Белковый обмен: белки и потребность в них

Белковый обмен: белки и потребность в них Белковый обмен: белки и потребность в них

Белок, поступающий с пищей, расщепляется на аминокислоты и служит для строения новых клеток. Он необходим для поддержки мышечного тонуса, а также набора мышц. Белок участвует в переносе веществ из одних клеток в другие. Он доставляет их к крови, способствуя правильному дыханию и восстановлению организма.

После процессов распада белок выводит продукты обмена и синтезируется. Органические вещества находятся в постоянном движении. Они разрушаются и обновляются, притом скорость этих процессов зависит от тканей, которые принимают в них участие.

Биологическая ценность белка

Белковый обмен: белки и потребность в них

Биологически ценный белок характеризуется полным наличием всех необходимых аминокислот в нужных соотношениях. Он способствует правильному синтезу белкового обмена.

  • Богаты ценными белками:
  • — мясо,
    — рыба,
  • — яйца.

Продукты, которые употребляет человек, должны иметь в своем составе столько белка, чтобы можно было обеспечить правильную работу всего организма.

Азотистый баланс организма

Чем большее количество белка получает человек с пищей, тем больше он выделяет азота. При правильном питании данное соотношение будет одинаковым. Если же он превысит уровень потребления белка, равное соотношение азота в скором времени все равно восстановится.

Белковый обмен: белки и потребность в них

Значительная часть поступающей пищи затрачивается на выработку энергии и лишь малая – на пластические нужды организма. Когда азота высвобождается больше, чем поступает, его баланс находится на отрицательном уровне. На этом сказывается белковое голодание и отсутствие поступающих аминокислот.

Наименьшие затраты белка осуществляются тогда, когда он не поступает с пищей. При этом его распад определяет образ жизни, которую ведет человек.

Если он потребляет пищу, имеющую в составе неполноценные белки, или богатую лишь углеводами, то формируется отрицательный азотистый баланс. При этом происходит снижение массы тела.

Это обуславливает то, что ткани затрачивают белки больше, чем получают. То есть происходит сброс веса за счет потери мышечной массы.

 Белковое голодание, таким образом, может привести к остановке роста организма и истощению мышц.

Факторы определяющие состояние белкового обмена

Физиологическое состояние организма определяет интенсивность белкового обмена. Как и любой обмен, его направление регулирует деятельность ЦНС. Период бурного протекания белкового обмена отмечается во времена роста, во время беременности или активной мышечной деятельности.

Белковый обмен: белки и потребность в них

Уровень того, как усваиваются организмом белки и аминокислоты, обуславливается качеством и количеством углеводов, способствующих уменьшению потребности организма в энергии за счет белков. Так, диета, ограничивающая потребление жира и пища с низкой калорийностью способствуют повышенному выделению аминокислот с продуктами распада, что приводит к отрицательному азотистому балансу.

Белковый обмен в организме человека напрямую зависит от того, насколько обеспечен витаминами организм. Также на него оказывает действие работы гормонального фона. Гормоны роста, эстрогены и андрогены, введенные в организм, активизируют реакции анаболизма и помогают аминокислотам войти в клетки тканей.

Таким образом, на процесс белкового обмена оказывают влияние множество различных факторов. Это и окружающая среда, и способ питания, и физиология организма. Всякого рода уклонения от нормы сказываются на обмене азота в организме.

Нарушение белкового обмена в организме

Белковый обмен: белки и потребность в них

Причинами нарушения белкового обмена могут являться некоторые заболевания, которые развились по причине неправильного усвоения и всасывания белков, сильной их потери самим организмом, а также нарушения синтеза. Вследствие этого появляется вторичная недостаточность белка. Длительная белковая недостаточность ведет к болезненным изменениям обмена веществ. Также она может являться следствием медленного поступления аминокислот в организм, неправильного их обмена, изменений скорости распада белка.

Неправильное функционирование белкового обмена возможно на любом из его этапов. Это может быть как процесс всасывания, так и процесс выведения продуктов распада из организма.

Для правильного синтеза белков требуется наличие аминокислот в правильном соотношении и активная системная деятельность организма. Нарушение такого обмена проявляется в модификациях молекул. Вызвать нарушения в белковом обмене так же может генетическая предрасположенность.

Белковая недостаточность, приобретенная вследствие неполноценного потребления белковых продуктов, отмечается при изменениях в отделах кишок воспалительного или дистрофического характера. При этом нарушается их секретная и моторная функции.

Кроме того, к белковой недостаточности приводят неправильная работа в обмене аминокислот, тирозина, фенилаланина, а также конечных этапов обмена.

(Просмотрено 4 046 раз, 6 сегодня) Анатомия и физиология человека Наш проект целиком и полностью посвящен спорту, его аспектам, ведь мы все с Вами прекрасно знаем, что спорт это не только тренировки и питание, это увлекательный путь, в процессе которого человек познает не только свои физические, но и психологические возможности.

Источник: https://energysportlife.ru/belkovyj-obmen-v-organizme-cheloveka/

Как происходит обмен белков в организме человека?

Белковый обмен: белки и потребность в них

Мы подошли к наиважнейшему аспекту в планировании питания спортсмена. Тема нашей статьи – белковые обменные процессы. В новом материале вы найдёте ответы на вопросы: что такое обмен белков, какую роль протеины и аминокислоты играют в организме и что бывает, если нарушается белковый метаболизм.

