а остальная рассеивается в виде теплоты.

III этап-гидролиз (кислородный): осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной, в нем участвуют ферменты, расщеплению подвергается молочная кислота: СзН6Оз+ЗН20 —>3СО2+ 12Н. С02 (диоксид углерода) выделяется из митохондрий в окружающую среду. Атом водорода включается в цепь реакций, конечный результат которых — синтез АТФ. Эти реакции идут в такой последовательности:

1. Атом водорода Н с помощью ферментов-переносчиков поступает во внутреннюю мембрану митохондрий, образующую кристы, где он окисляется: Н-е—>H+

 2. Протон водорода H+ (катион) выносится переносчиками на наружную поверхность мембраны крист. Для протонов эта мембрана непроницаема, поэтому они накапливаются в межмембранном пространстве, образуя протонный резервуар.

3. Электроны водорода e переносятся на внутреннюю поверхность мембраны крист и тут же присоединяются к кислороду с помощью фермента оксидазы, образуя отрицательно заряженный активный кислород (анион): O2 + е—>O2-

4. Катионы и анионы по обе стороны мембраны создают разноименно заряженное электрическое поле, и когда разность потенциалов достигнет 200 мВ, начинает действовать протонный канал. Он возникает в молекулах ферментов АТФ-синтетаз, которые встроены во внутреннюю мембрану, образующую кристы.

5. Через протонный канал протоны водородаH+ устремляются внутрь митохондрий, создавая высокий уровень энергии, большая часть которой идет на синтез АТФ из АДФ и Ф (АДФ+Ф—>АТФ), а протоны H+ взаимодействуют с активным кислородом, образуя воду и молекулярный 02:
( 4Н++202- —>2Н20+02)

Таким образом, О2, поступающий в митохондрии в процессе дыхания организма, необходим для присоединения протонов водорода Н. При его отсутствии весь процесс в митохондриях прекращается, так как электронно-транспортная цепь перестает функционировать. Общая реакция III этапа:


(2СзНбОз + 6Oз + 36АДФ + 36Ф —> 6С02 + 36АТФ + +42Н20)

В результате расщепления одной молекулы глюкозы образуются 38 молекул АТФ: на II этапе — 2 АТФ и на III этапе — 36 АТФ. Образовавшиеся молекулы АТФ выходят за пределы митохондрии и участвуют во всех процессах клетки, где необходима энергия. Расщепляясь, АТФ отдает энергию (одна фосфатная связь заключает 40 кДж) и в виде АДФ и Ф (фосфата) возвращается в митохондрии.

строение, функции, свойства, источники для организма Значение белков жиров и углеводов для организма

Проблема сохранения здоровья и увеличения продолжительности жизни является одной из самых важных социальных, медико-биологических, экономических и политических задач, стоящих перед обществом. Одной из причин неблагополучного состояния здоровья человека является пренебрежительное отношение к своему здоровью, образу жизни, неправильное, неполноценное питание. Основной целью введения в учебный процесс дисциплины «Питание и здоровье» является создание приоритета здорового образа жизни в студенческой среде, формирование правильного отношения к питанию и предотвращение распространения пагубных пристрастий среди молодежи, таких как алкоголизм, курение, наркомания… Формирование у студентов правильного представления о природе питания, знания основ культуры питания, правил рационального питания, их роли в сохранении и укреплении здоровья, а также готовности соблюдать эти правила – одна из главных задач курса «Питание и здоровье». При отборе содержания курса учитывались раздел предметной области «Технология» – «Технология обработки пищевых продуктов», дисциплин «Психология», «Экология», «Анатомия и физиология человека» и др.

Белки, углеводы, жиры и их роль в питании человека

Белки являются основой всего живого на Земле. Каждая клетка живого организма, в том числе человеческого, содержит в своем составе белки. Это основной строительный материал организма, необходимый для образования новых мышечных волокон, восстановления травмированных и замены отмерших тканей во всех органах. Кроме того, все ферменты, то есть регуляторы химических процессов в организме, также являются белками. Большие молекулы белков состоят из более мелких по размерам аминокислот, которые внутри белка соединяются между собой, как звенья одной цепочки.

Часть аминокислот может поступать в организм только извне с пищей; такие аминокислоты называются незаменимыми. Другие аминокислоты называются заменимыми, потому что они образуются в организме за счет внутренних процессов. Поэтому полноценность белковых продуктов во многом определяется содержанием в них незаменимых аминокислот. Богатые источники белка животного происхождения: белое мясо цыплят и индюшки, печень и мясо телят, рыба и рыбопродукты, творог, белок яиц.

Потребность взрослого человека в белках составляет 0,75-1 г на один килограмм массы тела. При этом белки животного происхождения должны составлять 50–60 % от суточной нормы.

К продуктам растительного происхождения с содержанием белка относятся: соя, фасоль, горох, гречневая и перловая крупы, рис, пшено. Фрукты и овощи содержат незначительное количество белка. Растительные белковые продукты, как правило, не содержат всех незаменимых аминокислот. В тех случаях, когда растительная пища преобладает в пищевом рационе человека (например, у вегетарианцев), ее приходится искусственно обогащать незаменимыми аминокислотами в виде специальных пищевых добавок.

От вида белков зависит скорость их переваривания и усвоения. Быстрее всего перевариваются белки молока и молочных продуктов, а также рыбные белки. Немного дольше перевариваются белки мяса, еще дольше – белки хлеба, круп и бобовых.

Для ускорения переваривания белковые продукты подвергают кулинарной обработке. Варка пищи повышает не только скорость переваривания белков, но и полноту их усвоения.

Любые способы сохранения белковых продуктов (в первую очередь, мясных) снижают пищевую ценность данного продукта. Многократное замораживание и оттаивание, добавление консервантов и т. п. разрушают природную структуру хрупких белковых молекул. Пищевая ценность замороженного мяса, например, как минимум, на 40 % ниже по сравнению с тем же незамороженным продуктом. Поэтому необходимо стремиться по возможности использовать свежие продукты, не подвергшиеся каким-либо искусственным способам их сохранения.

У людей, занятых интенсивным физическим трудом, а также у детей, беременных женщин, спортсменов, больных, выздоравливающих после болезни, потребность в белках возрастает.

При недостатке белков организм начинает расщеплять собственные белки, в частности белки скелетной мускулатуры. Это приводит к дистрофии, понижению барьерной функции печени, нарушению функционирования эндокринной системы. В детском и юношеском возрасте дефицит белка приводит к замедлению роста.

Углеводы поступают в организм человека с пищей растительного происхождения. Они являются необходимыми компонентами питания, имеющими для организма важное энергетическое значение. За счет углеводов организм получает около 56 % необходимой энергии, остальная ее часть обеспечивается за счет белков и жиров. Углеводы, в зависимости от сложности строения, подразделяются на простые и сложные.

К простым углеводам относятся моносахариды и дисахариды, к сложным – полисахариды. Простые углеводы, наиболее известными из которых являются такие моносахариды, как глюкоза, фруктоза и галактоза, хорошо растворимые в воде, легко усвояемые вещества с явно выраженным сладким вкусом. Галактоза в свободном виде не присутствует в продуктах питания, а является продуктом расщепления лактозы – основного углевода молока.

Фруктоза медленнее усваивается в кишечнике, чем глюкоза, и не вызывает перенасыщения уровня сахара в крови, так как почти вся (до 70–80 %) задерживается в печени, где превращается в гликоген. Обладая большей сладостью, фруктоза позволяет снизить потребление Сахаров за счет достижения необходимого уровня сладости продуктов при меньшем содержании углеводов в пище. Дисахариды, к которым относятся сахароза, лактоза и мальтоза, также относятся к легко усвояемым сахарам, уступающим по сладости и растворимости моносахаридам.

Глюкоза используется в организме как источник энергии для работы мышц, в том числе мышц сердца, питания тканей мозга, является исходным материалом для синтеза гликогена. Гликоген – это сложный крахмал животного происхождения, синтезируется и накапливается в печени и в небольшом количестве в мышцах. Он поддерживает нормальное функционирование печени, при больших физических нагрузках может использоваться организмом в качестве резервного энергетического материала. Глюкоза и фруктоза в различных пропорциях содержатся в ягодах и фруктах. Из натуральных продуктов питания, содержащих в большом количестве глюкозу и фруктозу, особое внимание заслуживает пчелиный мед. Содержание в нем глюкозы и фруктозы достигает по 36,2 % каждая.

Значительную часть углеводов человек употребляет в виде свекольного сахара в составе кондитерских изделий, сладких блюд и напитков. Их рекомендуется употреблять в конце еды, при этом создается чувство насыщения и тормозится выделение желудочного сока.

Сложные углеводы представлены крахмалом, пектиновыми веществами и клетчаткой. Они значительно хуже растворяются в воде, процесс их усвоения происходит постепенно, после предварительного расщепления с участием ферментов до простых углеводов. Основным углеводом в питании человека является крахмал, доля которого составляет 75–80 % из всего количества потребляемых углеводов. Большое количество крахмала содержится в зерновых продуктах: пшенице, ржи, ячмене, рисе, кукурузе, много его и в картофеле (20 %). Некоторые углеводы поставляются в организм с пищей животного происхождения, которые находятся в молоке, молочных продуктах, в печени и мясе животных.

Жиры, или по-другому липиды, – важный энергетический и строительный компонент пищи. Неправ тот, кто думает о жирах как о вредном и ненужном для организма веществе. Они необходимы организму точно так же, как белки и углеводы, так как являются носителями незаменимых веществ. Прежде всего, они имеют высокую энергетическую ценность, превосходя энергию белков и углеводов более чем в два раза. Жиры обеспечивают энергетику мышц при длительной и неинтенсивной работе, являясь по существу субстратом (основой) выносливости организма. Молекулы липидов входят в состав оболочки клеток всех тканей человека, а подкожный жировой слой служит теплоизолятором, поддерживая постоянную температуру тела.

В организме всегда должен быть определенный запас жиров. При их недостатке организм начинает перерабатывать белки и углеводы, в результате чего замедляется развитие организма в целом. Жиры участвуют в пластических процессах, они необходимы для нормального усвоения жирорастворимых витаминов А, В2, Е, К, некоторых микроэлементов, например кальция и магния. Они повышают вкусовые качества пищи, вызывают чувство длительной насыщаемости. Благодаря тонкой жировой пленке волосы выглядят блестящими и здоровыми, а кожа нежной и упругой.

Жиры являются обязательной составляющей полноценного пищевого рациона человека. Безжировое питание или длительное ограничение жиров в питании может нанести вред организму, что выражается в нарушении функции нервной системы, почек, органов зрения. Кроме этого изменяется химический состав тканей, возникают заболевания кожи, снижается физическая активность организма, его сопротивляемость болезням, укорачивается продолжительность жизни.

В науке долгое время существовало мнение, что потребление жиров, особенно животных, является причиной возникновения атеросклероза. Была популярной теория резкого ограничения и даже полного исключения жиров из рациона питания. Сторонники теории безжирового питания в качестве аргументов приводили тот факт, что жир может синтезироваться в организме человека из углеводов, и его поступление в организм с пищей необязательно. Ограничение потребления жиров, а следовательно, и холестерина, по мнению сторонников теории, должно было уменьшить риск возникновения и развития атеросклероза. Однако, по результатам последних научных исследований, здоровый организм способен регулировать выработку собственного холестерина в зависимости от количества поступающего холестерина с пищей. Лишь длительное и избыточное потребление продуктов с высоким содержанием холестерина, значительно превышающее норму, приводит к нарушениям обменных процессов и риску возникновения и развития атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и других опасных недугов.

В настоящее время доказано, что жиры являются поставщиками веществ, препятствующих возникновению атеросклероза. К ним относятся полиненасыщенные жирные кислоты, витамины А и Д, токоферолы, фосфатиды, стерины и другие противосклеротические биологически активные вещества. Тем не менее при нарушениях обменных процессов и людям пожилого возраста рекомендуется все же ограничивать потребление животных жиров. В таких случаях вместо животных необходимо включать в рацион растительные жиры, не содержащие в своем составе холестерин.

Доказано также, что за счет внутреннего синтеза жира нельзя полностью исключить его поступление из пищи, так как синтез в организме некоторых жизненно важных его компонентов (например, линолевой кислоты) невозможен или крайне ограничен. Линолевая кислота относится к полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК). Они укрепляют стенки кровеносных сосудов и переводят избыточный холестерин в растворимые формы, удобные для выведения из организма. При оценке питательных качеств жиров, прежде всего, учитывают содержание в них линолевой кислоты.

Высоким содержанием линолевой кислоты отличаются растительные масла, особенно подсолнечное и конопляное. В пищу рекомендуется употреблять нерафинированные растительные жиры, так как в процессе рафинирования из них практически полностью удаляются фосфатиды, способствующие накоплению в организме белка. При недостатке фосфатидов в рационе питания в организме вместо белковых накоплений происходит отложение жира, что способствует ожирению.

Контрольные вопросы

1. Каковы функции белков в жизнедеятельности организма человека?

2. Какие продукты обладают белками?

3. Роль углеводов в жизнедеятельности человека.

4. В каких продуктах находятся углеводы?

5. Какие функции в жизнедеятельности человека выполняют жиры (липиды)?

Наш рацион питания обязательно должен состоять из таких жизненно важных элементов, как белки, жиры и углеводы с соблюдением условий их сбалансированного поступления. В противном случае их недостаток или переизбыток может повлечь определенные нежелательные отклонения в функционировании нашего организма.
Что же такое белки, жиры и углеводы? Для чего они так нам необходимы и каково их правильное соотношение? Рассмотрим подробнее каждый из этих питательных веществ.

БЕЛКИ
Белок – это важная составляющая каждой клетки организма человека, поэтому его поступление в наш организм должно быть в достаточном количестве. В процессе переваривания белки распадаются на аминокислоты, которые наш организм трансформирует в собственный белок.

В ежедневном рационе питания белки должны составлять от 12% до 30% от общего потребления калорий в сутки. Количество белков, поступающих с пищей зависит от индивидуальных особенностей организма, образа жизни человека. Так, например, спортсмену или беременной необходимо больше количество белков. Источниками белка являются: молоко, сыры, творог, яичный белок, свежая рыба и морепродукты, говядина, куры, индейка (белое мясо).

Недостаток белка в организме грозит снижением иммунитета. Происходит ухудшение состояния кожи, волос, ногтей, теряется мышечная масса тела, страдает нервная система нашего организма. Если же переизбыток белка в организме, то так же страдает нервная система, ощутимы сбои в работе печени, почек, кишечника. Поэтому очень важно не отклоняться от общепринятой нормы поступления белка для нормального функционирования нашего организма. Рекомендуемая норма белка в сутки составляет 100 г.

УГЛЕВОДЫ
Углеводы содержатся в клетках всех живых организмов. Называются они так потому, что первые известные науке углеводы формально являлись соединениями углерода и воды. Большое количество углеводов содержится в клетках растительного происхождения.

Основная функция углеводов заключается в снабжении нашего организма энергией , необходимой для полноценной жизнедеятельности. До 70% всей необходимой нам энергии мы получаем с углеводами.

Углеводы бывают 2х видов:
простые (моносахариды) и сложные (полисахариды) . Их основное отличие состоит в скорости усваивания. Моносахариды быстро поступают в кровь, и сразу же используются организмом в качестве источника энергии. Моносахариды вызывают резкий скачок уровня сахара в крови человека. Полисахариды усваиваются организмом гораздо медленнее. Они не вызывают резкого скачка сахара в крови. Полисахариды снабжают наш организм энергией, а так же улучшают пищеварительную функцию кишечника.

К простым углеводам относятся различные сахара, состоящие из одной молекулы (моносахариды). Самые распространенные — это глюкоза и фруктоза. Они содержатся во фруктах, овощах и несомненно большой процент углеводов отмечается в сладостях, выпечке. Сложные углеводы или полисахариды – это целлюлоза, крахмал и гликоген. Содержатся в клубнях картофеля, в бобовых и зерновых, в мясе и орехах.

Переизбыток углеводов в питании грозит лишним весом, нарушением обмена веществ, ухудшением настроения. Недостаток углеводов так же провоцирует нарушение обмена веществ. За счет того, что организм начинает восполнять недостаток энергии благодаря белкам и жирам, то происходит нагрузка на почки и нарушается солевой обмен. Поэтому, нормой поступления углеводов в наш организм является 40%-60% от общего количества поступаемых калорий в сутки.
Основные источники медленных углеводов- злаки, каши (за исключением манной), бобовые, хлеб из муки грубого помола, зелень, овощи, фрукты, ягоды

ЖИРЫ
Жиры являются полноценными питательными веществами и крайне необходимы организму при сбалансированном питании. Жиры обязательно должны присутствовать в нашем рационе. При недостаточном потреблении жиров в пищу кожа становится сухой, появляются морщины, происходит истощение организма. При избытке в рационе жирной пищи отмечается увеличение массы тела, уменьшения подвижности и ухудшения внешнего вида, ухудшается работа сердечно-сосудистой системы.

В зависимости от входящих в состав жиров жирных кислот их подразделяют на насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные. Насыщенные жиры содержатся в продуктах животного происхождения: в мясе, твердых сырах, сливочном масле, животном жире, яйцах. Высокое потребление насыщенных жиров является фактором риска развития диабета, ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, повышенным уровнем холестерина.

Мононенасыщенные жиры являются полезным жирам. Их усвоение происходит быстрее, чем насыщенными. Мононенасыщенные жиры содержатся в орехах, авокадо, оливках. Они способствует снижению уровня холестерина в крови.
Что касается полиненасыщенных жиров, они имеют более сложное строение по сравнению с мононенасыщенными. Их разделяют на две основные группы: жирные кислоты Омега-6(содержатся во всех растительных маслах и орехах) и Омега-3(это жирные сорта рыб и морепродукты) Физиологическая потребность в полиненасыщенных жирных кислотах составляет до 8% от суточной калорийности для жирных кислот Омега-6 и около 2% — для жирных кислот Омега-3.

Вопрос: Расскажите о роли белков, жиров и углеводов в работе нашего организма?

Иван Смирнов

Ответ:

Белки

Белки — незаменимая часть пищи.

Они идут на построение новых клеток и замену износившихся, активно участвуют в обмене веществ, непрерывно происходящем в организме. Диетологи недаром называют их «протеинами» — от греческого слова «протео», что означает «занимающий первое место», или «первенствующий». Ведь белки организма образуются только из белков пищи.

Основными источниками белка животного происхождения являются мясо, рыба, творог, яйца. В растительных продуктах тоже содержатся протеины, особенно богаты ими бобовые и орехи.

Человек получает белок, употребляя животную и растительную пищу, однако белки пищи отличаются от тех, из которых состоит человеческое тело. В процессе пищеварения белки распадаются на аминокислоты, которые всасываются и используются организмом для образования собственного белка. Наиболее важных аминокислот 22. Из них восемь считаются незаменимыми. Они называются так потому, что организм не может синтезировать их самостоятельно — он получает их только с пищей, Остальные аминокислоты расцениваются как заменимые.

Различные белки содержат разные комплексы аминокислот, поэтому очень важно, чтобы организм постоянно получал полный набор необходимых белков. Средняя норма белка в суточном рационе взрослого человека составляет 100-120 г, при тяжелой физической работе ее следует увеличить до 150-160 г.

Жиры

Жиры — наиболее мощный источник энергии. Кроме того, жировые отложения («депо» жира) защищают организм от потери тепла и ушибов, а жировые капсулы внутренних органов служат им опорой и защитой от механических повреждений. Депонированный жир является основным источником энергии при острых заболеваниях, когда аппетит снижается и усвоение пищи ограничивается.

Источником жира являются животные жиры и растительные масла, а также мясо, рыба, яйца, молоко и молочные продукты. Жиры содержат насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины А, В, Е, лецитин и ряд других веществ, необходимых организму. Они обеспечивают всасывание из кишечника ряда минеральных веществ и жирорастворимых витаминов. Жировые ткани — активный резерв энергетического материала. Жиры улучшают вкус пи¬щи и вызывают чувство сытости. Они могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере ими не заменяются.

Обеспечить потребности организма можно только сочетанием животных и растительных жиров, поскольку они дополняют друг друга жизненно важными веществами.

Суточная норма жира для взрослого человека — от 100 до 150 г при тяжелой физической работе, особенно на холоде. В среднем суточный рацион жира должен состоят на 60-70% из животного жира и на 30-40% — из растительного.

