Значение и функции белков. Белки – их роль в организме человека и на сколько они важны в спорте

Белки являются важнейшими химическими соединениями, без которых жизнедеятельность организма была бы невозможной. Из белков состоят ферменты, клетки органов, тканей. Они отвечают за обменные, транспортные и многие другие процессы, проходящие в человеческом теле. Белки не могут накапливаться «про запас», поэтому должны регулярно поступать в организм. Особенное значение они имеют для людей, занимающихся спортом, ведь белки регулируют двигательные функции организма, ответственны за состояние мышц, сухожилий, костей.

Белки – это высокомолекулярные сложные органические соединения, состоящие из остатков аминокислот, соединённых особым образом. У каждого белка своя индивидуальная последовательность аминокислот, своё расположение в пространстве. Важно понимать, что белки, поступающие в организм, не усваиваются им в неизменной форме, они расщепляются до аминокислот и с их помощью организм синтезирует свои белки.

В образовании белков принимают участие 22 аминокислоты, 13 из них может превращаться одна в другую, 9 – фенилаланин, триптофан, лизин, гистидин, треонин, лейцин, валин, изолейцин, метионин – являются незаменимыми. Недостаток поступления в организм незаменимых кислот недопустим, это приведёт к нарушению жизнедеятельности организма.

Важен не только факт поступления белка в организм, но и то, из каких аминокислот он состоит!

Биосинтез белка – образование в организме нужных белков из аминокислот путём их соединения особенным видом химической связи – полипептидной цепочкой. Информацию о структуре белков хранит ДНК. Собственно синтез происходит в специальной части клетки, называемой рибосомой. Информацию от нужного гена (участка ДНК) к рибосоме передаёт РНК.

Поскольку биосинтез белка многостадиен, сложен, использует информацию, заложенную в основе человеческого существования – ДНК, то химический его синтез является трудной задачей. Учёные научились получать ингибиторы некоторых ферментов и гормонов, однако важнейшей научной задачей является получение белков с помощью генной инженерии.

Функции белков в организме

Представленная квалификация условна, ведь часто один и тот же белок выполняет несколько функций:

Структурная

Белок входит в состав частей органелл и цитоплазмы любой клетки человеческого организма. Белки соединительной ткани отвечают за состояние волос, ногтей, кожи, сосудов, сухожилий.

Ферментативная функция

Все ферменты являются белками.
Но вместе с тем, имеются экспериментальные данные о существовании рибозимов, т.е. рибонуклеиновой кислоты, обладающей каталитической активностью.

Каталитическая

Почти все 3000 ферментов, известные человечеству, состоят из белка. Большинство из них участвует в процессах расщепления пищи на простые составляющие, они же отвечают за доставку энергии к клеткам.

Рецепторная функция

Эта функция заключается в избирательном связывании гормонов, биологически активных веществ и медиаторов на поверхности мембран или внутри клеток.

Гормональная

Гормоны представлены белками, они отвечают за регулирование сложных биохимических реакций человеческого организма.

Транспортная

Транспортная функция специального белка крови – гемоглобина. Благодаря этому белку осуществляется доставка кислорода от лёгких к органам и тканям организма.

Защитная

Заключается в деятельности белков иммунной системы, называемых антителами. Именно антитела стоят на страже здоровья организма, защищая его от бактерий, вирусов, ядов, позволяют крови образовывать сгусток на месте открытой раны.

Сигнальная функция белков заключается в передаче сигналов (информации) между клетками.

Сократительная

Любое движение человека – сложная сбалансированная работа мышц. За слаженное сокращение мышц отвечают специальные белки миозин и актин.

Источники белков: животные и растительные белки

Источники белка животного происхождения:

рыба;
птица;
мясо;
молоко;
творог (подробнее: );
сыворотка;
сыры;
яйца.

Источники белка растительного происхождения:

бобовые – соя, фасоль, чечевица;
орехи;
картофель;
крупы – манка, пшено, перловка, гречка.

Нормы белка для взрослого человека

Потребность человеческого организма в белке напрямую зависит от его физической активности. Чем больше мы двигаемся, тем более быстро протекают в нашем организме все биохимические реакции. Людям, которые регулярно тренируются, требуется белка почти вдвое больше, чем среднестатистическому человеку. Недостаток белка для людей, занимающихся спортом опасен «иссушением» мышц и истощением всего организма!