Общая суть

Из белка (протеина) состоит большая часть наших клеток. Это основа жизнедеятельности организма и его строительный материал.

Белки регулируют следующие процессы:

  • мозговую деятельность;
  • переваривание тригидроглицеридов;
  • синтез гормонов;
  • передачу и хранение информации;
  • движение;
  • защиту от агрессивных факторов;

Примечание: наличие белка напрямую связано с синтезом инсулина. Без достаточного количества аминокислот, из которых синтезируется этот элемент, повышение сахара в крови становится лишь вопросом времени.

  • создание новых клеток – в частности, за счет белковых структур регенерируют клетки печени;
  • транспортировку липидов и других важных соединений;
  • преобразование липидных связей в смазочные материалы для суставов;
  • контроль метаболизма.

Белковый обмен: белки и потребность в них

И еще десятки различных функций. Фактически белок – это мы. Поэтому люди, которые отказываются от употребления мяса и других животных продуктов, все равно вынуждены искать альтернативные источники белка. В противном случае, их вегетарианская жизнь будет сопровождаться дисфункциями и патологическими необратимыми изменениями.

Как бы это странно не звучало, но небольшой процент белка есть во многих продуктах. Например, крупы (все, за исключением манной) имеют в своем составе до 8% белка, пусть и с неполным аминокислотным составом.

Это частично компенсирует дефицит белка, если вы хотите сэкономить на мясе и спортивном питании. Но помните, что организму нужны разные белки – одной гречкой не удовлетворить потребности в аминокислотах.

Не все белки расщепляются одинаково и все по разному влияют на деятельность организма.

Белковый обмен: белки и потребность в них

В пищеварительном тракте белок расщепляется под воздействием специальных ферментов, которые тоже состоят из белковых структур. Фактически, это замкнутый круг: если в организме есть длительный дефицит белковых тканей, то и новые белки не смогут денатурировать до простых аминокислот, что вызовет еще больший дефицит.

Важный факт: белки могут участвовать в энергетическом обмене наравне с липидами и углеводами. Дело в том, что глюкоза – необратимая и самая простейшая структура, которая превращается в энергию.

В свою очередь белок, пускай и со значительными энергетическими потерями в процессе окончательной денатурации, может быть превращен в гликоген.

Другими словами, организм в критической ситуации способен использовать белок в качестве топлива.

В отличие от углеводов и жиров, белки усваиваются ровно в том количестве, которое необходимо для функционирования организма (включая поддержание постоянного анаболического фона). Никаких протеиновых излишков организм не откладывает.

Единственное, что может изменить этот баланс – это прием тестостероновых стимуляторов и аналогов гормона тестостерона (анаболических стероидов).

Первичная задача таких препаратов – вовсе не повышение силовых показателей, а увеличение синтеза АТФ и белковых структур, за счет чего и растут мышцы.

Этапы белкового обмена

Белковые обменные процессы гораздо сложнее углеводных и липидных. Ведь если углеводы – это всего лишь энергия, а жирные кислоты поступают в клетки практически в неизменном виде, то главный строитель мышечной ткани претерпевает в организме целый ряд изменений. На некоторых этапах по белок и вовсе может метаболизироваться в углеводы и, соответственно, в энергию.

Белковый обмен: белки и потребность в них

Рассмотрим основные этапы обмена белков в организме человека, начиная с их поступления и запечатывания слюной денатурата будущих аминокислот и заканчивая конечными продуктами жизнедеятельности.

Примечание: мы поверхностно рассмотрим биохимические процессы, которые позволят понять сам принцип переваривания белков. Для достижения спортивных результатов этого будет достаточно. Однако при нарушениях белкового обмена лучше обратится к врачу, который определит причину патологии и поможет устранить её на уровне гормонов или синтеза самих клеток.

Этап Что происходит Суть
Первичное попадание белков Под воздействием слюны расщепляются основные гликогеновые связи, превращаясь в простейшую глюкозу, остальные фрагменты запечатываются для последующей транспортировки. На этом этапе основные белковые ткани в составе продуктов питания выделяются в отдельные структуры, которые затем будут перевариваться.
Переваривание белков Под воздействием панкреатина и других ферментов происходит дальнейшая денатурация до белков первого порядка. Организм настроен таким образом, что может получать аминокислоты только из простейших цепочек белков, для чего он воздействует кислотой, чтобы сделать белок более расщепляемым.
Расщепление на аминокислоты Под воздействием клеток внутренней слизистой оболочки кишечника, денатурированные белки всасываются в кровь. Уже упрощенный белок организм расщепляет на аминокислоты.
Расщепление до энергии Под воздействием огромного количества инсулиновых заменителей и ферментов для переваривания углеводов белок распадается до простейшей глюкозы В условиях, когда организму не хватает энергии, он не денатурирует белок, а при помощи специальных веществ расщепляет его сразу до уровня чистой энерги.
Перераспределение аминокислотных тканей Циркулируя в общем кровотоке, белковые ткани под воздействием инсулина транспортируются по всем клеткам, отстраивая необходимые аминокислотные связи. Белки, путешествуя по организму, восстанавливают недостающие части, как в мышечных структурах, так и в структурах связанных с гормоностимуляцией, мозговой активностью или последующей ферментацией.
Составление новых белковых тканей В мышечных тканях аминокислотные структуры, связываясь с микроразрывами, составляют новые ткани, вызывая гипертрофию мышечных волокон. Аминокислоты в нужном составе превращаются в мышечную-белковую ткань.
Вторичный белковый обмен При наличии переизбытка белковых тканей в организме, они под вторичным воздействием инсулина снова попадают в кровоток для превращения их в другие структуры. При сильном мышечном напряжении, долгом голоде или во время болезни организм использует мышечные белки для компенсации аминокислотного недостатка в других тканях.
Транспортировка липидных тканей Свободно циркулирующие белки, соединенные в фермент липазу, помогают транспортировать и переваривать вместе с желчью полинасыщенные жирные кислоты. Белок участвует в транспортировке жиров и синтезе холестерина из них. В зависимости от аминокислотного состава белка синтезируются как полезный, так и вредный холестерин.
Выведение окисленных элементов (конечных продуктов) Отработанные аминокислоты в процессе катаболизма выводятся с продуктами жизнедеятельности организма. Мышечные ткани, поврежденные в результате нагрузок, транспортируются из организма.
Читайте также:  Ушибы и ранения глаз: причины и симптомы патологии, диагностика и лечение болезни