Углеводы

Углеводы служат для организма основным источником энергии, помогают работать нашим мышцам. Они необходимы для нормального обмена белков и жиров. В комплексе с белками они образуют определенные гормоны, ферменты, секреты слюнных и других образующих слизь желез и прочие важные соединения. Средняя норма углеводов в суточном рационе должна составлять 400- 500 г.

Углеводы подразделяются на простые и сложные. Простые углеводы отличаются от сложных химической структурой. Среди них различаются моносахариды (глюкоза, галактоза, фруктоза) и дисахариды (сахароза, лактоза и мальтоза). Простые углеводы содержатся в сладких продуктах — сахаре, меде, кленовом сиропе и т.п.

Сложные углеводы называют полисахаридами, их источником являются растения — злаковые, овощи, бобовые. К сложным углеводам относятся крахмал, гликоген, клетчатка, пектины, гемицеллюлоза и др. Полисахариды составляют основу пищевых волокон, поэтому они играют важную роль в питании.

2 Видеолекторий на тему: «Роль белков, жиров и углеводов в организме человека»

Белки, жиры и углеводы играют важную роль в организме человека.

Белки -сложные вещества, состоящие из аминокислот. Являются неизменной составляющей частью рациона. Это главный строительный материал, без которого невозможен рост мускулатуры и тканей в целом. Белки подразделяются на 2 категории:

Животный , который поступает из продуктов животного происхождения. К этой категории можно отнести мясо, птицу, рыбу, молоко, творог и яйца.

Растительный , который организм получает из растений. Здесь стоит выделить рожь, овсянку, грецкие орехи, чечевицу, фасоль, сою и морские водоросли.

Жиры — это органические соединения, отвечающие за «резервный фонд» энергии в организме, главные поставщики энергии в периоды дефицита пищи и болезней, когда организм получает малый объем питательных элементов или же не получает их вовсе. Жиры необходимы для эластичности кровеносных сосудов, благодаря чему полезные элементы быстрее проникают к тканям и клеткам, способствуют нормализации состояния кожных покровов, ногтевых пластин и волос. Жиры в больших количествах содержатся в орехах, масле сливочном, маргарине, жире свином, сыре твердом.




Углеводы — это главный источник энергии для людей. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные. Углеводы, называемые простыми или «быстрыми» , легко усваиваются организмом и повышают уровень сахара в крови, что может повлечь набор лишнего веса и ухудшение метаболизма.

Сложные углеводы состоят из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен элементов. Подобные углеводы считаются полезными, поскольку при переваривании в желудке они отдают свою энергию постепенно, обеспечивая стабильное и долговременное чувство насыщения.

Также важную роль в организме играют витамины и микроэлементы, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме.

Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу. Достаточно богаты углеводами свежие фрукты. Необходимо избегать чрезмерного употребления сладостей, мучных изделий, сахара. Рациональное питание имеет существенное значение – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы. От гармоничного сочетания всех этих веществ зависит поддержание нормальной жизнедеятельности человека.

«Все слышали, что питаться нужно рационально, правильно подбирая продукты для своего рациона чтобы удовлетворять потребности своего организма в жирах и углеводах. Так что же это за элементы, для чего они так необходимы нам, и в каком количестве употреблять их, чтобы сжечь лишние жиры? Остановимся поподробнее.

Белки
Белок-это протеин — строительный материал тканей в нашем организме. Само собой, этот элемент просто необходим для роста мышечной ткани. Что нужно знать нам, решившим позаботиться о своей фигуре, о белках?

Правило первое!
Белок должен быть свежим, желательно купленным на рынке, а не в супермаркете.

Свежая рыба, свежее филе курицы, телятина-говядина и т.д.

Морепродукты (гребешки, крабы, креветки, кальмары и т.д)- это не только качественный белок, но и кладезь микроэлементов и витаминов, это белок, который легко усваивается, не засоряет организм.

Яйцо. Белок яйца это в чистом виде протеин. Яйцо должно присутствовать в рационе каждый день, потому что в нем содержится полный состав аминокислот. Одно-два вареных яйца в день-это обязательно. Желтки больше 1-2 в день употреблять не нужно, в них вредные жиры.

Не стоит есть одни и те же продукты, белок должен быть разным.
Старайтесь употреблять все виды продуктов. Кальмары, яйца, курица, творожок, рыба. Обратите внимание, белки являются антагонистами углеводов. То есть, если еда белковая, то, как правило, она не содержит углеводов, и наоборот. Если мы берем, скажем, рыбу треска — в ней на 100г от 17до 20 г белка, при этом почти 0 углеводов. Если берем растительные продукты, например, гречка — это около 70г углеводов и совсем мало (3г) белка.

Жиры
Жиры состоят из жирных кислот, которые грубо можно разделить на насыщенные и ненасыщенные жиры.

Насыщенные жиры — это вредные жиры. Они еще называются тугоплавкими. Они практически не усваиваются организмом и откладываются в пояс верности. От этих жиров в последствии сложнее всего избавляться. Насыщенные жиры — это баранина, свинина.

Ненасыщенные жиры — это полиненасыщенные жирные кислоты. Они очень полезные, дают нам хорошее состояние волос, кожи, ногтей. Разгоняют наш обмен веществ, понижают давление. Их можно покупать в аптечном варианте — Омега 3 , Омега 6, Омега 9. Лучше покупать в магазинах, концентрация жиров в продуктах там больше. Ненасыщенные полезные жиры — это конечно рыба, рыбий жир, растительные масла — оливковое, льняное, виноградное. Масло обязательно должно быть первого холодного отжима, никаких рафинированных, очищенных, т. к. в них уже нет ничего полезного. Что еще, орехи. С орехами нужно быть осторожнее. У них очень высокая каллорийность: до 800 калорий на 100г. из них 70 процентов будут составлять жиры, поэтому не нужно употреблять в день больше горсточки в 30 гр.

Нельзя исключать совсем жиры из рациона! Это большой миф: сейчас я уберу все жирное из питания и похудею. Если убрать жиры, то обмен веществ у вас нарушится, и выглядеть вы будете плохо и чувствовать себя соответственно. В общем, ни к чему хорошему это не приведет.

Норма суточной потребности в жирах 30-50г. В идеале нужно каждый день на голодный желудок утром выпивать 1ст ложку масла, льняного или оливкового. Или пить чайную ложку утром и чайную ложку перед сном. Во-первых, это помогает пищеварению, во-вторых, полиненасыщенные жиры помогают нам избавляться от собственных жировых запасов.

Углеводы
Это субстраты, выполняющие энергетическую функцию организма.
Углеводы также делятся на две группы: простые углеводы и сложные.

Простые называются так, потому что просто расщепляются и усваиваются в нашем организме. Они сразу дают нам энергию, поэтому, когда мы голодные, мы нападаем на сладкое. Но уже через буквально полтора часа мы снова захотим есть. Так и набирается лишний вес. Простые углеводы можно употреблять в умеренном количестве в первой половине дня.

К сложным углеводам относят овощи, зелень и крахмалистые: крупы, злаки, макароны. Очевидно, что если вы хотите видеть положительные результаты на вашей фигуре, вы должны употреблять только сложные углеводы. Они дают нам энергию на целых 3 часа.

Касаемо снижения жировой ткани, идеальными углеводами являются гречневая каша, рисовая каша, пшенная каша, может быть перловая. Рис обязательно дикий бурый или нешлифованный.

Фрукты необходимо ограничивать.Фрукты относятся к разряду плохих углеводов. При попадании в организм они вызывают резкий скачок уровня инсулина, соответственно сахару некуда деваться из крови — все быстренько превращается в жировую ткань. Особенно если это все происходит вечером перед сном, когда энергия не востребована.

Роль углеводов в организме очень велика, если исключить полностью углеводы из организма, то вы сразу становитесь раздражительными, агрессивными, лишаетесь сил.

Для качественного снижения жировой ткани должна употреблять: углеводов от грамма до 1,5г на кг веса, жира 30-50г, белок без ограничений, если имеется ввиду, что продукт именно белковый (мясо, творог, рыба, и т.д.)»

Читайте также…

Роль белков, жиров и углеводов в организме человека — Правильное питание. Здоровое питание

Роль белков, жиров и углеводов в организме человека

2 Видеолекторий на тему: «Роль белков, жиров и углеводов в организме человека»

Белки, жиры и углеводы играют важную роль в организме человека.

Белки—сложные вещества, состоящие из аминокислот. Являются неизменной составляющей частью рациона. Это главный строительный материал, без которого невозможен рост мускулатуры и тканей в целом. Белки подразделяются на 2 категории:

Животный, который поступает из продуктов животного происхождения. К этой категории можно отнести мясо, птицу, рыбу, молоко, творог и яйца.

Растительный, который организм получает из растений. Здесь стоит выделить рожь, овсянку, грецкие орехи, чечевицу, фасоль, сою и морские водоросли.

Жиры — это органические соединения, отвечающие за «резервный фонд» энергии в организме, главные поставщики энергии в периоды дефицита пищи и болезней, когда организм получает малый объем питательных элементов или же не получает их вовсе. Жиры необходимы для эластичности кровеносных сосудов, благодаря чему полезные элементы быстрее проникают к тканям и клеткам, способствуют нормализации состояния кожных покровов, ногтевых пластин и волос. Жиры в больших количествах содержатся в орехах, масле сливочном, маргарине, жире свином, сыре твердом.

Углеводы — это главный источник энергии для людей. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные. Углеводы, называемые простыми или «быстрыми», легко усваиваются организмом и повышают уровень сахара в крови, что может повлечь набор лишнего веса и ухудшение метаболизма.

Сложные углеводы состоят из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен элементов. Подобные углеводы считаются полезными, поскольку при переваривании в желудке они отдают свою энергию постепенно, обеспечивая стабильное и долговременное чувство насыщения.

Также важную роль в организме играют витамины и микроэлементы, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме.

Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу. Достаточно богаты углеводами свежие фрукты. Необходимо избегать чрезмерного употребления сладостей, мучных изделий, сахара. Рациональное питание имеет существенное значение  – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы. От  гармоничного сочетания всех этих веществ зависит поддержание нормальной  жизнедеятельности человека.

 

Роль белков, жиров и углеводов в организме человека

Питание это основа нашей жизни. Именно из пищи мы ежедневно получаем самые разнообразные и необходимые нам вещества. Питание обеспечивает развитие человека, процессы роста, физическую и умственную активность, настроение, и, в конечном счете, качество всей нашей жизни. Для обеспечения внутреннего баланса организма в нашем распоряжении есть три компонента: белки, жиры и углеводы.

Суточная потребность человека в этих компонентах может разниться в зависимости от многих факторов, например пол, вес, возраст, уровень физической активности и др.

Белки.

Белки представляют собой важнейшую составляющую часть пищи. Это своего рода строительный материал, обеспечивающий создание и обмен клеток и тканей организма, обмена веществ.

При недостаточности белков в пище появляется повышенная восприимчивость организма к инфекционным заболеваниям, также может нарушаться деятельность нервной системы, печени и других органов.

Физиологическая потребность в белке для взрослого населения — от 65 до 117 г/сутки для мужчин и от 58 до 87 г/сутки для женщин.

Физиологическая потребность в белке детей до 1 года — 2,2 — 2,9 г/кг массы тела, детей старше 1 года от 36 до 87 г/сутки.

1 грамм белка при окислении в организме даёт 4 ккал.

Белки подразделяются на белки животного и растительного происхождения.

Белки животного происхождения имеют очень высокую биологическую ценность, так как именно животные белки являются основными перевозчиками незаменимых аминокислот. Белки животного происхождения содержатся в молочных продуктах, во всех видах мяса, морепродуктах, яйцах.

Для взрослого человека рекомендуемая в суточном рационе доля белков животного происхождения от общего количества белков составляет 50 %, для детей 60 %.

Белки растительного происхождения, в отличие от животных содержат такой тип жира, который не позволяет увеличить уровень холестерина, и небольшое его количество помогает сократить каллорийность.

Белки растительного происхождения содержатся в овощах, фруктах, злаковых культурах.

Жиры.

Жиры это ещё одна важная составляющая нашего питания. Жиры это источник энергии. Они придают блюдам высокие вкусовые качества, тем самым способствуют возбуждению аппетита.

Физиологическая потребность в жирах — от 70 до 154 г/сутки для мужчин и от 60 до 102 г/сутки для женщин.

Физиологическая потребность в жирах — для детей до года 6 — 6,5 г/кг массы тела, для детей старше года — от 40 до 97 г/сутки.

Жиры подразделяются на два основных класса насыщенные и ненасыщенные.

Насыщенные жиры это жиры животного происхождения. К таким жирам относятся бараний, говяжий, свиной и ряд других. Насыщенные жиры участвуют в строении клеток. Поэтому избыточное потребление насыщенных жиров является важнейшим фактором риска развития диабета, ожирения, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Ненасыщенные жирные кислоты в основном содержатся в растительной пище, а также встречаются в морепродуктах.

Эти кислоты подразделяются на мононенасыщенные и полиненасыщенные. К мононенасыщенным кислотам относятся жиры рыб, морских млекопитающих, оливковое, кунжутное масла.

Физиологическая потребность в мононенасыщенных жирных кислотах для взрослых должно составлять 10% от калорийности суточного рациона.

1 грамм жира при окислении в организме даёт 9 ккал.

Полиненасыщенные жиры содержатся в подсолнечном, кукурузных маслах, в масле градских орехов, льняном, конопляном маслах, жирной морской рыбе.

Углеводы

Большую часть энергии, которая необходима для нормальной жизнедеятельности организма организм человека получает с углеводами.

Углеводы делятся на два основных класса: простые и сложные. Простые состоят из моносахаридов и олигосахаридов, сложные из полисахаридов и пищевых волокон.

К моносахаридам относятся глюкоза, фруктоза и галактоза. При снижении уровня глюкозы и наоборот высокой её концентрации наступает сонливость, потеря сознания. Моносахариды содержатся в чистом виде в овощах, фруктах, винограде, вишне, землянике, сливе, арбузе также в мёде.

Основными представителями олигосахаридов в питании человека являются сахароза и лактоза.

Самый распространённый вид сахарозы это сахар. Лактоза это так называемый молочный сахар. Она содержится в молочных и кисломолочный продуктах.

Полисахариды подразделяются на крахмальные полисахариды (крахмал и гликоген) и неусвояемые полисахариды пищевые волокна (клетчатка, пектины).

Физиологическая потребность в усвояемых углеводах для взрослого человека составляет 50 — 60% от энергетической суточной потребности (от 257 до 586 г/сутки).

Физиологическая потребность в углеводах — для детей до года 13 г/кг массы тела, для детей старше года от 170 до 420 г/сутки.

1 грамм углеводов при окислении в организме даёт 4 ккал.

Белки, жиры, углеводы играют очень важную роль, поэтому нельзя обеспечить полноценное существование и развитие организма без достаточного поступления питательных веществ, так как каждое из них выполняет свою функцию.

Тем, насколько правильно мы будем питаться, обусловлено состояние нашего здоровья, долголетие, счастливая жизнь.

Роль белков в жизнедеятельности организма

 Редко можно встретить человека, не слыхавшего о белках. О них упоминается почти во всех работах по питанию, о них же в своих выступлениях говорят диетологи – и медики, и натуропаты.

С точки зрения химика, белки – одни из самых сложных компонентов в пище. Значение их чрезвычайно велико, недаром Ф. Энгельс определил нашу биологическую жизнь как «способ существования белковых тел». В клетках человека их содержится в среднем около 20% от общей массы.

Одна из важнейших функций белков – строительная. Все органоиды клетки, мембраны и внеклеточные структуры в своей основе имеют белок. Нет белка – нет и органической жизни на Земле. (По крайней мере в том виде, в каком мы привыкли воспринимать жизнь.)

Белки выполняют и роль катализаторов (ферментов, или энзимов). Почти все химические превращения в живой природе протекают с участием ферментов. Причем каталитическая активность белков весьма специфична. Практически для каждой (!) реакции существуют свои ферменты. Без них реакции идти просто не могут, ведь энзимы ускоряют процессы в десятки и сотни миллионов раз.

Еще одна функция белков – транспортировка необходимых соединений или химических элементов. Гемоглобин, например, переносит кислород, доставляя его в самые удаленные уголки тела, он же транспортирует углекислый газ.

Двигаемся мы также благодаря белкам. Все движения, на которые способны живые организмы – от поворота листьев растений и биения жгутиков простейших до перемещений животных, – все без исключения производятся за счет специального сократительного белка.

Белки выполняют и защитную функцию. При попадании в организм чужих белков или клеток вырабатываются особые белки – антитела, которые связывают и обеззараживают чужеродные вещества.

И наконец, белки могут служить источником энергии. Но это самое невыгодное «топливо».

Все белки построены из более-менее простых составляющих – аминокислот. Каждая из них наряду с углеродом, водородом и кислородом, входящими в органические соединения, обязательно содержит азот.

Известно около 80 природных аминокислот, но в обычной пище встречаются лишь 22 из них. Из этих элементарных «кирпичиков», стыкуемых в различном порядке, состоит все огромное многообразие белковых молекул. По оценкам ученых, в природе насчитывается около 10 ¹⁰ –10 ¹² различных видов белков.

Помимо природных, существуют и синтетические аминокислоты. Из такой искусственной аминокислоты состоит, например, капрон, из которого делают и автомобильные покрышки, и одежду (ходить в которой йоги не советуют).

В природе же аминокислоты производятся живыми организмами. Считается, что 12 аминокислот может синтезировать и человек, поэтому они называются заменимыми. Остальные 10 аминокислот в обычных условиях человеческий организм не производит. Их называют незаменимыми.

Понятно, что незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей. В зависимости от их наличия все белки даже подразделяют на «полноценные» (в которых эти аминокислоты присутствуют) и «неполноценные» (где их нет). Однако на практике об этом можно особо не задумываться. При более-менее разнообразном меню мы почти всегда получаем достаточное количество различных аминокислот, к тому же существует кишечная микрофлора, поставляющая массу необходимых соединений, плюс ко всему сам организм в экстремальных условиях или после соответствующей тренировки начинает их синтезировать. Потому-то сам факт «незаменимости» аминокислот некоторые ученые ставят под сомнение.

Серьезные нарушения, вызванные неправильным обменом какой-либо аминокислоты, обычно встречаются только в результате некоторых заболеваний или при злоупотреблении лекарствами, а также при вынужденном недоедании или вынужденном однообразном питании.

Белки содержатся практически во всех натуральных продуктах. При переваривании белки расщепляются на аминокислоты, которые либо используются организмом для синтеза собственных белков, либо окисляются, то есть сжигаются как топливо. При окислении в числе прочих веществ образуется мочевая кислота, которая поступает в кровь и, по идее, должна выводиться почками. Если же организм ослаблен, а мочевой кислоты много (и то и другое – обычный результат злоупотребления мясным), она откладывается в тканях, вызывая подагру.

Часто говорят о «норме потребления» белков. Действительно, в каждый период жизни организм, несомненно, нуждается в каком-то определенном их количестве. Но эти потребности зависят от возраста, наследственности, темперамента, нагрузок, климата и множества других причин. Поэтому понятие «норма» здесь совершенно неприменимо.

В раннем детстве, когда потребность в белках наибольшая (за первый год жизни вес тела утраивается), все необходимые вещества ребенок получает с материнским молоком. Нельзя не признать, что это идеальный продукт, отлично обеспечивающий столь интенсивный рост. Между тем на долю белков в грудном молоке приходится лишь 7,4% его общей калорийности.

С возрастом, естественно, потребность в белках снижается. Ткани наращиваются все медленнее и медленнее, и к моменту зрелости на первый план выдвигается уже не строительная функция пищи, а энергетическая. Главным для организма становится компенсация текущих энергозатрат. Еще более отчетливо это проявляется у взрослых, а тем более у пожилых людей.

Следовательно, доля белка в общей калорийности рациона должна снижаться. Но рассмотрим любопытную таблицу, приводимую Бирхер-Беннером, в которой он демонстрирует распределение калорийности пищи по питательным веществам.

