Значение белков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Значение белков

Введение

белок болезнь метаболизм пища

Белким (протеимны, полипептимды) - высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью. В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто в живых организмах несколько молекул разных белков образуют сложные комплексы, например фотосинтетический комплекс.

1. Классификация белков

Сложность строения белковых молекул и чрезвычайное разнообразие их функций крайне затрудняют создание единой четкой классификации белков на какой-либо одной основе. В табл. 1 - 3 приведены три разные классификации белков, основанные на различных их характеристиках. [1]

Таблица 1. Классификация белков по их структуре

Таблица 2. Классификация белков по их составу

Таблица 2.1. Простые белки

Таблица 2.2. Сложные белки

Таблица 3. Классификация белков по их функциям

Белки играют важную роль также в мембранах, где они функционируют как ферменты, рецепторы и транспортные белки. [3]

2. Потребность человека в белках

2.1 Болезни недостаточности и избыточного белкового питания и белкового метаболизма

Недостаточное поступление белков нарушает динамическое равновесие процессов белкового анаболизма и катаболизма, сдвигая его в сторону распада собственных белков организма, в том числе и белков ферментов. Белковая недостаточность обычно связана с общим недоеданием (голодом) и чаще всего наблюдается у жителей беднейших и развивающихся стран. Она почти всегда сочетается с выраженным дефицитом энергии, поэтому данный алиментарный дисбаланс принято называть белково-энергетической недостаточностью. При этом отмечается недостаток продуктов с высокими показателями пищевой ценности, главным образом животной группы, что приводит к развитию общего метаболического дисбаланса. У новорожденных и детей младшего возраста белково-энергетическая недостаточность проявляется в форме квашиоркора и алиментарного маразма - заболеваний, встречающихся в беднейших странах. А также замедление роста и умственного развития, нарушение костеобразования, кроветворения, обмена витаминов. Алиментарная дистрофия может развиваться и у взрослого человека при длительном (несколько месяцев) существенного дефиците питания. Характерным признаком белковой недостаточности у взрослых является: - снижение массы тела (истощение) вплоть до кахексии; - потеря работоспособности; - глубокие гиповитаминозные состояния; - снижение иммунитета и сопротивляемости к инфекциям [4]. Подобная ситуация может быть связана с кризисом в обеспечении населения (или отдельных лиц) продовольствием, например, в период войн, стихийных бедствий и других чрезвычайных ситуаций. Отдельно описаны случаи алиментарной дистрофии, возникшей в результате нарушения обменных процессов при тяжёлых заболеваниях или отказе от питания по разным (медицинским и социальным) причинам. Избыточное поступление пищевых белков также небезразлично организму. Избыток белков имеет наиболее выраженные и относительно быстро проявляющиеся последствия по сравнению с избытком других макронутриентов (жиров и углеводов). Это связано как с высокой реакционной способностью лишних аминокислот, так и с общими энергетическими нагрузками на организм, сопровождающими, как правило, высокое поступление белка с соответствующими продуктами. Особенно чувствительны к избытку протеина крайние возрастные группы (дети и престарелые), а также лица с некоторыми заболеваниями (почечными патологиями, заболеваниями гепатобилиарной системы). При этом в первую очередь страдают печень и почки. Оно вызывает перенапряжение и последующее истощение пищеварительного аппарата. Значительную активацию процессов межуточного обмена аминокислот и синтез мочевины. Из-за высокого содержания в организме нуклеиновых кислот происходит накопление продуктов обмена пуринов - мочевой кислоты в суставных сумках, органах и тканях. Это служит причиной заболевания суставов, подагры, мочекаменной болезни. Увеличивает нагрузку на печень (может развиться жировая дистрофия и деструктивные процессы из-за перегрузки её пищевыми аминокислотами, первично в ней концентрирующимися и переаминирующимися) и функциональной перегрузки клубочкового и канальцевого аппарата почек, связанную с усиленной экскрецией конечных продуктов азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин) и нарушения кислотно-щёлочного баланса первичной мочи [4].

В результате увеличиваются потери кальция с мочой: каждый грамм лишнего белка приводит к потере 2 - 20 мг кальция. Перевозбуждает нервную систему. Ведёт к образованию в желудочно-кишечном тракте продуктов их гниения и неполного расщепления, способных вызывать интоксикацию человека. · Может вызвать развитие относительного гиповитаминоза А, РР и В₆ из-за их повышенного расхода в метаболизме белков или нарушения их обмена.