Нарушения белкового обмена опасны для организма не менее, чем патологии метаболизма жиров и углеводов. Белки участвуют не только в формировании мышц, но практически во всех физиологических процессах.

Что может пойти не так? Как мы все знаем, важнейший энергетический элемент в организме – это молекулы АТФ, которые, путешествуя по крови, раздают клеткам необходимые нутриенты. При нарушении обмена белков “ломается” синтез АТФ и нарушаются процессы, которые косвенно или напрямую влияют на синтезирование из аминокислот новых белковых структур.

В числе наиболее вероятных последствий метаболических нарушений:

  • острый панкреатит;
  • некроз тканей желудка;
  • раковые новообразования;
  • общее отекание организма;
  • нарушение водно-солевого баланса;
  • потеря веса;
  • замедление умственного развития и роста у детей;
  • невозможность переваривания жирных кислот;
  • невозможность транспортировки продуктов жизнедеятельности по кишечнику без раздражения сосудистых стенок;
  • резкие катаболические реакции;
  • разрушение костной и мышечной ткани;
  • разрушение нейрон-мышечной связи;
  • ожирение;
  • нарушение скорости обмена веществ;
  • нарушение всасывания микроэлементов в крови;
  • нарушение гормонального фона;
  • деградация интеллекта.

Белковый обмен: белки и потребность в них

Это далеко не полный список того, что может произойти с организмом в случае, если будет нарушен белковый обмен. Однако не все так страшно. Чтобы вывести из строя механизм белкового обмена, нужно, чтобы одновременно совпало хотя бы несколько факторов из перечисленных:

  1. Под воздействием белковых коктейлей (без натуральной пищи) организм перестаёт вырабатывать пищеварительные ферменты, направленные на регуляцию и последующее расщепление белковых тканей.
  2. Под воздействием изменений в гормональном балансе катаболические реакции превалируют над анаболическими.
  3. Без поступления белка из пищи возникает недостаток основных синтезируемых аминокислот.
  4. В отсутствии достаточного поступления углеводов остаточные белки катаболизируются в метаболиты сахара.
  5. Полное отсутствие жировой прослойки.
  6. Есть патологии почек и печени.

Итог

Метаболизм белков в организме человека – сложнейший процесс, требующий изучения и внимания. Однако для поддержания уверенного анаболического фона при правильном перераспределении белковых структур в последующие аминокислоты достаточно придерживаться простых рекомендаций:

  1. Потребление белка на килограмм тела отличается для тренированного и нетренированного человека (спортсмена и не-спортсмена).
  2. Для полноценного метаболизма нужны не только углеводы и белки, но и жиры.
  3. Голодание всегда приводит к разрушению белковых тканей для восполнения энергетических запасов.
  4. Белки – это в основном потребители, а не носители энергии.
  5. Оптимизационные процессы в организме направлены на уменьшение энергопотребления с целью сохранения ресурсов на длительное время.
  6. Белки – это не только мышечные ткани, но и ферменты, мозговая активность и многие другие процессы в организме.

И главный совет для спортсменов: не увлекайтесь соевым протеином, так как из всех белковых коктейлей он обладает самым слабым аминокислотным составом.

Более того, продукт плохой очистки может привести к катастрофическим последствиям – изменениям гормонального фона и нарушению обменных процессов.

Длительное потребление сои чревато дефицитом невосполнимых в организме аминокислот, что станет первопричиной нарушения белкового синтеза.

Источник: https://cross.expert/zdorovoe-pitanie/bzu/obmen-belkov-v-organizme.html

Белки и белковые продукты: потребности организма в белках

Белковый обмен: белки и потребность в них

Белки организма — чрезвычайно динамичные структуры, постоянно обновляющие свой состав вследствие непрерывно протекающих и тесно сопряженных друг с другом процессов их распада и синтеза. Поэтому для обеспечения стабильности белковых молекул и достаточно высокого уровня их биосинтеза требуется постоянное пополнение запаса (фонда) аминокислот, используемого организмом для построения молекул белков.

