роль белков в жизни клетки
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.
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.
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).
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.
Белки – основа пищи
А. В. Гроздова, главный редактор журнала «Практическая диетология»
Слово «белок» в переводе с греческого означает «первое, важное». И это неспроста. Белки – основной материал, из которого великий архитектор – природа – строит жизнь. Сама жизнь – это форма существования белковых тел. Ибо каждая клетка живого организма содержит белки, которые служат основным пластическим материалом, из которого строятся ткани человеческого организма. Он делает возможным основные проявления жизни: пищеварение, обмен веществ, сократимость мышц, раздражимость тканей, способность к росту, размножение и даже высшую форму движения материи – мышление.
Важным элементом рационального питания служит его белковая полноценность. Проявление в организме биологических свойств различных компонентов пищи, особенно витаминов, происходит наиболее полно только на фоне достаточного белкового питания. Процессы синтеза в организме также находятся в зависимости от уровня белкового питания. Так, синтез фосфатидов, играющих важную роль в нормализации жирового и холестеринового обмена, ограничивается или полностью прекращается при недостатке белков в питании.
В организме человека постоянно отмирает и распадается множество клеток. Для того чтобы построить новые клетки взамен старых, опять-таки нужен строительный материал, и прежде всего белок. Из белка строится не только цитоплазма клеток, но и ферменты гормоны и другие биологически активные вещества, регулирующие обмен веществ.
Так, недостаток белка в питании приводит к резкому отставанию развития ребенка и значительным нарушениям в здоровье взрослых: падает трудоспособность, понижается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям.
Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!
Что внутри?
В состав белковой молекулы входит несколько основных химических элементов – углерод, водород, кислород, азот, а также сера, фосфор и некоторые другие. Несмотря на это, молекулы белков сложны и бесконечно разнообразны, как разнообразны проявления жизни.
Есть в строении белков одно общее: они состоят из аминокислот. Всего в состав молекул белка их входит 20 наименований. Большая часть аминокислот может образовываться в организме человека из других аминокислот. Такие аминокислоты называют заменимыми.
Однако десять аминокислот не могут синтезироваться (образовываться) в организме, поэтому они называются незаменимыми. Это лизин, лейцин, изолейцин, треонин, триптофан, валин, метионин, фенилаланин, цистеин, аргинин. Они должны обязательно поступать готовыми с пищей и в таких количествах и соотношениях, как это необходимо нам для построения белков нашего тела.
На основе многолетних исследований Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила идеальное соотношение незаменимых аминокислот в 1 г пищевого белка (см. табл. № 1). В этот перечень включены и две заменимые АК – цистин и тирозин, так как они могут в известной степени восполнять недостаток незаменимых АК – метионина и фенилаланина.
Источники белка
Больше всего белка содержится в продуктах животного происхождения: в сыре (около 25 г на 100 г продукта), в мясе и рыбе (16–20 г), в яйцах (13 г), в твороге (14 г).
Содержатся белки и в продуктах растительного происхождения (преобладают они в горохе и фасоли [22–23 г]). Однако в большинстве растительных белков заметно не хватает одной или двух незаменимых аминокислот. Так, белок пшеницы содержит лишь половину требуемого лизина, а в белке картофеля или гороха недостает примерно трети метионина и цистина. Кроме того, растительные белки хуже усваиваются: не на 95–96 %, как белки мяса, рыбы, яиц, молока, а лишь на 80 % (овощи) и даже на 70 % (бобовые, картофель). Неполноценными считаются белки круп и хлеба.
Вот почему современная наука о питании предостерегает от увлечения вегетарианством. Длительное употребление растительной пищи неизбежно ведет к дисбалансу аминокислот, что отрицательно сказывается на многих функциях организма, в том числе на умственной деятельности.
Оказывается, что такой вполне доступный продукт, как рыба, имеет более высокое содержание незаменимой аминокислоты – лизина, чем даже яичный белок. Среднее содержание лизина в рыбных продуктах в 8 раз выше, чем в хлебе. Характерно, что в белках рыбы содержание лизина повышается к моменту ее нереста, причем оно выше у самцов, чем у самок. Высокое содержание лизина делает рыбные продукты весьма ценным добавлением, например, к хлебу.
Исключительное место среди незаменимых аминокислот занимает метионин. Он предупреждает и лечит атеросклероз, регулирует деятельность надпочечников. Суточная потребность человека в метионине составляет 2,2 г. «Королем метионина» назвал академик А. А. Покровский творог. «Королевой метионина» можно назвать рыбу. Судите сами: в 100 г творога содержится 495 мг метионина, а в 100 г трески – 480 мг.
Для удовлетворения потребности организма человека в таких аминокислотах, как лизин, изолейцин, валин и триптофан, ему необходимо употреблять в пищу 200–300 г рыбы, а для удовлетворения потребности в лейцине и метионине – почти 800 г.
Что важнее?
Вернемся к вопросу, волнующему ученых многие десятилетия: каким белкам следует отдавать предпочтение – животным или растительным. Доказано, что человеку полезно чередовать в рационе питания и мясо, и рыбу, и растительную пищу. Люди же, питающиеся главным образом растительной пищей, лишают тем самым свой организм жизненно необходимых веществ – белков.
