Белки которые поступают в организм с пищей. Значение белков в организме человека

1. Состав молекул белков. Белки- органические вещества, в состав молекул которых входят

углерод, водород, кислород и азот, а иногда - сера и другие химические

элементы.

2. Строение белков. Белки - макромолекулы, состоящие

из десятков, сотен аминокислот. Разнообразие аминокислот (около 20 видов),

входящих в состав белков.

3. Видовая специфичность белков - различие белков,

входящих в состав организмов, относящихся к разным видам, определяемое числом

аминокислот, их разнообразием, последовательностью соединения в молекулах

белка. Специфичность белков у разных организмов одного вида - причина

отторжения органов и тканей (тканевой несовместимости) при их пересадке от

одного человека другому.

4. Структура белков - сложная конфигурация молекул

белков в пространстве, поддерживаемая разнообразными химическими связями -

ионными, водородными, ковалентными. Естественное состояние белка. Денатурация -

нарушение структуры молекул белков под влиянием различных факторов -

нагревания, облучения, действия химических веществ. Примеры денатурации:

изменение свойств белка при варке яиц, переход белка из жидкого состояния в

твердое при построении пауком паутины.

5. Роль белков в организме:

Каталитическая. Белки - катализаторы, увеличивающие

скорость химических реакций в клетках организма. Ферменты - биологические

катализаторы;

Структурная. Белки - элементы плазматической

мембраны, а также хрящей, костей, перьев, ногтей, волос, всех тканей и органов;

Энергетическая. Способность молекул белков к

окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии;

Сократительная. Актин и миозин - белки, входящие в

состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение вследствие способности

молекул этих белков к денатурации;

Двигательная. Передвижение ряда одноклеточных

организмов, а также сперматозоидов при помощи ресничек и жгутиков, в состав

которых входят белки;

Транспортная. Например, гемоглобин - белок, входящий

в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа;

Запасающая. Накопление белков в организме в качестве

запасных питательных веществ, например в яйце, молоке, семенах растений;

Защитная. Антитела, фибриноген, тромбин - белки,

участвующие в выработке иммунитета и свертывании крови;

Регуляторная. Гормоны - вещества, обеспечивающие

наряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций организма. Роль гормона

инсулина в регуляции содержания сахара в крови.

2. Биологическое значение размножения организмов. Способы размножения.

1. Размножение и его значение.

Размножение - воспроизведение себе подобных организмов, что обеспечивает

существование видов в течение многих тысячелетий, способствует увеличению

численности особей вида, преемственности жизни. Бесполое, половое и

вегетативное размножение организмов.

2. Бесполое размножение - наиболее древний способ. В

бесполом участвует один организм, в то время как в половом чаще всего участвуют

две особи. У растений бесполое размножение с помощью споры - одной

специализированной клетки. Размножение спорами водорослей, мхов, хвощей,

плаунов, папоротников. Высыпание спор из растений, прорастание их и развитие из

них новых дочерних организмов в благоприятных условиях. Гибель огромного числа

спор, попадающих в неблагоприятные условия. Невысокая вероятность появления

новых организмов из спор, поскольку они содержат мало питательных веществ и

проросток поглощает их в основном из окружающей среды.

3. Вегетативное размножение - размножение растений с

помощью вегетативных органов: надземного или подземного побега, части корня,

листа, клубня, луковицы. Участие в вегетативном размножении одного организма

или его части. Сходство дочернего растения с материнским, так как оно

продолжает развитие материнского организма. Большая эффективность и

распространение вегетативного размножения в природе, так как дочерний организм

формируется быстрее из части материнского, чем из споры. Примеры вегетативного

размножения: с помощью корневищ - ландыш, мята, пырей и др.; укоренением

нижних, касающихся почвы ветвей (отводками) - смородина, дикий виноград; усами

Земляника; луковицами - тюльпан, нарцисс, крокус. Использование вегетативного

размножения при выращивании культурных растений: клубнями размножают картофель,

луковицами - лук и чеснок, отводками - смородину и крыжовник, корневыми

отпрысками - вишню, сливу, черенками - плодовые деревья.

4. Половое размножение. Сущность полового размножения

в формировании половых клеток (гамет), слиянии мужской половой клетки

(сперматозоида) и женской (яйцеклетки) - оплодотворении и развитии нового

дочернего организма из оплодотворенной яйцеклетки. Благодаря оплодотворению получение

дочернего организма с более разнообразным набором хромосом, значит, с более

разнообразными наследственными признаками, вследствие чего он может оказаться

более приспособленным к среде обитания. Наличие полового размножения у

полового процесса у растений в процессе их эволюции, появление наиболее сложной

формы у семенных растений.