Суточная потребность в белках

Организм человека практически лишен резервов белка, причем углеводы и жиры также не могут служить его предшественниками. В связи с этим единственным источником пополнения фонда аминокислот и обеспечения равновесия процессов синтеза и распада белка в организме могут служить пищевые белки, являющиеся вследствие этого незаменимыми компонентами пищевого рациона.

Суточную потребность в белке можно, в общем, определить, как такое количество, которое полностью покрывает все потребности организма.

Эта величина зависит от многих факторов.

Во-первых, от аминокислотного состава. Белковая часть рациона должна содержать все незаменимые аминокислоты в оптимальных количествах с учетом вполне определенных соотношений между ними.

Во-вторых, это содержание белка в диете с учетом, как общего количества белка, так и незаменимых аминокислот.

В-третьих, количество белка зависит от пола, возраста, вида трудовой деятельности и других физиологических условий.

Белковый обмен: белки и потребность в них

Потребность в протеине и уровень активности

Для спортсменов потребности в белках, рассчитываются для отдельных этапов тренировок. Принимется во внимание интенсивность и длительность нагрузок, уровень нервно-эмоционального напряжения и спортивного мастерства.

Например, двух- и трехразовые ежедневные тренировки спортсменов, высокое нервное напряжение во время соревнований, снижение активности иммунной системы, неблагоприятные погодные условия во время проведения соревнований — все это интенсифицирует обмен белка. При этом потребность организма спортсменов в белке может увеличиваться в два раза по сравнению с нормой.

Потребность организма взрослого человека, ведущего активный образ жизни, в белке составляет в среднем 1,6-2,3 г на 1 кг массы тела.

При длительных тренировках, даже если они характеризуются средней интенсивностью, в связи со значительными потерями азота вследствие продолжительной мышечной деятельности содержание белка в рационе должно быть повышено до 2,5 г на 1 кг массы тела.

В случае высоких нагрузок даже при адекватной калорийности рациона потребность в белке может возрасти до 2,6-2,9 г на 1 кг массы тела. Прием белка в количествах более 3 г на 1 кг массы тела нецелесообразен.

Так как при этом ухудшается его усвоение, ускоряется выделение с мочой и потом продуктов распада белка — аммиака и мочевины. Это приводит к повышению нагрузки на печень и почки. Повышается содержание ряда других токсических веществ — индола, скатола, фенола, крезола, которые также обезвреживаются в печени, что затрудняет ее работу.

Спортсменам, специализирующимся в видах спорта, требующих проявления выносливости, рекомендуется рацион, в котором за счет белков обеспечивается 14-15% общей калорийности. Если человек занимается скоростно-силовыми видами спорта, данный показатель составляет 17-18%.

При занятиях силовыми видами спорта он может достигать 18- 20% (для наращивания мышечной массы и увеличения силы). Особенно важно обеспечивать высокий уровень белкового питания при занятиях скоростными и силовыми видами спорта максимальной и субмаксимальной интенсивности.

Когда белковый обмен становится значительно более интенсивным.

Сбалансированность питания

При повышении суточного расхода энергии во избежание избыточного поступления белка (более 3 г на 1 кг массы тела) долю его в энергетической ценности рациона рекомендуется снижать.

Так, у тяжелоатлетов при калорийности суточного рациона 4000 ккал квота белка должна составлять 20%, при калорийности 5000 ккал -19%, при калорийности 6000 ккал -18%. Но при потреблении белка менее 2 г на 1 кг массы тела у отдельных спортсменов при интенсивных тренировах наблюдается отрицательный азотистый баланс.

Это свидетельствует о нарушении белкового обмена. Кроме того, отмечается нарушение усвоения других питательных веществ, обмен которых тесно связан с белковым обменом. Резко увеличивается потеря калия, а кальций, наоборот, задерживается в организме.

Ускоряется выведение с мочой таких важных витаминов, как аскорбиновая кислота, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, ниацин. Это приводит к формированию дефицита витаминов в организме штангистов при приеме, соответствующем нормам.

Несбалансированность рациона по белку и его аминокислотному составу может быть причиной недостаточной обеспеченности витаминами организма спортсменов в период больших и интенсивных физических нагрузок.

Хорошо известно, что при этом нарушаются всасывание, транспортировка и депонирование витаминов, блокируется образование их комплексов с белками.

Снижается функциональная активность этих чрезвычайно важных биологически активных веществ.

По мнению известного специалиста в области спортивной биохимии М. Колгана, организм человека усваивает за один прием пищи до 30-50 г белка. После тренировок рекомендуется употреблять не менее 30 г белка вместе с углеводами.

Такое сочетание наиболее благоприятно для протекания восстановительных процессов. Суточное количество белка лучше распределять равномерно на 4-6 приемов пищи.

Меньшие количества продукта лучше усваиваются и более эффективно используются организмом.

Белковый обмен: белки и потребность в них

Источники качественного протеина

Наряду с аминокислотным составом, количеством и режимом введения белка большое значение имеет его усвояемость. Она связана со скоростью и степенью переваривания, наличием ингибиторов («угнетателей») пищеварительных ферментов (присутствующих, например, в бобовых). А также тепловым повреждением белков и аминокислот в процессе кулинарной обработки.

