Что такое белки — строение и функции

Белковая пища это какие продукты

Данные нутриенты присутствуют почти во всех видах пищи. Диетологи установили, в каких продуктах много белков. Они классифицируются как белковая (протеиновая) пища.

Продукты, насыщенные белком, бывают растительной или животной природы. У обоих видов продуктов свои достоинства и минусы:

  • Растительный белок не утрачивает свойств после термообработки. Но усваивается медленно, придется съедать килограммы такой еды, чтобы набрать суточную норму. Поэтому как самостоятельный игрок котируется только вегетарианцами.
  • Продукты животного происхождения усваиваются быстро, их нужно меньше по массе, однако почти у всех видов избыток жирового компонента. При потреблении осторожность требуется от следящих за фигурой.

Для поступления полного набора из аминокислот рекомендуется потреблять оба вида. Соотношение – 60% животного белка, 40% растительного.

У животной белковой еды список продуктов наиболее длинный и разнообразный. Включает мясные, рыбные, молочные продукты, яйца.

Рассмотрим их подробнее:

  • Мясо. Содержит комплекс аминокислот плюс протеиновые структуры. Они облегчают усвоение еды, быстро и надолго притупляя голод. Речь о говядине, свинине, птице, субпродуктах.

Что такое белки — строение и функции

Продукт номер один по количеству и характеристикам белка – курятина, вторая – говядина (она чуть жирнее). Для лучшей усвояемости белков мякоть желательно отваривать, запекать или тушить. Но не жарить.

У свинины нутриент аккумулирует нежирная малосочная мякоть. Меньше всего его у сала и жирной мякоти.

Достаточно нутриента содержат гусятина и индюшатина.

Насыщены им продукты — печень, почки, сердце перечисленных видов животных и птицы. Блюда из субпродуктов богаты железом, поэтому полезны анемичным людям.

  • Рыба. Насыщена белками, низкокалорийна, легче, нежнее мяса. Продукт содержит множество минералов – йод, фосфор, калий, магний.

Вариант номер один – лососевое филе. Здесь также изобилие жирных омега 3 кислот, необходимых организму.

Полезны тунец, анчоусы, лобстеры, морепродукты, икра, молоки. Из консервов подходят варианты с рыбой в собственном соку.

  • Яйца. Куриные яйца – кладезь протеина. У желтков и белков этого компонента почти поровну.
  • Молочные продукты. Без красителей, загустителей, прочих добавок. Они содержат сывороточный протеин, укрепляющий иммунитет. Казеин (которым богаты кисломолочные продукты) способствует насыщению и продолжительному отсутствию чувства голода. Кисломолочные виды продуктов, например, творог, усваиваются практически мгновенно. Сохраняют достойные кондиции ногтей, скелета, зубов.

Почти лишено этого нутриента свежее молоко, но богато сухое цельное. Годятся мало — обезжиренные кисломолочные виды.

Таких представителей единицы:

  • зеленый болгарский перец;
  • свекла;
  • брюссельская капуста;
  • редис.

Брюссельская капуста – лидер, но и у нее белка мало (1,46-1,59 грамма на 100 граммов). Чтобы набрать ежесуточную норму, овощи придется съедать килограммами.

Что такое белки — строение и функции

Данные виды продуктов питания – основные поставщики белка вегетарианцам или сидящим на диете.

Крупы. Полезны, когда нехватку белка нужно восполнить срочно. Блюда из них богаты полиненасыщенными жирными кислотами, поэтому упорядочивают метаболизм. Показаны рис, перловая, гречневая, овсяная и пшеничная крупы.

Много этого нутриента в отрубях, пророщенной пшенице и ржи.

Бобовые культуры. Высокий процент полипептидов, насыщенность витаминной группой В плюс минералы отличает следующие виды продукта:

  • чечевица;
  • соя;
  • горох (сушеный, консервированный, свежий; нут);
  • фасоль (обычная или стручковая).

Продукты также насыщены клетчаткой, которая вычищает шлаки и другой мусор.

Насыщенный протеинами, но проблемный сегмент продуктов. У орехов и семечек также изобилие других полезных элементов. Например, витамина Е, который дуэтом с протеиновыми структурами участвует в формировании мышц. Однако у них избыток жиров, они калорийны. Продукты утолят голод быстро и надолго, но для контролирующих личный вес не годятся.

