До каких продуктов расщепляются белки
Белки, которые также называют протеинами, являются основными структурными элементами человеческого тела и очень важными составляющими рациона: регулярное употребление белков необходимо для развития организма, регенерации тканей и процессов метаболизма, от которых зависит наше здоровье.
ХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА БЕЛКОВ
Белки состоят из атомов углерода, кислорода, водорода и азота, к которым иногда добавляются другие химические элементы.
В состав белков входят многочисленные основания — аминокислоты, соединенные между собой особым способом, благодаря которому образуются длинные или короткие цепи белков. Говоря о коротких цепях, обычно имеют в виду пептиды, которые
в зависимости от количества аминокислот, входящих в их состав, называются дипептадами, трипептидами. Цепь белков может быть сформирована большим количеством аминокислот: цепи могут состоять из ста аминокислот, а некоторые даже из тысячи.
ВИДЫ АМИНОКИСЛОТ
Все виды белков, существующих в природе, образованы из комбинаций двадцати различных аминокислот, каждая из которых имеет свою химическую структуру. Для формирования собственных белков человеческому организму нужно располагать всеми аминокислотами. Организм человека сам способен вырабатывать некоторые аминокислоты, которые называются неосновными, а другие может получать только извне, с пищей — они называются основными. Поэтому так важно употреблять различные продукты, в состав которых входят все типы аминокислот, особенно продукты, содержащие основные аминокислоты, — большей частью это продукты животного происхождения.
РАСЩЕПЛЕНИЕ БЕЛКОВ В ОРГАНИЗМЕ
Переваривание белков пищи происходит в желудке под действием желудочного сока: соляная кислота, выделяемая слизистой оболочкой желудка, активирует особый фермент — пепсин, который воздействует на белки и разрывает некоторые связи, высвобождая таким образом полипептидные цепи меньших размеров. Когда пища проходит в тонкий кишечник, ферменты поджелудочной железы высвобождают аминокислоты, дипептиды и трипептиды, которые всасываются клетками кишечника.
В клетках кишечника завершается расщепление аминокислот, дипептидов и трипептидов до свободных аминокислот, которые поступают в кровь. После разнесения аминокислот с током крови по организму, они комбинируются между собой, образуя белки.
ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
Основная функция белков — строительная, поскольку из белков состоят мембраны клеток и многие ткани и органы человеческого тела; белки присутствуют даже в межклеточной жидкости и клеточном ядре. Кроме того, ферменты, антитела, некоторые гормоны и многие другие элементы, играющие важную роль в регуляции функций организма, также состоят из белков. Белки всегда могут быть использованы как источник энергии.
ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ
Почти все продукты питания содержат белки, исключение составляют лишь те, в состав которых входят только жиры, например масла. Больше всего белков содержится в мясе, рыбе, яйцах, молоке и молочных продуктах, овощах, сухофруктах, злаковых и продуктах из них. Меньшее количество белков содержат корнеплоды и некоторые фрукты.
БЕЛКИ — полимеры, состоящие из аминокислот, связанных между собой пептидной связью.
В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот и простейших полипептидов, из которых в дальнейшем клетками различных тканей и органов, в частности печени, синтезируются специфические для них белки. Синтезированные белки используются для восстановления разрушенных и роста новых клеток, синтеза ферментов и гормонов.
Функции белков:
1. Основной строительный материал в организме.
2. Являются переносчиками витаминов, гормонов, жирных кислот и др. веществ.
3. Обеспечивают нормальное функционировании иммунной системы.
4. Обеспечивают состояние «аппарата наследственности».
5. Являются катализаторами всех биохимических метаболических реакций организма.
Организм человека в нормальных условиях (в условиях, когда нет необходимости пополнения дефицита аминокислот за счет распада сывороточных и клеточных белков) практически лишен резервов белка (резерв – 45 г: 40 г в мыщцах, 5 г в крови и печени), поэтому единственным источником пополнения фонда аминокислот, из которых синтезируются белки организма, могут служить только белки пищи.
Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот.