С белковой составляющей связан ряд наследственных заболеваний, таких как фенилкетонурия, гистидинемия, гомоцистеинурия, алкаптонурия и целиакия: это генетически детерминированные энзимопатии.

2.2 Потребность человека в белковосодержащей пище

Норма потребления белка зависит от пола, возраста, выполняемой физической работы и умственной нагрузки, условий быта и т.д. Норма потребления белка для молодых взрослых мужчин составляет 1,0-1,5 г в день на 1 кг массы тела, что соответствует примерно 85 г. белка в обычном рационе, в пересчете на идеальный белок - 60 г. в день. В рационе белки должны сочетаться с другими пищевыми веществами в определенных соотношениях. Они должны составлять 12% от калорий суточного рациона, рекомендуемая доля белков животного происхождения - 50% от общего их содержания в рационе. Потребность человека в белке складывается из двух компонентов, обусловленных эволюционно сложившейся необходимостью удовлетворения синтетических процессов незаменимыми аминокислотами на минимальном и оптимальном уровнях: 1) основного количества (так называемый надёжный уровень), ниже которого невозможны нормальные здоровье и рост; 2) дополнительного количества для обеспечения оптимальности азотистого метаболизма [4]. Сумма этих количеств составляет величину оптимальной потребности человека в белке. Уровень надёжной потребности в белке установлен прямыми исследованиями на людях и выражается потребностью в так называемом стандартном белке, т.е. белке, который утилизируется на 100%. Для молодых мужчин надёжная потребность в этом белке составляет около 40 г./сутки. При установлении величины надёжной потребности в любом другом белке или смеси белков необходимо увеличить этот уровень умножением на коэффициент коррекции, учитывающий биологическую ценность данного белка в сравнении со стандартным белком. Знание величины надёжной потребности в белке важно с двух позиций: 1. Эта величина представляет определённую практическую значимость в качестве показателя минимально возможного предела потребления белка, ниже которого у 95% людей наступает отрицательный азотистый баланс. 2. Уровень надёжной потребности в белке является научно обоснованным и объективно определённым компонентом в составе общей (оптимальной) величины потребности в белке. Второй компонент, численно равный дополнительному количеству, крайне трудно поддаётся экспериментальной оценке. В последнее время установлено, что дополнительное количество белка в среднем составляет 50% от уровня надёжной потребности. Таким образом, оптимальная потребность человека в белке превышает надёжную в 1,5 раза и составляет ориентировочно для молодых мужчин 60 г./сутки стандартного белка. При пересчёте этой величины на уровень потребности в белке усреднённого «каждодневного» рациона, относительная биологическая ценность которого условно принята равной 0,7, можно получить значение соответствующее 85 г. пищевого белка в сутки, что практически является средней величиной относительно рекомендованных во многих странах мира уровней оптимальной потребности в белке для данной категории населения, колеблющихся от 55 до 120 г./сут [4].

Когда питание человека не ограничено недостатком продуктов или экономическими причинами, избираемый рацион питания как правило, обеспечивает 10 - 14% энергетической потребности за счёт белка. Однако этот метод даёт лишь ориентировочное представление об оптимальной потребности в белке, так как для лиц с повышенными или пониженными энерготратами уровень потребляемого белка может быть неправильно завышен или занижен. Величина потребности человека в белке наряду с количественным выражением должна характеризоваться качественным составом, зависящим от квоты и соотношения эссенциальных аминокислот. Предложено несколько ориентировочных шкал надёжной и оптимальной потребности человека в отдельных незаменимых аминокислотах - Таблица 4. Рекомендуемые физиологические нормы потребления белков могут существенно меняться при различных патологических состояниях в сторону как повышения, так и понижения. Повышенное потребление белков может отражать истинное повышение потребности организма в этих нутриентах, связанное с интенсификацией процессов построения новых и репарации повреждённых тканей, требующих существенного возрастания скорости биосинтеза белка, т.е. повышенной тканевой утилизацией пищевых белков. Подобная ситуация наблюдается у реконвалесцентов после тяжёлых инфекционных заболеваний, обширных хирургических вмешательств и травм, а также при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, хронических энтеритах. У данных категориях больных важно не только повысить абсолютное количество белка, но и существенно увеличить квоту незаменимых аминокислот, необходимых для построения полноценных белков. Увеличение потребления пищевых белков необходимо также при усилении катаболизма тканевых белков, отмечаемом у больных с обширными ожогами и явлениями плазмореи, злокачественными опухолями, туберкулёзом лёгких в фазе инфильтрации и распада, а также при приёме больших доз кортикостероидных гормонов [4]. Необходимость повысить потребление белков сверх физиологической нормы возникает вследствие сниженной усвояемости пищевых белков в желудочно-кишечном тракте при синдроме недостаточной абсорбции у больных хроническими энтеритами в стадии выраженного обострения, при постгастрорезекционном синдроме и др.