Другие продукты

Изобилие белков у порошка какао, сушеных белых грибов (по 20,1), морских водорослей (особенно спирулины – 28), мучных изделий. Например, у макарон его больше, чем у риса (10 против 7).

Польза протеиновой еды не отменяет ее опасности. Ведь большинство таких продуктов (особенно животных) считаются «тяжелыми» для организма.

Ограничения касаются людей со следующими проблемами здоровья:

  • печеночная недостаточность;
  • проблемы ЖКТ: язва желудка, гастрит, дисбактериоз.

Имеется в виду не полный отказ от такой пищи, а зацикленность на белковых диетах. Прежде чем их начинать, консультируются с лечащим врачом.

Здоровым людям она не противопоказана, но не более четырех недель. Доминирование протеинов в ущерб жирам или углеводам влечет нарушение баланса. Это чревато сбоями при обмене веществ, работе мочеполовой системы. Волосы и ногти станут ломкими, кожа сухой. А поклонник протеиновой пищи – нервным, раздражительным, тревожным.

Белковая диета

Модная и действенная диета, однако, содержит подводные камни. Решив похудеть или сделать мышцы красивыми, задействуя такие продукты, учитывают следующее:

  1. Не каждое насыщенное полипептидами блюдо или продукт полезно. Чтобы насытиться, не набивая организм тяжелой едой, выбирают нежирные малокалорийные варианты.
  2. Исключено переработанное мясо: колбаса, сосиски, паштеты. Эти продукты напичканы «улучшителями» вкуса, ароматизаторами, консервантами, жирами. Не нужны майонезы, соусы, сырковые массы. Их состав сводит на нет полезность природных нутриентов.
  3. Чтобы количество белков, других полезных компонентов мяса сохранить максимально, его варят, тушат, запекают или готовят на пару.
  4. Подсчитано, сколько же белка способен усвоить организм за один прием – 30-35 г. Поэтому «переводить» продукты ни к чему. Лучше кушать не трижды в день, а пять-шесть раз.
  5. Основную (протеиновую) еду дополняют овощами, фруктами, кашами, кисломолочными продуктами. Такое сочетание гарантирует здоровье организма.
  6. На ночь, за час-полтора до сна, допустим стакан нежирного йогурта или кефира.
  7. Протеины – исходник номер один для строительства мышечной ткани. Поэтому диету стоит дополнять физическими нагрузками или активным отдыхом. Осиная талия, красивая пятая точка, упругая грудь не будут фантастикой.
  8. Протеиновую диету рекомендуют применять не чаще раза в полугодие. При проблемах со здоровьем необходимость, длительность и периодичность устанавливает лечащий врач.
  9. Подходящий рацион для протеиновой диеты: яйца, нежирные кисломолочные продукты, соевый сыр (тофу), мясо, филе лосося, все бобовые, цельнозерновой хлеб.

Выдержать чистоту эксперимента три-четыре недели сложно.Чтобы не было совсем тоскливо, протеиновый рацион можно пару раз разбавить продуктами типа орешков, печеной или вареной картошки, творожка средней жирности. Однако сало, булочки, конфеты, картошечка фри, другие подобные жиры или углеводы запрещены однозначно.

Заключение

Белки необходимы человеку для здоровья и нормального самочувствия. Они насыщают надолго, очищают организм, формируют мышечный рельеф.

Их передозировка исключена, поэтому высчитывать количество белка в продукте до грамма не обязательно. Достаточно знать порядок цифр и перечень продуктов. Этот список обширен, поэтому меню легко составить по личному вкусу или состоянию здоровья.

Белки являются одним из самых основных строительных материалов для нашего организма. Поэтому, чтобы питание снабжало организм человека нужными веществами, следует всегда иметь в рационе белковые продукты.

Богаты по содержанию белка следующие:

  • мясо;
  • рыба;
  • различные морепродукты;
  • яйца;
  • бобовые;
  • молочные продукты.