Различают заменимые аминокислоты (синтезируются в организме) и незаменимые аминокислоты (не могут синтезироваться в организме, а поэтому должны поступать в организм в пищей). К незаменимым аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.
Недостаток незаменимых аминокислот в пище приводит к нарушениям белкового обмена.
Незаменимыми аминокислотами являются валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, незаменимыми условно — аргинин и гистидин. Все эти аминокислоты человек получает только с пищей.
Заменимые аминокислоты также необходимы для жизнедеятельности человека, но они могут синтезироваться и в самом организме из продуктов обмена углеводов и липидов. К ним относятся гликокол, аланин, цистеин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин; условно заменимые — аргинин и гистидин.
Белки, содержащие полный набор незаменимых аминокислот, называются полноценными и имеют максимальную биологическую ценность (мясо, рыба, яйца, икра, молоко, грибы, картофель).
Белки, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты или если они содержатся в недостаточных количествах называются неполноценными (растительные белки). В связи с этим для удовлетворения потребности в аминокислотах наиболее рациональной является разнообразная пища с преобладанием белков животного происхождения.
Кроме основной функции белков — белки как пластический материал, он может использоваться и как источник энергии при недостатке других веществ (углеводов и жиров). При окислении 1 г белка освобождается около 4,1 ккал.
При избыточном поступлении белков в организм, превышающем потребность, они могут превращаться в углеводы и жиры. Избыточное потребление белка вызывают перегрузку работы печени и почек, участвующих в обезвреживании и элиминации их метаболитов. Повышается риск формирования аллергических реакций. Усиливаются процессы гниения в кишечнике — расстройство пищеварения в кишечнике.
Дефицит белка в пище приводит к явлениям белкового голодания — истощению, дистрофии внутренних органов, голодные отеки, апатия, снижению резистентности организма к действию повреждающих факторов внешней среды, мышечной слабости, нарушении функции центральной и периферической нервной системы, нару- шению ОМЦ, нарушение развития у детей.
Суточная потребность в белках — 1 г/кг веса при условии достаточного содержания незаменимых аминокислот (например, при приеме около 30 г животного белка), старики и дети — 1,2-1,5 г/кг, при тяжелой работе, росте мышц — 2 г/кг.
ЖИРЫ (липиды) — органические соединения, состоящие из глицерина и жирных кислот.
Функции жиров в организме:
• являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г вещества выделяется максимальное по сравнению с окислением белков и углеводов количество энергии. За счёт окисления нейтральных жиров образуется 50% всей энергии в организме;
• являются компонентом структурных элементов клетки — ядра, цитоплазмы, мембраны;
• депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы — от механических повреждений.
Различают нейтральные жиры (триацилглицеролы), фосфолипиды, стероиды (холестерин).
Поступившие с пищей нейтральные жиры в кишечнике расщепляются до глицерина и жирных кислот. Эти вещества всасываются — проходят через стенку тонкого кишечника, вновь превращаются в жир и поступают в лимфу и кровь. Кровь транспортирует жиры в ткани, где они используются в качестве энергетического и пластического материала. Липиды входят в состав клеточных структур.
Уровень жирных кислот в организме регулируется как отложением (депонированием) их в жировой ткани, так и высвобождением из нее. По мере увеличения уровня глюкозы в крови жирные кислоты под влиянием инсулина, депонируются в жировой ткани.
Высвобождение жирных кислот из жировой ткани стимулируется адреналином, глюкагоном и соматотропым гармоном, тормозится — инсулином.
Жиры, как энергетический материал используется главным образом при выполнении длительной физической работы умеренной и средней интенсивности (работа в режиме аэробной производительности организма). В начале мышечной деятельности используются преимущественно углеводы, но по мере уменьшения их запасов начинается окисление жиров.
Обмен липидов тесно связан с обменом белков и углеводов. Поступающие в избытке в организм углеводы и белки превращаются в жир. При голодании жиры, расщепляясь, служат источником углеводов.
Суточная потребность в жирах — 25-30% от общего числа калорий. Суточная потребность незаменимых жирных кислот около 10 г.
Жирные кислоты являются основными продуктами гидролиза липидов в кишечнике. Большую роль в процессе всасывание жирных кислот играют желчь и характер питания.