 

	Калории белка, %	Калории жира, %	Калории углеводов, %
В материнском молоке	7,4	43,9	48,7
В коровьем молоке	21,3	49,8	28,9
В пище богатого человека	19,2	29,8	51,0
В пище бедного человека	16,7	16,3	66,9
В пище, крайне бедной белками	8,3	38,7	52,8

То есть получается, что потребление белков с возрастом не уменьшается, а увеличивается! Организм не может принять больше белка, чем ему необходимо, – это уже яд, и избыток обязательно должен быть сожжен. Так и образуются шлаки – конечные продукты белкового обмена: мочевая кислота, мочевина, аммиак, креатинин, креатин и другие. При избытке этих соединений выведение их затрудняется, и они задерживаются в организме, постепенно накапливаясь и нарушая все обменные процессы.

Разумеется, скорость освобождения от шлаков зависит от множества причин: соотношения прихода и расхода энергии, наличия витаминов, макро- и микроэлементов, физической активности, состояния органов и т. п. Но в любом случае белок – самое невыгодное «топливо». Его энергетическая ценность при окислении в организме составляет (по А. А. Покровскому) лишь 70,8 % от полной теплоты сгорания. Для жиров и усвояемых углеводов эти цифры соответственно 96,3 % и 100 %. Это значит, что 1 г белка при простом сжигании дает 5,65 ккал, а при окислении в организме – 4,0 ккал. А куда исчезает остальное? Остальное – шлаки.

Если учесть также, что избыток белка ведет к неоправданной интенсификации обменных процессов (а это способствует преждевременному изнашиванию, то есть старению тканей), то не таким уж парадоксальным кажется вывод Бирхер-Беннера – белок уменьшает ценность пищи. (По данным К. С. Петровского, белки на 30–40 % повышают основной обмен, жиры – на 4–14 %, углеводы – на 4–7 %.)

Разумеется, какое-то количество белков, и притом разнообразных, необходимо и взрослому человеку. Но даже в «обычной» пище их значительно больше, чем нужно. Иногда действительно не хватает какой-нибудь аминокислоты, но тогда человек инстинктивно набрасывается на нужную еду, и не надо следить за «достаточностью» белка, не надо «питать» организм белком, именно это и приносит вред.

Источник: В. А. Тутельян, А. И. Вялков, А. Н. Разумов, В. И. Михайлов, К. А. Москаленко, А. Г. Одинец, В. Г. Сбежнева, В. Н. Сергеев «Научные основы здорового питания»

Белки | Tervisliku toitumise informatsioon

Белки составляют примерно 15–20% массы тела человека, что при весе в 70 кг дает около 12 кг. Основные задачи белков – обеспечение роста, построения и развития организма. Белковый состав имеют почти все энзимы и часть гормонов. Белки активно участвуют в производстве антител и обеспечивают крепость и активность иммунной системы, а также участвуют в транспортировке многих соединений.

Белки состоят из аминокислот, подразделяемых на незаменимые, которые нужно получать с пищей, и заменимые, которые организм способен синтезировать самостоятельно. Незаменимыми для человека аминокислотами являются изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин и гистидин.  Заменимыми для человека аминокислотами являются аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, цистеин, глютамин, глютаминовая кислота, глицин, пролин, серин и тирозин. Разные продукты содержат разные сочетания и количества аминокислот.

Белки животного происхождения (белки яиц, молока, рыбы и мяса) содержат больше незаменимых аминокислот по сравнению с белками растительного происхождения. К сожалению, источники многих незаменимых животных белков слишком насыщены жиром. Довольно хороший аминокислотный состав имеют также белки, содержащиеся в сое, рисе, орехах и семенах.

В части белков (например, белках зерновых растений) недостает некоторых незаменимых аминокислот. Их дефицит можно компенсировать небольшим количеством белков животного происхождения, например, приготовить манную кашу на молоке, добавить в макароны сыр и т.д.

Белки выполняют в организме множество функций:

• они необходимы для роста и строительства клеток организма,
• почти все энзимы и часть гормонов имеют белковый состав,
• активно участвуют в производстве антител и обеспечивают крепость и активность иммунной системы,
• участвуют в транспортировке многих соединений,
• дают пищевую энергию: 1 г = 4 ккал.

Рекомендуется покрывать белками 10–20 % суточной потребности в энергии. Человеку с потребностью в энергии 2000 ккал в сутки следует употреблять: от 0,1 x 2000 ккал / 4 ккал = 50 г до 0,20 x 2000 ккал/ 4 ккал = 100 г белков.

Лучшими источниками белков животного происхождения являются яйца, молочные продукты (например, творог, сыр, зернистый творог), рыба, птица, мясо. Лучшими источниками белков растительного происхождения являются бобовые, орехи, семена и зерновые продукты. Серьезный недостаток белка приводит к отекам и мышечной слабости, изменениям волос и кожи. Белковый дефицит часто возникает вместе с дефицитом энергии, обусловленным недостатком белков и других питательных веществ в результате общего дефицита питательных веществ.

Длительное питание продуктами с чрезмерным содержанием белка вредно, поскольку нагружает почки и печень, может вызвать подагру и повышает риск возникновения аллергии. Энергия, получаемая с белками, в долгосрочной перспективе не должна превышать 20 % суточной пищевой энергии.

Белки в организме человека — всё, что нужно о них знать

Содержание:

Что такое белки? Это питательные вещества, необходимые для роста и восстановления клеток, а также для правильного функционирования организма. Они находятся во всем теле – в мышцах, костях, коже, волосах и тканях. Поскольку наше тело не способно накапливать белок, важно ежедневно получать достаточное его количество в пище. В этой статье расскажем о том, сколько белков нужно потреблять, в каких продуктах они содержатся и какие функции выполняют.

Белки состоят из аминокислот, которые являются их строительными блоками. Часть из них наш организм способен вырабатывать самостоятельно, они называются заменимыми. А также есть аминокислоты, которые могут быть получены только благодаря определенным продуктам, так как тело не способно их синтезировать. Как вы могли догадаться, они получили название незаменимых. К ним относятся:

• гистидин
• изолейцин
• лейцин
• лизин
• метионин
• фенилаланин
• треонин
• триптофан
• валин

В свою очередь белки делятся на полноценные и неполноценные.

Полноценными считаются те, в чьем составе есть все незаменимые аминокислоты. Их содержат продукты преимущественно животного происхождения: мясо, птица, яйца, молочные и кисломолочные продукты.

К неполноценным относятся белки, в которых отсутствует хотя бы одна из вышеперечисленных незаменимых аминокислот. Как можно понять из названия, главным источником данного вида белка являются овощи, фрукты, бобовые, крупы, злаки, орехи и пр.

Отличие полноценных и неполноценных белков и продукты, в которых они содержатся

Функции белка в организме

Для чего нужны белки? Наряду с жирами и углеводами, они играют важную роль в работе организма, выполняя следующие функции:

• Строительную. Белки являются основным структурным материалом всех клеточных мембран. 
• Каталитическую. Практически все биохимические реакции протекают благодаря белками-ферментам. Например, пепсин – пищеварительный фермент в желудке, помогает расщеплять белки после употребления еды.
• Двигательную, ведь работа мышц, костей, наше общее состояние напрямую зависит от потребления белков.
• Транспортную. Например, гемоглобин транспортирует кислород через кровь.
• Защитную. Антитела – это белки, вырабатываемые иммунной системой, которые помогают выявлять патогены и бороться с инфекциями.
• Гормональную. Белки гормонов координируют функции организма, например, инсулин контролирует концентрацию сахара в крови, регулируя поглощение глюкозы клетками.
• Пластическую. Например, коллаген и эластин играют немаловажную роль для соединительных тканей.
• Рецепторную. Белки играют важную роль в межклеточных связях и передаче сигналов.

Значение и функции белков в организме человека

Сколько белка нужно потреблять в сутки?

Согласно исследованиям, ученые рекомендуют потреблять в день такое соотношение белков – 0,8 г на 1 кг вашего веса. Таким образом, человек с весом 70 кг должен получать не меньше 56 грамм белка в сутки.

Но этот показатель все же относителен, так как люди, ведущие активный образ жизни и регулярно посещающие спортзал, нуждаются в их большем количестве. Также исследования утверждают, что потребление белков выше нормы идет на пользу пожилым людям, ведь они склонны к потере мышечной массы.

При этом не забывайте учитывать общую формулу соотношения белков, жиров и углеводов. В рационе должно быть 25-35% белков, 25-35% жиров и 30-50% углеводов.

Усредненная формула соотношения белков, жиров и углеводов в дневном рационе

Отличие белков растительного и животного происхождения

Животные белки – те, что содержатся в продуктах, которые мы получаем благодаря домашнему скоту и рыбной ловле (различные виды мяса и птицы, рыба и морепродукты, яйца, молочная и кисломолочная продукция). Они считаются полноценными источниками белка в еде, так как содержат все незаменимые аминокислоты, необходимые организму для эффективного функционирования:

• Витамин B12. Принимает участие в синтезе ДНК и формировании нервных волокон. 
• Витамин D. Содержится в жирной рыбе, яйцах и молочных продуктах и лучше усваивается в данном виде, хотя его содержат и некоторые растения. Участвует в обмене веществ и способствует лучшему усвоению кальция.
• Докозагексаеновая кислота (ДГК) – это важный компонент омега-3, содержащийся в жирной рыбе. Он полезен для работы мозга и его трудно получить из растительных источников.
• Гемовое железо. Содержится в мясе (преимущественно красном), печени и рыбе. Оно помогает в процессе обмена кислородом, влияет на общее самочувствие и работу мозга. 
• Цинк. Содержится в источниках животного белка, таких как говядина, свинина и баранина. От него зависит состояние кожи, волос, ногтей и каким будет процесс обновления клеток.

Учтите, что не все мясо полезно. Например, красное необработанное мясо говядины, свинины, баранины, телятины, следует употреблять в ограниченном количестве. 

Также избегайте обработанного мяса (бекон, сосиски, колбасы, мясное ассорти).

Продукты, содержащие белки растительного и животного происхождения

В отличие от белков животного происхождения, растительные содержатся в бобах, орехах, крупах, овощах, соевых продуктах и пр. Они считаются неполноценными, поскольку в них отсутствует одна или несколько незаменимых аминокислот, которые нужны организму. Чаще всего им не хватает метионина, триптофана, лизина и изолейцина. Именно поэтому диетологи и врачи настаивают на сбалансированном питании, чтобы получать полный комплекс питательных веществ.

Могут ли веганы и вегетарианцы получать необходимое количество белка только из продуктов растительного происхождения? Да. Кроме того, исследования показывают, что благодаря этому вегетарианцы зачастую имеют меньшую массу тела, более низкий уровень холестерина и артериального давления.

Источники растительного белка для вегетарианцев

Если вы не употребляете продукты животного происхождения, ваша главная задача – подобрать рацион, который обеспечит организм всеми необходимыми компонентами.

Вы должны учесть, что, например, рис содержит слишком мало лизина, чтобы считаться полноценным источником белка. Но употребляя его с фасолью или салатом с чечевицей, вы получите все девять незаменимых аминокислот.

Какие продукты растительного происхождения содержат большое количество белков?

• Киноа – это зерно без глютена, которое содержит 8 граммов белка на 1 приготовленную чашку (185 граммов). В состав крупы входит множество полезных минералов, в том числе магний, железо и цинк.
• Тофу – сыр, который изготавливается из соевого молока. Употребление 85 г дает приблизительно 8 г белка. Содержит кальций, калий и железо.
• Гречневая крупа. Одна чашка (168 грамм) вареной гречневой крупы дает приблизительно 6 грамм белка. Является источником многих важных минералов, включая фосфор, марганец, медь, магний и железо.
• Спирулина – разновидность сине-зеленых водорослей, 1 столовая ложка (7 г) высушенной спирулины дает 4 г белка. Она богата антиоксидантами и является источником нескольких витаминов группы В, меди и железа.
• Семена чиа. Две столовые ложки (28 г) семян дают 4 грамма белка. Является хорошим источником Омега-3, железа, кальция, магния и селена.
• Рис и бобы – классическое сочетание, которое является источником полноценного белка. Одна чашка (239 г) риса и бобов дает 12 г белка и 10 г клетчатки.
• Орехи. Например, 30 г миндаля дает 6 граммов белка, почти столько же содержится в 30 г жареного стейка рибай.

Продукты растительного происхождения, содержащие много белка

Зачем потреблять продукты, содержащие белок?

Исследования показывают, что высокое потребление белка увеличивает пищевой термогенез – энергию, которая тратится организмом на поглощение, переваривание и усвоение пищи. А также дарит чувство сытости и наполненности, ведь белок снижает уровень гормона голода – грелина. Кроме того, поддерживает надлежащий уровень pH и баланса жидкости.

Употребление достаточного количества белка помогает поддерживать мышечную массу и способствует росту мышц при регулярных силовых тренировках. Способствует снижению кровяного давления, которое является причиной сердечных приступов, инсультов и хронических заболеваний. Формирует иммуноглобулины (антитела) для борьбы с разными инфекциями.

Большинство долгосрочных исследований показывают, что растительный и животный белок приносит пользу для здоровья костей, сохраняя костную массу с возрастом и сокращая риски получения переломов.

Аминокислоты участвуют абсолютно во всех процессах, происходящих в организме, поэтому потребление белков крайне важно для полноценной его работы.

Белки в составе организма

Дефицит белка может привести к следующим последствиям:

Симптомы дефицита белка включают в себя:

• истощение мышечной ткани
• отеки (чаще всего жидкость накапливается в ногах и лодыжках)
• анемия (неспособность крови доставлять достаточное количество кислорода в клетки)
• медленный рост у детей и пр.

Низкий уровень белка также может быть признаком других серьезных проблем, связанных с печенью, почками или сердцем.

Телу важно получать все аминокислоты, ведь каждая из них выполняет разные функции и недостаток тех или иных компонентов рано или поздно может негативно сказаться на самочувствии.  

Помогает ли употребление белковой пищи в процессе похудения?

Есть много преимуществ, связанных с высоким потреблением белка в процессе похудения:

• • Предотвращает потерю мышечной массы на диете с ограничением калорий. Наверное, все слышали, что для тех, кто хочет иметь рельефное тело с четко прорисованными мышцами, рекомендуют после тренировки употреблять молочные шейки, творог, яйца или протеиновые коктейли.
  • Исследования показывают, что белок увеличивает расход энергии больше, чем любой другой макроэлемент.
  • Увеличение потребления белка приводит к ощущению сытости, меньшему количеству перекусов, снижению потребления калорий и в результате – к потере веса.
  • Замена углеводов и жиров белком предотвращает ожирение и ускоряет метаболизм, увеличивая количество сжигаемых калорий на 80-100 в день больше обычного. 
  • Белковое питание помогает не только сбросить вес, но и удержать результат в долгосрочной перспективе. В одном из исследований, которое длилось год, 130 испытуемых с избыточным весом придерживались разных диет, одни ограничили себя в потребляемых калориях, а другие – повысили содержание белка в рационе. В результате вторая группа потеряла на 53% больше жира, чем первая.

Самое главное, что в отличие от жиров и углеводов, в случае с белками, вам не нужно ограничивать себя в их потреблении. Такая диета не об ограничениях, а о сбалансированности, поэтому вызывает гораздо меньше стресса у организма.

Сколько белков нужно вашему организму и откуда их лучше брать

• Джессика Браун
• BBC Future

23 июня 2018

Автор фото, iStock

Некоторые эксперты заявляют, что покупать продукты с повышенным содержанием белков (и по повышенной цене) — это все равно, что спускать деньги в унитаз. Правы ли они?

Сколько белков нам на самом деле нужно? Помогают ли они избавиться от лишнего веса? И кому они вообще помогают?

В начале ХХ века канадский исследователь Арктики, этнограф и писатель Вильялмур Стефанссон принял решение в течение пяти лет есть только мясо. Соответственно, его рацион в те годы состоял примерно на 80% из жиров и на 20% из белков.

Двадцать лет спустя, в 1928 году, он повторил эксперимент под наблюдением специалистов из знаменитой нью-йоркской больницы Бельвью, но ограничился одним годом.

Стефанссон хотел опровергнуть мнение, что на одном мясе человек не выживет.

Но в ходе обоих экспериментов ему быстро становилось плохо, если он какое-то время потреблял только нежирное мясо.

У него развивалось так называемое белковое отравление, которое прозвали «истощением от крольчатины».

Симптомы исчезали, когда он изменял рацион — начинал есть меньше белков и больше жиров.

После тех экспериментов, живя в Нью-Йорке и потребляя типичный американский рацион со средним содержанием белков, Стефанссон начал жаловаться на ухудшение здоровья.

Он вернулся к своей диете — с ограничением углеводов и высоким содержанием жиров и белков — и прожил на ней до 83 лет.

Так или иначе, его первые эксперименты — одни из немногих формальных научных доказательств того, что высокобелковая диета может быть очень вредной.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Производители протеиновых добавок советуют выпивать после тренировки протеиновый коктейль, чтобы мышечные ткани восстанавливались и росли

Несмотря на большую популярность протеиновых пищевых добавок, многие из нас до сих пор точно не знают, сколько белков нам нужно, как именно их потреблять и чем грозит их дефицит или избыток в организме.

Белки на авансцене

За последние двадцать лет уровень ожирения среди британцев повысился вдвое, и многие начинают более сознательно подходить к питанию. Мы заменяем белый хлеб черным и цельнозерновым, а обычное молоко — обезжиренным.

В маркетинговом шоу о здоровом образе жизни белки исполняют главную роль: полки супермаркетов пестрят протеиновыми батончиками, протеиновыми шариками и повседневными продуктами, обогащенными белками — от зерновых хлопьев до супов.

В 2016 году объем глобального рынка протеиновых пищевых добавок составлял примерно 12,4 млрд долларов. Очевидно, нас убедили, что чем больше белков — тем лучше.

А сколько их надо?

Впрочем, некоторые эксперты сейчас заявляют, что покупать продукты с повышенным содержанием белков (и по повышенной цене) — это выбрасывать деньги на ветер.

Давайте разберемся. Белки необходимы для роста и восстановления клеток тела. Белковая пища — мясо, рыба, яйца, молочные продукты и бобовые — в желудке расщепляется на аминокислоты и поглощается тонким кишечником; потом печень решает, какие из аминокислот нужны организму. Остальные вымываются с мочой.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Покупаете белковые добавки? Рискуете выбросить деньги на ветер

Взрослым, чей образ жизни не особо активен, советуют ежедневно потреблять примерно 0,75 г белков на килограмм массы тела.

В среднем это 55 г для мужчин и 45 г для женщин. Их можно получить из двух порций (размером в ладонь) таких продуктов как мясо, рыба, тофу, орехи или бобовые.

Если белков недостаточно, у человека могут выпадать волосы, появляться сыпь на коже или снижаться вес из-за потери мышечной массы.

Но такие побочные эффекты встречаются очень редко, в основном у тех, кто страдает от пищевых расстройств.

Белки для шварценеггеров

Для большинства из нас белки ассоциируются с бодибилдингом. Так и есть.

Силовые упражнения приводят к расщеплению белков в мышцах. Чтобы мышцы крепли, белки должны возобновляться.

Особенно важную роль в запуске процессов синтеза белков играет аминокислота под названием лейцин.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Многие потребляют продукты спортивного питания, например, протеиновые батончики и коктейли

Некоторые специалисты даже считают, что, если не поесть после тренировки богатой белками пищи или специальных добавок, мышцы не вырастут.

Производители добавок советуют выпивать после тренировки протеиновый коктейль — обычно на основе богатого лейцином сывороточного белка, побочного продукта производства сыра.

Потребители, судя по всему, соглашаются. Согласно отчету, опубликованному в 2017 году исследовательской компанией Mintel, 27% британцев потребляют продукты спортивного питания — такие как протеиновые батончики и коктейли.

Эта цифра возрастает до 39% среди тех, кто тренируется чаще одного раза в неделю.

Но более половины (63%) из тех, кто потребляет упомянутые продукты, не могут точно сказать, есть ли от них польза.

Так помогают или нет?

Исследования того, насколько протеиновые добавки помогают нарастить мышцы, показывают неоднозначные результаты.

В частности, в 2014 году ученые проанализировали 36 научных статей на эту тему и пришли к выводу: протеиновые добавки не влияют на нежировую массу тела и силу мышц в течение первых нескольких недель силовых тренировок у людей, которые ранее не занимались спортом.

Со временем, когда тренировки становятся интенсивнее, добавки действительно могут способствовать наращиванию мышц. Однако авторы отмечают, что такие изменения не исследовались в долгосрочной перспективе.