Их количество поистине неисчислимо. При этом все белковые молекулы можно разделить на две большие группы:

  • простые – состоят только из аминокислотных последовательностей, соединенных пептидными связями;
  • сложные – строение и структура белка характеризуются дополнительными протолитическими (простетическими) группами, называемыми еще кофакторами.

При этом сложные молекулы также имеют свою классификацию.

Строение белков, их функции, свойства, химический состав

На уроках биологии и химии довольно много времени уделяется этой важной теме. Белки (protein) являются природными гетерополимерами, состоящие из α-аминокислот. Соединяет их вместе пептидная связь. Для синтеза огромного множества белков в человеческом организме используется 20.

Состав каждого белка, синтезированного в организме, определяется геномом. Различные комбинации генетического кода позволяют создавать из стандартных аминокислот огромное множество белков, отвечающих за разнообразные функции в нашем теле.

Некоторые белки довольно сложно классифицировать исключительно по их функциям. Так как один белок часто может отвечать за выполнение нескольких задач.

Что такое белки — строение и функции

Список функций белков выглядит следующим образом:

  1. Структурная – отвечает за образование цитоскелета клеток, придает форму разным тканям. Наиболее известные — это коллагены и эластин, входящие в состав межклеточного вещества. А также кератин – основной белок, формирующий ногти и волосы.
  2. Защитная функция разделяется на физическую, иммунную и химическую. За физическую защиту в основном отвечают тромбины, свертывающие кровь, и коллагены и кератин, формирующие роговые щитки, волосы, кожу. Химическую защиту от различных токсинов в организме выполняют в основном ферменты печени. Они растворяют токсины, позволяя быстрее вывести их. За иммунную защиту отвечают различные иммуноглобулины.
  3. Каталитическая функция использует ферменты. Это особые белки, позволяющие катализировать реакции, расщепляющие большие молекулы, или же наоборот их синтезировать. Ферменты позволяют ускорять все химические реакции в сотни и тысячи раз. За последнее время науке стало известно свыше 5000 различных ферментов.
  4. Регуляторная функция отвечает за управление всей жизнедеятельностью клетки. Белки из данной группы регулируют количество и активность остальных белков, а также множество процессов внутри самой клетки.
  5. Сигнальная функция выполняется гормонами и цитокинами. Эти белки являются сигнальным веществом, позволяя передавать информацию или сигналы частями организма.
  6. Транспортная – позволяет переносить различные вещества от одних органов и клеток к другим. Наиболее известный пример – это гемоглобин, транспортирующий кислород и углекислый газ.
  7. Запасная функция. Ее выполняют белки, запасающиеся в организме для экстренных случаев в качестве энергии или источника аминокислот.
  8. Рецепторная. Ее выполняют белки, реагирующие свет, физическое воздействие или химическое вещество.
  9. Моторная функция выполняется целыми группами белков. Среди них, например, актин и миозин. Они являются основными компонентами мышц и позволяют им сокращаться. Другие белки позволяют клеткам лейкоцитов передвигаться внутри организма.

Белки относятся к классу высокомолекулярных органических веществ. Они состоят из аминокислот и составляют половину от сухой массы всех живых организмов. Состав и строение белков, как было сказано выше, связано с аминокислотами, с их аминогруппой и кислотной карбоксильной группой. При их взаимодействии образуется пептидная связь. Именно поэтому белки иногда могут называть полипептидами. Строение включает в себя несколько белковых структур.

Структуры:

  • первичная — аминокислотная цепочка с сильной ковалентной связью. Чередуя каждые 20 аминокислот в разном порядке, можно сформировать множество разных белков. Функции и строение изменятся, если поменять хоть одну аминокислоту. По этой причине первичная структура является наиболее важной;
  • вторичная — спиралевидная структура с более слабыми водородными связями;
  • третичная — шаровидная форма (глобула), тут есть 4 вида связей — слабые ионные, гидрофобные и водородные, одна сильная — дисульфидная.
  • четвертичная есть не во всех белках, заключает в себе несколько глобул с теми же связями, что и третичная структура. Пример таких белков — гемоглобин.

Количество белка в организме

Из чего состоят белки:

  • углерод — 50 процентов;
  • кислород — 22 процента;
  • азот — 16 процентов;
  • водород — 7 процентов;
  • сера — 0,4-2,5 процента.