К незаменимым жирным кислотам, которые не синтезируются организмом, относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидовая кислоты (суточная потребность 10–12 г).
Линолевая и лоноленовая кислоты содержатся в растительных жирах, арахидовая — только в животных.
Недостаток незаменимых жирных кислот приводит к нарушению функций почек, кожным нарушениям, повреждениям клеток, метаболическим расстройствам. Избыток незаменимых жирных кислот приводит к повышенной потребности токоферола (витамина Е).
УГЛЕВОДЫ — органические соединения, содержащиеся во всех тканях организма в свободном виде в соединениях с липидами и белками и являющиеся основным источникам энергии.
Функции углеводов в организме:
• Являются непосредственным источником энергии для организма.
• Участвуют в пластических процессах метаболизма.
• Входят в состав протоплазмы, субклеточных и клеточных структур, выполняют опорную функцию для клеток.
Углеводы делят на 3 основных класса: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды — углеводы, которые не могут быть расщеплены до более простых форм (глюкоза, фруктоза).
Дисахариды — углеводы, которые пригидролизе дают две молекулы моносахаров (сахароза, лактоза).
Полисахариды — углеводы, которые при гидролизе дают более шести молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка).
На углеводы должно приходиться до 50 – 60% энергоценности пищевого рациона.
В пищеварительном тракте полисахариды (крахмал, гликоген; клетчатка и пектин в кишечнике не перевариваются ) и дисахариды под влиянием ферментов подвергаются расщеплению до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. Значительная часть моносахаридов поступает в печень и в мышцы и служат материалом для образования гликогена.
В печени и мышцах гликоген откладывается в резерв. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.
Содержание гликогена в печени составляет 150–200 г.
Продукты распада белков и жиров могут частично в печени превращаться в гликоген. Избыточное количество углеводов превращается в жир и откладывается в жировом «депо».
Около 70% углеводов пищи окисляется в тканях до воды и двуокиси углерода.
Углеводы используются организмом либо как прямой источник тепла (глюкозо–6–фосфат), либо как энергетический резерв (гликоген);
Основные углеводы – сахара, крахмал, клетчатка – содержатся в растительной пище, суточная потребность в которой у человека составляет около 500 г (минимальная потребность 100–150 г/сут).
При недостаточности углеводов развивается похудание, снижение трудоспособности, обменные нарушения, интоксикация организма.
Избыток потребления углеводов может привести к ожирению, развитию бродильных процессов в кишечнике, повышенной аллергизации организма, сахарному диабету.
Материал подготовлен на основе информации из открытых источников
В человеческом организме содержание белка в нужных количествах является естественной необходимостью для нормального его функционирования. Данный компонент обеспечивает рост абсолютно всех клеток тела из-за того, что в нем содержатся в достаточном количестве необходимые аминокислоты. Большую роль играет белок в репликации РНК- и ДНК-молекул. Какие функции выполняют белки в организме? Какие ферменты отвечают за их расщепление? На эти и другие вопросы вы найдете ответы в статье.
Что такое белок
Белки являют собой наиболее важные для людей питательные элементы, содержащиеся в различной еде. По-иному белок в медицине еще называют протеином. Именно этот термин очень часто встречается в рекомендациях опытных врачей.
Какую роль играют белки в человеческом организме
Белок весьма важен для поддержания мышечных объемов тела человека. Полезен он также будет в случае восстановления поврежденных участков ткани, что очень часто происходит при сильных ушибах либо при обморожении и ожогах. Также протеин отлично справляется и с поддержанием здорового состояния волос или ногтей.
Для хорошего и стабильного функционирования иммунной системы белок является фактически незаменимым.
