В каких клетках содержится белок
Белки (протеины, полипептиды) — самые многочисленные, наиболее разнообразные и имеющие первостепенное значение биополимеры. В состав молекул белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы, фосфора и железа.
Мономерами белков являются аминокислоты, которые (имея в своём составе карбоксильную и аминогруппы) обладают свойствами кислоты и основания (амфотерны).
Благодаря этому аминокислоты могут соединяться друг с другом (их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен). В связи с этим молекулы белков имеют большие размеры, и их называют макромолекулами.
Структура белковой молекулы
Под структурой белковой молекулы понимают её аминокислотный состав, последовательность мономеров и степень скрученности молекулы белка.
В молекулах белков встречается всего (20) видов различных аминокислот, и огромное разнообразие белков создаётся за счёт различного их сочетания.
- Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи — это первичная структура белка (она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции). Первичная структура белка уникальна для любого типа белка и определяет форму его молекулы, его свойства и функции.
- Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали в результате образования водородных связей между —СО и —NН группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи (между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты). Эта спираль — вторичная структура белка.
- Третичная структура белка — трёхмерная пространственная «упаковка» полипептидной цепи в виде глобулы (шарика). Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот (гидрофобными, водородными, ионными и дисульфидными S–S связями).
- Некоторые белки (например, гемоглобин крови человека) имеют четвертичную структуру. Она возникает в результате соединения нескольких макромолекул с третичной структурой в сложный комплекс. Четвертичная структура удерживается непрочными ионными, водородными и гидрофобными связями.
Структура белков может нарушаться (подвергаться денатурации) при нагревании, обработке некоторыми химическими веществами, облучении и др. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном — третичная, а затем — вторичная, и белок остаётся в виде полипептидной цепи. В результате денатурации белок теряет способность выполнять свою функцию.
Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Этот процесс называют ренатурацией.
Разрушение первичной структуры необратимо.
Кроме простых белков, состоящих только из аминокислот, есть ещё и сложные белки, в состав которых могут входить углеводы (гликопротеины), жиры (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины) и др.
- Каталитическая (ферментативная) функция. Специальные белки — ферменты — способны ускорять биохимические реакции в клетке в десятки и сотни миллионов раз. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию. В состав ферментов входят витамины.
- Структурная (строительная) функция — одна из основных функций белков (белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин — хрящи и сухожилия).
- Транспортная функция — белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны (транспортные белки в наружной мембране клеток), транспорт кислорода и углекислого газа (гемоглобин крови и миоглобин в мышцах), транспорт жирных кислот (белки сыворотки крови способствуют переносу липидов и жирных кислот, различных биологически активных веществ).
- Сигнальная функция. Приём сигналов из внешней среды и передача информации в клетку происходит за счёт встроенных в мембрану белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды.
- Сократительная (двигательная) функция — обеспечивается сократительными белками — актином и миозином (благодаря сократительным белкам двигаются реснички и жгутики у простейших, перемещаются хромосомы при делении клетки, сокращаются мышцы у многоклеточных, совершенствуются другие виды движения у живых организмов).
- Защитная функция — антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь, образуя тромб.
- Регуляторная функция присуща белкам — гормонам (не все гормоны являются белками!). Они поддерживают постоянные концентрации веществ в крови и клетках, участвуют в росте, размножении и других жизненно важных процессах (например, инсулин регулирует содержание сахара в крови).
- Энергетическая функция — при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры (при полном расщеплении (1) г белка до конечных продуктов выделяется (17,6) кДж энергии). Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.
Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.
https://ours-nature.ru/lib/b/book/1063747118/348
Для создания собственных белков организму человека требуется 20 аминокислот. Большую часть из них он может вырабатывать самостоятельно. Но есть 8 аминокислот, которые мы можем получить только с пищей. Они нам необходимы.
При их дефиците нарушается выполнение многих функций, т.к. они являются частью ферментов, антител, гормонов, участвует в большинстве биохимических процессов, являются важным строительным материалом. При нехватке этих аминокислот задерживается рост и развитие. Поэтому в рационе каждого человека должна быть белковая пища. В каких продуктах содержится белок? В мясе, рыбе, молоке, бобовых, зерновых и т.д.
Пища животного происхождения
Лучшими поставщиками протеина является животная пища. У нее есть ряд преимуществ:
- она лучше усваивается;
- в ней содержатся все 8 незаменимых аминокислот;
- мы получаем ряд необходимых веществ: витамины группы В (витамин В12 содержится только в пище животного происхождения), железо, цинк, Омега-3 жирные кислоты и т.д.
В каких продуктах содержится больше всего белка? Рекордсменом является пища животного происхождения, из которых он хорошо усваивается.
Количество протеина (в граммах) в расчете на 100 г:
- говядина – от 19 до 30;
- курица – от 18 до 23;
- икра осетровая – 36;
- тунец – 23;
- лосось -21,5;
- судак – 20;
- сыр – от 22 до 32;
- творог – 18;
- яйцо – 12;
- молоко – от 3 до 4.
Но ограничиваться только пищей животного происхождения не стоит. Несмотря на то, что она содержит легкоусвояемый протеин, богатый всеми необходимыми аминокислотами, количество такой еды нужно ограничивать. В ней много жиров и холестерина, что может со временем привести к появлению сердечно-сосудистых заболеваний, онкологии и других опасных болезней. В каких еще продуктах содержится много белков? Конечно же в растительных.
Пища растительного происхождения
В растительной пище тоже много протеинов. Но они усваиваются гораздо хуже, поэтому восполнить необходимое количество будет сложнее. К тому же он считается неполноценным, т.к. в нем присутствуют не все незаменимые аминокислоты. Так, в фасоли нет метионина, а в рисе – лизина. Чтобы получить все 8 незаменимых аминокислот, нужно употреблять разную пищу.
Но у нее есть и свои плюсы:
- она менее калорийна, содержит меньше жиров;
- в составе множество витаминов, минеральных веществ;
- растительная пища – наиболее легкая, легче усваивается;
- в ней есть клетчатка, которая выводит токсины, улучшает пищеварение.
Лидером по содержанию белка можно назвать сою, в которой от 35 до 48 г на 100 г. Соя может полностью заменить мясо, богата витаминами и минеральными компонентами, не содержит холестерин.
Однако соей не стоит кормить детей (до 12 лет), т.к. она может негативно повлиять на половое созревание ребенка, стать причиной появления болезней эндокринной системы. Сою нельзя есть беременным и кормящим матерям, людям с заболеваниями щитовидной железы.
Есть белок и в другой растительной пище (в граммах на 100 г веса):
- белые грибы – 20-30;
- арахис – 26;
- миндаль – 21;
- фасоль – 21;
- горох – 20;
- фисташки – 20;
- кешью – 18.
Где содержится белок, кроме орехов и бобовых? Его можно получить, питаясь кашами, т.к. он есть и в составе злаков (количество в 100 г):
- овсянка – 17;
- пшеница – 14;
- гречка – 12;
- пшено-12;
- манка- 11;
- кукуруза – 9.
А в овощах и фруктах его слишком мало: шпинат (до 2,9 г), брокколи (до 2,8 г), спаржа (до 2,2 г).
Что лучше усваивается
Мы узнали, в каких продуктах содержится большое количество белка.Но не всегда он хорошо усваивается. Поэтому, составляя меню, нужно обращать внимание на эту деталь.
- Яйцо. Рекордсменом является обычное куриное яйцо, усваивается на 92-100%. К тому же яйцо идеально по своему составу, т.к. в нем содержатся все незаменимые аминокислоты.
- Это интересно! Яйца лучше есть вареными, т.к. тогда их белок расщепляется пищеварительными ферментами и полностью всасывается. Сырое яйцо усваивается намного хуже. Легче всего переваривается яйцо, приготовленное всмятку.
- Кисломолочные продукты. Стоят на втором месте после яиц. Большинство из них содержит казеин, который легко переваривается. Протеин молока усваивается на 83%, простокваши – на 90%. Кефир подавляет гниение в кишечнике, снабжает организм кальцием и витаминами.
- Рыба. Дары моря способствуют снижению уровня холестерина, т.е. защищают человека от атеросклероза. В рыбе много йода и других полезных веществ.
- Мясо. Это сбалансированная по аминокислотному составу пища, но переваривается намного хуже.
- Продукты растительного происхождения. Чаще всего человек получает примерно половину того количества белка, который содержится в данной пище. Но усвояемость некоторых из них более высокая: горох и фасоль – 80%, соя – 60-80%, арахис – 87%.
Влияют на этот процесс и наличие в организме витаминов и минеральных веществ, которые необходимы для переработки протеина: цинк, хром, витамины группы В (В3, В6, В12).
Протеин необходим для нормальной работы организма. Но переизбыток вреден, как и недостаток. Из-за излишков перегружаются печень и почки, в.озрастает риск появления мочекаменной болезни и подагры, нарушаются метаболические процессы и т.д. Поэтому не стоит увлекаться такой пищей.
В каких продуктах содержится белок для похудения? В продуктах животного происхождения наряду с белком есть и жиры. В связи с этим они не всегда подходят для диет. Хотя нежирные сорта рыбы, крольчатину, нежирную говядину и птицу, а также яйцо и 5% творог можно употреблять, но в ограниченном количестве. Что касается белковой продукции растительного происхождения, то тут рамки шире.
Мы знаем в каких продуктах содержится белок, но будьте осторожны. Избыток белка так же вреден для организма как и его недостаток. Знайте свою норму. В среднем человеку требуется около 1 г белка на 1 кг веса в день, но это количество может возрастать при высокой физической активности или в период беременности. Питание должно быть сбалансированным, обеспечивать поступление в организм, и жиров, и углеводов.
Белки — это высокомолекулярные соединения (биополимеры), мономерами которых яв
ляются аминокислоты, соединенные пептидными связями.
Аминокислотой называют органическое соединение, имеющее карбоксильную и амино
группу, а также радикал. В природе встречается около 200 аминокислот, которые
различаются взаимным расположением функциональных групп и радикалами, но только 20 из них входят в состав белков. Такие аминокислоты называют протеиногенными.
Не все протеиногенные аминокислоты могут синтези
роваться в организме человека. Аминокислоты, которые
образуются в организме человека в необходимом коли
честве, называют заменимыми (их насчитывается 12),
а аминокислоты, которые не синтезируются и должны
поступать с пищей, — незаменимыми (8). К незамени
мым аминокислотам относят валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин.
Уровни структурной организации белка.
У белков различают первичную, вторичную,третичную и четвертичную структуры.
Первичная структура белка — это последовательность аминокислот, соединенных пептидной связью. Особенности аминокислотного состава белка обусловливают его
пространственную укладку — возникновение вторичной и третичной структур. Изменение
расположения хотя бы одной аминокислоты в первичной структуре влечет за собой измене
ние более высоких структур, а также свойств белка в целом.
Вторичная структура представляет собой упорядоченную пространственную структуру
белковой молекулы в виде спиралей или складок, поддерживаемых водородными связями, которые возникают между атомами кислорода и водорода. Болееменее длинные
участки со вторичной структурой имеют, например, кератины волос и ногтей, фиброин шелка.
Третичная структура белка является
формой пространственной укладки поли
пептидной цепи в виде глобулы (клубка),
поддерживаемой гидрофобными, водород
ными, дисульфидными (S—S) и ионными
связями . Она характерна для
большинства белков организма, напри
мер, миоглобина мышц.
Четвертичная структура — это про
странственная организация нескольких
глобул, которая поддерживается слабы
ми взаимодействиями (гидрофобными,
ионными, водородными и др.).
Четвертичная структура характер
на для гемоглобина и хлорофилла.
По форме молекулы различают фи
бриллярные и глобулярные белки. Первые
из них вытянуты, как, например, колла
ген соединительной ткани или кератины
волос и ногтей. Глобулярные же белки
имеют форму глобулы, как миоглобин
мышц.
Свойства белков.
Одни белки хорошо растворимы в воде, а другие растворяются толь
ко в растворах солей, щелочей, кислот или органических растворителях. Структура молекулы белка и его функциональная активность зависят от условий окружающей среды. Утрата белковой молекулой структуры, вплоть до первичной, называется денатурацией. Денатурация происходит вследствие изменения температуры, рН, атмосферного давления, под действием кислот,
щелочей, солей тяжелых металлов, органических растворителей и др. Обратный процесс восстановления структуры называется ренатурацией, однако он не всегда возможен. Полное разрушение белковой молекулы называется деструкцией
Функции белков:
Белки выполняют в клетке ряд функций: пластическую (строительную), каталитическую (ферментативную), энергетическую, сигнальную (рецепторную), сократительную (двигательную), транспортную, защитную, регуляторную и запасающую.Строительная функция белков связана с их наличи
ем в клеточных мембранах и структурных компонентах клетки. Энергетическая обусловлена тем, что при
расщеплении 1 г белка высвобождается 17,2 кДж энер
гии. Белки — рецепторы мембран принимают участие
в восприятии сигналов окружающей среды и их пе
редаче в клетке, а также в межклеточном узнавании.
Без белков невозможно движение клеток и организмов
в целом. Они составляют основу жгутиков и ресничек,
а также обеспечивают сокращение мышц и перемеще
ние внутриклеточных компонентов. В крови человека
и многих животных белок гемоглобин переносит кисло
род и часть углекислого газа, другие белки транспортируют ионы и электроны. Защитная роль белков связана
с иммунитетом: белок интерферон способен уничтожать
многие вирусы, а белкиантитела участвуют в иммун
ных реакциях. Среди белков и пептидов есть регулято
ры, например, гормон поджелудочной железы, инсулин,
регулирующий концентрацию глюкозы в крови. У неко
торых организмов белки могут откладываться в запас,
как у бобовых в семенах, или у птиц и пресмыкающихся в яйцах.
ТЕСТ ДОМАШНИЙ
Чтобы одновременно худеть и «строить» красивое тело, без белка не обойтись. При его недостатке в питании мышцы и сама кожа становятся дряблыми.
Источник фото: shutterstock.com
Основными источниками протеина являются мясные, молочные и рыбные продукты. Однако не многие знают, что белок содержится также в растительной пище.
Какие продукты богаты белком
Около 30% суточной калорийности должны составлять белки. В среднем это 2 гр на каждый килограмм веса. Но какие продукты особо богаты протеином?
1️⃣ Яйца
Уникальный продукт, в состав которого входят все аминокислоты, необходимые нашему организму. Белок яйца легко расщепляется, усваивается и обеспечивает сытость на несколько часов. Употреблять его можно каждый день. Белки яйца также помогают синтезировать во время сна гормон радости серотонин и способствовать росту мышц.
Источник фото: pixabay.com
В продаже имеется чистый белок яйца без желтка. Если вы едите яйца, то средняя норма — 3-4 шт. в неделю. Белком яйца совершенно безопасно перекусить даже на ночь. В 100 гр содержится всего 44 ккал.
2️⃣ Грибы
Наиболее полезными считаются белые грибы, подосиновики и подберезовики. Калорийность лесных грибов на 100 гр составляет 40 ккал, а шампиньонов — 22 ккал. Больше всего белка содержится в шляпках молодых грибов.
Источник фото: pixabay.com
В неделю грибы можно употреблять 2-3 раза. Не забывайте, что при жарке калорийность блюда увеличивается за счет добавления растительного масла. Больше всего белка сохраняется, если вы высушите и разотрете гриб в порошок. В этом случае усвоится порядка 88% содержащегося в нем протеина.
3️⃣ Бобовые
Нут, чечевица, маш, соя, горох, фасоль и прочие бобовые также содержат протеин. Однако набор аминокислот в них неполный. Поэтому их лучше комбинировать между собой или добавлять к бобовому блюду другой источник белка. Например, комбинируя фасоль и кукурузу с рисом.
Источник фото: pixabay.com
Бобовые также содержат большое количество клетчатки, которая заполняет желудок и помогает худеть.
Бобовые являются тяжелой пищей для нашего желудка. Поэтому их лучше употреблять вместе с зелеными овощами и растительным маслом. Чтобы избежать процесса газообразования при употреблении бобовых блюд, перед приготовлением их нужно замочить на ночь в холодной воде. Варить фасоль, сою и нут нужно не менее 1,5 ч.
Рекордсменом по содержанию белка является соя. Она, как и чечевица, имеет наиболее полный аминокислотный состав.
4️⃣ Шпинат
В 100 гр этого растения содержится всего 22 ккал и 2,9 гр белка. Протеин шпината легко усваивается. Его можно использовать в сыром виде для приготовления салатов и зеленых смузи, а также отваривать, тушить и начинять шпинатом пироги.
5️⃣ Капуста
Для употребления подойдут любые виды капусты: белокочанная, красная, брокколи, цветная. Рекордсменом считают брюссельскую (4,8 гр) и брокколи (3 гр).
Источник фото: pixabay.com
Капусту можно есть в свежем виде в салатах, тушить, запекать, мариновать или квасить. Можно делать из нее котлеты, начинку для пирогов, готовить голубцы или борщ.
Так как крестоцветные содержат короткоцепочные углеводы, то употребление капусты часто вызывает вздутие. Чтобы избежать подобных неприятных симптомов, достаточно подвергнуть капусту термической обработке.
6️⃣ Орехи
Миндаль, фундук, кешью, макадамия, грецкий орех действительно содержат много белка. В среднем в 100 гр находится 20 гр растительного протеина. Однако с другой стороны они богаты и жиром. Именно поэтому их употребление нужно строго контролировать, иначе можно легко набрать лишний вес. Самым калорийным считается фундук, а менее калорийным — кокос.
Источник фото: pixabay.com
Для перекусов используйте горсть орехов 30-40 гр. Также можно готовить ореховую пасту для утренних тостов или посыпать салат размолотыми орехами.
7️⃣ Злаки
Зерновые культуры также богаты протеином. Проблема зернового белка в том, что усваивается только его половина, так как оболочки содержат нерастворимый белок.
Источник фото: pixabay.com
Лидером по содержанию белка среди зерновых являются кукуруза (11 гр), гречка (11 гр), пшеница (12 гр). Худеющим нужно ограничивать употребление зерновых из-за большого содержания углеводов.
Помните, что белок растительных продуктов отличается по составу от животного. Чтобы получить весь набор нужных аминокислот, комбинируйте эти продукты друг с другом.
Понравилась статья? Не забудьте поставить ???? и подписаться на Азбуку Диет!