Химический состав белков включает также фосфор, железо, йод, медь, макровещества и микровещества. Помимо этого, процентное соотношение показателей может варьироваться в различных белках. Постоянством отличается лишь показатель азота — практически всегда в районе 16 процентов.

Полезная информация! Название «белок» происходит от их свойства при нагревании становиться белыми. Общая формула белков характеризуется общей формулой аминокислот, входящих в их состав и выглядит так: [H₂N-RCOO-NH-R’COO-NH-].

Функции:

  • ферментативная или же каталитическая. Характеризуется комплементарностью и специфичностью, белки-ферменты повышают скорость течения химических реакций;
  • защитная — поддержка иммунитета, антитела сражаются с возбудителями болезней;
  • строительная или же структурная — клетка, как основная структурная единица, состоит (помимо воды) из белка.

Физические свойства белков:

  • глобулярные (растворимость). Растворяясь в воде, образуют коллоидные растворы (казеин, альбумин и другие);
  • фибриллярные — нерастворимы в воде (кератин, коллаген).

Такая характеристика белков, как гидратация также имеет большое значение и представляет собой связывание воды. Данный процесс определяется набуханием белков, они увеличиваются в размере и массе. Отмечается частичное растворение элементов. Ещё одним физико-химическим свойством является ионизация. Ионизация молекул качественно схожа с ионизацией аминокислот.

Но в количественном отношении у белков есть большее количество групп, способных к ионизации. В аспекте ионизации необходимо взять в работу и такое понятие, как изоэлектрическая точка. Краткое определение данного понятия звучит примерно так — кислотность среды (Ph). Эта точка показывает значение, при котором молекула переходит в электронейтральный статус.

У белков есть еще роль буферной системы. Альбумин представляет собой роль буфера, так как обладает амфотерными свойствами. Вклад альбуминов в буферизацию плазмы крови составляет приблизительно 5 процентов.

Интересно знать! Коллаген при взаимодействии с водой обладают высокой вязкостью. При нагревании соединения сворачиваются, поэтому не имеют температуры кипения и плавления.

Строение и функции белков тесно коррелируют друг с другом. То есть каждый пептид играет определенную роль, уникальную и специфическую. Встречаются и такие, которые способны выполнять в одной живой клетке сразу несколько значительных операций. Однако можно в обобщенном виде выразить основные функции белковых молекул в организмах живых существ:

  1. Обеспечение движения. Одноклеточные организмы, либо органеллы, или некоторые виды клеток способны к передвижениям, сокращениям, перемещениям. Это обеспечивается белками, входящими в состав структуры их двигательного аппарата: ресничек, жгутиков, цитоплазматической мембраны. Если же говорить о неспособных к перемещениям клетках, то белки могут способствовать их сокращению (миозин мышц).
  2. Питательная или резервная функция. Представляет собой накопление белковых молекул в яйцеклетках, зародышах и семенах растений для дальнейшего восполнения недостающих питательных веществ. При расщеплении пептиды дают аминокислоты и биологически активные вещества, которые необходимы для нормального развития живых организмов.
  3. Энергетическая функция. Помимо углеводов, силы организму могут давать и белки. При распаде 1 г пептида высвобождается 17,6 кДж полезной энергии в форме аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая расходуется на процессы жизнедеятельности.
  4. Сигнальная и регуляторная функция. Заключается в осуществлении тщательного контроля за происходящими процессами и передачи сигналов от клеток к тканям, от них к органам, от последних к системам и так далее. Типичным примером может служить инсулин, который строго фиксирует количество глюкозы в крови.
  5. Рецепторная функция. Осуществляется путем изменения конформации пептида с одной стороны мембраны и вовлечения в реструктуризацию другого конца. При этом и происходит передача сигнала и необходимой информации. Чаще всего такие белки встраиваются в цитоплазматические мембраны клеток и осуществляют строгий контроль над всеми веществами, проходящими через нее. Также оповещают о химических и физических изменениях окружающей среды.
  6. Транспортная функция пептидов. Ее осуществляют белки-каналы и белки-переносчики. Роль их очевидна – транспортировка необходимых молекул к местам с низкой концентрацией из частей с высокой. Типичным примером служит перенос кислорода и диоксида углерода по органам и тканям белком гемоглобином. Ими же осуществляется доставка соединений с невысокой молекулярной массой через мембрану клетки внутрь.
  7. Структурная функция. Одна из важнейших из тех, которые выполняет белок. Строение всех клеток, их органелл обеспечивается именно пептидами. Они подобно каркасу задают форму и структуру. Кроме того, они же ее поддерживают и видоизменяют в случае необходимости. Поэтому для роста и развития всем живым организмам необходимы белки в рационе питания. К таким пептидам можно отнести эластин, тубулин, коллаген, актин, кератин и другие.
  8. Каталитическая функция. Ее выполняют ферменты. Многочисленные и разнообразные, они ускоряют все химические и биохимические реакции в организме. Без их участия обычное яблоко в желудке смогло бы перевариться только за два дня, с большой вероятностью загнив при этом. Под действием каталазы, пероксидазы и других ферментов этот процесс происходит за два часа. В целом именно благодаря такой роли белков осуществляется анаболизм и катаболизм, то есть пластический и энергетический обмен.