Какие существуют основные функции протеина
Итак, какие функции выполняют белки в организме? Можно выделить следующие:
- каталитическая функция – при помощи нее удается управлять происходящей в биологических системах той или иной химической реакцией;
- транспортная функция – перенос ко всем органам и тканям необходимого им кислорода;
- защитная функция основана на том, что белок в крови имеет склонность к свертыванию, что защищает человеческий организм от чрезмерной потери крови при возможных ранениях;
- сократительная функция отвечает за сокращение мышц тела человека при непосредственном участии белков актина и миозина;
- структурная функция обеспечивает образование биомембранных клеток;
- гормональная функция проводит правильное разделение питательных веществ внутри организма при помощи гормонов;
- питательная функция обеспечивает при помощи протеинов нужное количество калорий для жизнедеятельности человека, и именно это дает ему возможность получить необходимую энергию и физические силы.
Кому положено больше всего употреблять белок
Людям, активно занимающимся тем или иным видом спорта, настоятельно рекомендуется их врачами и тренерами как можно больше употреблять пищу, в которой содержится достаточное количество протеина. В среднем, согласно исследованиям врачей, профессиональным спортсменам необходимо содержанием белка от 2 до 3 грамм на 1 килограмм их тела.
Какие продукты больше всего содержат в своем составе протеина
Больше всего белка содержится в сое – на 100 грамм данного продукта приходится примерно 34 грамма белка. Если взять для примера другие продукты, то здесь примерное его содержание может существенно отличаться. Ниже представлены основные продукты, которые содержат протеин в достаточном количестве, а именно:
- сыр – от 14 до 20 грамм на 100 грамм продукта;
- рыба – от 12 до 16 грамм;
- мясо – от 14 до 20 грамм;
- фасоль и горох – в них этот показатель составляет около 20 грамм.
Но для того, чтобы в организм поступал белок в необходимом количестве, куда эффективнее употреблять мясо и блюда на молочной основе. Дело в том, что именно они содержат в себе полноценные аминокислоты. А вот с фасолью либо горохом, а также практически со всеми продуктами растительного происхождения дело обстоит несколько иначе. Они содержат внутри себя неполный набор аминокислот. Соя, в отличие от всех остальных сельскохозяйственных культур, здесь несколько преуспевает. Белок, который она содержит, обладает наиболее полноценными свойствами. После сои можно выделить также белок чечевицы.
К каким негативным последствиям может привести недостаток и переизбыток протеина в организме
Если организм недостаточно насыщен белком, вполне может наблюдаться нарушение работы печени, тонкой кишки или поджелудочной железы. Также данная проблема способна оказывать негативное воздействие на функционирование нервной системы.
При переизбытке белка он способен постепенно накапливаться в организме. Излишки протеина печень перерабатывает в глюкозу и разнообразные азотистые соединения, что также весьма отрицательно отображается на почках.
Некоторые ферменты, расщепляющие белки
Но что делать для того, чтобы уровень белков в организме не превышал необходимых пределов? Важную роль играют ферменты, расщепляющие данный компонент. К основным ферментам, на которые возлагается эта «миссия», можно отнести сахарозу, лактозу и амилазу. Доля амилазы при этом составляет большую часть, порядка 90% от общего содержания органических веществ. Это фермент, расщепляющий белки, который отлично справляется с протеинами, имеющими в своем химическом составе сложные углеводы.
Расщепление протеинов в желудке
Расщепление белка в желудке — процесс многоступенчатый. Около 97% протеинов, которые подверглись расщеплению, всасывается в виде свободных аминокислот непосредственно в кровь человека.
Желудочно-кишечный тракт благодаря своему ферментному аппарату с легкостью расщепляет белки в так называемые пептидные связи молекул. Все это происходит поэтапно, а также исключительно в избирательном порядке. В случае отсоединения одной аминокислоты от белковой молекулы образуется пептид и аминовая кислота. После этого от пептида через определенное время отщепляется еще одна аминовая кислота, затем следующая. Подобное действие происходит до тех пор, пока молекула полностью, без остатка, не будет расщеплена до аминокислоты.
Пепсин: функция и основное действие
Пепсин имеет основное свое предназначение в организме человека, связанное с правильным распределением пищи, а также дальнейшим ее преобразованием в пептиды и различные аминокислоты В желудке образуется в результате естественного синтеза профермента пепсиногена пепсин.