В среднем норма белка для взрослого человека рассчитывается исходя из коэффициента 1 г белка на 1 кг веса, т. е. примерно 80–100 г для мужчин, 55–60 г для женщин. Спортсменам-мужчинам рекомендуется увеличивать количество потребляемого белка до 170–200 г в сутки.

Правильное белковое питание для организма

Правильное питание для насыщения организма белком заключается в сочетании белков животного и растительного происхождения. Степень усвоения белка из продуктов питания зависит от его происхождения и способа термической обработки.

Так, организмом усваиваются примерно 80% от общего поступления с пищей белков животного происхождения и 60% – растительного. В продуктах животного происхождения содержится большее количество белка на единицу массы продукта, нежели в растительных. Кроме того, в состав «животных» продуктов входят все аминокислоты, а растительные продукты в этом отношении считаются неполноценными.

Основные правила питания для лучшего усвоения белка:

Щадящий способ кулинарной обработки – варка, приготовление на пару, тушение. Жарка должна быть исключена.
Рекомендуется употреблять больше рыбы и птицы. Если очень хочется мяса – выбирайте говядину.
Следует исключить из рациона бульоны, они жирны и вредны. В крайнем случае можно приготовить первое блюдо, используя «вторичный бульон».

Особенности белкового питания для роста мышц

Спортсменам, активно набирающим мышечную массу, следует придерживаться всех вышеизложенных рекомендаций. Большую часть их рациона должны составлять белки животного происхождения. Их следует употреблять в пищу совместно с растительными белковыми продуктами, из которых особое предпочтение нужно отдать сое.

Необходимо также проконсультироваться с врачом и рассмотреть возможность употребления специальных протеиновых напитков, процент усвоения белка из которых равен 97–98%. Специалист индивидуально подберёт напиток, рассчитает верную дозировку. Это станет приятным и полезным белковым дополнением к силовой тренировке.

Особенности белкового питания, желающим похудеть

Желающим похудеть следует употреблять в пищу животные и растительные белковые продукты. Важно разделить их приём, т. к. время их усвоения разное. Следует отказаться от жирных мясных продуктов, не стоит злоупотреблять картофелем, нужно отдать предпочтение крупам со средним содержанием белка.

Не стоит вдаваться в крайности и «садиться» на белковую диету. Она не всем подходит, ведь полное исключение углеводов приведёт к снижению работоспособности и энергии. Достаточно есть продукты, содержащие углеводы, утром – это придаст энергии в течение дня, во второй половине дня употребляйте белковую нежирную пищу. Для восполнения недостатка энергии вечером организм начнёт сжигать жировые отложения, вместе с тем процесс этот будет безопасен для здоровья организма.

Обязательно включайте нужные и правильно приготовленные белковые продукты в свой рацион. Для организма белок – основной строительный материал! Вкупе с регулярными тренировками, он поможет вам построить красивое спортивное тело!

Название функции	Пояснения
1. Каталитическая	Большинство белков – ферменты-энзимы (катализаторы всех реакций, протекающих в клетке)
2. Строительная или структурная	Основа клеточных органоидов, волос, сосудов
3. Двигательная или сократительная	Жгутики простейших - сократительные белки ; белки мышц, ресничек, перемещения хромосом при делении - актин и миозин
4. Транспортная	Гемоглобин - транспорт кислорода и углекислого газа Белки цитоплазматической мембраны транспортируют вещества в клетку.
5. Защитная	Антитела – имунноглобулины (обеспечение иммунитета к заболеваниям). Фибриноген и фибрин участвуют в свертываемости крови.
6. Энергетическая	Некоторые белки служат источником энергии При полном окислении (гидролизе ) 1г белка выделяется 17,6 кДж энергии.
7. Регуляторная	Белки-гормоны влияют на обмен веществ (инсулин)
8. Сигнальная или рецепторная	Белки-рецепторы, способные в результате изменения собственной структуры, передавать сигнал в клетку и включать цепи химических реакций. Родопсин – пигмент Находящийся в клетках сетчатки глаза.
9. Токсическая	Обнаруживается в яде змей, насекомых, грибах,у микроорганизмов.

Некоторые функции, выполняемые белками.

Класс	Выполняемая функция	Примеры белков
Ферменты	Служат катализаторами определенных химических реакции; у разных организмов обнаружено более 2000 различных ферментов.	Амилаза расщепляет крахмал до глюкозы; липаза расщепляет жиры до глицерина и жирных кислот.
Структурные белки	Являются структурными компонентами биологических мембран и многих внутриклеточных органелл, главным компонентом опорных структур организма.	Коллаген хрящей и сухожилий, эластин соединительной ткани, кератин волос и ногтей.
Сократительные белки	Обеспечивают движение клеток, внутриклеточных структур.	Актин и миозин мышечного волокна, тубулин микротрубочек.
Транспортные белки	Связывают и переносят специфические молекулы и ионы из одного органа в другой.	Гемоглобин переносит кислород, сывороточный альбумин – жирные кислоты.
Пищевые белки	Питают зародыш на ранних стадиях развития и запасают биологически ценные вещества и ионы.	Казеин молока; ферритин, запасающий железо в селезенке.
Защитные белки	Предохраняют организм от вторжения других организмов и повреждений.	Антитела, вырабатываемые лимфоцитами, блокируют чужеродные антигены; фибриноген и тромбин, предохраняющие организм от кровопотери.
Регуляторные белки	Участвуют в регуляции активности клетки и организма.	Инсулин регулирует обмен глюкозы; гистоны – генную активность.

Желудочный сок обладает свойством переваривать пищу, что связано с наличием в нем ферментов. Он содержит пепсин - фермент, расщепляющий белок.

ферментов является трипсин, находящийся в соке поджелудочной железы Образование нового белка в организме человека и животных идет беспрерывно, так как в течении всей жизни взамен отмирающих клеток крови, кожи, слизистой оболочки, кишечника и т. д. создаются новые, молодые клетки. Для того чтобы клетки организма синтезировали белок, необходимо, чтобы белки поступали с пищей в пищеварительный канал, где они подвергаются расщеплению на аминокислоты, и уже из всосавшихся аминокислот будет образован белок.

К полноценным белкам относятся преимущественно белки животного происхождения, кроме желатины, относящейся к неполноценным белкам. Неполноценные белки - преимущественно растительного происхождения. Однако некоторые растения (картофель, бобовые и др.) содержат полноценные белки. Из животных белков особенно большую ценность для организма представляют белки мяса, яиц, молока и др.

О фитнесе с любовью 14.12.2016

Ирина 14.12.2016 Роль белков в организме. Основы

Рада новой встрече с вами, дорогие читатели! В рубрике сегодня пойдет разговор о белках. Это логичное продолжение тех тем, которые мы с вами уже обсуждали. Ведущая рубрики Елена Шамова, эксперт по фитнесу и питанию, наш друг и помощник на пути к здоровью и красоте, уже познакомила вас с основами грамотного питания. Теперь мы вместе движемся дальше: узнаем, какую роль в полноценном питании и в развитии организма в целом играет белок. Я бы даже сказала, Его Величество Белок, настолько важное, первостепенное значение он имеет для всех нас. По сложившейся доброй традиции, и эту тему для вас раскроет Елена. Передаю слово ей.

Добрый день, дорогие читатели! Ноябрьская статья нашла у вас отклик. Одна из читательниц, Оля, написала в комментариях: «Спасибо, что пишите статьи просто, доступно и понято. Я для себя подчеркнула нужное». Отклики по статьям нашим радуют.

Это самое главное: публикации блога становятся полезными для многих. Надеюсь, что и сегодняшний материал о роли белков в организме тоже не оставит вас равнодушными, а главное, кому-то поможет обрести радость жизни, стать увереннее в себе.

Что такое белок (протеин)

Начнем с того, что все живые организмы состоят, прежде всего, из протеинов (белков). Недаром, при поисках жизни на других планетах ученые, кроме воды, ищут молекулы белка, ибо это продукт жизнедеятельности живых организмов. Другими словами, белок – это основа всего живого. Это и есть главный ответ на вопрос, в чем заключается роль белков в организме.

Протеин (греч. Protos – «первостепенный», белки, полипептиды) – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот. Белок, поступая к нам из пищи, проходит длинную цепочку преобразований. Расщепляется на полипептиды (длинные связи), затем – олигопептиды, и только в конце мы получаем аминокислоты.

С каждым годом наука открывает все новые аминокислоты. До недавнего времени было известно о 150. Мы состоим всего лишь из 20 таких «кирпичиков», но их комбинации настолько разнообразны, что абсолютно одинаковых молекул белка в организме нет. В теле почти все состоит из белков: кости, кожа, волосы, ногти, гормоны, ферменты и др.

Как доказали ученые-биохимики, наши гены — это лишь инструкция к созданию индивидуальных протеинов организма. А строительный материал должен поставляться самим организмом или попадать в него извне. То есть, мало знать, какова роль белков в организме, важно еще помнить, что получить их мы можем в основном с пищей.

Что конкретно нам дает белок, довольно подробно и доступно, даже с юмором, рассказано в этом видеоролике. Рекомендую посмотреть.

О видах аминокислот

Очень часто на вопрос, чем заменимые аминокислоты отличаются от незаменимых, я в лучшем случае слышу ответ типа: «Заменимые – это растительные белки, а незаменимые – это животные». Распространенное мнение, но неверное. Давайте разберемся…

Заменимые аминокислоты — это те, которые могут синтезироваться в нашем организме. Незаменимые не могут производиться нашим организмом, они должны поступать к нам с пищей. Наш организм состоит из 12 заменимых и 8 незаменимых аминокислот. Каждая из них отвечает за множество очень важных процессов, происходящих у нас внутри, является нужным производным белка в организме человека.

Незаменимые аминокислоты:

Валин
Лейцин
Изолейцин
Треонин
Метионин
Фенилаланин
Триптофан
Лизин

Заменимые аминокислоты:

Аланин
Аспарагин
Гистидин
Глицин
Пролин
Серин
Тирозин
Цистеин (цистин)
Карнитин
Орнитин
Таурин
Аргинин (является условно незаменимой аминокислотой; это означает, что ее присутствие в правильной диете здорового человека не обязательно).

Два основных вида белков по происхождению

Выясняя, для чего нужны белки в организме человека, следует помнить о двух основных источниках. Белки бывают растительного и животного происхождения. Тут все предельно ясно. Растения-рекордсмены по содержанию белка – это бобовые. Белков животного происхождения много в мясе, рыбе, твороге, птице, яйцах, сыре.

Почему для того, чтобы покрыть суточную потребность в белке, нужно употреблять больше протеинов животного происхождения? Да потому, что в них гораздо больше незаменимых аминокислот. Суточная норма валина равна 3,5 г, и чтобы получить именно столько, нужно съесть 300 г говядины или 800 г макарон. Или изолейцина нужно потреблять в норме также 3,5 г, и для этого нужно скушать всего 120 г куриного филе или 450 г гороха. Что легче съесть?

Роль и функции белка: детали

А сейчас мы с вами поговорим о роли белков в организме человека. Белки фактически самостоятельно осуществляют процесс метаболизма. Мы уже говорили об основополагающем их значении - служить материалом для построения клеток.

Для женщин очень важно, что они являются катализаторами нашей красоты, ведь именно с помощью этих химических соединений поддерживается упругость кожи, здоровье волос и ногтей. А еще белковая пища очень способствует поддержанию идеальной фигуры, поскольку на сам процесс переваривания белков затрачивается много калорий, и из них формируются мышцы. Но достоинства протеинов этим не исчерпываются. Ниже я кратко освещу другие важнейшие функции белков в организме.

Защитная роль

Физическая защита глубоких слоев кожи (дермы). Ее осуществляют фибриноген и тромбин — белки, участвующие в процессе свертывания крови, они предохраняют организм от потери крови при повреждении сосудистой системы. Химическая защита заключается в связывании токсинов, а иммунная защита - в образовании антител.

Регуляторная роль

Существуют белки, которые не служат источником энергии и не являются строительным материалом, зато регулируют множество различных процессов в клетке и вне ее.

Сигнальная функция

Пример: гормон инсулин. Роль белка в организме человека заключается в передаче сигналов между клетками, тканями и органами.

Двигательная или моторная роль

Актин и миозин представляют собой нитевидные белки, функционирующие в сократительной системе скелетной мышцы. Главным компонентом хрящей и сухожилий является фибриллярный белок коллаген, имеющий очень высокую прочность. Связки содержат эластин - структурный белок, способный растягиваться в двух измерениях.

Репродуктивная роль

Хромосомы, гены – это тоже белок. Чтобы создать новый организм, необходимо огромное количество белка, постоянного притока свободных аминокислот. Нерегулярные поступления создают условия для невозможности продолжить род.

Энергетическая роль

Особенно возрастает это значение белков в организме человека в условиях голодания, когда организм использует собственные белки мышц в качестве источника энергии.

Строительная роль

Тубулин – белок, из которого построены микротрубочки, являющиеся важными элементами цитоскелета, ресничек и жгутиков, при помощи которых клетки передвигаются (как это работает, смотрите на видео ниже).

Транспортная роль

Предлагаю посмотреть видео, в нем очень хорошо видно, как транспортный белок внутри клетки переносит вещества по трубочкам, построенным также из протеина, или как работают сигнальные белки. Это ролик снят с помощью современных нанотехнологий. После просмотра вы ощутите, что внутри вас есть целый космос

К чему приводит недостаток и избыток белка

В организме непрерывно идут процессы с использованием аминокислот. И недостаточность любой из них неизбежно приводит к заболеваниям. Клетки становятся менее жизнеспособными, не могут выполнять часть их задач. Снижается иммунитет, меняется в худшую сторону состав крови и т.д.

Но вредна и другая крайность: переизбыток белка в организме перегружает печень и почки продуктами его распада. Поэтому у сторонников жесткой белковой диеты часто происходит накопление в организме мочевой кислоты, а затем нередко развивается почечнокаменная болезнь и подагра.

Потому-то столь важно помнить о сбалансированности питания, не допускать перекосов как в сторону белков, так и жиров, углеводов, даже избыток витаминов способен навредить.

Симптомы нехватки белка в организме

Некоторые процессы, происходящие на фоне недостатка белка в организме, несложно диагностировать на основе анализа крови. Так, нарушение транспортной функции этого вещества проявляется снижением гемоглобина и кислородным голоданием тканей, анемией, а вот уровни сахара и холестерина растут.

Есть и другие проявления нехватки белка в организме. Симптомы могут быть разными, и отдельные показатели не станут абсолютными сигналами. Но совокупность нескольких перечисленных ниже факторов должна насторожить и стать причиной для обследования:

слоятся ногти
выпадают волосы
крошатся зубы
хрупкие кости (остеопороз)
появляется устойчивость к инсулину (развивается диабет 2-го типа)
наступают некоторые случаи бесплодия
атрофия мышц
нарушен сон
перепады настроения
быстрая утомляемость
слабая стрессоустойчивость
кровоточат десны
не расщепляются или не полностью расщепляется пища в ЖКТ
появляется седина
снижается потенция
образуются атеросклеротические бляшки в сосудах
сниженная свертываемость крови
дряблая кожа
ухудшение памяти, координации
замедленная реакция
предрасположенность к инсультам

Суточная норма белка

Из рассказанного выше стало понятно, какую роль в живых организмах играют белки. Остается разобраться, сколько их требуется, и откуда лучше всего пополнять их запас.

Сколько нужно есть белка, чтобы быть красивыми, умными и здоровыми? Для нормального функционирования организма достаточно в сутки потреблять 0,8-1 г белка на 1 кг веса тела. Столько нужно для поддержания жизненно важных функций организма, если вы лежите и не собираетесь работать!

Но когда вы занимаетесь физическим или умственным трудом, норма потребления белка в сутки повышается до 1-1,5 г на 1 кг веса тела. Для беременных женщин количество белка нужно увеличить примерно до 1,5 г на 1 кг веса, а для кормящих матерей - до 1,8 г на 1 кг веса тела. Больше, чем взрослым, белок нужен детям, поскольку им нужно расти.

Если вы занимается спортом, то для поддержания спортивного телосложения понадобится 1,5-1,9 г белка на 1 кг веса тела. Ваша тренировочная цель – набор массы? Тогда вам нужно потреблять в сутки не менее 2 г белка на 1 кг веса тела. Здесь уже не обойтись продуктами питания, поэтому были придуманы спортивные протеины (концентрированный белок).

Чтобы избежать нехватки или переизбытка белка в организме и симптомов, описанных выше, вспоминайте «ручную» диету или правило здоровой тарелки, о которых я уже описала ранее в статье . Также можно воспользоваться таблицей содержания белка в продуктах питания, где все наглядно показано.

Полезные цифры

А чтобы расчеты были максимально простыми, дам еще несколько полезных цифр. 10 граммов белка содержится в таких объемах разных продуктов.