5. Семенное размножение происходит с помощью семян,

широко распространено и вегетативное размножение). Последовательность этапов

семенного размножения: опыление - перенос пыльцы на рыльце пестика, ее

прорастание, появление путем деления двух спермиев, их продвижение в

семязачаток, затем слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого - со

вторичным ядром (у покрытосеменных). Формирование из семязачатка семени -

зародыша с запасом питательных веществ, а из стенок завязи - плода. Семя -

зачаток нового растения, в благоприятных условиях оно прорастает и первое время

проросток питается за счет питательных веществ семени, а затем его корни

начинают поглощать воду и минеральные вещества из почвы, а листья - углекислый

газ из воздуха на солнечном свету. Самостоятельная жизнь нового растения.

Среди строителей собственных мышц распространено мнение – “чем больше белка, тем лучше” и часто такие люди, не проводя подсчетов, употребляют максимально возможное количество белковых продуктов и добавок. Что говорят ученые о чрезмерном количестве белка в организме – может ли это навредить?

Норма потребления белка

Для начала следует напомнить официальные рекомендации по потреблению белка. Например, в руководстве по спортивному питанию NSCA для набора сухой мышечной массы рекомендуется кроме умеренного избытка калорий (10-15% выше нормы) потреблять 1,3-2 г/ кг массы тела в день .

А при активном фазе снижения процента жира норму потребления белка ученые рекомендуют даже увеличить – до 1,8-2 граммов / кг массы тела в день. Причем, чем ниже процент жира (например, при подготовке к соревнованиям), тем выше требования к потреблению белка. Если цель - снижение процента жира до очень низких значений, рекомендуется увеличить потребление белка до 2,3-3,1 г белка на 1 кг массы тела в сутки .

Давайте теперь узнаем, что происходит с нашим телом при больших объемах потребления белка.

Избыток белка и почки

Не задавайтесь подобным вопросом, если у вас здоровые почки, и контролируйте потребление белка, если они больны. Самый разумный подход – постепенно наращивать потребление белка до более высокого уровня в рационе, а не «прыгать двумя ногами одновременно».

Как правило, при повышенном употреблении белка рекомендуется пить больше воды . Один из доводов – уменьшение риска появления камней в почках. Однако пока нет внятного научного обоснования, почему так следует делать, но возможно это разумный подход.

Наблюдения за ведущими активный образ жизни спортсменами-мужчинами и измерение уровня мочевины, креатинина и альбумина в моче показали, что в диапазоне приема белка от 1,28 до 2,8 г/кг веса тела (то есть на уровне рекомендаций, описанных выше) никаких существенных изменений не наблюдалось (1). Впрочем, этот эксперимент продолжался всего 7 дней.

Другое исследование (2) также не показало ассоциаций между количеством потребляемого белка и здоровьем почек (у женщин в постменопаузальный период).

Исследование с участием медсестер (3) подтверждает полученные результаты. Но при этом позволяет предположить, что данные о безвредности белка не относятся к случаям заболевания почечной недостаточностью и другим болезням почек, а также, что немолочные белки животного происхождения могут быть оказаться более опасными для организма, чем другие белки .

Существует предположение, что потребление белка приводит к функциональным изменениям в почках (4). Белок может влиять на работу почек (5,6), поэтому при его употреблении существует вероятность их повреждения . Наиболее выраженные результаты были получены в ходе экспериментов на мышах (белок составлял от 10-15% до 35-45% суточного рациона за раз) (7,8).

Также в ходе одного исследования (9) с участием здоровых людей было выявлено, что удвоение объема потребляемого белка (от 1,2 до 2,4 г/кг веса тела) приводит к превышению нормы показателей белкового метаболизма в крови. Была отмечена тенденция к адаптации организма – увеличению скорости клубочковой фильтрации, но этого было не достаточно, чтобы привести к норме показатели мочевой кислоты и мочевины крови в течение 7 дней (9).

Все эти исследования, прежде всего, говорят о том, что слишком много белка приводят к слишком быстрым изменениям, а процесс постепенного наращивания объемов не ухудшает почечную функцию (10). Это значит, что целесообразнее постепенно менять объем потребления белка на протяжении относительно длительного времени.