Белок как растительного происхождения (полученный от употребления гороха, фасоли и иных культур), так и из мяса, сыра, молока и иных продуктов, добытых благодаря животным, легко расщепляется с помощью пепсина.
Какими свойствами обладает пепсин? Он имеет интересную функцию. Дело в том, что пепсин способен сворачивать молоко, преобразуя его в казеин и казеиноген. Таким способом зачастую производятся сыры и иные продукты, сделанные на основе молока.
В медицине также широко используется пепсин. Им можно лечить такие заболевания, как язва желудка, гастрит хронической формы, рак желудка. Достаточно эффективен пепсин, функция которого сейчас рассматривается, и при проблемах с пищеварительным трактом. В этом случае его применяют в качестве своеобразной заместительной терапии.
Применяя пепсин (фермент, расщепляющий белки) внутрь, нужно обязательно учитывать его высокую активность в кислой среде. Если кислотность желудка снижена, употреблять данный препарат следует непременно. Если пепсин в виде порошка, то его следует развести в 100 мл воды или в соляной кислоте (1-3% раствор), а если в виде таблетки, то растворить в воде.
Врачами рекомендуется применять пепсин от 2 до 3 раз на сутки. Причем желательно это осуществить перед приемом пищи. Среднестатистическая доза составляет от 0,2 до 0,5 грамм. Однако для ребенка она должна быть существенно снижена — ему достаточно будет употребить от 0,1 до 0,08 граммов этого лекарства.
Человеку, страдающему гастритом или язвой желудка, действие пепсина на пользу не пойдет. В таком случае его употребление строго запрещается.
Трипсин: функция фермента
Что такое трипсин? Это еще один своеобразный фермент, расщепляющий белки и пептиды. При этом он обладает функцией гидролиза сложных эфиров. Основная функция трипсина заключается в том, что он отлично контролирует работу пищеварительного процесса.
Лечит трипсин такие заболевания, как бронхит, пневмония, гайморит. Его можно использовать и при ожогах, при наличии различных гнойных ран, а также после операций. В стоматологии при заболеваниях полости рта данный препарат также весьма полезен.
Побочные эффекты, которые могут проявляться в случае применения трипсина, связаны с повышением температуры тела. Если трипсин был введен ингаляционным путем, может образоваться раздражение слизистой верхней оболочки дыхательных путей.
Применять трипсин, функция которого рассматривается в статье, желательно не более двух раз в день по 0,01 грамм. Детям рекомендуется употреблять его 1 раз в сутки, причем всего 0,0025 грамм.
На рану после ее обработки спиртом или зеленкой также можно наложить пропитанное трипсином полотно. Такое полотно должно находиться на поврежденном месте не менее суток. В данной ситуации трипсин (фермент, расщепляющий белки и пептиды) служит в качестве своеобразного средства защиты от различного рода инфекций.
Протеаза
Протеаза — фермент, точнее целая группа ферментов, которые находятся в желудочном соке. Они в свою очередь вырабатываются поджелудочной железой. Кроме того, протеаза также имеется и в кишечнике. Главная функция протеазы – это эффективное расщепление белка в организме.
Основной протеолитический фермент панкреатин
Существует ряд ферментов, которые активно участвуют в процессе пищеварения, а также успешно снимают любые воспалительные процессы. К ним также относится и панкреатин, который минимизирует негативное воздействие аллергии у человека на те или иные продукты. Также при возникновении внутренних заболеваний панкреатин подойдет для их лечения лучше всего.
Однако людям, которые испытывают ферментную недостаточность, рекомендуется употреблять те препараты, которые содержат в своем составе несколько разных ферментов. Их смело можно классифицировать как активные биологические добавки. Но такие лекарства очень внимательно нужно принимать и соблюдать при этом определенную периодичность. Желательно это все же делать по настоятельной рекомендации лечащего врача согласно его предписаниям. Проявлять собственную инициативу в этой ситуации не стоит. В особенности это делать весьма опасно, если человек не наделен определенными познаниями в области медицины. Помните, самолечение может только усугубить ситуацию, и определить недостаток белка и ферментов в организме невозможно без медицинского вмешательства. Будьте здоровы!