Другое исследование за 2012 год говорит, что протеин «улучшает результативность тренировок, способствует восстановлению и увеличивает нежировую массу тела», но в нем отмечается: для лучших результатов белки следует потреблять вместе с быстрыми углеводами.

Обычные сладкие батончики?

И — внимание! — если спортсменам и посетителям тренажерных залов полезно быстрое «вливание» белков в организм сразу после тренировки, это не значит, что обязательно употреблять добавки и коктейли.

Большинство людей и так получает основную часть рекомендованного дневного количества белков из обычной пищи, говорит Кевин Типтон, преподаватель физической культуры из Университета Стерлинга.

«В добавках нет необходимости. Это удобный способ получить протеин, но в них нет ничего такого, чего не получишь из обычной еды. Протеиновые батончики — это обычные сладкие батончики с несколько большим содержанием белков».

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

В 2016 году объем всемирного рынка протеиновых пищевых добавок составлял 12,4 млрд долларов

Типтон добавляет, что даже для культуристов сывороточный белок и другие подобные вещества не столь важны, как это нам пытаются подать.

«Внимание слишком смещено на то, какие добавки употреблять, но на самом деле важнее идти в зал и тренироваться. Важное значение для результата имеют и другие переменные, такие как сон, диета и уровень стресса», — подчеркивает он.

Большинство экспертов согласно с Типтоном: белки лучше получать из пищи, а не из добавок. Но есть определенные исключения — в частности, спортсмены, которым трудно достигать ежедневной цели в потреблении белков, отмечает Грэм Клоуз, профессор физиологии Ливерпульского университета имени Джона Мурса.

«По моему мнению, потребности большинства из них превышают рекомендованную дневную норму, и этому есть доказательства», — говорит он. В таком случае коктейль может быть полезным.

Кому еще необходимы белки?

Какой еще демографической группе не помешают дополнительные белки? Пожилым людям. Потому что с возрастом мы нуждаемся в большем количестве белков для поддержания той же мышечной массы.

В то же время пожилые люди склонны потреблять меньше белков, потому что их вкусы часто сдвигаются в сторону расположения к сладкому.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Мы как правило получаем большую часть рекомендованного дневного количества белка из своего обычного рациона

Эмма Стивенсон, профессор физической культуры с Ньюкаслского университета, пытается договориться с производителями продуктов питания о повышении содержания белков в изделиях, которые часто покупают пожилые люди, например, в печенье.

«С возрастом нам нужно особенно тщательно сохранять свою мышечную массу, ведь мы становимся слабыми и менее активными», — говорит она.

Клоуз утверждает, что пожилые люди должны повысить потребление белков до 1,2 г на килограмм массы тела.

Можно ли их переесть?

К счастью, употребить слишком много белков очень сложно. Хотя верхний лимит существует, его «практически невозможно» достичь, считает Типтон.

«Некоторые диетологи обеспокоены, что высокобелковая диета может навредить почкам и костям, но доказательств тому очень мало, если речь идет о вполне здоровых людях».

«Возможно, проблемы и возникнут, если человек с больными почками будет есть большое количество белков; но любые плохие последствия очень маловероятны».

Впрочем, хотя белки сами по себе не вредны, белковые добавки часто содержат значительное количество углеводов из группы FODMAP, а те в свою очередь вызывают расстройства пищеварения: вздутие живота, метеоризм, боль в желудке.

Стивенсон советует внимательно читать информацию на этикетках пищевых добавок, батончиков и шариков.

«Часто они очень калорийны и содержат огромное количество углеводов, нередко в форме сахара. Не следует думать, что «высокое содержание протеина» автоматически означает здоровую пищу», — говорит она.

Помогают ли они похудеть?

Белки давно связывают с похудением; высокобелковые и низкоуглеводные диеты (например, палеодиета или диета Аткинса) обещают продлить ощущение сытости.

Людям часто не удается похудеть, потому что они чувствуют голод и едят. Как показали исследования с использованием МРТ, высокобелковый завтрак способствует уменьшению аппетита в течение дня.

Есть достаточно доказательств того, что белки хорошо утоляют голод, говорит Алекс Джонстоун с Абердинского университета. Если вы пытаетесь похудеть, то важнее есть высокобелковые завтраки (например, тост с фасолью или молочный коктейль), чем принимать добавки.

Но она не защищает диету Аткинса и обнаружила в своем исследовании, что исключение из рациона углеводов негативно сказывается на здоровье кишечника (а мы знаем, что здоровый кишечник критически важен для многих аспектов нашего здоровья и благополучия).

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Протеиновые шарики часто высококалорийны и содержат огромное количество углеводов

Джонстоун рекомендует людям с избыточным весом поддерживать рацион, богатый белками и умеренно богатый углеводами: 30% белков, 40% углеводов и 30% жиров.

Для сравнения: людям без лишнего веса рекомендуют потреблять в среднем 15% белков, 55% углеводов и 30% жиров.

Конечно же, вы не похудеете, если только увеличите потребление белков. Важный ключ к успеху — есть курятину, другое нежирное мясо или рыбу.

Есть ли риски и как их избежать?

Исследования также показывают, что потребление большого количества животных белков способствует набору веса, а красное мясо повышает риск рака и сердечных заболеваний.

Однако существуют полезные белки не мясного происхождения, например, микопротеин — грибной белок.

На его основе в Британии выпустили заменитель мяса под маркой Quorn — в нем много не только белков, но и клетчатки. Сейчас исследователи изучают, как эта уникальная комбинация влияет на ощущение сытости и уровень инсулина, связанный с диабетом второго типа.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Употребить слишком много белков трудно. Но нужно ли это вам вообще?

Одна исследовательская группа сравнила микопротеиновую диету с диетой на основе курятины и установила: у тех, кто ел Quorn, контроль над содержанием сахара был такой же, но при этом от поджелудочной железы требовалось производить меньше инсулина.

Риск употребить избыточное количество белков небольшой. Но лучше не обольщаться эффективностью продуктов с завышенной ценой, в которых предлагается больше белков, чем нам нужно.

«Некоторые продукты, обозначенные как «высокобелковые», на самом деле таковыми не являются, но стоят довольно дорого», — говорит Джонстоун.

«Как бы там ни было, потреблять больше белков, чем вам нужно, — это расточительство. Это все равно, что спускать деньги в унитаз».

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

1.3. Биологическая роль белка и его важнейшие источники

1.3. Биологическая роль белка и его важнейшие источники

Белки – жизненно необходимые и незаменимые вещества, без которых невозможны не только рост и развитие организма, но и сама жизнь. Они являются основным пластическим материалом для построения всех клеток, тканей и органов тела человека, образования ферментов, гормонов и других соединений, выполняющих в организме особо важные и сложные функции.

Белки составляют 54 % массы тела человека. Все ферменты, участвующие в превращениях и усвоении белков и других пищевых веществ, имеют белковую природу, поэтому при недостатке белка в пище снижается ферментативная активность организма и развиваются нарушения как в переваривании, так и в обмене всех веществ – белков, жиров и углеводов. При дефиците белка нарушается образование гормонов и, как следствие, работа сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, мочеполовой и других систем организма.

Кроме того, белок в организме играет большую защитную роль. Из особого белка глобулина формируются антитела – вещества, определяющие защитные силы организма, невосприимчивость человека к инфекциям. Белки обезвреживают попавшие в организм человека яды и токсины, выполняют антитоксическую роль. Достаточное количество белка в пище повышает устойчивость к стрессам, которые могут быть причиной многих заболеваний. Помимо перечисленных, белок выполняет много других функций: обеспечение процессов свертывания крови, перенос кислорода с кровью, мышечное сокращение, передача наследственных признаков, транспорт различных веществ в организме, образование макроэргических соединений (АТФ) и т. д.

Как источник энергии, белки имеют второстепенное значение, так как могут быть заменены жирами и углеводами. При окислении в организме 1 г белка дает 4 ккал (16,7 кДж). Именно многообразие свойств белка, его участие в основных жизненных процессах подтверждают, что белок является основой жизни. Этот факт отмечали еще древние греки: другое название белков – протеины (от слова «протос», что означает «главный, единственный»).

Для того чтобы обеспечить все важнейшие жизненные процессы, необходимо достаточное поступление белка в организм. При этом белок, в отличие, например, от жиров и углеводов, не может синтезироваться в организме, не заменяется другими пищевыми веществами, не накапливается про запас. В то же время он частично расходуется на образование жира и углеводов при их дефиците в пищевом рационе. Единственным источником белков служит пища, поэтому белки пищи являются абсолютно необходимой составной частью рациона человека.

Белки пищи – сложные органические соединения, состоящие из большого количества аминокислот (более 20). Не все аминокислоты равноценны по своему значению для организма. Они делятся на заменимые и незаменимые (или жизненно необходимые). Заменимые аминокислоты названы так потому, что они могут синтезироваться в организме из других, незаменимые – в организме не синтезируются и обязательно должны содержаться в пище в достаточном количестве. Незаменимые аминокислоты (валин, метионин, лейцин, триптофан, лизин и др.) содержатся в наибольшем количестве и наилучших соотношениях в белках животного происхождения (яйца, молоко, мясо, рыба и т. д.), то есть в белках высокой биологической ценности, отличающихся сбалансированностью аминокислот, легкой перевариваемостью и хорошей усвояемостью. Заменимые аминокислоты содержатся преимущественно в белке растительных продуктов (хлеб, крупа, бобовые), и в случае дефицита этих продуктов в рационе на синтез незаменимых аминокислот в организме расходуются заменимые аминокислоты.

Чтобы обеспечить организм достаточным количеством незаменимых и заменимых аминокислот, в состав пищевого рациона должны входить как более полноценные (животные) белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, так и менее полноценные (растительные). Наиболее благоприятно соотношение животного и растительного белка в рационе 1:1.

Чтобы избежать дефицита тех или других аминокислот, рекомендуется сочетать в каждом приеме пищи менее ценные растительные белки (хлеб, крупы, бобовые) с белками животного происхождения (молоко, творог, сыр, мясо, рыба, яйца) – это могут быть каши на молоке, хлеб с молоком, мучные изделия с творогом, вареники, мучные изделия с мясом, котлеты с макаронами и т. п. В то же время сочетание круп и злаковых продуктов с капустой, картофелем менее оправданно, так как не улучшает аминокислотного состава рациона. Важен тот факт, что при правильном сочетании растительного и животного белка улучшается усвоение растительных белков, из которых в кишечнике всасывается 60-80 % аминокислот, тогда как из белков животных продуктов – более 90 %.

Наиболее быстро перевариваются белки молочных продуктов и рыбы, затем мяса (белки говядины быстрее, чем свинины и баранины), хлеба и круп (быстрее – белки пшеничного хлеба из муки высших сортов и манной крупы). Нарушают переваривание белка некоторые содержащиеся в горохе, фасоли, сое вещества, которые снижают переваривающую активность пищеварительных ферментов. Тепловая обработка, длительное разваривание, измельчение, протирание улучшают переваривание белков.

Потребность человека в пищевом белке может изменяться в зависимости от пола, возраста, уровня физической активности, интенсивности труда, при некоторых заболеваниях.

В среднем потребность взрослого человека в белке составляет 80-100 г в сутки, или 1,1-1,3 г белка на 1 кг массы тела, что обеспечивает 10-15 % энергетических потребностей организма за счет белка. Потребность растущего организма в белке выше и зависит от возраста. Если на первом году жизни ребенок должен получать более 4 г белка на 1 кг массы тела, то в последующие годы потребность в белке снижается. Так, потребность в белке для девушек составляет в среднем 90 г, для юношей – 100 г в сутки.

Высокая потребность в белке у детей и подростков объясняется тем, что в растущем организме преобладают синтетические процессы и белок пищи необходим не только для поддержания азотистого равновесия, но и для обеспечения роста, увеличения массы тела, формирования скелета и мускулатуры. Количество белков животного происхождения, содержащих незаменимые аминокислоты, которые особенно необходимы для растущего организма, должно составлять не менее 60 % от общего количества белка в рационе.

Химический состав продуктов, используемых в качестве основных источников белка, представлен в таблице 1.

emp1

Таблица 1

Химический состав продуктов, используемых в качестве основных источников белка (в 100 г продукта), и их энергетическая ценность[1]

Необходимо отметить, что однообразное питание, состоящее преимущественно из растительных белков или только из белков животного происхождения, значительно ухудшает усвоение и использование белка в организме. Важны не только общее количество и качество белка в суточном рационе, но и обязательно разнообразие пищи, ежедневное употребление таких источников белка, как молоко, рыба, крупы, зерновые продукты, яйца, мясо.

Белковая недостаточность возникает от резкого уменьшения белков в пище при полном или частичном голодании, систематическом поступлении в организм белков низкой биологической ценности, длительном ограничении приема пищи (у алкоголиков, наркоманов, при болезнях желудочно-кишечного тракта), ведущих к недостаточному перевариванию и всасыванию пищевых белков, потере белков и нарушению их синтеза в организме при различных болезнях (активный туберкулез, заболевания органов пищеварения, инфекции и др.). Белковая недостаточность ведет к ухудшению функций пищеварительной, эндокринной, кроветворной и других систем организма, атрофии мышц. Снижается работоспособность, сопротивляемость к инфекциям, замедляется выздоровление при различных заболеваниях. Избыточное поступление пищевых белков также сказывается на организме. Оно ведет к перегрузке печени и почек продуктами распада белка, перенапряжению секреторной функции пищеварительного аппарата, накоплению в организме продуктов азотистого обмена и др.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.




Продолжение на ЛитРес










Что такое белки и для чего они нужны ?: MedlinePlus Genetics

Белки — это большие сложные молекулы, которые играют важную роль в организме. Они выполняют большую часть работы в клетках и необходимы для структуры, функции и регулирования тканей и органов тела.

Белки состоят из сотен или тысяч более мелких единиц, называемых аминокислотами, которые связаны друг с другом длинными цепями. Существует 20 различных типов аминокислот, которые можно комбинировать для получения белка.Последовательность аминокислот определяет уникальную трехмерную структуру каждого белка и его конкретную функцию. Аминокислоты кодируются комбинациями трех строительных блоков ДНК (нуклеотидов), определяемых последовательностью генов.

Белки можно описать в соответствии с их широким спектром функций в организме, перечисленных в алфавитном порядке:

Примеры функций белков

Функция	Описание	Пример
Антитело	Антитела связываются с определенными инородными частицами, такими как вирусы и бактерии, чтобы защитить организм.	Иммуноглобулин G (IgG)
Фермент	Ферменты осуществляют почти все тысячи химических реакций, протекающих в клетках. Они также помогают формированию новых молекул, считывая генетическую информацию, хранящуюся в ДНК.	Фенилаланин гидроксилаза
Посланник	Белки-мессенджеры, такие как некоторые типы гормонов, передают сигналы для координации биологических процессов между различными клетками, тканями и органами.	Гормон роста
Компонент конструкции	Эти белки обеспечивают структуру и поддержку клеток. В большем масштабе они также позволяют телу двигаться.	Актин
Транспортировка / хранение	Эти белки связывают и переносят атомы и небольшие молекулы внутри клеток и по всему телу.	Ферритин

Роль белков в организме — Science Learning Hub

Белки — это молекулы, состоящие из аминокислот.Они кодируются нашими генами и составляют основу живых тканей. Они также играют центральную роль в биологических процессах. Например, белки катализируют реакции в нашем организме, транспортируют молекулы, такие как кислород, поддерживают наше здоровье как часть иммунной системы и передают сообщения от клетки к клетке.

Синтез белка

Ген — это сегмент молекулы ДНК, который содержит инструкции, необходимые для создания уникального белка. Все наши клетки содержат одни и те же молекулы ДНК, но каждая клетка использует различную комбинацию генов для создания определенных белков, необходимых для выполнения своих специализированных функций.

Синтез белка имеет 2 основных этапа. 1-й этап известен как транскрипция, когда образуется молекула-мессенджер (мРНК). Эта молекула транскрибируется с молекулы ДНК и несет копию информации, необходимой для создания белка. На 2-м этапе молекула мРНК покидает ядро ​​в цитоплазму, где рибосомы клетки считывают информацию и начинают сборку белка в процессе, называемом трансляцией.

Во время трансляции рибосомы считывают последовательность мРНК из трех оснований за раз.Каждая из этих трехбуквенных комбинаций (называемых кодонами) кодирует определенную аминокислоту. Например, последовательность оснований ТТТ кодирует аминокислотный лизин.

Существует 4 основания (аденин, тимин, гуанин и цитозин) и, следовательно, 64 (4 ³ ) возможных кодонов, определенных с использованием некоторой комбинации из 3 оснований. Однако для построения всех белков в нашем организме требуется всего 20 аминокислот (для некоторых аминокислот требуется более 1 кодона). Именно конкретная последовательность аминокислот определяет форму и функцию белка.

На синтез белка, как и на многие другие биологические процессы, могут влиять факторы окружающей среды. К ним относятся питание матери, температурный стресс, уровень кислорода и воздействие химикатов.

Различные типы белков

В нашем организме существует много разных типов белков. Все они играют важную роль в нашем росте, развитии и повседневном функционировании. Вот несколько примеров:

• Ферменты — это белки, которые облегчают биохимические реакции, например, пепсин — это пищеварительный фермент в желудке, который помогает расщеплять белки в пище.
• Антитела — это белки, вырабатываемые иммунной системой для удаления посторонних веществ и борьбы с инфекциями.
• ДНК-ассоциированные белки регулируют структуру хромосом во время деления клеток и / или играют роль в регуляции экспрессии генов, например, гистоны и белки когезина
• Сократительные белки участвуют в сокращении и движении мышц, например, актин и миозин
• Структурные белки обеспечивают поддержку в нашем организме, например, белки в наших соединительных тканях, такие как коллаген и эластин.
• Гормональные белки координируют функции организма, например, инсулин контролирует концентрацию сахара в крови, регулируя поглощение глюкозы клетками.
• Транспортные белки перемещают молекулы по нашему телу, например, гемоглобин переносит кислород по крови.

Альтернативные роли белков

Каждый белок играет определенную роль в нашем организме. Однако ученые обнаружили, что некоторые белки выполняют более одной роли.

Например, д-р Джулия Хорсфилд возглавляет группу по структуре и развитию хромосом в Университете Отаго.Ее лаборатория исследует, как белки когезина, которые регулируют структуру хромосом во время деления клеток, также участвуют в обеспечении того, чтобы гены включались или выключались в нужное время во время развития. Джулия и ее коллеги сосредотачиваются на влиянии снижения содержания белков когезина на экспрессию генов у рыбок данио и используют эти результаты для лучшего понимания конкретных заболеваний человека

Полезная ссылка

Посетите веб-сайт Learn Genetics, чтобы отправиться в анимированные туры по ДНК, генам и т. Д. хромосомы, белки, наследственность и признаки.

Насколько важен белок? — Медицинские партнеры Северо-Западного Арканзаса

Белок — важное питательное вещество для всех, а не только для спортсменов и бодибилдеров. Это не значит, что вам нужно начинать пить протеиновые коктейли каждый день. Большинство людей могут получить необходимый им белок из здорового и сбалансированного питания. Вот почему так важен белок, сколько белка вам нужно каждый день и есть отличные продукты, богатые белком.

Что такое белок?

Белок — один из трех основных макроэлементов (остальные — углеводы и жиры).Макроэлементы — это химические соединения, которые человек потребляет больше всего и которые обеспечивают нас большей частью нашей энергии. Белки состоят из аминокислот и являются наиболее часто встречающимися молекулами в клетках.

Наш организм может производить большую часть аминокислот, необходимых для поддержания здоровья, но есть девять аминокислот, которые мы не можем производить и должны потреблять с пищей. Девять аминокислот, которые наш организм не может производить, называются незаменимыми аминокислотами.

Почему важен белок?

Люди не могут выжить без всех девяти незаменимых аминокислот. Белок необходим для построения костей и тканей тела, таких как мышцы, но белок делает гораздо больше. Белок участвует практически во всех процессах клетки. Он участвует в метаболических реакциях, иммунном ответе, белок обеспечивает источник энергии, помогает в восстановлении клеток, формирует клетки крови и многое другое.

Сколько белка вам нужно?