Наиболее приемлемый вариант – сочетание животных и растительных белков. По мнению авторов научно-популярной литературы о кулинарном искусстве Н. И. Ковалева и В. В. Усова, биологически ценным является сочетание мяса с картофелем (70:30), мяса с гречневой кашей (50:50). В среднем доля животных белков должна составлять для взрослого человека 55 %. Знание биологической ценности различных продуктов позволяет их комбинировать. Так, например, гречневая крупа содержит белок, в котором мало некоторых важных для организма аминокислот, но при употреблении гречневой каши с молоком этот недостаток восполняется. Еще меньше нужных аминокислот имеется в белках пшена, но если в суточном пищевом рационе человека содержатся мясо, картофель, сыр и другие продукты, то в результате получается смесь белков, удовлетворяющая потребности организма.
Не стоит забывать еще один не менее важный фактор приема пищи, обогащенной белком, – это время приема пищи. Установлено, что один белок тем лучше дополняет другой, чем меньше разрыв во времени между приемом пищи, их содержащей. Если человек съедает бутерброд, состоящий из одной части сыра и трех частей хлеба, то биологическая ценность белков в этом случае будет составлять около 76 %. Если эти же продукты съесть не одновременно, а друг за другом – сначала хлеб, затем сыр (или наоборот), то биологическая ценность их белков составит всего лишь 67 %.
Кулинарными изделиями, удачными по сочетанию белков, являются также бутерброды с мясом, вареники и ватрушки с творогом, пирожки с мясом или рыбой, супы молочные с лапшой и ряд других блюд.
Каша – мать наша
С точки зрения содержания белков определенный интерес представляет каша, хотя белки большинства круп относятся к неполноценным. В народе не зря говорят, что каша – мать наша.
Однако не всякая каша ценна для питания. Например, о гречневой говорят обычно, что она «сама себя хвалит». Это действительно так: по количеству белка и по его аминокислотному составу она стоит на одном из первых мест среди других крупяных блюд. Правда, и овсяная каша в этом отношении не уступает гречневой. Менее ценны по составу белков каши из ячменных круп (ячневой, перловой) и пшена. Если утилизация белка гречневой каши равна 45 %, то овсяной – 44 %, риса – 41 %, манной – 38 %, пшена – 32 %.
Но, оказывается, суть заключается не только в биологической ценности круп. Надо еще уметь варить кашу. Дело это вроде бы на первый взгляд нехитрое. Все знают, что особенно вкусной получается каша, сваренная на молоке. Однако такой способ приготовления имеет свои негативные стороны. Парадокс заключается в том, что молоко содержит сахар (лактозу), который при высокой температуре вступает в реакцию с аминокислотами белков круп, т. е. попросту «блокирует» их и снижает тем самым степень утилизации белка в организме. В результате теряется до 50 % самых ценных аминокислот – лизина и метионина. При этом потери их возрастают по мере увеличения продолжительности нагревания каши. Ну а если уж захочется варить на молоке, то для приготовления жидких и вязких каш с молоком надо крупу сначала довести до готовности в кипящей воде, а потом уже добавлять в кашу молоко.
Для того чтобы белки молока обогатили белки гречневой и овсяной круп, соотношение крупы и молока должно быть соответственно 60 и 220 г. А вот белки пшенной или перловой круп становятся более ценными, если их комбинировать с белками куриных яиц. Для этого надо вначале сварить пшенную или перловую рассыпчатую кашу, а затем заправить ее маслом и посыпать рублеными, сваренными вкрутую яйцами.
Точно так же биологическая ценность смеси белков (1 часть молока и 3 части картофеля) при одновременном их потреблении составляет 86 %, а при разновременном – 81%.
Примером такого же сложного, многокомпонентного блюда с высокой утилизацией белка могут служить тушеные блюда из мяса с овощами (говядина духовая, рагу и др.). При этом выяснилась очень любопытная особенность этих блюд: если мясо тушить или варить вместе с овощами, то усвояемость белков будет выше и утилизируются они организмом лучше, чем при тушении или варке мяса и овощей отдельно.
В статье использованы материалы книг: «Рассказы о тайнах домашней кухни» (Н. И. Ковалев, В. В. Усов, М., 1991 г.), «Рассказы о русской кухне» (Н. И. Ковалев, М., 1992 г.), «Технология приготовления пищи» (Н. И. Ковалев, М. Н. Куткина, В. А. Кравцова, М., 2008 г.).
Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!
Основные функции белков в клетке
Благодаря сложности, разнообразию форм и состава, белки играют важную роль в жизнедеятельности клетки и организма в целом.
Белок — это отдельный полипептид или агрегат нескольких полипептидов, выполняющий биологическую функцию.
Полипептид — понятие химическое. Белок — понятие биологическое.
В биологии функции белков можно разделить на следующие виды:
1. Строительная функция
Белки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур. Например:
2. Транспортная функция
Некоторые белки способны присоединять различные вещества и переносить их к различным тканям и органам тела, из одного места клетки в другое. Например:
Белки транспортируют в крови катионы кальция, магния, железа, меди и другие ионы.
3. Регуляторная функция
Большая группа белков организма принимает участие в регуляции процессов обмена веществ. Гормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например:
4. Защитная функция
5. Двигательная функция
6. Сигнальная функция
7. Запасающая функция
8. Энергетическая функция
9. Каталитическая (ферментативная) функция
Ферменты, или энзимы, — особый класс белков, являющихся биологическими катализаторами. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью. Вещество, на которое оказывает свое действие фермент, называют субстратом.
Ферменты можно разделить на две группы:
10. Функция антифириза
11. Питательная (резервная) функция.
Решай задания и варианты по биологии с ответами