Людям с заболеваниями почек рекомендуется использовать диеты с ограниченным употреблением белка , так как это позволит замедлить неизбежное, казалось бы, ухудшение состояния (11,12). Отсутствие контроля за потреблением белка у пациентов с заболеваниями почек ускоряет (или, как минимум, не замедляет) процесс ухудшения их работы (3).

Избыток белка и печень

Нет никаких оснований считать, что нормальные объемы потребления белка, являющегося часть обычного рациона, могут быть вредными для печени здоровых крыс и людей. Однако, существуют данные предварительных исследований, согласно которым, очень большие количества белка после достаточно длительной голодовки (более 48 часов) могут привести к острой травме печени .

При лечении заболеваний печени (цирроз) рекомендуют уменьшать потребление белка , так как он является причиной накопления аммиака в крови (13,14), что вносит свой негативный вклад в развитие печеночной энцефалопатии (15).

Как минимум, на одной животной модели было показано, что повреждения печени развиваются при цикличном чередовании 5-дневных периодов достаточного потребления белка и периодов белкового дефицита (16). Сходный эффект наблюдался при потреблении пищи, содержащей 40-50% казеина, после 48-часового голодания (17). В ходе исследований на животных (18,19) были получены предварительные доказательства того, что повышенное потребление белка (35-50%) в момент возобновления кормления после 48-часового голодания может нанести вред печени. Более короткие периоды голодания не рассматривались.

Аминокислоты – это кислоты, не так ли?

Напоминаем, что белки – это сложные органические соединения, состоящие из более мелких “кирпичиков” – аминокислот. Собственно, на аминокислоты расщепляются потребляемые в пищу белки.

Теоретически можно доказать вред аминокислот за счет их избыточной кислотности. Но клинической проблемой это не является: их кислотность слишком мала, чтобы причинить какие-либо неприятности.

Почитайте, как наше тело регулирует баланс кислотности / содержания щелочи в тексте “ “.

Избыток белка и минеральная плотность костной ткани

Анализ крупного обзорного исследования не дает никакой связи между потреблением белка и риском переломов костей (показатель их здоровья) . Исключением является ситуация, когда на фоне повышенной дозы белка в рационе общее потребление кальция падает ниже уровня 400 мг/1000 ккал ежедневно (хотя отношение рисков было довольно слабым и составило 1,51 при сравнении с самой высокой квартилью) (26). В других исследованиях сходной корреляции выявить не удалось, хотя логически этого следовало бы ожидать (27,28).

Соевый белок, похоже, сам по себе обладает дополнительным защитным эффектом для костной ткани у женщин в постменопаузе, что может быть связано с содержанием в сое изофлавонов (30).

Роль силовых тренировок

Как ни смешно, но есть исследование на эту тему на крысах. Грызуны подвергались резкому воздействию значительных доз белка в рационе, в результате чего у них наблюдалось ухудшение работы почек.

Но «тренировки с отягощениями» (видимо, одну из групп крыс “нагружали” физически) уменьшали у некоторых из них негативный эффект и оказывали защитные действие (8).

Упомянутые исследования:

1. Poortmans JR, Dellalieux O Do regular high protein diets have potential health risks on kidney function in athletes . Int J Sport Nutr Exerc Metab. (2000)
2. Beasley JM, et al Higher biomarker-calibrated protein intake is not associated with impaired renal function in postmenopausal women . J Nutr. (2011)
3. Knight EL, et al The impact of protein intake on renal function decline in women with normal renal function or mild renal insufficiency . Ann Intern Med. (2003)
4. Brändle E, Sieberth HG, Hautmann RE Effect of chronic dietary protein intake on the renal function in healthy subjects . Eur J Clin Nutr. (1996)
5. King AJ, Levey AS Dietary protein and renal function . J Am Soc Nephrol. (1993)
6. Dietary protein intake and renal function
7. Wakefield AP, et al A diet with 35% of energy from protein leads to kidney damage in female Sprague-Dawley rats . Br J Nutr. (2011)
8. Aparicio VA, et al Effects of high-whey-protein intake and resistance training on renal, bone and metabolic parameters in rats . Br J Nutr. (2011)
9. Frank H, et al Effect of short-term high-protein compared with normal-protein diets on renal hemodynamics and associated variables in healthy young men . Am J Clin Nutr. (2009)
10. Wiegmann TB, et al Controlled changes in chronic dietary protein intake do not change glomerular filtration rate . Am J Kidney Dis. (1990)
11. Levey AS, et al Effects of dietary protein restriction on the progression of advanced renal disease in the Modification of Diet in Renal Disease Study . Am J Kidney Dis. (1996)
12. }