Градация сложных пептидов

  1. Гликопротеиды – тесно связанные соединения белка и углевода. В структуру молекулы вплетаются простетические группы мукополисахаридов.
  2. Липопротеиды – комплексное соединение из белка и липида.
  3. Металлопротеиды – в качестве простетической группы выступают ионы металлов (железо, марганец, медь и другие).
  4. Нуклеопротеиды – связь белка и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).
  5. Фосфопротеиды – конформация протеина и остатка ортофосфорной кислоты.
  6. Хромопротеиды – очень схожи с металлопротеидами, однако элемент, входящий в состав простетической группы, представляет собой целый окрашенный комплекс (красный – гемоглобин, зеленый – хлорофилл и так далее).

У каждой рассмотренной группы строение и свойства белков различны. Функции, которые они выполняют, также варьируются в зависимости от типа молекулы.

Химическое строение белков

Беки относятся к линейным полимерам. В их составе могут присутствовать несколько α-амиокислот и неаминокислотные компоненты. На первый взгляд всего 20 аминокислот – это небольшой выбор.

Но на самом деле молекула белка, состоящая всего из 5 компонентов аминокислот, может иметь свыше миллиона вариантов построения. Небольшой белок может иметь в своей цепочке сотню аминокислотных остатков.

При синтезе белка аминокислоты соединяются благодаря пептидной связи. Они соединяются разными концами, одна с помощью карбоксильной группы (-COOH), а другая аминогруппой (-NH2). При таком соединении у белка появляются два соответственных конца С и N.

Белки проявляют свойства амфотерности (от греч. «двойственность). Они могут в зависимости от различных факторов проявлять как кислотные, так и основные свойства.

Что такое белки — строение и функции

Также белки могут быть растворимыми или не растворимыми в воде. На растворимость могут влиять как сама структура белка, так и характер растворителя, pH самого раствора или ионная сила.

Белки могут быть гидрофобными или гидрофильными. Последние в основном располагаются в ядре, цитоплазме или межклеточном веществе.

Еще одно свойство белков это денатурация. Это так называемая потеря четвертичной, третичной структур. Белки отлично приспособлены для жизни и функционирования в условиях организма, но при резком изменении внешних условий структура белка может разрушиться.

Среди таких воздействий выделяют ультразвук, высокие и низкие температуры, облучения, встряхивания, вибрации, а также действие кислот или щелочей. Денатурация может быть как частичной, так и полной, или же обратимой и необратимой.

С данной точки зрения протеины – это длинная, массивная цепь аминокислотных остатков, соединяющихся между собой специфическими связями, называемыми пептидными. От боковых структур кислот отходят ответвления – радикалы. Такое строение молекулы было открыто Э. Фишером в начале XXI века.

Позже более подробно были изучены белки, строение и функции белков. Стало ясно, что аминокислот, образующих структуру пептида, всего 20, но они способны комбинироваться самым разным способом. Отсюда и разнообразие полипептидных структур. Кроме того, в процессе жизнедеятельности и выполнения своих функций белки способны претерпевать ряд химических превращений. В результате они меняют структуру, и появляется уже совсем новый тип соединения.