Таблица 4. Ориентировочная надёжная и оптимальная потребность взрослого человека в незаменимых аминокислотах (г/100 г. белка)

Уменьшение уровня белков в рационах ниже физиологической нормы является вынужденной терапевтической мерой, обусловленной сниженной толерантностью организма к белкам. Типичным примером может служить резкое уменьшение (до 20 г./сут на отдельных этапах лечения) потребления белка при тяжёлых формах хронической почечной недостаточности, направленное на щажение поражённых почек и снижение уровня в крови конечных продуктов азотистого обмена (мочевина и др.) [4].

Для здорового взрослого человека характерно состояние азотистого равновесия, при котором количество азота, поступающего с пищей, равно его количеству, выведенному с мочой, калом, потом, слущивающимся эпидермисом кожи, волосами и ногтями. При усилении процесса распада белка или их преобладании над процессами синтеза возникает отрицательный азотистый баланс, при котором количество теряемого организмом азота превышает его поступление с пищей (полное или частичное голодание). Это может возникать при: · низкобелковом рационе; · анорексии; · рвоте; · нарушении всасывания белков в желудочно-кишечном тракте; · усиленном распаде белков в организме (при туберкулёзе, опухолях и т.п.). Положительный азотистый баланс, при котором количество поступающего с пищей азота, превышает количество выведенного азота из организма. Это имеет место у детей, подростков, у реконвалесцентов после тяжёлых инфекционных заболеваний, травм и т.д.

Таблица 5. Содержание белка в основных пищевых продуктах. [2]

На качество и усвояемость белка большое влияние оказывает технологическая обработка сырья и пищевых продуктов. Щадящая кулинарная обработка приводит к разрушению третичной структуры белков, что обеспечивает их большую доступность действию пищеварительных ферментов желудка и кишечника, повышает их усвояемость. В условиях длительной тепловой обработки белки вступают в реакцию с углеводами и другими пищевыми компонентами, образуются мелоноиды и прочие соединения, которые не усваиваются организмом, придают пищевому продукту неприятный вкус, неудовлетворительную органолептику [4]. В животных, зерновых и зернобобовых продуктах белки составляют 95% всех азотистых веществ, в овощах и фруктах - 30-50%. Нежелательное действие на организм человека могут оказывать пуриновые основания, нуклеиновые кислоты, креатин, нитраты. Особенно много этих соединений в печени и почках сельскохозяйственных животных, что требует ограничения в их потреблении. [4]

Заключение

Белки являются необходимыми компонентами всех живых организмов и играют важную роль в жизнедеятельности клетки. Белки осуществляют процессы обмена веществ. Они входят в состав внутриклеточных структур - органелл и цитоскелета, секретируются во внеклеточное пространство, где могут выступать в качестве сигнала, передаваемого между клетками, участвовать в гидролизе пищи и образовании межклеточного вещества. Белки - важная часть питания животных и человека (основные источники: мясо, птица, рыба, молоко, орехи, бобовые, зерновые; в меньшей степени: овощи, фрукты, ягоды и грибы), поскольку в их организмах не могут синтезироваться все незаменимые аминокислоты и часть должна поступать с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются для биосинтеза собственных белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

Список литературы

1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 3.: Пер. с англ. / Под ред. Р. Сопера - М.: Мир, 1990. - 376 c.

2. Химический состав пищевых продуктов (Справочник) - КН. 2 / Под редакцией И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева - М. Агропромиздат, 1982 г.

3. Классификация белков [Электронный ресурс]: URL: http://biologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000009/st101.shtml (дата обращения: 10.04.2020).

4. Потребность человека в белке [Электронный ресурс]: URL: https://megaobuchalka.ru/3/7052.html (дата обращения: 10.04.2020).

5. Белки [Электронный ресурс]: URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Белки (дата обращения: 10.04.2020).

Размещено на Allbest.ru