Белок обеспечивает такую ​​же энергетическую ценность, как и углеводы. Однако организм не хранит белки так же, как углеводы и жиры.Это означает, что вам нужно потреблять белок каждый день. Однако существуют разные мнения о том, сколько белка вам нужно каждый день. Отчасти это связано с рядом факторов, которые влияют на количество белка, необходимое вашему организму.

Количество потребляемой вашим телом энергии, ваш возраст, пол, масса тела, уровень активности, состояние здоровья и ряд других факторов влияют на количество необходимого вам белка. Это затрудняет попытки установить точное количество белка, которое человек должен потреблять ежедневно.

Вы можете рассчитать, сколько протеина вам нужно каждый день, с помощью этого интерактивного калькулятора рекомендованной диеты от Министерства сельского хозяйства США.

Если вы спортсмен или каждый день занимаетесь укрепляющими упражнениями, вам может потребоваться больше белка, чем рекомендуется в среднем.

Какие источники белка являются лучшими?

Многие люди ищут добавки, чтобы увеличить количество потребляемого белка, но большинство людей могут получать белок, в котором они нуждаются каждый день, из продуктов. Пища, которую вы едите, также содержит другие важные питательные вещества.

Как растения, так и животные являются хорошими источниками белка. Однако важно знать, что, хотя многие растения обеспечивают белок, большинство из них не содержат всех незаменимых аминокислот. По данным Совета по пищевым продуктам и питанию Института медицины, мясо, птица, рыба, яйца, молоко, сыр, йогурт, киноа и соевые бобы являются источником полноценного белка, что означает, что они содержат все девять незаменимых аминокислот.

Многие продукты, полученные из растений, включая фрукты, бобовые, семена, орехи, цельнозерновые, злаки, содержат белок.Однако, поскольку растительные белки не являются полноценными белками, важно знать, какие аминокислоты содержат эти продукты, особенно если вы не едите мясо или молочные продукты. Вы должны употреблять разнообразные растительные белки, чтобы получать все незаменимые аминокислоты.

Как показывает опыт, если вы получаете половину белка из животных источников, эти полноценные белки означают, что вы можете получить остальную часть белка из растительных источников, не беспокоясь о том, насколько полны эти растительные белки.В растительном белке меньше насыщенных жиров, чем в животном, поэтому увеличение доли растительных источников полезно для здоровья.

Необходимо есть разнообразную пищу, даже если вы едите продукты, содержащие полноценный белок. Хотя белок является важным питательным веществом, существует множество питательных веществ, которые не менее важны для поддержания хорошего здоровья. Здоровая диета имеет решающее значение для поддержания хорошего здоровья, равно как и регулярное общение с лечащим врачом. Запишитесь на прием к врачу MANA сегодня!

Что такое белки и каковы их функции в организме?

Последнее обновление: 16 декабря 2019 г.

Белки состоят из многих строительных блоков, известных как аминокислоты.Нашему организму нужен диетический белок, чтобы поставлять аминокислоты для роста и поддержания наших клеток и тканей. Наши диетические потребности в белке меняются на протяжении всей жизни. Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) рекомендует взрослым потреблять не менее 0,83 г белка на кг массы тела в день (например, 58 г в день для взрослого человека весом 70 кг). Белки растительного и животного происхождения различаются по качеству и усвояемости, но обычно это не вызывает беспокойства у большинства людей, если их общий белок соответствует их потребностям. Мы должны стремиться потреблять белок из различных источников, который приносит пользу как нашему здоровью, так и планетам.

Из чего состоят белки?

Белки состоят из множества различных аминокислот, связанных вместе. Существует двадцать различных строительных блоков из этих аминокислот, которые обычно встречаются в растениях и животных. Типичный белок состоит из 300 или более аминокислот, и конкретное количество и последовательность аминокислот уникальны для каждого белка. Подобно алфавиту, «буквы» аминокислот могут быть расположены миллионами различных способов для создания «слов» и целого белкового «языка».В зависимости от количества и последовательности аминокислот полученный белок будет принимать определенную форму. Эта форма очень важна, поскольку она будет определять функцию белка (например, мышц или ферментов). У каждого вида, включая человека, есть свои характерные белки.

Аминокислоты подразделяются на незаменимые и несущественные. Как следует из названия, незаменимые аминокислоты не могут вырабатываться организмом и, следовательно, должны поступать из нашего рациона. Принимая во внимание, что незаменимые аминокислоты могут вырабатываться организмом и, следовательно, не должны поступать с пищей.

Таблица 1. Незаменимые и заменимые аминокислоты.

Незаменимые аминокислоты	Незаменимые аминокислоты
Гистидин Изолейцин лейцин Лизин метионин Фенилаланин Треонин Триптофан Валин	Аланин Аргинин * Аспарагин аспартат Цистеин * Глутамат Глютамин * Глицин * Пролин * Серин таурин * тирозин *

* это условно незаменимые аминокислоты, что означает, что они необходимы только при определенных условиях (например,грамм. для новорожденных). ¹

Что белки делают для организма?

Наши тела состоят из тысяч различных белков, каждый из которых выполняет определенную функцию. Они составляют структурные компоненты наших клеток и тканей, а также многие ферменты, гормоны и активные белки, секретируемые иммунными клетками (рис. 1).

Эти белки организма постоянно восстанавливаются и заменяются на протяжении всей нашей жизни. Этот процесс (известный как «синтез белка») требует постоянного поступления аминокислот.Хотя некоторые аминокислоты могут быть переработаны в результате распада старых белков организма, этот процесс несовершенен. Это означает, что мы должны потреблять диетический белок, чтобы удовлетворить потребности нашего организма в аминокислотах.

Поскольку белок необходим для роста клеток и тканей, адекватное потребление белка особенно важно в периоды быстрого роста или повышенной потребности, таких как детство, подростковый возраст, беременность и грудное вскармливание. ¹

Рисунок 1. Функции белков в организме.

Какие продукты богаты белком?

Белок содержится как в растительной, так и в животной пище. На рисунке 2 показано содержание белка в типичной порции обычных продуктов животного и растительного происхождения. Для получения дополнительной информации о том, как оценить размер здоровых порций, см. Раздел Измерение размеров порций руками.

Рисунок 2. Продукты с высоким содержанием белка. ²

Есть ли разница между белками животного и растительного происхождения?

Как видно из рисунка 2, продукты животного и растительного происхождения могут быть богатыми источниками белка.Но одинаковы ли они по качеству?

Качество протеина можно определить по-разному; однако все определения относятся к распределению и соотношению незаменимых и заменимых аминокислот, которые они содержат. В целом, белки животного происхождения имеют более высокое качество, поскольку они содержат более высокие пропорции незаменимых аминокислот по сравнению с белками растительного происхождения.

Существует распространенное заблуждение, что в растительных белках полностью отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты. Фактически, большинство растительных белков будут содержать все 20 аминокислот, но, как правило, имеют ограниченное количество определенных незаменимых аминокислот, известных как их ограничивающие аминокислоты.Это означает, что если небольшое количество растительных продуктов потребляется в качестве единственных источников белка, они вряд ли обеспечат достаточное количество незаменимых аминокислот для удовлетворения наших потребностей. Для людей, которые практически не потребляют продукты животного происхождения, таких как веганы или вегетарианцы, важно, чтобы они потребляли белок из источников с дополнительными ограничивающими аминокислотами. Например, потребление риса (с ограниченным содержанием лизина и тиамина, но с высоким содержанием метионина) и бобов (с ограниченным содержанием метионина, но с высоким содержанием лизина и тиамина) обеспечит дополнительные аминокислоты, которые могут помочь удовлетворить потребности в незаменимых аминокислотах.

Белки животного и растительного происхождения также различаются по своей биодоступности и усвояемости. Оценка усвояемых незаменимых аминокислот (DIAAS) является рекомендуемым методом для определения перевариваемости диетического белка и выражается в значениях ниже или иногда даже выше 100. ³ DIAAS более 100 указывает, что белок имеет очень высокую усвояемость и качество и хороший комплемент протеинов с более низкими качествами. Белки животного происхождения, как правило, имеют более высокие баллы DIAAS по сравнению с белками растительного происхождения (таблица 2).Поскольку большинство людей потребляют белок из различных источников, качество и усвояемость белка обычно не вызывает беспокойства.

Таблица 2. DIAAS и качество различных типов протеина на 100 г пищи. ^{3, 4}

Тип белка	DIAAS	Качество
Пшеница	40	Низкий
Миндаль	40	Низкий
Рис	59	Низкий
Горох	64	Низкий
Нут	83	средний
Куриная грудка	108	Высокая
Яйцо	113	Высокая
Цельное молоко	114	Высокая

Сколько белка мы должны есть каждый день?

EFSA разработало диетические контрольные значения (DRV) для белка.DRV для белка на разных этапах жизни сведены в таблицу 3. Для среднего взрослого рекомендуется потреблять не менее 0,83 г белка на каждый килограмм массы тела в день. ¹ Другими словами, взрослый человек весом 70 кг должен стремиться съедать не менее 58 г белка в день. Это эквивалентно белку, содержащемуся примерно в 200 г куриной грудки или 240 г ореховой смеси.

В периоды роста, например в детстве, беременности и кормлении грудью, потребности в белке относительно высоки.Кроме того, в пожилом возрасте соотношение белков и энергии начинает увеличиваться. Это означает, что нам требуется такое же количество белка, но меньше энергии (или калорий) из-за снижения скорости метаболизма и более малоподвижного образа жизни. ¹

Таблица 3. Диетические справочные значения для стадий жизни. ¹ BW: масса тела.

	Справочное значение	г / сутки 70 кг взрослые
Детство (12 мес — 17 лет)	1.14 — 0,83 г / кг BW	–
Взрослые (18-65 лет)	0,83 г / кг BW	58 г
Пожилые люди (> 65 лет)	1 г / кг BW	70 г
Беременность	0,83 г / кг BW	58 г
	+ 1г в сутки	59 г
	+ 9 г в сутки	67 г
	+ 28 г в сутки	86 г
Грудное вскармливание (0-6 месяцев)	+ 19 г в сутки	77 г
Грудное вскармливание (> 6 месяцев)	+13 г в сутки	71 г

Сколько белка мы едим каждый день?

В целом европейцы потребляют достаточно белка, а дефицит белка в большинстве развитых стран встречается редко (диаграмма 3). Поскольку диета европейцев уже превышает требуемый уровень, EFSA не рекомендует увеличивать текущее потребление белка. ¹

Рисунок 3. Потребление белка в европейских странах. ¹

Каковы преимущества белка для здоровья?

Потребление достаточного количества белка для удовлетворения потребностей нашего организма важно для многих функций организма. Однако есть данные, позволяющие предположить, что в определенных ситуациях увеличение потребления белка выше требуемого уровня может принести дополнительную пользу для здоровья.

Белок и контроль веса

Было показано, что употребление в пищу продуктов, богатых белком, усиливает чувство сытости (также известное как сытость) больше, чем продукты с высоким содержанием жиров или углеводов. Краткосрочные исследования показали, что диета с высоким содержанием белка (например, 1,2 — 1,6 г / кг в день; 84-112 г в день для взрослого человека весом 70 кг) может помочь снизить общее потребление калорий и ускорить потерю веса. ⁵ Однако доказательства долгосрочного поддержания веса менее очевидны. ⁵ Как и все диеты, диета с высоким содержанием белка эффективна только в том случае, если ее придерживаются, что может быть трудным для некоторых людей, а низкая приверженность может частично объяснить ограниченную пользу, наблюдаемую при долгосрочном поддержании веса. ⁵

Белок и саркопения

Саркопения — это заболевание, характеризующееся прогрессирующей потерей мышечной массы и физических функций, которое обычно ассоциируется у пожилых людей. Саркопения связана с повышенной слабостью, риском падений, функциональным снижением и даже ранней смертью. ⁶ Поскольку белок необходим для восстановления и поддержания мышечной массы, неудивительно, что низкое потребление белка связано с повышенным риском развития саркопении. ⁶ Точно так же увеличение потребления белка, а также увеличение физической активности может помочь сохранить мышечную массу и силу с возрастом, снижая риск саркопении и заболеваний скелета.

Белок и спортивные результаты

Белок уже давно ассоциируется со спортивной продуктивностью.Белок играет ключевую роль в восстановлении и укреплении мышечной ткани после тренировки. Хотя белок имеет решающее значение для наращивания мышечной массы, для получения максимальной пользы его следует рассматривать в контексте всей диеты, которая включает правильное количество углеводов, жиров, витаминов и минералов. Оптимальное потребление белка будет зависеть от типа (например, тренировка на выносливость или сопротивление), продолжительности и интенсивности упражнений, причем большее количество не всегда означает лучший результат. Потребление белка 1,4–2,0 г на кг массы тела в день (например,грамм. 98 — 140 г в день для взрослого человека весом 70 кг) считается достаточным для удовлетворения потребностей большинства людей, занимающихся физическими упражнениями. ⁷ Спортсмены должны стремиться к потреблению белка за счет сбалансированной диеты, с использованием белковых добавок для людей, которым необходимо поддерживать высокий уровень белка, но ограничивать общее потребление калорий.

Что произойдет, если вы съедите слишком много белка?

Недостаточно доказательств для установления порога потребления белка, и EFSA заявило, что потребление белка в два раза превышает DRV (1.7 г / кг в день или 119 г в день для взрослого человека весом 70 кг) по-прежнему считается безопасным при нормальных условиях. ¹ Для людей с заболеванием почек избыток белка может быть проблемой, и этим людям следует проконсультироваться с зарегистрированным диетологом или терапевтом, прежде чем повышать уровень белка.

Прирост веса

Существует распространенное заблуждение, что нельзя набрать вес, употребляя белок. Это неправда, так же, как углеводы и жиры, когда они потребляются во время избытка калорий, избыток белка может превращаться в жировые отложения, что приводит к увеличению веса.Когда дело доходит до поддержания веса, самое главное — сохранять энергетический баланс.

Красное и обработанное мясо и риск рака

Белок необходим для хорошего здоровья, но некоторые продукты с высоким содержанием белка могут быть лучше для нашего здоровья, чем другие. В частности, употребление большого количества красного и обработанного мяса связано с повышенным риском некоторых видов рака. ⁸ Красное мясо является хорошим источником белка, а также многих других важных питательных веществ, таких как железо, витамин B ₁₂ и цинк, и его не обязательно полностью избегать, чтобы снизить риск.Всемирный фонд исследований рака рекомендует нам стараться потреблять не более трех порций (около 350-500 г вареной массы) красного мяса в неделю и очень мало обработанного мяса, если таковое имеется. ⁸

Устойчивость белка

Выбор продуктов питания, который мы делаем, влияет не только на наше здоровье, но и на окружающую среду. В целом, белки животного происхождения, такие как говядина, молочные продукты и баранина, оказывают более сильное воздействие на окружающую среду (т. Е. Используют больше ресурсов и производят больше парниковых газов) по сравнению с растительными источниками, такими как соя, горох и чечевица (рисунок 4). ⁹ Хотя нет необходимости и не рекомендуется полностью отказываться от продуктов животного происхождения, изменение рациона питания с включением большего количества источников белка растительного происхождения может принести пользу нашему здоровью и планете. ¹⁰ Устойчивое питание — это больше, чем просто выбор экологически чистых продуктов, богатых белком. Дополнительные советы о том, как вести более устойчивый образ жизни, см. В советах по здоровому и рациональному питанию и советах по сокращению пищевых отходов.

Рисунок 4 . Содержание белка и выбросы парниковых газов (ПГ) в различных пищевых продуктах. ⁹

Заключение

Белок необходим для жизни; он поставляет незаменимые аминокислоты, необходимые для роста и поддержания наших клеток и тканей. Наша потребность в белке зависит от нашего жизненного цикла, и большинство европейцев потребляют достаточно, чтобы удовлетворить свои потребности. Поскольку большинство людей придерживаются разнообразной диеты, качество и усвояемость белков, которые они едят, не должны вызывать беспокойства, если общее количество белка удовлетворяет их ежедневные потребности. Поскольку мы едим продукты, а не питательные вещества, мы должны выбирать продукты, богатые белком, которые не только содержат незаменимые аминокислоты, но и поддерживают здоровую и устойчивую диету.

Список литературы

1. EFSA (2012). Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов, Научное заключение о диетических референсных значениях белка. EFSA Journal 2012; 10 (2): 2557
2. База данных Великобритании по составу пищевых продуктов.
3. Консультация, F.E., 2011. Оценка качества диетического белка в питании человека. FAO Food Nutr. Пап, 92, стр. 1-66.
4. Филлипс, С.М., 2017. Современные концепции и нерешенные вопросы в отношении диетических белков и добавок у взрослых.Границы питания, 4, с.13.
5. Лейди, Х.Дж., Клифтон, П.М., Аструп, А., Уичерли, Т.П., Вестертерп-Плантенга, М.С., Ласкомб-Марш, Н.Д., Вудс, С.С. и Маттес, Р.Д., 2015. Роль белка в потере и поддержании веса. Американский журнал клинического питания, 101 (6), стр.132

.

6. Cruz-Jentoft AJ, Sayer AA (2019). Саркопения. Ланцет. 393 (10191): 2636-2646.
7. Jager R., Kerksick, C.M., Campbell, B.I., Cribb, P.J., Wells, S.Д., Сквиат, Т.М., Пурпура, М., Зигенфус, Т.Н., Феррандо, А.А., Арент, С.М. и Смит-Райан, A.E., 2017. Позиция Международного общества спортивного питания: белок и упражнения. Журнал
8. Всемирный фонд исследований рака / Американский институт исследований рака. Постоянное обновление отчета экспертов проекта за 2018 год. Мясо, рыба и молочные продукты и риск рака.
9. Пур Дж., Немечек Т. (2018) Снижение воздействия пищевых продуктов на окружающую среду за счет производителей и потребителей.Science Vol. 360, Issue 6392, pp. 987-992
10. ФАО и ВОЗ. 2019. Устойчивое здоровое питание — Руководящие принципы. Рим

5 ролей белка | Здоровое питание

Стефани Брукшер Обновлено 12 декабря 2018 г.

Белок можно найти в животных источниках, таких как мясо и молочные продукты, или в растительных источниках, таких как бобы, орехи и семена. По данным Министерства сельского хозяйства США, от 10 до 35 процентов потребляемых калорий должно поступать из белков. Каждая клетка вашего тела содержит белок, поэтому удовлетворение потребности в белке имеет важное значение для вашего здоровья.

Строительные ткани и мышцы

Белок необходим для построения и восстановления тканей организма. Если вы не получаете достаточного количества белка с пищей, это может привести к истощению мышц и другим симптомам. Такие упражнения, как силовые тренировки, вызывают микротрещины в мышцах, и когда ваше тело восстанавливает эти разрывы, они заставляют мышцы увеличиваться. Белок необходим для иммунного ответа, который помогает залечить крошечные мышечные разрывы. Однако потребление дополнительного белка не поможет вашему телу нарастить лишние мышцы.

Производство гормонов

Гормоны — это химические вещества, вырабатываемые железами в одной части тела, которые помогают координировать деятельность и взаимодействовать с другими областями. Белковые гормоны связываются с рецепторами на клеточной мембране вместо того, чтобы напрямую проникать в клетку. Гормональные белки, такие как инсулин и окситоцин, играют жизненно важную роль, например, контролируют концентрацию сахара в крови и стимулируют схватки во время родов. Гормоны также могут активировать рост мышц, увеличивая синтез белка или уменьшая его распад.

Ферменты

Ферменты — это белки, которые связываются с молекулами для ускорения химических реакций. Они играют роль во многих действиях, таких как сокращение и расслабление мышц, а также передача нервных импульсов. Амилаза и липаза — это ферменты, которые помогают переваривать углеводы и жиры. Фермент АТФаза экспортирует клеточные токсины и необходим для расщепления аденозинтрифосфата или АТФ, который высвобождает энергию.

Иммунная функция

Антитела — это специализированные белковые конфигурации, которые обеспечивают специфическую иммунную защиту от захватчиков.Они вырабатываются организмом после воздействия на него определенных антигенов, таких как бактерии, вирусы и грибки. Белки комплемента поддерживают иммунную систему как вторую линию защиты. Они могут создавать отверстия в стенках бактерий, способствовать воспалению, которое воздействует на макрофаги, которые уничтожают вторгшиеся организмы, и прикрепляются к инородным веществам.