Чтобы разорвать пептидную связь, то есть нарушить белок, строение цепей, нужно подобрать очень жесткие условия (действие высоких температур, кислот или щелочей, катализатора). Это объясняется высокой прочностью ковалентных связей в молекуле, а именно в пептидной группе.

Обнаружение белковой структуры в условиях лаборатории проводится при помощи биуретовой реакции – воздействия на полипептид свежеосажденным гидроксидом меди (II). Комплекс пептидной группы и иона меди дает ярко-фиолетовую окраску.

Существует четыре основные структурные организации, каждая из которых имеет свои особенности строения белков.

Разрушение природной структуры белка

Разрушение природной структуры белка называют денатурацией. В процессе денатурации происходит изменение нативной конформации белковой молекулы под действием различных факторов (в большинстве случаев дестабилизирующих). Потеря природных и нативных свойств сопровождается разрушением четвертичной, третичной и даже иногда вторичной белковой структуры.

Белки являются одними из основных высокомолекулярных органических веществ. Они выполняют целый ряд важнейших функций в организме. Всем худеющим надо знать, что при сбрасывании лишних килограммов следует быть крайне осторожным с содержанием белка в рационе. Обычно спортсмены используют диеты с комбинированием продуктов, содержащих количество протеинов, а также используют различные добавки. Составлять такое меню стоит всё же совместно с профессиональными тренерами и диетологами.

Структурные организации белков классифицируют на 4 уровня. Это первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры.

Первичная представляет собой стандартную цепочку аминокислот. Их последовательность закодирована генетически. Она обычно описывается трехбуквенными обозначениями аминокислотных остатков в цепочке.

Вторичная представляет собой упорядоченно свернутую спиралеобразно цепочку аминокислот. Она напоминает пружинку. У спирали стабильная структура, так как ее витки крепятся между собой водородными связями. Почти все СО- и NН- группы устанавливают друг с другом такие связи. Среди белков данной структуры особенно выделяются коллагены и кератин.

Что такое белки — строение и функции

Третичная – в основном формируется благодаря гидрофильно-гидрофобным взаимодействиям. Возникающие водородные ионные и дисульфидные связи способствуют взаимодействию между радикалами аминокислот. Благодаря этому полипептидная связь укладывается в специальные глобулы. К белкам третичной структуры уже относятся множество ферментов, антител и гормонов.

Четвертичная – присуща сложным формам ферментов или белков, которые состоят из 2 или 3 глобул. Они связываются в молекуле как ионными, так и гидрофобными взаимодействиями. А иногда возникают электростатические взаимодействия или дисульфидные связи. Наиболее известный и изученный белок данной классификации – гемоглобин.

Как уже упоминалось выше, пептид – это последовательность аминокислотных остатков с включениями, коферментами или же без них. Так вот первичной называют такую структуру молекулы, которая является природной, естественной, представляет собой истинно аминокислоты, соединенные пептидными связями, и больше ничего.

То есть полипептид линейного строения. При этом особенности строения белков такого плана – в том, что такое сочетание кислот является определяющим для выполнения функций белковой молекулы. Благодаря наличию данных особенностей возможно не только идентифицировать пептид, но и предсказать свойства и роль совершенно нового, еще не открытого. Примеры пептидов, обладающих природным первичным строением, – инсулин, пепсин, химотрипсин и другие.

Протеины и протеиды — простые и сложные белки

Еще одна классификация белков это – протеины и протеиды. Первые — это простые белки, в состав которых входят исключительно остатки аминокислот. А вот в протеидах, помимо основного скелета из аминокислот, присутствуют еще не белковые группы (простетические).

Что такое белки — строение и функции

В зависимости от дополнительной небелковой составляющей протеиды делят на другие группы:

  1. Липопротеины – включают в себя различные липиды. В основном данные белки выполняют транспортировку липидов.
  2. Фосфопротеины – имеют фосфорную кислоту. К таким белкам относятся вителлин и казеноген.
  3. Металлопротеины – могут иметь катионы одного и более металлов в своей структуре. Наиболее известен гемоглобин с молекулами железа.
  4. Гликопротеины – имеют в своем составе различные углеводы.
  5. Нуклеопротеины – являются главными белками, отвечающими за передачу наследственной информации.

