Что такое белок, содержание в продуктах
Сегодня мы познакомимся с белками. Это один из трех макронутриентов, необходимых нам для полноценной жизни. Два других — это жиры и углеводы. А также сможете узнать, в каких продуктах содержатся белки.
Что такое белки? Значение и основные функции в организме человека
Белки (протеин) – полимеры, которые состоят из аминокислот. В состав белков входит всего 22 аминокислоты. Благодаря разнообразным сочетаниям из 22 аминокислот строятся тысячи разных белков.
Значение белков велико. Ведь это основной строительный материал всех организмов. Словно из кирпичиков из белков строятся все ткани и органы вашего организма – сердце, печень, почки, поджелудочная железа, кровеносные сосуды, мышцы, волосы, ногти и т. д.
Кроме того, белки выполняют и другие важные функции:
Полноценные и неполноценные белки
В процессе усвоения белков из пищи они расщепляются на аминокислоты. Затем из этих аминокислот строятся необходимые организму белки. Таким образом, для вас важен не просто белок, а состав аминокислот.
Аминокислоты делятся на незаменимые и заменимые. Заменимые способны синтезироваться в организме человека. Незаменимые, напротив, поступают только с пищей. По этой причине, при нехватке какой-либо незаменимой аминокислоты определённый белок не будет создан, что в итоге приведёт к тем или иным последствиям.
Белки, которые содержат все незаменимые аминокислоты в необходимых количествах называют полноценными.
Белки, которые содержат лишь некоторые из незаменимых аминокислот называют неполноценными.
В каких продуктах содержатся белки
Белковая пища подразделяется на животный и растительный белок.
Животные белки содержат все необходимые вам аминокислоты. Более того, вы получаете в необходимом количестве витамины В12 и D, кальций, железо, цинк, Омега-3 жирные кислоты.
С другой стороны, красное мясо, например, содержит насыщенные жиры, холестерин. Чрезмерное употребление красного мяса, по мнению диетологов, связано с повышенной смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и онкологии. Поэтому рекомендуется употреблять красное мясо не более трёх раз в неделю. Сардельки и колбасы ещё реже.
Тем не менее, во всём должна быть мера! Не нужно отказываться от таких продуктов, но и есть в неограниченных объёмах тоже не надо.
А также не стоит забывать о таких продуктах, как яичный белок и молочные продукты. Это самые лучшие источники животного белка, с точки зрения биологической ценности.
Особенно ценным считается белок растительного происхождения. Причина в том, что кроме белка вы получаете клетчатку, витамины и микроэлементы, наиболее полезные ненасыщенные жиры. В то же время стоит помнить, что полноценно заменить продукты животного происхождения сложно.
Полноценным является только соевый белок. Поэтому лучше сочетать и то и другое. Идеальное соотношение 60% животных — 40% растительных.
Список продуктов, содержащих белок
Белки (г.) в 100 г продукта
Морепродукты
Мясные продукты
Яйца
Молочные продукты
Орехи и бобовые
Зерновые
Овощи
Суточная норма белка
Все вы непрерывно нуждаетесь в аминокислотах. Они выполняют свою функцию и распадаются. Часть попадает в кровь и используется вновь, другая часть – утилизируется.
Белки жизненно необходимы. Поэтому каждый взрослый человек должен употреблять минимум 40–50 г белка в сутки.
На самом деле 40–50 г – минимальная норма потребления, которая необходима для вашей жизни.
Ваша потребность зависит от калорийности. Калорийность, в свою очередь, зависит от пола, веса, возраста, физической активности. Рассчитав вашу индивидуальную калорийность и учитывая, что 1 г белка имеет калорийность 4 ккал и рассчитывается ваша норма. Поэтому говорить, что каждому человеку нужно 1, — 1,5 или 2 г белка на 1 кг веса в день — неверно.
Приблизительная норма на день приведена в таблице ниже в граммах.
Для примера были проведены расчёты для мужчины и женщины 30 лет, среднего роста с низкой активностью.
В случае с набором веса взята средняя активность (3 тренировки в неделю).
В зависимости от вашего веса и пола вы можете взять данные из таблицы за основу своего рациона. Повторяюсь, цифра примерная. Подобные расчёты проводятся по определённым формулам, согласно вашему возрасту, росту, весу, активности и ваших целей.
Здесь имеется в виду не только животный, но и растительный белок. А значит учитывайте не только мясо, яйца, но и хлеб, молочные продукты, крупы, овощи, фрукты и т. д. Поэтому какими бы ни были ваши цели, скорее всего, вам не придётся прилагать огромных усилий для того, чтобы достичь своей нормы.
Когда потребность в белках возрастает
Когда потребность в белках снижается
Признаки нехватки белка
Причины дефицита
Избыток белка в организме
Хроническое употребление большого количества белка может вызывать:
Вегетарианство и белок
Каждый человек самостоятельно делает выбор, как и чем ему питаться. В последние годы вегетарианство набирает популярность. Всё чаще из-за морально-этических убеждений люди отказываются от мяса, или вообще животной пищи.
Если говорить о здоровье, то вегетарианство с годами приводит к резкому дефициту многих витаминов и микроэлементов. Прежде всего, это касается веганов, которые полностью отказываются от животной пищи.
Им необходимо очень тщательно планировать свой рацион, чтобы обеспечить себя необходимым количеством незаменимых аминокислот. При правильном подходе заменить животный белок растительным можно.
К примеру, каши содержат мало аминокислоты лизин и много аминокислоты метионин. Фасоль, наоборот, много лизина и мало метионина. Так что употребляйте регулярно и то и другое. Хотя и необязательно в один приём пищи.
Вам рекомендуется употреблять разнообразные виды растительной пищи: крупы, бобовые (фасоль, чечевица, горох и нут), орехи, семечки, брокколи и др.
Белковая диета для похудения
Подобные диеты пользуются популярностью и уже доказали свою эффективность.
На принципах белкового питания построены многие диеты для снижения веса. Например, диета Дюкана, Кремлёвская и др.
Среди преимуществ таких диет можно выделить:
В то же время есть и недостатки:
Заключение
Белки — это жизнь. Их роль сложно переоценить. Они поддерживают упругость кожи, отвечают за здоровье волос и ногтей, способствуют поддержанию тела в тонусе, т. е. делают вас здоровыми и красивыми.
Тем не менее, во всём должен быть баланс. Избыток белков опасен так же, как и недостаток.
Если говорить о пропорциях, на белки должно приходиться около 35% вашей калорийности, 40% — на углеводы, 25% — на жиры.
На что делится белок
§ 10. КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ
Существуют несколько подходов к классификации белков: по форме белковой молекулы, по составу белка, по функциям. Рассмотрим их.
Классификация по форме белковых молекул
По форме белковых молекул различают фибриллярные белки и глобулярные белки.
Фибриллярные белки представляют собой длинные нитевидные молекулы, полипептидные цепи которых вытянуты вдоль одной оси и скреплены друг с другом поперечными сшивками (рис. 18,б). Эти белки отличаются высокой механической прочностью, нерастворимы в воде. Они выполняют главным образом структурные функции: входят в состав сухожилий и связок (коллаген, эластин), образуют волокна шелка и паутины (фиброин), волосы, ногти, перья (кератин).
В глобулярных белках одна или несколько полипептидных цепей свернуты в плотную компактную структуру – клубок (рис. 18,а). Эти белки, как правило, хорошо растворимы в воде. Их функции многообразны. Благодаря им осуществляются многие биологические процессы, о чем подробнее будет изложено ниже.
Рис. 18. Форма белковых молекул:
а – глобулярный белок, б – фибриллярный белок
Классификация по составу белковой молекулы
Белки по составу можно разделить на две группы: простые и сложные белки. Простые белки состоят только из аминокислотных остатков и не содержат других химических составляющих. Сложные белки, помимо полипептидных цепей, содержат другие химические компоненты.
К простым белкам относятся РНКаза и многие другие ферменты. Фибриллярные белки коллаген, кератин, эластин по своему составу являются простыми. Запасные белки растений, содержащиеся в семенах злаков, – глютелины, и гистоны – белки, формирующие структуру хроматина, принадлежат также к простым белкам.
Среди сложных белков различают металлопротеины, хромопротеины, фосфопротеины, гликопротеины, липопротеины и др. Рассмотрим эти группы белков подробнее.
Металлопротеины
К металлопротеинам относят белки, в составе которых имеются ионы металлов. В их молекулах встречаются такие металлы, как медь, железо, цинк, молибден, марганец и др. Некоторые ферменты по своей природе являются металлопротеинами.
Хромопротеины
В составе хромопротеинов в качестве простетической группы присутствуют окрашенные соединения. Типичными хромопротеинами являются зрительный белок родопсин, принимающий участие в процессе восприятие света, и белок крови гемоглобин (Hb), четвертичная структура которого рассмотрена в предыдущем параграфе. В состав гемоглобина входит гем, представляющий собой плоскую молекулу, в центре которой расположен ион Fe 2+ (рис. 19). При взаимодействии гемоглобина с кислородом образуется оксигемоглобин. В альвеолах легких гемоглобин насыщается кислородом. В тканях, где содержание кислорода незначительно, оксигемоглобин распадается с выделением кислорода, который используется клетками:
Гемоглобин может образовывать соединение с оксидом углерода (II), которое называется карбоксигемоглобином:
Карбоксигемоглобин не способен присоединять кислород. Вот почему происходит отравление угарным газом.
Гемоглобин и другие гем-содержащие белки (миоглобин, цитохромы) называют еще гемопротеинами из-за наличия в их составе гема (рис. 19).
Фосфопротеины
Фосфопротеины в своем составе содержат остатки фосфорной кислоты, связанные с гидроксильной группой аминокислотных остатков сложноэфирной связью (рис. 20).
Рис. 20. Фосфопротеин
К фосфопротеинам относится белок молока казеин. В его состав входят не только остатки фосфорной кислоты, но и ионы кальция. Фосфор и кальций необходимы растущему организму в больших количествах, в частности, для формирования скелета. Кроме казеина, в клетках много и других фосфопротеинов. Фосфопротеины могут подвергаться дефосфорилированию, т.е. терять фосфатную группу:
фосфопротеин + Н2 
протеин + Н3РО4
Дефосфорилированные белки могут при определенных условиях быть снова фосфорилированы. От наличия фосфатной группы в их молекуле зависит их биологическая активность. Одни белки проявляют свою биологическую функцию в фосфорилированном виде, другие – в дефосфорилированном. Посредством фосфорилирования – дефосфорилирования регулируются многие биологические процессы.
Липопротеины
К липопротеинам относятся белки, содержащие ковалентно связанные липиды. Эти белки встречаются в составе клеточных мембран. Липидный (гидрофобный) компонент удерживает белок в мембране (рис. 21).
Рис. 21. Липопротеины в клеточной мембране
К липопротеинам относят также белки крови, участвующие в транспорте липидов и не образующие с ними ковалентную связь.
Гликопротеины
Гликопротеины содержат в качестве простетической группы ковалентно связанный углеводный компонент. Гликопротеины разделяют на истинные гликопротеины и протеогликаны. Углеводные группировки истинных гликопротеинов содержат обычно до 15 – 20 моносахаридных компонентов, у протеогликанов они построены из очень большого числа моносахаридных остатков (рис. 22).
Рис. 22. Гликопротеины
Гликопротеины широко распространены в природе. Они встречаются в секретах (слюне и т.д.), в составе клеточных мембран, клеточных стенок, межклеточного вещества, соединительной ткани и т.д. Многие ферменты и транспортные белки являются гликопротеинами.
Классификация по функциям
По выполняемым функциям белки можно разделить на структурные, питательные и запасные белки, сократительные, транспортные, каталитические, защитные, рецепторные, регуляторные и др.
Структурные белки
К структурным белкам относятся коллаген, эластин, кератин, фиброин. Белки принимают участие в формировании клеточных мембран, в частности, могут образовывать в них каналы или выполнять другие функции ( рис. 23).
Рис. 23. Клеточная мембрана.
Питательные и запасные белки
Питательным белком является казеин, основная функция которого заключается в обеспечении растущего организма аминокислотами, фосфором и кальцием. К запасным белкам относятся яичный белок, белки семян растений. Эти белки потребляются во время развития зародышей. В организме человека и животных белки в запас не откладываются, они должны систематически поступать с пищей, в противном случае может развиться дистрофия.
Сократительные белки
Сократительные белки обеспечивают работу мышц, движение жгутиков и ресничек у простейших, изменение формы клеток, перемещение органелл внутри клетки. Такими белками являются миозин и актин. Эти белки присутствуют не только в мышечных клетках, их можно обнаружить в клетках практически любой ткани животных.
Транспортные белки
Гемоглобин, рассмотренный в начале параграфа, является классическим примером транспортного белка. В крови присутствуют и другие белки, обеспечивающие транспорт липидов, гормонов и иных веществ. В клеточных мембранах находятся белки, способные переносить через мембрану глюкозу, аминокислоты, ионы и некоторые другие вещества. На рис. 24 схематически показана работа переносчика глюкозы.
Рис. 24. Транспорт глюкозы через клеточную мембрану
Белки-ферменты
Каталитические белки, или ферменты, представляют собой самую многообразную группу белков. Почти все химические реакции, протекающие в организме, протекают при участии ферментов. К настоящему времени открыто несколько тысяч ферментов. Более подробно они будут рассмотрены в следующих параграфах.
Защитные белки
К этой группе относятся белки, защищающие организм от вторжения других организмов или предохраняющие его от повреждений. Иммуноглобулины, или антитела, способны распознавать проникшие в организм бактерии, вирусы или чужеродные белки, связываться с ними и способствовать их обезвреживанию.
Другие компоненты крови, тромбин и фибриноген, играют важную роль в процессе свертывания крови. Они предохраняют организм от потери крови при повреждении сосудов. Под действием тромбина от молекул фибриногена отщепляются фрагменты полипептидной цепи, в результате этого образуется фибрин:
фибриноген фибрин.
Образовавшиеся молекулы фибрина агрегируют, формируя длинные нерастворимые цепи. Сгусток крови вначале является рыхлым, затем он стабилизируется за счет межцепочечных сшивок. Всего в процессе свертывания крови участвует около 20 белков. Нарушения в структуре их генов является причиной такого заболевания, как гемофилия – сниженная свертываемость крови.
Рецепторные белки
Клеточная мембрана является препятствием для многих молекул, в том числе и для молекул, предназначенных для передачи сигнала внутрь клеток. Тем не менее клетка способна получать сигналы извне благодаря наличию на ее поверхности специальных рецепторов, многие из которых являются белками. Сигнальная молекула, например, гормон, взаимодействуя с рецептором, образует гормон-рецепторный комплекс, сигнал от которого передается далее, как правило, на белковый посредник. Последний запускает серию химических реакций, результатом которых является биологический ответ клетки на воздействие внешнего сигнала (рис. 25).
Рис.25. Передача внешних сигналов в клетку
Регуляторные белки
Белки, участвующие в управлении биологическими процессами, относят к регуляторным белкам. К ним принадлежат некоторые гормоны. Инсулин и глюкагон регулируют уровень глюкозы в крови. Гормон роста, определяющий размеры тела, и паратиреоидный гормон, регулирующий обмен фосфатов и ионов кальция, являются регуляторными белками. К этому классу белков принадлежат и другие протеины, участвующие в регуляции обмена веществ.
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.