По скорости переваривания пищевые белки можно расположить в следующей последовательности (в порядке снижения скорости переваривания):

  • яичные и молочные
  • рыбные и мясные
  • растительные

Кулинарная обработка в большинстве случаев делает белки более легко переваривающимися и усвояющимися. Однако существуют исключения, например, усвоение белков молока после кипячения ухудшается. Считается, что сочетание таких продуктов, как яйца, молоко, сыр, мясо, рыба, курятина, может полностью удовлетворить потребности человека в полноценном белке.

Соевый белок

Одним из популярных белковых продуктов является соя. Действительно, в соевых бобах содержится 42% белка, а в соевой муке — до 50%. Этот белок достаточно сбалансирован по аминокислотам, в том числе по незаменимым, хорошо усваивается.

Читайте также:  Упражнения с гантелями для похудения

При его использовании отмечается снижение содержания холестерина в крови. Употребление в течение трех месяцев соевого протеина в количестве 1,5 г на 1 кг массы тела помогает увеличить объем мышц.

Способствует сжиганию жира, повышает уровень гемоглобина.

Но, говоря о соевом белке, необходимо учитывать следующие важнейшие моменты рационального питания:

  • Во-первых: в соевом белке не хватает важной незаменимой аминокислоты — метионина.
  • Во-вторых: в соевых бобах имеется ингибитор пищеварительного фермента трипсина. Поэтому, если не проводить длительную термическую обработку или предварительный ферментативный гидролиз, соевые продукты могут нарушать переваривание пищи.
  • В-третьих: соевый белок может оказывать повреждающее действие на стенки тонкого кишечника и способствовать развитию энтерита.
  • В-четвертых: имеются экспериментальные сведения о том, что у лабораторных животных при кормлении соей нарушались процессы воспроизведения потомства.

Исследования Института питания по изучению питания спортсменов показали, что содержание белка в рационах спортсменов было недостаточно. Оно соответствовало в среднем 14% общей калорийности пищи.

Наблюдались отклонения и в содержании ряда незаменимых аминокислот.

В таких условиях катаболические процессы в мышечной ткани значительно снижают эффект тренировочных занятий и могут явиться причиной высокого травматизма.

Определяя свой рацион питания для достижения максимальных результатов в тренировках и поддержания здоровья вашего организма, рекомендует вам придерживаться следующих суточных норм потребления аминокислот.

Суточная потребность в аминокислотах взрослого человека
Пищевые вещества Потребность
НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ
триптофан 1 г
лейцин 4-6 г
изолейцин 3-4 г
валин 3-4 г
треонин 2-3 г
лизин 3-5 г
метионин 2-4 г
фенилаланин 2-4 г
ЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ
гистидин 1,5-2 г
аргинин 5-6 г
цистин 2-3 г
тирозин 3-4 г
аланин 3 г
серин 3 г
глутаминовая кислота 6 г
аспарагиновая кислота 6 г

Задавайте вопросы. Делитесь результатами. Комментируйте. Ставьте «лайки».

Мы с удовольствием ответим на вопросы и вместе сделаем еще один шаг к достижению цели.

Спасибо вам за то, что вы с нами.

Источник: https://made4life.by/potrebnosti-organizma-v-belkax

Белки и белковый обмен в организме человека

Белковый обмен: белки и потребность в них

Как однажды сказал знаменитый немецкий философ Фридрих Энгельс: «Жизнь – это форма существования белковых тел». Этим он хотел сказать, что наша жизнь невозможна без белков, так как они являются главным строительным материалом в нашем организме и участвуют во всех обменных процессах.

Белки и их значение для организма человека

Белки, или протеины (от греческого protos– самый важный, первый) это самое сложное органическое соединение, которое играет важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности. Белки состоят из аминокислот, которые соединены между собой пептидными связями. Размеры молекулы белка огромные по сравнению со всеми остальными веществами.

Белки бывают простыми и сложными. Простые белки это протеины, а сложные протеиды. Отличие протеинов от протеидов заключается в более сложном составе последних. Кроме аминокислот, протеиды также включают в себя другие соединения. Например, протеид гемоглобин кроме аминокислот содержит в себе гема-вещества.

Белки бывают полноценными и неполноценными. Полноценные белки содержат незаменимые аминокислоты, а в неполноценных отсутствует какая-либо незаменимая аминокислота.

  • Биологические функции белка:
  • — формирует вещество соединительной ткани, например, коллаген, эластин;
  • — регулирует обмен веществ (например, гормоны инсулин и глюкагон являются белками);

— транспорт веществ в крови (например, транспорт кислорода – гемоглобин, транспорт жира – липопротеиды и т.д.);

  1. — при длительном голодании белки могут выступать в качестве питания для развивающихся клеток и в качестве источника энергии;
  2. — обеспечивают мышечное сокращение;
  3. — участвует в обезвреживании чужих антигенов (иммуноглобулины, комплемент);
  4. — участвует в остановке кровотечения, образовании тромба и др.
  5. Это далеко не весь список биологических функций белков.

Что такое аминокислоты?

Аминокислоты это органические соединения, которые содержат группу амина и кислотную группу. Всего существует 22 аминокислоты, 10 из которых являются незаменимыми.

Что значит незаменимая аминокислота? Это значит, что она не может воспроизводиться в организме человека и должна поступать только с пищей.

Остальные аминокислоты могут образовываться в организме из различных групп других аминокислот.

Незаменимые аминокислоты содержатся в животных и некоторых растительных продуктах, например, в мясе, рыбе, яйцах, твороге, молочных и т.д.

К незаменимым аминокислотам относятся: лейцин, валин, треонин, изолейцин, метионин, триптофан, лизин, гистидин, аргинин, фенилаланин.

Есть также группа полузаменимых аминокислот, это аминокислоты, которые могут синтезироваться в организме, но в недостаточном количестве.

Пищеварение белков

Пищеварение белков начинается в желудке. Здесь, под воздействием фермента пепсина в условиях присутствия соляной кислоты, которая выделяется желудочными железами, начинается переваривание белков.

Здесь сложные органические соединения белки расщепляются на крупные «осколки» — высокомолекулярные пептиды. Далее эти вещества попадают в кишечник, где подвергаются дальнейшим превращениям.

Под воздействием ферментов трипсина, пептидаз и химотрипсина высокомолекулярные белки превращаются в низкомолекулярные и некоторое количество аминокислот.

В тонком кишечнике начинает действовать фермент карбоксипептидаз А и В, который превращает низкомолекулярные белки в дипептиды, которые, под воздействием дипептидаз, расщепляются до аминокислот. Аминокислоты в свою очередь всасываются кишечными ворсинками и попадают в кровь и лимфу, где отправляются в печень для синтеза белка и в ткани тела.

Часть аминокислот и непереваренные белки подвергаются гниению в нижних отделах кишечника. Некоторые аминокислоты при этом выделяют ядовитые продукты типа амина, фенола, меркаптана. Они частично выводятся с калом и кишечными газами, частично попадают в кровь, где успешно обезвреживаются печенью.

Вообще распад белка всегда происходит с образованием аммиака и азотистых соединений. Эти ядовитые вещества также обезвреживаются печенью, и также успешно выводятся почками и потовыми железами.

Чтобы не возникало накопления ядовитых веществ в крови, не было излишней нагрузки на почки и печень, или же наоборот, не было дефицита белка и аминокислот, необходимо всегда следить за балансом белка. Количество поступаемого белка, должно быть равно количеству расходуемого белка.

Если это растущий организм ребенка или подростка, или человек, набирающий мышечную массу, то поступление белка должно превышать расход, но в разумных пределах.

Как это определить?

Азотистое равновесие (Азотистый баланс)

В среднем в белках количество азота составляет 16%. Азот в организме не подвергается никакому расщеплению или окислению и выводится в том же виде, в каком и поступил (главным образом с мочой). В результате, о количестве употребленного и израсходованного белка можно судить по количеству азота в пище и в выделениях. Это и есть азотистое равновесие.

Конечно, не так много людей могут или просто не готовы следить за белковым равновесием таким способом. Точного значения суточной потребности организма в белке нет. Многие ученые выводили различные формулы, но ни одна из них не принята за основу.

Например, ВОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения) рекомендует употреблять 0.75 гр. на 1 кг веса в сутки. Наш Роспотребнадзор рекомендует от 60 до 120 гр. в сутки.

Многие спортсмены бодибилдеры рекомендуют употреблять от 2 до 4 гр. на 1 кг веса.

Здесь выбор остается за человеком.

О том, сколько белка стоит употреблять для достижения различных целей, мы поговорим в следующих статьях.

Источник: http://www.ladygym.ru/belki-i-belkovyj-obmen-v-organizme-cheloveka/

Белковый обмен

Белки – это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты — вещества, имеющие в своем составе неизменяемые части. В состав белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы.

Аминокислоты обладают свойствами кислоты и основания (они амфотерны), поэтому могут соединяться друг с другом. Их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен. Чередование разных аминокислот в разной последовательности позволяет получать огромное количество различных по структуре и функциям белков.

Белки синтезируются в живых организмах и выполняют в них определенные функции. В белках встречается 20 видов различных аминокислот, некоторые из которых человек синтезировать не может, он получает их от растений, которые могут синтезировать все аминокислоты.

Именно до аминокислот расщепляются белки в пищеварительном тракте. Из этих аминокислот, поступающих в клетки организма, строятся его новые белки.

В любой клетке есть сотни белковых молекул, выполняющих различные функции. Кроме того, белки имеют видовую специфичность. Это означает, что каждый вид организмов обладает белками, не встречающимися у других видов. Это создает серьезные трудности при пересадке органов и тканей от одного человека к другому, при прививках одного вида растений на другой и т.д.

Функции белков

  • Каталитическая (ферментативная) – белки ускоряют все биохимические процессы, идущие в клетке: расщепление питательных веществ в пищеварительном тракте, участвуют в реакциях матричного синтеза. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию (как в прямом, так и в обратном направлении). Скорость ферментативных реакций зависит от температуры среды, уровня ее рН, а также от концентраций реагирующих веществ и концентрации фермента.
  • Транспортная – белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны, транспорт кислорода и углекислого газа, транспорт жирных кислот.
  • Защитная – антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь — белки принимают участие в свёртывании крови.
  • Структурная – одна из основных функций белков. Белки входят в состав ядер, цитоплазмы и клеточных мембран. Белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин – хрящи и сухожилия. Белки входят в состав костей.
  • Сократительная – обеспечивается сократительными белками – актином и миозином.
  • Сигнальная – белковые молекулы могут принимать сигналы и служить их переносчиками в организме (гормонами). Следует помнить, что не все гормоны являются белками.
  • Энергетическая – при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры. Белки способны к биологическому окислению с выделением энергии, которая может быть использована организмом.
Читайте также:  Таблетки от эпилепсии : названия и способы применения

Роль белков

Белки в организме выполняют в основном пластическую функцию. Они входят в состав ферментов, гормонов, регулируют различные процессы в организме, осуществляют защитные функции, определяют видовую и индивидуальную особенности организма. Кроме того, белки используют в качестве энергетического материала, недостаточное обеспечение ими приводит к потере внутренних белков.

Белки участвуют в построении и обновлении клеток, ускоряют в них биохимические реакции. Белки — строители и ускорители. Белки — стимуляторы умственной деятельности.

Если белков мало, страдает центральная нервная система, плохо работают железы внутренней секреции, печень, да и другие внутренние органы, падает иммунитет, мы неспособны долго работать ни физически, ни умственно. А молодой организм вообще может перестать расти, его общее развитие резко замедляется!

Если белков слишком много — это тоже плохо! При этом происходят сбои в обмене веществ, в процессах возбуждения и торможения коры головного мозга.

Источники белков:

  • Мясо, рыба, грибы, яйца;
  • Сыр, молоко, творог;
  • Гречневая и овсяная крупы, рис, фасоль;
  • Хлеб;
  • Орехи;
  • Горох, соя;
  • Картофель.

Обмен белков

В ходе подготовительной стадии обмена, пищевые белки, сначала расщепляются в желудке пепсином, а затем в двенадцатиперстной кишке ферментом поджелудочной железы трипсином до аминокислот. Аминокислоты через кровеносные капилляры ворсинок поступают в печень. Здесь избыточные аминокислоты теряют свой азот и превращаются в жиры и углеводы.

В клетках из аминокислот строятся белки тела. В свою очередь аминокислоты являются не только источником синтеза новых структурных белков, ферментов, веществ гормональной, белковой, пептидной природы и других, но и источником энергии. Характеристика белков, входящих в состав пищи, зависит как от энергетической ценности, так и от спектра аминокислот.

Белковый обмен направлен на использование и преобразование аминокислот белков в организме человека. Организму нужны не белки из пищи, как таковые, а содержащиеся в них аминокислоты.

При переваривании пищи съеденные белки распадаются на аминокислоты, которые всасываются в кровь и из крови поступают в каждую клетку организма. Здесь они частично идут на строительство собственных белков, а частично сжигаются для получения АТФ.

Уровень содержания аминокислот в крови регулирует печень. В печени происходит разложение излишка аминокислот. Из образовавшегося аммиака синтезируется мочевина, которая затем выводится почками и кожей.

Остатки аминокислот используются, как энергетический материал, и преобразуются в глюкозу, избыток которой превращается в гликоген. В клетках белки распадаются до углекислого газа, воды, мочевины, мочевой кислоты и др. Они выводятся из организма.

Белки используются в организме в первую очередь в качестве пластических материалов. Потребность в белке определяется тем его минимальным количеством, которое будет уравновешивать его потери организмом.

Обновление и распад белка. Белки находятся в состоянии непрерывного обмена и обновления. В организме здорового взрослого человека количество распавшегося за сутки белка равно количеству вновь синтезированного. Скорость распада и обновления белков организма различна – от нескольких минут до 180 суток (в среднем 80 суток).

При этом многие белки у одного и того же организма обновляются с разной скоростью. Намного медленнее обновляются мышечные белки. Белки плазмы крови у человека имеют период полураспада около 10 суток, а гормоны белково-пептидной природы живут всего несколько минут.

Источником свободных аминокислот в первую очередь являются белки плазмы, ферментные белки, белки печени, слизистой оболочки кишечника и мышц, что позволяет длительное время поддерживать без потерь обновление белков мозга и сердца.

У человека за сутки подвергаются разрушению и синтезу около 400 г белка. Причем около 70 % образовавшихся свободных аминокислот снова идет на синтез нового белка, около 30 % превращается в энергию и должно пополняться экзогенными аминокислотами из пищи.

Десять аминокислот из 20 (валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин, аргинин и гистидин) в случае их недостаточного поступления с пищей не могут быть синтезированы в организме и называются незаменимыми. Другие десять аминокислот заменимы, так как могут синтезироваться в организме. Те и другие очень важны для организма.

Белки, содержащие полный набор незаменимых аминокислот, называются биологически полноценными. В сутки в организм взрослого человека должно поступать с едой около 70—90 г белка (1 г на 1 кг массы тела), причем 30 г белка должно быть растительного происхождения.

Из аминокислот, полученных в процессе пищеварения, синтезируются специфические для данного вида, организма и для каждого органа белки. Часть аминокислот используются как энергетический материал, т. е. подвергаются расщеплению.

Азотистый баланс. О количестве белка, подвергшегося распаду за сутки, судят по количеству азота, выводимого из организма человека. В 100 г белка содержится 16 г азота. Таким образом, выделение организмом 1 г азота соответствует распаду 6,25 г белка.

За сутки из организма взрослого человека выделяется около 3,7 г азота, т. е. масса разрушившегося белка составляет 3,7 х 6,25 = 23 г, или 0,028 – 0,075 г азота на 1 кг массы тела в сутки (коэффициент изнашивания Рубнера).

Если количество азота, поступающего в организм с пищей, равно количеству азота, выводимого из организма, то организм находится в состоянии азотистого равновесия.

Если в организм поступает азота больше, чем выделяется, то это свидетельствует о положительном азотистом балансе (ретенция азота). Он возникает при увеличении массы мышечной ткани (интенсивные физические нагрузки), в период роста организма, беременности, во время выздоровления после тяжелого заболевания.

Состояние, при котором количество выводимого из организма азота превышает его поступление в организм, называют отрицательным азотистым балансом. Оно возникает при питании неполноценными белками, когда в организм не поступают какие-либо из незаменимых аминокислот, при белковом или полном голодании.

Необходимо потребление не менее 0,75 г белка на 1 кг массы тела в сутки, что для взрослого здорового человека массой 70 кг составляет не менее 52,5 г полноценного белка. Для надежной стабильности азотистого баланса рекомендуется принимать с пищей 85 – 90 г белка в сутки.

У детей, беременных и кормящих женщин эти нормы должны быть выше. Дети, которые растут, нуждаются в дополнительном количестве белков (4-5 г на 1 кг массы тела в сутки). Младшие школьники 6-7 лет в среднем должны употреблять до 70 г чистого белка в сутки, старше 7 лет — 75-80 г.

Важно, чтобы дети получали только оптимальное количество полноценных белков. При излишках белковой пищи у детей исчезает аппетит, нарушается кислотно-щелочной баланс, увеличивается выведение азота с мочой и калом.

Количество поступающего белка зависит и от выполняемой физической нагрузки. При средней нагрузке человек должен получать 100—120 г белка в сутки, а при тяжелой физической работе количество белка возрастает до 150 г.

Разрушение белков в организме и выведение азота с мочой не прекращается даже при отсутствии белков в пище. При безбелковой диете за сутки разрушается примерно 331 мг собственных белков на 1 кг массы тела. Для человека с массой тела 70 кг это составляет 23.2 г и называется «коэффициентом износа».

Таким образом, количество белков в составе пищи, необходимых для покрытия коэффициента износа за сутки в среднем составляет 23-25 г и называется белковым минимумом. Для нормального функционирования организма взрослых людей необходим белковый оптимум, который достигается при употреблении 100-110 г белка в сутки (при значительных физических нагрузках-до 130-140 г).

Регуляция белкового обмена

На регуляцию белкового обмена влияют нервная система, гормоны гипофиза (соматотропный гормон), щитовидной железы (тироксин), надпочечников (глюкокортикоиды).

Центр регуляции белкового обмена расположен в гипоталамусе промежуточного мозга. Активность нейросекреторных клеток этого центра передается в гипофиз, а тот, в свою очередь, своими гормонами влияет на обмен веществ и на активность других желез.

Так, например, соматотропный гормон гипофиза (гормон роста) задерживает белки (азот) в организме и стимулирует рост размеров и массы всех органов.

Гормоны щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин) стимулируют синтез белка и рост тканей. Гормоны надпочечников (гидрокортизон и кортикостерон) стимулируют синтез белков в печени и способствуют его распаду в мышечной и лимфоидных тканях, то есть регулируют обменные процессы.

Пищевая ценность белка

Пищевая ценность белка обеспечивается наличием незаменимых аминокислот, углеводородные скелеты которых не могут синтезироваться в организме человека, и они соответственно должны поступать с пищей. Они также являются основными источниками азота. Суточная потребность в белках 80–100г, половина из которых, должна быть животного происхождения.

Потребность в белке – это количество белка, которое обеспечивает все метаболические потребности организма. При этом обязательно учитывается физиологическое состояние организма с одной стороны, а с другой стороны, свойства самих пищевых белков и пищевого рациона в целом. От свойств компонентов пищевого рациона зависит переваривание, всасывание и метаболическая утилизация аминокислот.

Потребность в белке состоит из двух компонентов:

  • Первый должен удовлетворить потребность в общем азоте, обеспечивающем биосинтез заменимых аминокислот и других азотсодержащих эндогенных биологически активных веществ. Собственно потребность в общем азоте и есть потребность в белке.
  • Второй компонент определяется потребностью организма человека в незаменимых аминокислотах, которые не синтезируются в организме. Это специфическая часть потребности в белке, которая количественно входит в первый компонент, но предполагает потребление белка определенного качества, т.е. носителем общего азота должны быть белки, содержащие незаменимые аминокислоты в определенном количестве.

Белки животного происхождения содержат полный набор незаменимых аминокислот. Однако, наряду с целым рядом преимуществ белки имеют и недостатки, главными из которых являются достаточно токсичные продукты катаболизма (аммиак, продукты гниения белков в толстом кишечнике) и довольно сложные пути метаболизма.

Источник: http://www.sdorov.ru/organizm/obmen-veshhestv/belkovyiy-obmen/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector