Что такое строительная функция

В чем заключается строительная функция белков

Содержание статьи

Белки в живой клетке

В живой клетке на долю белков приходится не меньше половины сухого веса клетки. Белки присутствуют во всех клетках без исключения, причем их можно обнаружить в любой части клетки. Все белки в организме, вне зависимости от их функций и биологической активности, построены из одного и того же набора двадцати стандартных аминокислот. Белки отличаются друг от друга тем, что для каждого из них характерна своя последовательность аминокислотных звеньев.

Строительная функция белков у растений и животных

Белки — обязательный компонент всех клеточных структур. Растения и некоторые из бактерий могут синтезировать аминокислоты, из которых состоят их белки. Для этого они используют неорганические соединения: углекислый газ, азот, водород и вещества почвы. Животные утратили способность синтезировать десять сложных незаменимых аминокислот, это произошло в процессе эволюции. Поэтому они получают их с растительной и животной пищей в готовом виде.

Белки расщепляются до аминокислот в пищеварительном тракте, затем они всасываются в кровь и попадают в клетки, где из готовых аминокислот строятся собственные белки, характерные для данного организма. Аминокислоты содержатся в мясе, яйцах, рыбе, молочных продуктах, бобах и некоторых растениях. Белок — основной строительный материал для тканей, в процессе биосинтеза он обеспечивает рост и развитие организма.

Примеры

Некоторые белки придают механическую прочность тканям живого организма. К таким белкам относится коллаген, он является основным белковым компонентом внеклеточного матрикса соединительной ткани. У млекопитающих он составляет около четверти общей массы всех белков, синтезируется коллаген в фибробластах — клетках соединительной ткани. Сначала образуется проколлаген, предшественник белка, после определенной химической обработки в фибробластах он превращается в три скрученных в спираль полипептидных цепи, которые объединяются в коллагеновые фибриллы. Фибриллы образуют видимые под микроскопом коллагеновые нити.

У всех позвоночных синтезируется белок кератин, он является главным структурным компонентом волос, рогов, ногтей, шерсти, чешуи и перьев. В эластичных тканях, например, в стенках кровеносных сосудов и коже содержится белок эластин, способный растягиваться, а затем возвращаться в исходное состояние.

Источник

Основные функции белков в клетке

Благодаря сложности, разнообразию форм и состава, белки играют важную роль в жизнедеятельности клетки и организма в целом.

Белок — это отдельный полипептид или агрегат нескольких полипептидов, выполняющий биологическую функцию.

Полипептид — понятие химическое. Белок — понятие биологическое.

В биологии функции белков можно разделить на следующие виды:

1. Строительная функция

Белки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур. Например:

2. Транспортная функция

Некоторые белки способны присоединять различные вещества и переносить их к различным тканям и органам тела, из одного места клетки в другое. Например:

Белки транспортируют в крови катионы кальция, магния, железа, меди и другие ионы.

3. Регуляторная функция

Большая группа белков организма принимает участие в регуляции процессов обмена веществ. Гормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например:

4. Защитная функция

5. Двигательная функция

6. Сигнальная функция

7. Запасающая функция

8. Энергетическая функция

9. Каталитическая (ферментативная) функция

Ферменты, или энзимы, — особый класс белков, являющихся биологическими катализаторами. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью. Вещество, на которое оказывает свое действие фермент, называют субстратом.

Ферменты можно разделить на две группы:

10. Функция антифириза

11. Питательная (резервная) функция.

Решай задания и варианты по биологии с ответами

Источник

Для чего спортсмену нужен протеин, и где его получить

Белковые порошки в пузатых банках обычно ассоциируются со спортивным питанием бодибилдеров. Но, оказывается, они могут улучшить и показатели легкоатлетов. Ведь бегунам точно так же нужны крепкие мышцы и связки.

Марафонцы и ультрамарафонцы часто не добирают ежедневную норму белка. Большие беговые объёмы требуют быстрой энергии, которую приходится получать из углеводной пищи. Мясо усваивается дольше, и некоторые спортсмены его избегают, ссылаясь на чувство тяжести во время тренировок.

В этой статье мы подробно рассмотрим влияние белка на организм спортсмена и источники его получения.

Функция белков

Белки – это важнейшие кирпичики в фундаменте нашего организма. Они необходимы для работы всех органов, формирования новых клеток и тканей. Можно выделить семь основных функций белка в теле человека:

Из чего состоят белки

Белки состоят из полипептидных цепочек, звеньями в которых выступают аминокислоты. Некоторые виды аминокислот организм человека может вырабатывать самостоятельно, а другие могут быть получены только из пищи.

Последние называются незаменимыми аминокислотами и включают:

У детей в список незаменимых аминокислот входит ещё и аргинин.

Польза и вред белков

Положительное воздействие

Белок нужен не только спортсменам, желающим накачать мускулы. Более двух третей поступившего в организм белка обеспечивает работу внутренних органов, в первую очередь печени и кишечника. И только оставшиеся 30% поступают в мышцы.

Продукты, богатые белком, дают долгое чувство сытости без скачков сахара в крови. Именно поэтому желающим похудеть и наладить своё питание рекомендуется включать в рацион творог без добавок, нежирное мясо и яйца.

После белкового приёма пищи есть захочется ещё не скоро. А съеденная на бегу шоколадка даст лишь краткосрочный всплеск энергии, после которого голод через час вернётся с удвоенной силой.

Белок необходим для здоровья суставов: его недостаток в пище снижает выработку коллагена и может даже привести к артритам. Отвечает он и за прочность и эластичность кожи.

Коллаген составляет до 45% белков в теле человека, и от его работы зависит не только здоровье, но и внешний вид. Недостаток коллагена ведёт к ломкости волос, дряблости кожи и появлению морщин. Именно поэтому многие омолаживающие БАД и косметические средства содержат его в составе.

Если говорить простыми словами, белки необходимы для:

Рекомендованная дневная норма белка зависит от степени физической нагрузки. В качестве минимальной дозы для человека, ведущего неактивный образ жизни, обычно называется 0,8 г белка на килограмм веса.

Для людей, занимающихся силовыми тренировками, норма может составлять 1,5-2 г. Марафонцам и другим представителям спорта на выносливость также полагается более высокая норма: 1,2-1,4 г белка на килограмм веса.

Отрицательное влияние

Сам по себе ни один из макронутриентов не может быть вредным: и белки, и жиры, и углеводы нужны для полноценной работы организма. Но несбалансированная диета с преобладанием только одного типа питательных веществ может негативно сказаться на здоровье.

Добиться переизбытка белка непросто, и обычно у большинства людей проблема обратная: в рационе слишком мало протеинов и слишком много углеводной пищи. Передозировку белка можно получить в случае целенаправленного соблюдения безуглеводной диеты или кето-диеты, при которых мясо, творог и яйца становятся основными источниками калорий.

Фото: eatthis.com

Избыток белка в первую очередь влияет на выводящую систему и ухудшает работу почек. Такая диета заставляет фильтровать большее количество крови и увеличивает нагрузку на почки.

Однако это опасно только для лиц, уже имеющих какие-либо проблемы в этой сфере. Большинству здоровых людей почечная недостаточность от лишней съеденной котлеты не угрожает.

Также есть теория, что избыток белка вымывает кальций из костей и ведёт к остеопорозу. Однако современные исследования говорят об обратном: в сочетании с физическими нагрузками белковая пища оказывает на наш скелет только положительное влияние. А вот большое количество углеводов затрудняет усвоение кальция и в конечном итоге снижает плотность костей.

Переизбыток белка не будет полезен для:

Сколько белка усваивается за один приём пищи

Современные исследования ничего не говорят о каком-то строгом количестве протеина, которое организм может переварить за один приём пищи. В псевдонаучных статьях иногда фигурирует цифра в 30 г, то есть меньше пачки творога, но она не подкреплена научными исследованиями.

Все съеденные белковые продукты попадают в желудок и там под действием кислоты расщепляются на цепочки аминокислот. Далее пищеварение продолжается в тонком кишечнике, где усваивается около 95% поступившего протеина. Оставшийся белок попадает в толстый кишечник и служит там питательной средой для полезной микрофлоры.

И только небольшая часть непереваренных белков покидает организм естественным путём.

В среднем пищеварительная система имеет определённую «пропускную способность» и усваивает 10-15 г аминокислот в час. Но это не означает, что большее количество белка будет просто съедено зря. Организм может подстраиваться под разные режимы питания: это происходит с помощью гормона холецистокинина, вырабатываемого в желудке.

Изучение интервального голодания также показало, что нет разницы в том, на сколько порций потребуется дробить ежедневную норму макронутриентов. Даже съеденная единоразово дневная норма белка не несёт опасности для организма.

Однако нужно помнить, что для усвоения такого количества аминокислот потребуется больше времени. Именно поэтому после застолий с шашлыком мы часто ощущаем тяжесть в желудке.

В каких продуктах содержится белок

Все ключевые макронутриенты (белки, жиры и углеводы), необходимые для функционирования организма, мы получаем из пищи. Поэтому важно, чтобы ежедневный рацион содержал все три этих составляющих без перекоса пропорций.

Белок в том или ином количестве можно найти практически во всех продуктах, которые попадают на стол. Только растительные масла – и подсолнечное нерафинированное, и оливковое холодного отжима – почти полностью состоят из жира и не имеют в составе ни грамма протеина.

Остальные продукты, даже если не являются лидерами по содержанию белка, всё равно содержат в себе хотя бы небольшой его процент. Если мы посмотрим на этикетку, то увидим, что и в сладком печенье или молочном шоколаде есть протеин (6,5 г и 5,4 г на 100 г соответственно). Но эти сладости нельзя назвать белковыми продуктами, потому что углеводов в них значительно больше, а в шоколаде в изрядном количестве содержатся ещё и жиры.

Источники белка в животных продуктах

Человеку, желающему увеличить долю белка в своём рационе, обычно советуют налегать на котлеты. И в целом это справедливо, ведь и говядина, и птица богаты этим макронутриентом.

В свинине количества белка чуть меньше, зато это мясо богато витаминами группы B и железом. Но вместо жареного бекона лучше выбрать более диетические блюда: например, запечёную постную вырезку.

Сколько белка содержится в продуктах животного происхождения, указано в таблице 1.

Таблица 1.

Диетологи называют яйца одним из самых усвояемых источников белка: даже само слово «белок» означает не только макронутриент, но и белую часть этого пищевого продукта. Однако ежедневно съедать омлет из пяти яиц по силам не каждому, да и на пользу такое количество холестерина вряд ли пойдёт.

По таблице можно заметить, что из молочных продуктов наибольшее количества белка содержится в сыре и твороге, а в йогурте его значительно меньше. В кефире и обычном молоке белка настолько мало, что мы даже не стали включать эти продукты в таблицу.

Фото: goodto.com

Если же выбирать между сыром и творогом, то последний предпочтительнее. В сыре, помимо белка, содержится много жира, и чаще всего этот продукт употребляют в небольшом количестве: в составе бутерброда, горячих блюд или отдельной нарезки.

Источники белка в растительных продуктах

Комбинация растительных и животных белков позволяет сделать меню максимально разнообразным и здоровым. Растительный белок легче усваивается, а ещё мы в основном употребляем его в составе более полезных блюд, без лишнего жира и масла.

В таблице 2 можно увидеть, сколько белка содержится в продуктах растительного происхождения.

Таблица 2

Стоит учесть, что богатые растительным белком бобовые и орехи всё же нельзя назвать исключительно белковыми продуктами. В 100 г красной фасоли содержится не только 24 г белка, но и 62 г углеводов. Орехи же почти наполовину состоят из жиров и вообще считаются очень калорийной пищей.

Растительный белок иногда называют неполноценным. В отличие от животного белка, в его составе представлены не все десять аминокислот, необходимых для человека. И только белковые продукты животного происхождения имеют полный набор этих важных веществ.

Однако это не означает, что без животного белка нельзя построить здоровый рацион. Разнообразие растительных продуктов в меню позволит в сумме получить все важные аминокислоты: по несколько из каждого продукта. Тем более что есть и исключения: соя, киноа, семена чиа – это полноценные белки, содержащие все незаменимые аминокислоты.

Чем отличается протеин для спортсменов от белковых продуктов

Когда мы говорим о спортивном протеине, то обычно имеем в виду специализированное питание для атлетов, обогащённое белком. Наиболее популярная его форма – порошковый протеин, который смешивают в шейкере с молоком или водой для получения коктейля.

Отличие и ключевое преимущество такого источника протеина в том, что он содержит большое количество белка при невысокой калорийности. Для приготовления протеинового шейка не требуется плиты и холодильника, поэтому это удобный способ полезного перекуса вне дома.

И самое главное: протеин в порошке позволяет добрать дневную норму белка даже в случае несбалансированного питания: выпить сладкий коктейль проще, чем съесть 200 г варёной куриной грудки.

Некоторые спортсмены до сих пор с опаской относятся к подобным заменителям пищи, считая, что в их составе одна химия. В действительности же подавляющее количество спортивного протеина изготавливается на основе молока или молочной сыворотки, и даже по вкусу неразведённый порошок очень похож на сухое молоко.

Фото: belok.ua

Существует спортивный протеин и растительного происхождения. Наиболее популярен он среди атлетов, отказавшихся от животной пищи. Такой концентрат делают из сои, риса, гороха и тыквы. Кроме того, есть яичный протеин, изготавливаемый из яичных белков. Это один из самых дорогих и высокоусвояемых вариантов.

Итак, спортивный протеин:

Как действует спортивный протеин

Ровно так же, как и другие белковые продукты. Протеиновый коктейль, как дополнительный источник белка, позволяет быстро восполнить запас аминокислот и получить питание для мышц без лишних калорий.

Среди спортсменов наиболее популярны протеины на основе молока: сывороточный и казеиновый. Но несмотря на одинаковый исходный продукт, они имеют разные свойства и отличаются по процентному содержанию белка и усвоению их организмом.

Совсем недавно казеин использовали как элемент строительных материалов, а сейчас на его основе делают спортивное питание. В сочетании с жидкостью порошок казеина образует густую массу, которая долго переваривается в желудке. Поэтому казеин рекомендуют принимать на ночь или в середине дня, когда требуется утолить чувство голода надолго.

Этот вид протеина даёт длительное, до десяти часов, чувство сытости и постепенное поступление аминокислот к мышцам.

Если же требуется быстрый перекус перед тренировкой, казеин будет не лучшим вариантом. В этом случае преимущество у сывороточного протеина, который уже через 45-60 минут эффективно усваивается организмом. Этот же тип протеина подойдёт для закрытия углеводно-белкового окошка после тренировки.

Чтобы добавить углеводов в такой приём пищи, можно приготовить смузи на основе сывороточного протеина и овсяных хлопьев.

Самый доступный и самый вкусный источник макронутриентов – это, разумеется, сбалансированный рацион. Но если нужно быстро подкрепиться, то протеиновый коктейль станет настоящей палочкой-выручалочкой и поможет справиться с искушением перекусить на бегу жирным фастфудом или шоколадкой.

Источник

Белки – строительный материал организма

Белки, или протеины, – сложные органические соединения, молекулы которых обладают исполинскими размерами и по своей массе уступают в человеческом организме главным образом нуклеиновым кислотам, кодирующим наследственную информацию.

Белки многофункциональны: они транспортируют различные вещества, выстраивают основы клеток в межклеточных структурах, защищают организм от чужеродных веществ и т.д.

Чтобы строить свое тело, организм человека использует белки, получаемые из продуктов растительного и животного происхождения. Эти белки в желудочно-кишечном тракте расщепляются на составные части – аминокислоты, из которых, словно из деталей конструктора, клетками комбинируются новые белки. Полная замена старых белковых структур на новые в организме происходит за 12–14 дней.

Человеку нужны в одинаковой степени как растительные, так и животные белки.

Основным источником животного белка служат мясо, птица, рыба и морепродукты. Наиболее полезной в плане соотношения белков и жиров считается курятина, которая гораздо легче усваивается организмом, чем телятина.

Усвояемость белков весьма высока, она превосходит 95%. Примечательно, что ее максимум наступает спустя 1–2 часа после физических нагрузок. Этот период, когда прием мясной и прочей белковой пищи наиболее желателен, называется «белковым окном».

Белок способствует возникновению чувства насыщенности, которое, в отличие от насыщения, вызываемого другими компонентами питания, держится гораздо дольше. Человеческий организм не способен усвоить за раз свыше 50 г белка, поэтому потребление источников белка следует нормировать.

Белки молочных и растительных продуктов обладают успокаивающим действием, поэтому прием такой пищи вечером очень благоприятен для организма.

А вот питаться мясом по вечерам нежелательно, т.к. его белки слишком тяжелые, а содержащийся в нем L-карнитин обладает возбуждающим действием.

Источник

Что такое строительная функция

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.

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.

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.

Источник