Energy

Белок расщепляется на аминокислоты во время пищеварения и обеспечивает четыре калории на грамм. Включая протеин в пищу, вы чувствуете себя более насыщенным и дольше сохраняете сытость.Хотя белок можно использовать в качестве источника энергии, основным источником энергии для организма являются углеводы. Диета с нежирными белками, такими как бобы и рыба, сложными углеводами, такими как цельнозерновые и овощи, и полезными жирами, такими как оливковое масло и авокадо, — лучший способ снабдить ваше тело энергией.

Функция белков | Биология для майоров I

Результаты обучения

• Определить несколько основных функций белков

Основные типы и функции белков перечислены в таблице 1.

Таблица 1. Типы и функции белков
Тип	Примеры	Функции
Пищеварительные ферменты	Амилаза, липаза, пепсин, трипсин	Помощь в переваривании пищи за счет катаболизма питательных веществ до мономерных единиц
Транспорт	Гемоглобин, альбумин	Переносит вещества в крови или лимфе по всему телу
Строительный	Актин, тубулин, кератин	Создавать различные структуры, такие как цитоскелет
Гормоны	Инсулин, тироксин	Координировать деятельность различных систем организма
Оборона	Иммуноглобулины	Защитить организм от инородных патогенов
Сокращение	Актин, миозин	Эффект сокращения мышц
Хранилище	Запасные белки бобовых, яичный белок (альбумин)	Обеспечить питание на ранних этапах развития зародыша и проростка

Два специальных и распространенных типа белков — это ферменты и гормоны. Ферменты , которые вырабатываются живыми клетками, являются катализаторами биохимических реакций (например, пищеварения) и обычно представляют собой сложные или конъюгированные белки. Каждый фермент специфичен для субстрата (реагента, который связывается с ферментом), на который он действует. Фермент может помочь в реакциях разложения, перегруппировки или синтеза. Ферменты, которые расщепляют свои субстраты, называются катаболическими ферментами, ферменты, которые строят более сложные молекулы из своих субстратов, называются анаболическими ферментами, а ферменты, влияющие на скорость реакции, называются каталитическими ферментами.Следует отметить, что все ферменты увеличивают скорость реакции и, следовательно, считаются органическими катализаторами. Примером фермента является амилаза слюны, которая гидролизует свою субстратную амилозу, компонент крахмала.

Гормоны представляют собой химические сигнальные молекулы, обычно небольшие белки или стероиды, секретируемые эндокринными клетками, которые действуют, чтобы контролировать или регулировать определенные физиологические процессы, включая рост, развитие, метаболизм и размножение. Например, инсулин — это белковый гормон, который помогает регулировать уровень глюкозы в крови.

Белки имеют разную форму и молекулярную массу; некоторые белки имеют глобулярную форму, тогда как другие имеют волокнистую природу. Например, гемоглобин — это глобулярный белок, а коллаген, обнаруженный в нашей коже, — это волокнистый белок. Форма белка имеет решающее значение для его функции, и эта форма поддерживается многими различными типами химических связей. Изменения температуры, pH и воздействие химикатов могут привести к необратимым изменениям формы белка, что приведет к потере функции, известной как денатурация.Все белки содержат разные расположения одних и тех же 20 типов аминокислот. Недавно были открыты две редкие новые аминокислоты (селеноцистеин и пирролизин), и к этому списку могут быть добавлены новые открытия.

Резюме: Функция белков

Белки — это класс макромолекул, которые выполняют широкий спектр функций для клетки. Они помогают метаболизму, обеспечивая структурную поддержку и действуя как ферменты, переносчики или гормоны. Строительными блоками белков (мономеров) являются аминокислоты.Каждая аминокислота имеет центральный углерод, связанный с аминогруппой, карбоксильной группой, атомом водорода и R-группой или боковой цепью. Существует 20 обычно встречающихся аминокислот, каждая из которых отличается по группе R. Каждая аминокислота связана со своими соседями пептидной связью. Длинная цепь аминокислот известна как полипептид.

Белки подразделяются на четыре уровня: первичный, вторичный, третичный и (необязательно) четвертичный. Первичная структура — это уникальная последовательность аминокислот.Локальное сворачивание полипептида с образованием таких структур, как α спираль и β -складчатый лист, составляет вторичную структуру. Общая трехмерная структура — это третичная структура. Когда два или более полипептида объединяются, чтобы сформировать полную структуру белка, такая конфигурация известна как четвертичная структура белка. Форма и функция белка неразрывно связаны; любое изменение формы, вызванное изменениями температуры или pH, может привести к денатурации белка и потере функции.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

Почему белок важен в вашем рационе?

Достаточно ли белка в вашем рационе? Хотя вы можете следить за потреблением калорий, сахара и соли, вам также следует убедиться, что вы потребляете достаточно белка. Он играет ключевую роль в создании и поддержании каждой клетки нашего тела. Он питает наши клетки и питает наши тела.

Нэнси Вальдек, шеф-повар и диетолог семейного онкологического центра Томаса Ф. Чепмена в Пьемонте, отмечает, что наши тела не накапливают белок.

«Людям важно потреблять белок каждый день. Ежедневное потребление белка играет роль в поддержании ваших клеток в хорошей форме и должно быть частью вашего ежедневного плана поддержания здоровья ».

Белок состоит из аминокислот, широко известных как строительные блоки, потому что они связаны длинными цепями. Он также считается «макроэлементом», что означает, что вам нужно относительно большое его количество, чтобы оставаться здоровым.

Зачем вашему организму белок

Вот пять веских причин, по которым вы должны получать достаточно белка каждый день:

1. Сборка. Белок является важным строительным материалом для костей, мышц, хрящей и кожи. Фактически, ваши волосы и ногти в основном состоят из белка.

2. Ремонт. Ваше тело использует его для создания и восстановления тканей.

3. Кислород. Красные кровяные тельца содержат белковое соединение, переносящее кислород по всему телу.Это помогает снабжать все ваше тело необходимыми питательными веществами.

4. Дайджест. Около половины диетического белка, который вы потребляете каждый день, идет на выработку ферментов, которые помогают переваривать пищу и производить новые клетки и химические вещества в организме.

5. Регулировать. Белок играет важную роль в регуляции гормонов, особенно во время трансформации и развития клеток в период полового созревания.

Как белок помогает оставаться в форме

Употребление в пищу продуктов с высоким содержанием белка имеет много преимуществ для фитнеса, в том числе:

• Ускорение восстановления после тренировки и / или травмы
• Снижение потери мышечной массы
• Наращивание мышечной массы
• Как поддерживать нормальный вес
• Сдерживание голода

Вальдек отмечает еще одно преимущество протеина — он быстрее насытит.

«Протеин плюс клетчатка дольше сохраняет нас сытыми, а это значит, что вы не чувствуете желания есть так часто.

Что это — углеводы, роль углеводов в организме человека

Химические свойства клеток, входящих в состав живых организмов, зависят прежде всего от количества атомов углерода, составляющих до 50% сухой массы. Атомы карбона находятся в главных органических веществах: белках, нуклеиновых кислотах, липидах и углеводах. К последней группе относятся соединения карбона и воды, соответствующие формуле (CH₂O)_n , где n равно или больше трех. Кроме углерода, гидрогена и оксигена, в состав молекул могут входить атомы фосфора, азота, серы. В данной статье мы изучим роль углеводов в организме человека, а также особенности их строения, свойств и функций.

Классификация

Данную группу соединений в биохимии разделяют на три класса: простые сахара (моносахариды), полимерные соединения с гликозидной связью – олигосахариды и биополимеры с большой молекулярной массой – полисахариды. Вещества вышеназванных классов встречаются в различных видах клеток. Например, крахмал и глюкоза имеются в растительных структурах, гликоген – в гепатоцитах человека и клеточных стенках грибов, хитин – в наружном скелете членистоногих. Все вышеперечисленные вещества – это углеводы. Роль углеводов в организме универсальна. Они — основной поставщик энергии для жизненных проявлений клеток растений, бактерий, животных и человека.

Моносахариды

Имеют общую формулу C_nH_2nO_n и делятся на группы в зависимости от количества атомов карбона в молекуле: триозы, тетрозы, пентозы и так далее. В составе клеточных органелл и цитоплазме простые сахара имеют две пространственные конфигурации: циклическую и линейную. В первом случае атомы углерода соединяются друг с другом ковалентными сигма-связями и образуют замкнутые циклы, во втором случае углеродный скелет не замкнут и может иметь разветвления. Чтобы определить, какова роль углеводов в организме, рассмотрим наиболее распространенные из них – пентозы и гексозы.

Изомеры: глюкоза и фруктоза

Они имеют одинаковую молекулярную формулу C₆H₁₂O₆, но различные структурные виды молекул. Ранее мы уже называли главную роль углеводов в живом организме – энергетическую. Вышеназванные вещества расщепляются клеткой. В результате происходит выделение энергии (17,6 кДж из одного грамма глюкозы). Кроме этого, синтезируется 36 молекул АТФ. Распад глюкозы происходит на мембранах (кристах) митохондрий и представляет собой цепь ферментативных реакций – Цикл Кребса. Он является важнейшим звеном диссимиляции, протекающей во всех без исключения клетках гетеротрофных эукариотических организмов.

Глюкоза образуется также в миоцитах млекопитающих вследствие расщепления в мышечной ткани запаса гликогена. В дальнейшем она используется как легко распадающееся вещество, так как обеспечение клеток энергией – это основная роль углеводов в организме. Растения являются фототрофами и самостоятельно образуют глюкозу в процессе фотосинтеза. Эти реакции называются циклом Кальвина. Исходным веществом служит углекислый газ, а акцептором – риболёзодифосфат. Синтез глюкозы происходит в матриксе хлоропластов. Фруктоза, имея такую же молекулярную формулу, как и глюкоза, содержит в молекуле функциональную группу кетонов. Она более сладкая, чем глюкоза, и находится в меде, а также соке ягод и фруктов. Таким образом, биологическая роль углеводов в организме заключается прежде всего в использовании их в качестве быстрого источника получения энергии.

Роль пентоз в наследственности

Остановимся еще на одной группе моносахаридов – рибозе и дезоксирибозе. Их уникальность заключается в том, что они входят в состав полимеров – нуклеиновых кислот. Для всех организмов, включая неклеточные формы жизни, ДНК и РНК являются главными носителями наследственной информации. Рибоза входит в молекулы РНК, а дезоксирибоза содержится в нуклеотидах ДНК. Следовательно, биологическая роль углеводов в организме человека состоит в том, что они участвуют в образовании единиц наследственности – генов и хромосом.

Примерами пентоз, содержащих альдегидную группу и распространенных в растительном мире, являются ксилоза (содержится в стеблях и семенах), альфа-арабиноза (находится в камеди косточковых плодовых деревьев). Таким образом, распространение и биологическая роль углеводов в организме высших растений достаточно велики.

Что такое олигосахариды

Если остатки молекул моносахаридов, например, таких как глюкоза или фруктоза, связаны ковалентными связями, то образуются олигосахариды – полимерные углеводы. Роль углеводов в организме как растений, так и животных разнообразна. Особенно это касается дисахаридов. Наиболее распространены среди них сахароза, лактоза, мальтоза и трегалоза. Так, сахароза, иначе называемая тростниковым или свекловичным сахаром, содержится в растениях в виде раствора и запасается в их корнеплодах или стеблях. В результате гидролиза образуются молекулы глюкозы и фруктозы. Молочный сахар, лактоза, имеет животное происхождение. У некоторых людей наблюдается непереносимость этого вещества, связанная с гипосекрецией фермента лактазы, который расщепляет молочный сахар на галактозу и глюкозу. Роль углеводов жизнедеятельности организма разнообразна. Например, дисахарид трегалоза, состоящий из двух остатков глюкозы, входит в состав гемолимфы ракообразных, пауков, насекомых. Также он встречается в клетках грибов и некоторых водорослей.

Еще один дисахарид – мальтоза, или солодовый сахар, содержится в зерновках ржи или ячменя при их прорастании, представляет собой молекулу, состоящую из двух остатков глюкозы. Она образуется в результате распада растительного или животного крахмала. В тонком кишечнике человека и млекопитающих мальтоза расщепляется под действием фермента – мальтазы. При его отсутствии в панкреатическом соке возникает патология, обусловленная непереносимостью в продуктах питания гликогена или растительного крахмала. В этом случае используют специальную диету и добавляют в рацион питания сам фермент.

Сложные углеводы в природе

Они распространены очень широко, особенно в растительном мире, являются биополимерами и имеют большую молекулярную массу. Например, в крахмале она равна 800 000, а в целлюлозе – 1 600 000. Полисахариды отличаются между собой составом мономеров, степенью полимеризации, а также длиной цепей. В отличие от простых сахаров и олигосахаридов, которые хорошо растворяются в воде и имеют сладковатый вкус, полисахариды гидрофобны и безвкусны. Рассмотрим роль углеводов в организме человека на примере гликогена – животного крахмала. Он синтезируется из глюкозы и резервируется в гепатоцитах и клетках скелетных мышц, где его содержание в два раза выше, чем в печени. К образованию гликогена способны также подкожная жировая клетчатка, нейроциты и макрофаги. Другой полисахарид – растительный крахмал, является продуктом фотосинтеза и образуется в зеленых пластидах.

С самого начала человеческой цивилизации главными поставщиками крахмала были ценные сельскохозяйственные культуры: рис, картофель, кукуруза. Они до сих пор являются основой пищевого рациона подавляющего большинства жителей Земли. Именно поэтому так ценны углеводы. Роль углеводов в организме состоит, как мы видим, в их применении в качестве энергоемких и быстро усваиваемых органических веществ.

Существует группа полисахаридов, мономерами которых являются остатки гиалуроновой кислоты. Они называются пектинами и являются структурными веществами клеток растений. Особенно богаты ими кожура яблок, жом свеклы. Клеточные вещества пектины регулируют внутриклеточное давление – тургор. В кондитерской промышленности они используются как желеобразующие вещества и загустители при производстве высококачественных сортов зефира и мармелада. В диетическом питании применяются как биологически активные вещества, хорошо выводящие токсины из толстого кишечника.

Что такое гликолипиды

Это интересная группа комплексных соединений углеводов и жиров, находящихся в нервной ткани. Из неё состоит головной и спинной мозг млекопитающих. Гликолипиды встречаются также в составе клеточных мембран. Например, у бактерий они участвуют в межклеточных контактах. Часть этих соединений является антигенами (вещества, выявляющие группы крови системы Ландштейнера АБ0). В клетках животных, растений и человека, кроме гликолипидов, присутствуют и самостоятельные молекулы жиров. Они выполняют прежде всего энергетическую функцию. При расщеплении одного грамма жира выделяется 38,9 кДж энергии. Для липидов характерна также структурная функция (входят в состав клеточных мембран). Таким образом, эти функции выполняют углеводы и жиры. Их роль в организме исключительно велика.

Роль углеводов и липидов в организме

В клетках человека и животных могут наблюдаться взаимные превращения полисахаридов и жиров, происходящие в результате обмена веществ. Учеными-диетологами установлено, что излишнее потребление крахмалистой пищи приводит к накоплению жира. Если человек имеет нарушения со стороны поджелудочной железы в плане выделения амилазы или ведет малоподвижный образ жизни, его вес может сильно увеличиться. Стоит помнить, что богатая углеводами пища расщепляется в основном в двенадцатиперстной кишке до глюкозы. Она всасывается капиллярами ворсинок тонкого кишечника и депонируется в печени и мышцах в виде гликогена. Чем более интенсивный обмен веществ в организме, тем активнее он расщепляется до глюкозы. Затем она используется клетками как основной энергетический материал. Данная информация служит ответом на вопрос о том, какую роль играет углеводы организме человека.

Значение гликопротеидов

Соединения этой группы веществ представлены комплексом углевод + белок. Их еще называют гликоконъюгатами. Это антитела, гормоны, мембранные структуры. Новейшими биохимическими исследованиями установлено: если гликопротеиды начинают изменять свою нативную (природную) структуру, это приводит к развитию таких сложнейших заболеваний, как астма, ревматоидный артрит, рак. Роль гликоконъюгатов в метаболизме клетки велика. Так, интерфероны подавляют размножение вирусов, иммуноглобулины защищают организм от патогенных агентов. Белки крови также относятся к этой группе веществ. Они обеспечивают защитные и буферные свойства. Все вышеперечисленные функции подтверждает тот факт, что физиологическая роль углеводов в организме разнообразна и чрезвычайно важна.

Где и как образуются углеводы

Основные поставщики простых и сложных сахаров – это зеленые растения: водоросли, высшие споровые, голосеменные и цветковые. Все они содержат в клетках пигмент хлорофилл. Он входит в состав тилакоидов – структур хлоропластов. Российский ученый К. А Тимирязев изучил процесс фотосинтеза, в результате которого образуются углеводы. Роль углеводов в организме растения заключается в накоплении крахмала в плодах, семенах и луковицах, то есть в вегетативных органах. Механизм фотосинтеза достаточно сложен и состоит из серии ферментативных реакций, протекающих как на свету, так и в темноте. Глюкоза синтезируется из углекислого газа под действием ферментов. Гетеротрофные организмы используют зеленые растения в качестве источника пищи и энергии. Таким образом, именно растения являются первым звеном во всех трофических цепях и называются продуцентами.

В клетках гетеротрофных организмов углеводы синтезируются на каналах гладкой (агранулярной) эндоплазматической сети. Затем они используются как энергетический и строительный материал. В растительных клетках углеводы дополнительно образуются в комплексе Гольджи, а затем идут на формирование целлюлозной клеточной стенки. В процессе пищеварения позвоночных животных соединения, богатые углеводами, частично расщепляются в ротовой полости и желудке. Основные же реакции диссимиляции происходят в двенадцатиперстной кишке. В неё выделяется поджелудочный сок, содержащий фермент амилазу, расщепляющий крахмал до глюкозы. Как уже было ранее сказано, глюкоза всасывается в кровь в тонком кишечнике и разносится по всем клеткам. Здесь она используется как источник энергии и структурное вещество. Это объясняет, какую роль в организме играют углеводы.

Надмембранные комплексы гетеротрофных клеток

Они характерны для животных и грибов. Химический состав и молекулярная организация этих структур представлены такими соединениями, как липиды, белки и углеводы. Роль углеводов в организме – это участие в энергетическом обмене и построении мембран. В клетках человека и животных есть особый структурный компонент, называемый гликокаликсом. Этот тонкий поверхностный слой состоит из гликолипидов и гликопротеидов, связанных с цитоплазматической мембраной. Он обеспечивает непосредственную связь клеток с внешней средой. Здесь же происходит восприятие раздражений и внеклеточное пищеварение. Благодаря своей углеводной оболочке клетки слипаются друг с другом, образуя ткани. Это явление называется адгезией. Добавим также, что «хвосты» углеводных молекул находятся над поверхностью клетки и направлены в межтканевую жидкость.

Другая группа гетеротрофных организмов – грибы, также имеет поверхностный аппарат, называемый клеточной стенкой. В неё входят сложные сахара – хитин, гликоген. Некоторые виды грибов содержат также растворимые углеводы, например трегалозу, называемую грибным сахаром.

У одноклеточных животных, таких как инфузории, поверхностный слой – пелликула, также содержит комплексы олигосахаридов с белками и липидами. У некоторых простейших пелликула достаточно тонкая и не мешает изменению формы тела. А у других она утолщается и становится прочной, как панцирь, выполняя защитную функцию.

Клеточная стенка растений

Она также содержит большое количество углеводов, особенно целлюлозы, собранной в виде пучков волокон. Эти структуры формируют каркас, погруженный в коллоидный матрикс. Он состоит в основном из олиго- и полисахаридов. Клеточные стенки растительных клеток могут одревесневать. В этом случае промежутки между пучками целлюлозы заполняются другим углеводом – лигнином. Он усиливает опорные функции клеточной оболочки. Часто, особенно у многолетних древесных растений, наружный слой, состоящий из целлюлозы, покрывается жироподобным веществом – суберином. Он препятствует попаданию внутрь растительных тканей воды, поэтому нижележащие клетки быстро отмирают и покрываются слоем пробки.

Суммируя вышесказанное, мы видим, что в клеточной стенке растений тесно взаимосвязаны углеводы и жиры. Их роль в организме фототрофов трудно недооценить, так как гликолипидные комплексы обеспечивают опорную и защитную функции. Изучим разнообразие углеводов, характерных для организмов царства Дробянки. К нему относятся прокариоты, в частности бактерии. Их клеточная стенка содержит углевод – муреин. В зависимости от строения поверхностного аппарата бактерии разделяют на грамположительные и грамотрицательные.

Строение второй группы более сложное. Эти бактерии имеют два слоя: пластичный и ригидный. Первый содержит мукополисахариды, например муреин. Его молекулы имеют вид крупных сетчатых структур, образующих капсулу вокруг бактериальной клетки. Второй слой состоит из пептидогликана – соединения полисахаридов и белков.

Липополисахариды клеточной стенки позволяют бактериям прочно прикрепляться к различным субстратам, например, к зубной эмали или к мембране эукариотических клеток. Кроме этого, гликолипиды способствуют слипанию бактериальных клеток между собой. Таким путем образуются, например, цепочки стрептококков, грозди стафилококков, более того, некоторые виды прокариот имеют дополнительную слизистую оболочку – пеплос. Она содержит в своем составе полисахариды и легко разрушается под действием жесткого радиационного излучения или при контакте с некоторыми химическими веществами, например антибиотиками.

(PDF) ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОЭНЕРГЕТИКА Исправленное и дополненное издание

224

бы экранировать фосфаты головной части, можно было бы ожидать, что обе Фн группы

кардиолипина ведут себя одинаково и КЛ, при рН клетки, вел себя, как дианион. Недавние

исследования Sathappa и Alder (2016) вроде бы показывают это, подтверждая тем самым

более ранние работы на эту тему. Однако, в работе Haines (2009) приводится объяснение,

почему в одних случаях исследователи видели поведение КЛ, как дианиона с двумя

одинаковыми рКа для обоих Фн, а другие авторы видели большую разицу между рКа1 ≈ 2

и рКа2 ≈ 8, и поведение КЛ при рН клетки, как моноаниона. Это интересная и поучительная

история, которая показала, что сложные витральные эксперименты с искусственными

мембранами и производными КЛ, хотя и дают полезную информацию, но иногда

ошибочную, поскольку, как оказалось, поведение КЛ встроенного в биологическую

двуслойную мембрану сильно отличается от искусственных мембран. Кстати, недавние

эксперименты Sathappa и Alder (2016) проводились именно на искуственных мембранах,

которые по своим свойствам были далеки от биологических двуслойных мембран.

Но, как это часто случается в Природе, истина находится по-середине. Поэтому,

правильнее будет придерживаться точки зрения, что в наружном листке ВММ кардиолипин

представляет собой в митохондриях стабильный моновалентный анион при рН клетки 7.2

(в цитоплазме), предполагая, что вторая Фн группа диссоциирует только при очень

щелочном рН около 8.0. Это, кстати, нормальный физиологический рН матриксного

пространства. Обычная разница рН между цитоплазмой и матриксом составляет ≈ 1

единицу рН, или 60 мВ (Skulachev, 1992, 1994). Из этого следует, что со стороны

цитоплазмы (поверхность наружного листка ВММ) КЛ улавливает протоны и таким

образом трансформирует ΔpH в ΔΨ, усиливая заряд «+» (Haines, Dencher, 2002), а со

стороны матрикса КЛ ведет себя, как дианион, усиливая отрицательный заряд (АП).

Со стороны матрикса, кардиолипин также играет роль буфера (см. обзор Schlame, Ren,

2009). Очевидно, что при ΔpH более единицы, КЛ может уже функционировать, как

дианион, поскольку рН со стороны матрикса может быть выше рКа2. Нужно учитывать, что

заряды находятся непосредственно на поверхности мембраны. Впрочем, говорить о рН

матрикса, то есть внутренней части этого пространства, в митохондриях мозга и сердца

вряд ли можно, поскольку белки вместе с водой находятся в квазикристаллическом

состоянии. Никакой диффузии протонов и субстратов в самом объеме матрикса

практически нет. Однако, у самой поверхности ВММ, несущей заряд, существует несколько

слоев структурированной воды, и хотя количество протонов невелико, в сравнении с

межмембранным пространством, кардиолипин может эффективно улавливать протоны с

помощью отрицательно заряженных антен. В результате по обе стороны, непосредственно

у поверхности мембраны (т.е. раздела фаз), концентрация протонов может быть на

несколько порядков выше, независимо от рН в основном объеме компартмента (Haines,

2009). Эти примембранные протоны транспортируются в слое структурированной воды по

механизму Гротгуса в места, где Н+ используется для ферментной активности, а также

способствует образованию пергидроксильного радикала (HO2•), что может приводить к

Энергия клетки, Функции клетки | Изучайте науку в Scitable




Рисунок 5: Молекула АТФ

АТФ состоит из аденозинового основания (синего цвета), сахара рибозы (розового цвета) и фосфатной цепи. Высокоэнергетическая фосфатная связь в этой фосфатной цепи является ключом к потенциалу накопления энергии АТФ.

Конкретный энергетический путь, который использует клетка, во многом зависит от того, является ли эта клетка эукариотной или прокариотической.Эукариотические клетки используют три основных процесса для преобразования энергии, содержащейся в химических связях пищевых молекул, в более удобные для использования формы — часто богатые энергией молекулы-носители. Аденозин 5′-трифосфат, или АТФ, является наиболее распространенной молекулой переносчика энергии в клетках. Эта молекула состоит из азотистое основание (аденин), сахар рибозы и три фосфатные группы. Слово аденозин относится к аденину плюс сахару рибозе. Связь между вторым и третий фосфат представляет собой высокоэнергетическую связь (рис. 5).

Первым процессом эукариотического энергетического пути является гликолиз , что буквально означает «расщепление сахара». Во время гликолиза отдельные молекулы глюкозы расщепляются и в конечном итоге превращаются в две молекулы вещества, называемого пируватом ; поскольку каждая глюкоза содержит шесть атомов углерода, каждый образующийся пируват содержит всего три атома углерода. Гликолиз на самом деле представляет собой серию из десяти химических реакций, которые требуют ввода двух молекул АТФ. Этот вход используется для создания четырех новых молекул АТФ, что означает, что гликолиз приводит к чистому приросту двух АТФ.Также образуются две молекулы НАДН; эти молекулы служат переносчиками электронов для других биохимических реакций в клетке.

Гликолиз — это древний основной путь образования АТФ, который встречается почти во всех клетках, как у эукариот, так и у прокариот. Этот процесс, также известный как ферментация , происходит в цитоплазме и не требует кислорода. Однако судьба пирувата, образующегося во время гликолиза, зависит от того, присутствует ли кислород. В отсутствие кислорода пируват не может полностью окислиться до углекислого газа, поэтому образуются различные промежуточные продукты.Например, когда уровень кислорода низкий, клетки скелетных мышц полагаются на гликолиз для удовлетворения своих интенсивных энергетических потребностей. Эта зависимость от гликолиза приводит к накоплению промежуточного продукта, известного как молочная кислота, из-за которого мышцы человека могут чувствовать себя «в огне». Точно так же дрожжи, одноклеточные эукариоты, производят спирт (вместо углекислого газа) в условиях дефицита кислорода.

Напротив, когда кислород доступен, пируваты, образующиеся в результате гликолиза, становятся входными данными для следующей части энергетического пути эукариот.На этом этапе каждая молекула пирувата в цитоплазме попадает в митохондрию, где превращается в ацетил-КоА , двухуглеродный энергоноситель, а его третий углерод соединяется с кислородом и высвобождается в виде углекислого газа. В то же время также образуется переносчик NADH. Затем ацетил-КоА вступает в путь, называемый циклом лимонной кислоты , который является вторым основным энергетическим процессом, используемым клетками. Восьмиэтапный цикл лимонной кислоты генерирует еще три молекулы НАДН и две другие молекулы-носители: ФАДН ₂ и ГТФ (рис. 6, в середине).




Рисунок 6: Метаболизм в эукариотической клетке: гликолиз, цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование

Гликолиз происходит в цитоплазме. В митохондриях цикл лимонной кислоты происходит в митохондриальном матриксе, а окислительный метаболизм происходит на внутренних складчатых митохондриальных мембранах (кристах).

Третий основной процесс эукариотического энергетического пути включает электрон-транспортную цепь , катализируемую несколькими белковыми комплексами, расположенными во внутренней мембране митохондрий.Этот процесс, называемый окислительным фосфорилированием, переносит электроны от НАДН и ФАДН ₂ через мембранные белковые комплексы и, в конечном счете, к кислороду, где они соединяются с образованием воды. Когда электроны проходят через белковые комплексы в цепи, через митохондриальную мембрану формируется градиент ионов водорода или протонов. Клетки используют энергию этого протонного градиента для создания трех дополнительных молекул АТФ на каждый электрон, перемещающийся по цепи.В целом, комбинация цикла лимонной кислоты и окислительного фосфорилирования дает гораздо больше энергии, чем ферментация — в 15 раз больше энергии на молекулу глюкозы! Вместе эти процессы, протекающие внутри митохондиона, цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование, обозначаются как дыхание , термин, используемый для процессов, которые сочетают поглощение кислорода и производство углекислого газа (рис. 6).

Цепь переноса электронов в митохондриальной мембране не единственная, которая генерирует энергию в живых клетках.В растительных и других фотосинтезирующих клетках хлоропласты также имеют цепь переноса электронов, которая собирает солнечную энергию. Несмотря на то, что они не содержат митохондрии или хлоропласты, прокариоты имеют другие виды электрон-транспортных цепей в своих плазматических мембранах, которые также генерируют энергию.

Углеводы, белки и жиры. Нарушения питания

Белки состоят из единиц, называемых аминокислотами, соединенных вместе в сложные образования. Поскольку белки представляют собой сложные молекулы, организму требуется больше времени для их расщепления.В результате они являются гораздо более медленным и продолжительным источником энергии, чем углеводы.

Существует 20 аминокислот. Тело синтезирует некоторые из них из внутренних компонентов, но не может синтезировать 9 аминокислот, называемых незаменимыми аминокислотами. Их необходимо употреблять в пищу. Всем необходимы 8 из этих аминокислот: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Младенцам также нужен 9-й, гистидин.

Процент белка, который организм может использовать для синтеза незаменимых аминокислот, варьируется от белка к белку.Организм может использовать 100% белка яйца и высокий процент белка молока и мяса. Организм может использовать чуть меньше половины белка, содержащегося в большинстве овощей и злаков.

Организму необходим белок для поддержания и замены тканей, а также для функционирования и роста. Белок обычно не используется для получения энергии. Однако, если организм не получает достаточно калорий из других питательных веществ или из жира, хранящегося в организме, белок расщепляется на кетоновые тела, которые используются для получения энергии. Если потребляется больше белка, чем необходимо, организм расщепляет белок и откладывает его компоненты в виде жира.

В организме содержится большое количество белка. Белок, основной строительный материал в организме, является основным компонентом большинства клеток. Например, мышцы, соединительные ткани и кожа состоят из белка.

Взрослым необходимо потреблять около 60 граммов белка в день (0,8 грамма на килограмм веса или 10–15% от общего количества калорий). Взрослым, которые пытаются нарастить мышечную массу, нужно немного больше. Детям также нужно больше, потому что они растут. Людям, которые ограничивают калории, чтобы похудеть, обычно требуется большее количество белка, чтобы предотвратить потерю мышечной массы во время похудения.Пожилым людям может потребоваться более высокий уровень белка до 1,2 г/кг массы тела. Однако это количество является чрезмерным и потенциально вредным при определенных состояниях, таких как почечная недостаточность и почечная недостаточность. Исследования также показывают, что белок более насыщает (помогает людям чувствовать себя сытыми дольше), чем углеводы и жиры.

Дает ли белок энергию? | GoMacro

Белок дает вам энергию, помогая восстанавливать и строить ткани, но, в отличие от углеводов, белок — это скорее долгосрочная игра, чем быстрый заряд энергии.С более чем 10 000 белков в организме белок является ключом к поддержанию здорового уровня энергии и поддержанию здоровья на фундаментальном уровне.

Для чего организм использует белок?

Большинство людей знают, что белок является строительным материалом для мышц, но белок во многих его формах участвует почти во всех функциях организма. На самом деле каждая клетка нашего тела содержит белок!

Белки состоят из различных комбинаций аминокислот. Наше тело может производить многие из 20 аминокислот, которые могут образовывать белок, но девять аминокислот должны потребляться с пищей, которую мы едим.Продукты, содержащие все девять незаменимых аминокислот, такие как лебеда или гречка, называются «полноценными белками». Однако людям не нужна каждая аминокислота в каждом кусочке, который мы едим. Если в течение дня вы потребляете разнообразные аминокислоты, вы, скорее всего, будете потреблять достаточное количество пищевого белка для поддержания систем организма.

Несколько ключевых функций белков:

1. Строительство и ремонт. Наше тело использует аминокислоты для построения костей, мышц, кожи и даже волос и ногтей, а также для восстановления поврежденных тканей.
2. Транспортировка кислорода и питательных веществ. Транспортные белки переносят витамины, минералы и кислород по всему телу, что гарантирует, что ваше тело снабжается необходимой ему энергией. Некоторые белки также играют роль запаса, например, ферритин, который хранит железо.
3. Борьба с инфекцией. Белок помогает вырабатывать антитела, которые борются с болезнями и помогают нам оставаться здоровыми.
4. Регулирующие гормоны (некоторые). Группа гормонов под названием «белки и пептиды» состоит из цепочек аминокислот.Сюда входят инсулин, глюкагон, гормон роста человека и многое другое — все это стало возможным благодаря белкам!

Когда организм использует белок в качестве источника энергии?

Белок может метаболизироваться и использоваться в качестве источника энергии для организма, но это не «предпочтительный» источник энергии.

Наше тело работает эффективно, а углеводы являются нашим основным источником пищевой энергии, потому что они быстродействующие и легко расщепляются до пригодной для использования глюкозы.

Только небольшое количество углеводов (около 1200-2000 калорий) может храниться в печени и мышцах в виде гликогена, формы глюкозы, запасаемой для энергии. Таким образом, при отсутствии достаточного количества углеводов следующим предпочтительным источником энергии для нашего организма являются жиры.

Жиры более богаты энергией, чем углеводы, но они занимают больше времени, и организму труднее преобразовать их в полезную энергию. Это объясняет, почему через 60-90 минут тяжелой тренировки вы можете чувствовать себя так, словно «уперлись в стену», когда ваши запасы гликогена истощаются.

В обычных условиях наш организм использует белок только для получения небольшого количества ежедневной энергии. Белок предназначен для роста и восстановления и не может быть отложен, как жир и гликоген. В некоторых ситуациях, например, когда мы едим слишком мало калорий, ограничиваем углеводы или на более поздних этапах упражнений на выносливость, мышцы расщепляются на аминокислоты (строительные блоки белка) и превращаются в глюкозу, которую можно использовать в качестве топлива для мышц. тело и мозг.

В определенный момент попытка уменьшить жировые отложения за счет ограничения калорий или увеличения количества упражнений также означает жертвование некоторыми мышцами, поскольку организм работает, чтобы поддерживать уровень глюкозы на здоровом уровне.

Как белок дает вам энергию?

Как уже упоминалось, белок может дать нам энергию, когда организм превращает его в глюкозу, которую можно использовать в качестве энергии. Это особенно важно на более поздних стадиях интенсивных упражнений на выносливость, когда истощаются запасы гликогена — запаса энергии из глюкозы и углеводов.

Однако белок поддерживает здоровый уровень энергии многими другими, менее прямыми способами.

• Потребление белка вместе с углеводами, жирами и клетчаткой помогает поддерживать более стабильный уровень сахара в крови, чем потребление только углеводов.Добавление белка и жира в уравнение — например, добавление миндального масла и семян конопли в тост — замедляет пищеварение, помогая вам избежать скачка уровня сахара в крови и последующего падения энергии.
• Когда вы потребляете достаточное количество белка, вы можете наращивать и поддерживать мышечную массу, что помогает увеличить общий метаболизм.
• Белок поддерживает здоровье клеток, транспортируя питательные вещества и кислород, помогая вашему телу функционировать оптимально.
• Белок участвует в хранении железа. Низкий уровень железа связан с усталостью.
• Белок необходим для здорового уровня многих гормонов, многие из которых играют важную роль в обмене веществ и, следовательно, в уровне энергии.

Сколько энергии обеспечивает белок?

Один грамм белка содержит четыре калории — столько же, сколько грамм углеводов, но, как уже упоминалось, организм не может легко использовать его в качестве источника энергии. В обычный день белок обеспечивает около 5% дневной энергии. Во время напряженной деятельности, если запасы гликогена истощены, белок может обеспечить до 15% энергии.В общем, белок не является быстрым или эффективным источником топлива, и, поскольку он не может храниться, любой потребляемый белок, который не используется немедленно, превращается в жир для хранения.

Белок по-прежнему играет ключевую роль в поддержании здорового уровня энергии, поскольку он влияет на то, как мы усваиваем другие питательные вещества.

Протеиновые батончики GoMacro на ходу

Если вам нужен источник здорового растительного белка на ходу, протеиновые батончики GoMacro — отличный выбор. До 13 г белка, а также полезные жиры и углеводы — отличный способ поддержать вашу энергию для тренировки, долгого рабочего дня или чего-то другого.

Углеводы: MedlinePlus

Что такое углеводы?

Углеводы или углеводы — это молекулы сахара. Наряду с белками и жирами углеводы являются одним из трех основных питательных веществ, содержащихся в пищевых продуктах и ​​напитках.

Ваше тело расщепляет углеводы до глюкозы. Глюкоза, или сахар в крови, является основным источником энергии для клеток, тканей и органов вашего тела. Глюкоза может быть использована немедленно или сохранена в печени и мышцах для последующего использования.

Какие бывают виды углеводов?

Существует три основных типа углеводов:

• Сахара. Их также называют простыми углеводами, потому что они находятся в самой основной форме. Их можно добавлять в продукты, такие как сахар в конфетах, десертах, обработанных пищевых продуктах и ​​обычных газированных напитках. Они также включают виды сахара, которые естественным образом содержатся во фруктах, овощах и молоке.
• Крахмалы. Это сложные углеводы, состоящие из множества связанных вместе простых сахаров. Ваше тело должно расщеплять крахмалы на сахара, чтобы использовать их для получения энергии. Крахмалы включают хлеб, хлопья и макаронные изделия.Они также включают некоторые овощи, такие как картофель, горох и кукуруза.
• Волокно. Это также сложный углевод. Ваше тело не может расщепить большинство волокон, поэтому употребление в пищу продуктов, содержащих клетчатку, поможет вам чувствовать себя сытым и снизит вероятность переедания. Диеты с высоким содержанием клетчатки имеют и другие преимущества для здоровья. Они могут помочь предотвратить проблемы с желудком или кишечником, такие как запор. Они также могут помочь снизить уровень холестерина и сахара в крови. Клетчатка содержится во многих продуктах растительного происхождения, включая фрукты, овощи, орехи, семена, бобы и цельные зерна.

Какие продукты содержат углеводы?

Обычные продукты с углеводами включают:

• Зерновые, такие как хлеб, лапша, макароны, крекеры, крупы и рис
• Фрукты, такие как яблоки, бананы, ягоды, манго, дыни и апельсины
• Молочные продукты, такие как молоко и йогурт
• Бобовые, включая сушеные бобы, чечевицу и горох
• Закуски и сладости, такие как пирожные, печенье, конфеты и другие десерты
• Соки, обычные газированные напитки, морсы, спортивные напитки и энергетические напитки, содержащие сахар
• Крахмалистые овощи, такие как картофель, кукуруза и горох

В некоторых продуктах не так много углеводов, например, в мясе, рыбе, птице, некоторых видах сыра, орехах и маслах.

Какие виды углеводов мне следует есть?

Вам нужно есть углеводы, чтобы дать телу энергию. Но для вашего здоровья важно есть правильные виды углеводов:

• При употреблении злаков выбирайте в основном цельные, а не очищенные зерна:
  • Цельнозерновые продукты — это такие продукты, как цельнозерновой хлеб, коричневый рис, цельнозерновая мука и овсянка. Они содержат много питательных веществ, в которых нуждается ваш организм, таких как витамины, минералы и клетчатка. Чтобы выяснить, много ли в продукте цельного зерна, проверьте список ингредиентов на упаковке и посмотрите, не является ли цельное зерно одним из первых в списке.
  • Рафинированное зерно — это продукты, из которых были удалены некоторые части зерна. Это также удаляет некоторые питательные вещества, которые полезны для вашего здоровья.
• Ешьте продукты с большим количеством клетчатки. Этикетки с информацией о питании на обратной стороне упаковки продуктов питания сообщают вам, сколько клетчатки содержится в продукте.
• Старайтесь избегать продуктов с большим количеством добавленного сахара. Эти продукты могут содержать много калорий, но мало питательных веществ. Употребление слишком большого количества добавленного сахара повышает уровень сахара в крови и может привести к набору веса.Вы можете узнать, содержит ли еда или напиток сахар, взглянув на этикетку с информацией о питании на обратной стороне упаковки. Он говорит вам, сколько общего сахара и добавленного сахара содержится в этой еде или напитке.

Сколько углеводов мне нужно есть?

Не существует универсального количества углеводов, которое люди должны потреблять. Это количество может варьироваться в зависимости от таких факторов, как ваш возраст, пол, здоровье, а также от того, пытаетесь ли вы похудеть или набрать вес. В среднем люди должны ежедневно получать от 45 до 65% своих калорий из углеводов.На этикетках с информацией о питании дневная норма общего количества углеводов составляет 275 г в день. Это основано на ежедневном рационе в 2000 калорий. Ваша дневная норма может быть выше или ниже в зависимости от ваших потребностей в калориях и состояния здоровья.

Безопасно ли придерживаться низкоуглеводной диеты?

Некоторые люди садятся на низкоуглеводную диету, чтобы похудеть. Обычно это означает употребление от 25 до 150 г углеводов каждый день. Этот вид диеты может быть безопасным, но вам следует поговорить со своим лечащим врачом, прежде чем начинать ее.Одна из проблем с низкоуглеводными диетами заключается в том, что они могут ограничивать количество клетчатки, которую вы получаете каждый день. Их также может быть трудно поддерживать в течение длительного времени.

БИОДОТЭДУ

Захваченный солнечный свет Жизнь на этой планете нуждается в постоянном поступлении энергии, чтобы бороться с эффектами энтропии и вторым законом термодинамики.Наиболее распространенным источником этой энергии является солнце, где огромное количество лучистой энергии создается в печах ядерного синтеза. Крошечная часть этой лучистой энергии достигает этой планеты в виде света, где крошечная часть, крошечная часть этой энергии поглощается растениями и преобразуется из световой энергии в химическую энергию. Это процесс, называемый фотосинтезом . Пигменты в специальных клеточных органеллах улавливают кванты световой энергии и преобразуют их в электроны высокой энергии.Эти высокоэнергетические электроны, в свою очередь, используются для перемещения электронов в ковалентных связях в более высокое энергетическое состояние. В этом процессе атомы и связи в углекислом газе и воде перестраиваются и создаются новые молекулы. Кванты световой энергии используются для вытягивания электронов в ковалентных связях на более высокие энергетические уровни, где они стабильны и хранятся для будущего использования. В этом процессе образуются два важных молекулярных продукта; кислород , который выделяется в атмосферу, и 3-фосфоглицериновая кислота , удерживаемая внутри клеток.Все растения создают 3-фосфоглицериновую кислоту (3PG) в качестве первой стабильной химической молекулы в этом механизме захвата энергии. Эта простая трехуглеродная молекула затем используется для производства всех других видов углеводов, необходимых растению. Моносахариды производятся путем объединения и рекомбинации всех тех атомов углерода, которые сначала были захвачены в виде 3PG. Наиболее распространенным и универсальным из этих моносахаридов является глюкоза . Затем эта универсальная молекула играет множество ролей в жизни растений и животных, которые их едят. Источник энергии Основная роль молекулы глюкозы заключается в том, чтобы действовать как источник энергии; топливо. Растения и животные используют глюкозу как растворимую, легко распределяемую форму химической энергии, которая может «сгорать» в цитоплазме и митохондриях с выделением углекислого газа, воды и энергии. Затем эта энергия улавливается молекулой АТФ и используется для всего: от сокращения мышц до прокачки воды через клеточные мембраны. Отдельные молекулы сахара также могут быть присоединены к белкам и липидам для изменения их биологической роли в качестве ферментов, сигнальных молекул и компонентов мембран. Очень часто добавление одной или нескольких молекул сахара делает молекулу-реципиент более растворимой. Глюкоза (и другие моносахариды) очень гидрофильны («любят воду»), и это может быть проблемой. Чистые моносахариды, такие как глюкоза, притягивают воду. Любое растение (или животное), пытающееся накапливать большое количество глюкозы, будет иметь серьезные проблемы с осмосом.Клетки, содержащие большое количество молекул глюкозы, будут постоянно бороться с непрекращающимся движением воды снаружи клетки внутрь. Осмотическое давление было бы настолько велико, что даже за их защитными стенками растительные клетки с трудом могли бы функционировать. Одним из способов решения этой проблемы является превращение моносахаридов в полисахариды. Эти более крупные молекулы не имеют такого большого осмотического давления и, следовательно, могут храниться с большей безопасностью и меньшими проблемами. Полисахариды Хотя растительные и животные клетки производят большое количество различных полисахаридов, для всех видов ролей преобладающими являются те, которые производятся из глюкозы. Целлюлоза представляет собой полимер моносахаридов глюкозы, который растения используют в качестве основного строительного материала. Нити целлюлозы связаны водородными связями в жгуты большой прочности и гибкости.Они используются растениями, чтобы окружить каждую клетку таким образом, чтобы защитить их от эффектов осмоса, а также придать им форму и форму. Однако каждая клеточная стенка растения — это больше, чем просто инертная коробка. Толщиной около 0,5 мкм, это комплекс чистой целлюлозы (от 40% до 60%), аналогичного полисахарида из пентозных сахаров и специального связующего вещества, называемого лигнином. По мере того, как клетки растут, расширяются, сжимаются или изменяют свою форму, стенка адаптируется и модифицируется соответствующим образом, а когда клетка делится, между дочерними клетками образуется новая стенка. Подобный целлюлозе материал, называемый хитином, используется насекомыми и членистоногими для придания жесткости и придания формы их внешнему экзоскелету, а другие сложные полисахариды используются у животных в тех местах, где необходима прочность на растяжение. Крахмал представляет собой полимер альтернативного аномера глюкозы и используется растениями как способ хранения глюкозы. Это главный резерв энергии, который можно быстро мобилизовать по мере необходимости. Клетки большинства растений хранят запасы крахмала в виде крошечных гранул.Внутри этих гранул два вида крахмала; амилоза и амилопектин , которые отличаются друг от друга количеством разветвлений в молекуле. Многие растения также имеют специализированные области хранения крахмала, в которых паренхиматозных клеток обрабатывают и упаковывают молекулы крахмала для длительного использования. Клубни, такие как картофель, и семена с их ценными зародышами представляют собой растительные структуры с высокой концентрацией накопленного крахмала. Подвижные животные, такие как люди, точно так же нуждаются в запасах энергии. Небольшое количество этих запасов находится в форме амилопектиноподобной молекулы, называемой гликогеном , которая содержится в печени и некоторых мышцах. Однако углеводы, такие как крахмал или гликоген, производят только около 4 килокалорий энергии на грамм веса, примерно столько же, сколько белок. В то время как такая эффективность хороша для растений (которым не нужно двигаться), этого недостаточно для животных с их более высокими метаболическими потребностями.Липиды хранят около 9 килокалорий энергии на грамм, что почти в два раза больше, чем углеводы, поэтому они являются предпочтительным топливом для организма животных. Глюкоза имеет одно большое преимущество: она растворима в воде и крови и, таким образом, легко распределяется по организму. Животные используют этот простой моносахарид в качестве портативного источника мгновенной энергии, добавляя и высвобождая его из печени, когда это необходимо. Людям требуется около 2-3000 килокалорий энергии в день (24 часа). Когда это возможно, люди стараются есть и переваривать пищу с высокой калорийностью, такую ​​как мясо и липиды. Но такая еда встречается редко, и ее трудно найти (или поймать!). Растения являются гораздо более доступным (и их легко поймать!) источником пищи и, следовательно, необходимой нам энергии. Таким образом, углеводы из растений обеспечивают до 80% наших энергетических потребностей каждый день. В зависимости от диеты человека крахмал может составлять 30-50% этих углеводов, но в некоторых регионах мира, где рис является основным источником крахмала, он может составлять до 100% потребляемых углеводов. Интересно, что целлюлоза не переваривается большинством животных, включая человека. Поэтому травоядные животные, такие как коровы, должны вступать в партнерские отношения с микроорганизмами, которые могут разрушать связи между молекулами глюкозы в целлюлозе. Если бы не это партнерство, они бы голодали. BIO точка EDU © 2004, профессор Джон Бламир

Углеводы – обзор | Темы ScienceDirect

7.1 Введение

Углеводы образуют наиболее распространенные органические соединения в биосфере и являются основными составляющими большинства фруктов, овощей, бобовых и зерновых культур. Углеводы также присутствуют у животных, но в меньших количествах. Термин «углеводы» охватывает большое количество нейтральных химических соединений, образованных атомами углерода, кислорода и водорода в пропорциях, которые почти всегда соответствуют эмпирической формуле (СН ₂ 0)n, где n равно 3 и более. Углеводы как группа содержат сахара, полигидроксиальдегиды, кетоны, спирты и кислоты, их простые производные и любые соединения, которые могут гидролизоваться до них.Углеводы можно условно разделить на сахара и несахара. Простейшие сахара — моносахариды, которые подразделяются на подгруппы — триозы (С ₃ Н ₆ О ₃ ), тетрозы (С ₄ Н ₈ О ₄ ), пентозы (2 5 900 25 ). H ₁₀ O ₅ ), гексозы (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) и гептозы (C ₇ H ₁₄ ) в зависимости от количества присутствующих 90 _{O 90 атомов углерода 9024 7} в молекуле.Полисахариды, также называемые гликанами, представляют собой полимеры моносахаридов, связанные друг с другом с отщеплением одной молекулы воды в каждой связи с образованием ди-, три-, тетра- или полисахаридов, содержащих соответственно 2, 3, 4 или даже до 10 моносахаридных звеньев, связанных гликозидными связями. Когда более 10 единиц моносахаридов соединены вместе гликозидными связями, их также называют несахарами, примерами которых являются гликаны, целлюлоза, гликоген, пектин и лигнин. Полисахариды могут иметь прямые или разветвленные цепи и подразделяются на две группы: гомогликаны, которые содержат моносахаридную единицу только одного типа, и гетерогликаны, которые при гидролизе дают смеси моносахаридов и производных.Есть также некоторые соединения, содержащие углеводы в сочетании с неуглеводными молекулами, такими как гликолипиды и гликопротеины.

Хотя существует большое количество «углеводов», лишь немногие из них обеспечивают питательную ценность в кормах для животных. К ним относятся в основном гексозы (глюкоза), дисахариды, такие как мальтоза, сахароза или лактоза, образованные из двух молекул гексозы, и некоторые гомополисахариды, включая крахмал и гликоген. Другие углеводы могут играть второстепенную или даже отрицательную роль в питании: сюда входят ферментируемые углеводы и клетчатка (рис.7.1).

Рисунок 7.1. Классификация/категории пищевых углеводов наземного растительного происхождения. NDF – нейтральное детергентное волокно; ADF – кислотно-детергентное волокно; Углевод. это углеводы. Пунктирные стрелки указывают на то, что существуют различия в том, какой тип углеводов включается в различные категории, что может быть связано с различиями в определении (например, является ли лигнин углеводом или нет) и аналитическим методом. Адаптировано из данных Национального исследовательского совета (NRC) 2011.

«Крахмал» представляет собой глюкан и присутствует во многих растениях в качестве резервного углевода и хранилища энергии.Больше всего его в семенах, плодах, клубнях и корнях. Крахмалы встречаются в природе в виде гранул, построенных концентрическими слоями, размер и форма которых различаются у разных растений. Хотя глюкан является основным компонентом гранул крахмала, они также могут содержать некоторые другие второстепенные компоненты, такие как белок, жирные кислоты и соединения фосфора. Крахмалы различаются по своему химическому составу и, за исключением редких случаев, представляют собой смеси двух структурно различных полисахаридов, амилозы и амилопектина, пропорции которых могут варьироваться в зависимости от источника.Амилоза имеет в основном линейную структуру и состоит из длинных неразветвленных цепочек глюкозных звеньев, связанных между атомом углерода 1 одной молекулы и атомом углерода 4 соседней молекулы (α1 ​​→ 4 связи). Амилопектин сильно разветвлен и содержит связи α1 → 4, а также большое количество связей α1 → 6. В большинстве крахмалов амилопектин является основным компонентом, составляющим около 70–80% от общего количества. Целлюлоза — самый распространенный углевод в царстве растений, образующий фундаментальную структуру клеточных стенок растений, где целлюлоза тесно связана с другими компонентами, такими как гемицеллюлозы и лигнин.Целлюлоза отличается от крахмалов связями β1 → 4. Другие структурные полиозиды, такие как пептидогликан в бактериях и хитин в животном мире или в грибах, аналогичны целлюлозе по их β1→4 связям. Частными случаями являются ламинарины из водорослей, где связи относятся к типу β1 → 3.

В клетках животных основной формой хранения углеводов является «гликоген», который содержится в печени, мышцах и некоторых других тканях и играет важную роль в энергетическом обмене. Гликоген на самом деле является общим термином, используемым для описания группы сильно разветвленных полисахаридов, сходных по структуре с амилопектином.Молекулярная масса молекул гликогена может сильно различаться в зависимости от вида, ткани и физиологического состояния животного. Гликоген может быстро мобилизоваться в организме животного в условиях, требующих мобилизации глюкозы, таких как физическая нагрузка и стресс.

Различие между α и β позволяет разделить полимеры глюкозы на две основные категории — доступные углеводы и волокна, — но существуют также перевариваемые дисахариды со связями β1 → 3, такие как лактоза или другие неперевариваемые олигосахариды, такие как α-галактозиды (табл. 7.1). Иногда называемые соединениями целлюлозы, соединениями клеточных стенок растений, «волокнами» включают углеводы различной степени сложности, но никогда не получали удовлетворительного определения. Устойчивый крахмал определяется как сумма крахмала и продуктов разложения крахмала, не всасывающихся в тонком кишечнике (Asp et al., 1996). Доступными углеводами являются те, которые гидролизуются ферментами желудочно-кишечного тракта до моносахаридов, всасываются в тонком кишечнике и поступают по путям углеводного обмена.Неперевариваемые углеводы не гидролизуются пищеварительными ферментами, но могут частично ферментироваться бактериями в кишечнике с образованием короткоцепочечных жирных кислот, которые могут всасываться и пополнять потребности организма в энергии. Молекулы амилозы и амилопектина гидролизуются в мальтозу с помощью α-амилазы, а остатки гидролиза, такие как мальтоза и короткоцепочечные декстрины (которые являются промежуточными продуктами гидролиза либо крахмала, либо гликогена и растворимы в воде), гидролизуются мальтазой и сахаразой. -изомальтаза.

Таблица 7.1. Классификация различных типов углеводов (жирным шрифтом признано, что они играют пищевую роль).

₃ ) ₃ ) ₃ ) ₃ ) _{Glyceraldehyde, DihydroxyaceTone}

_{18 H 32 O 16 ) 16 )}

^A

Моносахариды		3 9002 9002 6 o 3 )
Tetroses (C 4 H 6 O 4 )	Эритроза
Пентозы (C 5 H 10 O 5 )	Рибоза.Арабиноза., ксилоза …
гекс 2 6 H 12 O 6 ) 6 ) 6 ) 6 ) 6 ) 6 ) 9002 ) 6 ) 9002 ) 9002 ) 9002 глюкоза, галактоза, манноза, фруктоза
Олигосахариды
Дизахариды (C 12 H 22 OU)	Мальтосут (2 глюкоза )
	SACCHAROSE или сахароза (глюкоза + фруктоза)
	Lactose ( глюкоза + галактоза) A A
Raffinose (галактоза + глюкоза + фруктоза)
тетрасахариды (C 24 H 42 O 21 )	Стахиоза (2-галактоза + глюкоза + фруктоза)
Пентасахариды (C 30 H 52 O 26 ) 26 )	Verbascose (3 галактозы + глюкоза + фруктоза)
гомополисахариды	Pentosanes A
		гексосаны: крахмал, гликоген , целлюлоза A , laminarine а
		Fructosanes: инулин б
		Galactanes
		Mannanes
гетерополисахариды	пектин, гемицеллюлоза , мукополисахариды
Другие
хитин	(Полимер N -ацетил-глюкозамин)

Наземные животные потребляют большое количество крахмала в составе зерна злаков, побочных продуктов злаков и клубней.В случае водных организмов естественная пища для рыб или креветок с низким содержанием, а иногда и вовсе лишена углеводов растительного происхождения, но может содержать хитин, обнаруженный у ракообразных. Что касается углеводов в питании рыб, учитывая трофический уровень (>2,5) всех выращиваемых рыб и ракообразных (Duarte et al., 2009), на самом деле трудно сказать, является ли данный вид «плотоядным, травоядным или всеядным». пищевые привычки. С этимологической точки зрения, а также некоторых определений плотоядности, подразумевающих опору на диету, состоящую не менее чем на 70% из животных тканей (Schermerhorn, 2013), мы вряд ли можем сказать, что какой-либо вид рыб или креветок является плотоядным.В условиях ведения сельского хозяйства, хотя наличие углеводов/сахаров в рационе не считается обязательным для рыбы или креветок, они вносят значительный вклад в качестве источника усвояемой энергии (DE). В отсутствие углеводов обычно происходит повышенное использование других макроэлементов в качестве источника энергии.

Биохимики открыли сигнальный путь, связывающий преобразование энергии с делением клеток — ScienceDaily

Когда клетка делится, она проходит через последовательность сложных событий.Как электростанции клетки, митохондрии являются основным источником энергии для этих процессов: они превращают пищу в энергию, которую клетка может использовать. Вместе с немецко-французской исследовательской группой биохимик из Фрайбурга доктор Анжелика Харбауэр и профессор биохимии из Фрайбурга Крис Мейзингер обнаружили сигнальный путь, который связывает две ключевые задачи — деление клеток и преобразование энергии. Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Science. В будущем их работа может помочь ученым лучше понять образование опухолей.

Когда клетка делится, ее генетическая информация копируется и распределяется между образующимися дочерними клетками в ходе сложного процесса, известного как митоз. Этот процесс контролируется особым видом белков, так называемыми циклинзависимыми киназами. Как следует из их названия, эти белки регулируются циклинами. Это другие белки, которые периодически образуются и вновь распадаются в ходе различных фаз клеточного цикла. Митохондрии являются основным источником энергии для всех этих процессов.

В экспериментах с пекарскими дрожжами Харбауэр обнаружил, что циклинзависимая киназа фосфорилирует митохондриальный белок в начале митоза, что означает, что киназа модифицирует белок для его активации. Митохондриальный белок является компонентом белковых входных ворот митохондрий: он импортирует почти все белки, которые выполняют функцию в митохондриях. Как продемонстрировал Harbauer, зависимая от клеточного цикла модификация белковых входных ворот приводит к повышенному импорту белков.Это улучшает работу митохондрий в их роли электростанций клетки, тем самым гарантируя наличие достаточного количества энергии для такого сложного события, как деление клетки. Если эта модификация входных ворот белка больше не может происходить, процесс клеточного деления и, в конечном счете, также рост замедляются.

«Мы также находим модификацию, обнаруженную у дрожжей у людей. Таким образом, вполне вероятно, что этот новый сигнальный путь также связывает работу клеточных электростанций и клеточное деление в клетках человека», — говорит Мейзингер, который теперь планирует проанализировать эти механизмов в опухолевых тканях.Производительность клеточных электростанций сильно снижается при многих формах рака. Таким образом, недавно открытый сигнальный путь может быть ключом к выяснению взаимосвязи между нерегулируемым делением клеток и митохондриями.

Крис Майзингер — руководитель исследовательской группы в Институте биохимии и молекулярной биологии и член Центра передового опыта BIOSS по изучению биологических сигналов. Анжелика Харбауэр — член исследовательской группы Мейзингера в Институте биохимии и молекулярной биологии.

Источник истории:

Материалы предоставлены Albert-Ludwigs-Universität Freiburg . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт