Белки относятся к высокомолекулярным органическим веществам, которые поддерживают костную и мышечную массы, отвечают за работоспособность иммунитета. В их состав входят биополимеры, например, карбоксильная кислота. Между составляющими существует пептидная связь, из которой образуется длинная цепочка. Строительные, каталитические и защитные функции белков в организме человека играют важнейшую роль.
Строение вещества
Белки в биологии и анатомии являются важной частью питания животных организмов и человека. Они считаются основным материалом для строения клеток. Их структура состоит из следующих компонентов:
- углерод;
- азот;
- водород;
- кислород;
- радикал.
Между собой белки отличаются радикалом, количество аминовой и карбоксильной групп. Для аминокислот нейтральные, кислые и основные типы. Они легко синтезируются в биологических клетках. Ученые выделяют их следующие виды:
- Заменимые. Синтезируются в организме.
- Незаменимые. Поступают из внешней среды.
Белки также называют протеинами. Название предложил химик Г. Мульдер. Он выделил отдельный класс соединений с азотом. Учитывая основные функции и значение для человека, ученые классифицируют их на следующие виды:
- усваиваемые медленно;
- быстро усваиваемые.
К первой группе относится казеин. Он повышает и удерживает концентрацию аминокислот в крови. Для его вывода требуется 6−8 часов. Яичный белок усваивается медленно и выполняет поддерживающую функцию. К быстрым протеинам относятся:
- сывороточный белок — предотвращает катаболизм, оказывая свое действие в течение часа;
- соевое вещество — усиливает и дополняет действие сывороточного белка.
Перечень функций
Основная функция белков — строительная. Из них состоят клетки, мембраны и внеклеточное пространство. Одновременно они играют важную роль в биохимических процессах, ускоряя их. При этом обеспечивается поступление в клетки строительных материалов и энергии. Поэтому белки выполняют и транспортную функцию.
В их задачи входит обеспечение мембран питательными компонентами. Подобными функциями обладает гемоглобин. Он доставляет вещества от одних органов к другим. С помощью альбумина образуются пенициллины, гормоны, жирные кислоты.
Отдельно ученые выделяют сократительный или двигательный белок, обеспечивающий подвижность тела человека, животного. В случае появления инородного тела они защищают организм путем выработки лимфоцитов. К их функциональным особенностям медики относят уничтожение возбудителей разных заболеваний, вирусов, раковых клеток. Чтобы выявить инородное тело, используются иммуноглобулины, антитела.
В отдельную группу входят протеины, которые используются в качестве структуры. Они придают тканям прочность. Характерными для этой группы свойствами обладают эластин и коллаген. Структурные вещества функционируют в легких, кожном покрове, кровеносных сосудах. Энергетическая функция позволяет белкам восполнять силы организма.
Классификация протеинов
Белки, состав которых близок к протеинам животного организма, называются полноценными. Если в составе отсутствуют тирозин, аминокислоты, цистин, тогда белок считается неполноценным. Продукты, содержащие в себе соевый и животный запасы, имеют одинаковый состав. Для их усвоения применяются одни ферменты.
Если белок состоит из аминокислот, он считается простым. К сложным относятся вещества, присоединенные к молекулам металла, жирам, витаминам:
- липопротеин;
- гликопротеин.
С учетом функциональных особенностей белки классифицируются на две группы — ферментативная и гормональная. Для регуляции физиологического процесса используется белок коллаген.
К структурным протеинам относится кератин. Он является основным компонентом трех форм кератина, из которых формируются:
- кости;
- волосы;
- ногтевая пластина.
Мышечные белки изменяются в длину за счет химической энергии. В результате реакций она преобразуется в механическую. Из некоторых аминокислот формируются гормоны. Они выделяются в кровь либо лимфу из гипофиза, желез или надпочечников. У эндокринных желез нет выводных протоков, поэтому они могут выбрать две пути вывода продуктов своей деятельности:
- кровеносная система;
- лимфатическое русло.
В повышении активности и роста организма участвует белок. На поверхности клеток находится рецепторный протеин. По строению он похож на молекулу. В его функции входит регуляция изменений пространственной конфигурации на присоединение к нему химического вещества, которые передает внешний сигнал. Затем импульс передается в клетки.
Компонент, соединяющийся с рецептором, называется лигандом. В живом организме он представлен в виде гормона либо нейромедиатора. В задачи некоторых лигандов входит блокировка рецепторов. В органах чувств лигандами выступают вещества, которые действуют на рецепторы вкуса либо обоняния.
Для молекул зрительных рецепторов характерно реагирование на свет. Компоненты, которые относятся к органам слуха, чувствительны к давлению и прочим механическим воздействиям. На изменение мембранного потенциала реагируют термочувствительные протеины.
С учетом функций медики выделяют несколько наименований белка:
При нехватке любого белка возникает отечность, нарушается водно-солевой баланс. Безбелковое питание провоцирует смерть.
Значимость белков для организма
Потребность в протеинах определяется возрастом человека, наследственным фактором, заболеваниями, нагрузками на организм, климатом. В максимальном количестве протеина нуждается новорожденный, что связано с быстрым ростом ребенка.
С возрастом ткани наращиваются медленнее, поэтому снижается потребность в белке. В зрелые годы энергетическая функция преобладает над строительной. Если организм здоров, происходит самостоятельная выработка заменимых аминокислот. Незаменимые вещества поступают с пищей.
Так как пожилые люди имеют ослабленный иммунитет, поэтому уровень белка падает. Развиваются различные заболевания. Для их предупреждения рекомендуется разнообразить рацион.
Исследования Бирхер-Беннера
Ученый Бирхер провел исследования и пришел к выводу, что излишнее количество белка в организме — яд. Чрезмерное потребление протеина способствует образованию шлаков, мочевой кислоты, мочевины, аммиака, креатинина. Их избыток отрицательно сказывается на обменных процессах. Затрудняется их вывод. Организм начинает быстрее стареть.
Основная часть белков поступает в организм с пищей, распадаясь в кишечнике и желудке под действием ферментов. Образуются аминокислоты, которые всасываются стенками кишечника. Затем они доставляются к клеткам всего организма. Их избыток приводит к разложению и образованию шлаков. Некоторые продукты распада выводятся с мочой либо другими путями, а оставшиеся — задерживаются.