Протеин, или белок — это одно из важнейших соединений в организме человека, без которого невозможно представить себе процесс пищеварения и жизнедеятельности. Имеет огромное значение для набора мышечной массы,

Что такое белки — строение и функции

Что такое белок

Протеины классифицируют по типу происхождения:

  • растительные — усваиваются на 20–40 процентов;
  • животные — процент усвоения от 60 до 90 по причине схожести с человеческими.

Выясняя, какие вещества называются белками или протеинами, следует знать, что между ними практически нет разницы, это схожие элементы, имеющие одну идентичную структуру. Белками являются полимерные молекулы, которые выстроены в цепи повторяющихся мономерных звеньев или же из менее крупных элементов, состоящих из аминокислот. Такие субединицы соединяются пептидной связью в определённой последовательности. Протеины — это простые белки, а сложные носят название протеиды.

Полезная информация! Протеины — это те белки, молекулы которых содержат в себе лишь белковые составляющие. При полном гидролизе протеинов образуются аминокислоты.

Вторичная конформация

Строение и свойства белков этой категории несколько меняются. Такая структура может сформироваться изначально от природы либо при воздействии на первичную жестким гидролизом, температурой или иными условиями.

Данная конформация имеет три разновидности:

  1. Ровные, правильные, стереорегулярные витки, построенные из остатков аминокислот, которые закручиваются вокруг основной оси соединения. Удерживаются вместе только водородными связями, возникающими между кислородом одной пептидной группировки и водородом другой. Причем строение считается правильным из-за того, что витки равномерно повторяются через каждые 4 звена. Такая структура может быть как левозакрученной, так и правозакрученной. Но в большинстве известных белков преобладает правовращающий изомер. Такие конформации принято называть альфа-структурами.
  2. Состав и строение белков следующего типа отличается от предыдущего тем, что водородные связи образуются не между рядом стоящими по одной стороне молекулы остатками, а между значительно удаленными, причем на достаточно большое расстояние. По этой причине вся структура принимает вид нескольких волнообразных, извитых змейкой полипептидных цепочек. Есть одна особенность, которую должен проявлять белок. Строение аминокислот на ответвлениях должно быть максимально коротким, как у глицина или аланина, например. Этот тип вторичной конформации носит название бета-листов за способность будто слипаться при образовании общей структуры.
  3. Относящееся к третьему типу строение белка биология обозначает как сложные, разноразбросанные, неупорядоченные фрагменты, не обладающие стереорегулярностью и способные изменять структуру под воздействием внешних условий.

Что такое белки — строение и функции

Примеров белков, имеющих вторичную структуру от природы, не выявлено.

Физико-химические свойства белков

Строение белка клетки весьма специфично и зависит от выполняемой функции. А вот физические свойства всех пептидов схожи и сводятся к следующим характеристикам.

  1. Вес молекулы – до 1000000 Дальтон.
  2. В водном растворе формируют коллоидные системы. Там структура приобретает заряд, способный варьироваться в зависимости от кислотности среды.
  3. При воздействии жестких условий (облучение, кислота или щелочь, температура и так далее) способны переходить на другие уровни конформаций, то есть денатурировать. Данный процесс в 90% случаев необратим. Однако существует и обратный сдвиг – ренатурация.

Это основные свойства физической характеристики пептидов.

Значение белка для организма

Белки — это первый компонент фундаментальной пищевой триады БЖУ (белки-жиры-углеводы). Рацион питания считается сбалансированным, если в нем данные компоненты распределены так (%): 30-30-40. То есть белкам отведена треть рациона.

Но что такое белки? Это сложные органические вещества. Аминокислоты, выстроенные цепочкой, – вот из чего состоят белки. Таких аминокислот всего 20, но их комбинации создают бесконечное разнообразие: список белков включает почти сотню тысяч позиций.

Организм продуцирует только половину необходимых аминокислот. Создать остальные, призвано питание:

  • Белки состоят из аминокислот. Они расщепляются для синтеза белков организма. Или распадаются дальше, пополняя энергорезервы.
  • Источники белка продукты: мясо, птица, рыбные, молочные продукты, орехи, зерно, бобовые. Они содержатся в овощах, фруктах, ягодах, но меньше.
  • По этому принципу определяют главные виды белков: растительные и животные. Человеку необходимы оба.

Другие названия компонента – протеины (так белки называют бодибилдеры) или полипептиды.

Они не зря входят в первую тройку нутриентов. Перечень функций белка в организме человека внушителен:

  • Транспорт. Полипептидами разносится кислород по крови. Через них к органам поступают питательные вещества, лекарственные препараты, другие вещества.
  • Физические кондиции клеток. Большинство клеток, межклеточное вещество имеют их в составе. Если в рационе человека белка достаточно, они здоровы: формируются, растут правильно, эластичны, внутриклеточные обменные процессы проходят корректно. Однако со временем или от болезней клетки и ткани разрушаются. Без данного компонента восстановление невозможно. Эта функция важна для растущего организма (дети, подростки, беременные женщины) и людей, занятых тяжелой работой.
  • Гормональный фон. Белки являются основой многих гормонов. Например, инсулина или продукции щитовидной железы. Их приток стабилизирует гормональный фон. Особенно это важно в период полового созревания, при климаксе, других подобных факторах.
  • Метаболизм. Почти все ферменты, помогающие расщеплять сложные компоненты продуктов питания на первичные элементы, состоят из полипептидов. Достаточное содержание белка – залог усвояемости продуктов питания, выработки дополнительной энергии.
  • Защита. Функция основана на определении белков как «строителей» новых клеток вместо выбывших. Так они укрепляют иммунитет, подпитывая защитные резервы организма.
  • Координация. Работа мышечной системы как единого целого без насыщенных полипептидами продуктов невозможна.
  • Эстетика. Протеины создают насыщение: надолго притупить чувство голода способно небольшое количество еды. Закономерно, что для бодибилдеров или сидящих на диете эти продукты – компонент питания номер один. Нутриент как строитель мышечной ткани делает фигуру точеной.

Жиры аккумулируются организмом «на всякий случай», углеводы становятся энергией. Полипептиды распадаются на аминокислоты, расходуясь на «ремонт» тканей или органов.

Пища богатая белками, без излишков жиров или углеводов, оперативно оздоравливает организм. Механизм следующий:

  • Улучшается метаболизм. Уходят шлаки, токсины, прочий мусор. В результате внутренние органы работают нормально.
  • Без углеводов снижается насыщенность крови сахаром. Сердечно-сосудистая система укрепляется.
  • Нормализуется выработка инсулина. Благодаря этому глюкоза, которую впитывают мышцы, сжигается быстрее.
  • Ужесточается контроль водного баланса. Лишняя жидкость (весомый фактор лишнего веса) выводится.
  • Поскольку жировые резервы расходуются без потери других полезных веществ, мышцы сохраняют тонус.

Насыщение от протеиновых продуктов сохраняется долго: они перевариваются не вдруг.

Недостаточное потребление белков пагубно отражается на состоянии здоровья и внешнем облике человека:

  1. Снижается тонус организма. Человек быстро утомляется, постоянно чувствует себя уставшим.
  2. Тормозится рост, развитие организма, что критично для беременных, детей, подростков.
  3. Зарождаются внутренние патологии: гормональные сбои, нарушения сердечного ритма, метаболизма.
  4. Человека преследуют головные боли, мигрени, нарушение сна.
  5. Главная опасность – ослабление иммунитета, уязвимость к малейшей инфекции.

Перечисленные проблемы ясно говорят о роли белков в питании человека.

Как мы увидели из вышеприведенных функций и особенностей, белки имеют огромное значение для организма человека. Они придают форму клеткам и тканям организма, переносят различные элементы между органами и клетками, отвечают за восприятие окружающего мира.

Белки защищают нас от природных факторов и от воздействий вредоносных микроорганизмов. Без них в принципе невозможно как минимум прохождение химических реакций в организме и обмен веществ, так и наличие жизни как самовоспроизводящейся структуры. По истине, роль белков сложно переоценить.

Защитная роль

Существует несколько типов угроз, от которых белки призваны оберегать организм.

Во-первых, химическая атака травмирующих реагентов, газов, молекул, веществ различного спектра действия. Пептиды способны вступать с ними в химическое взаимодействие, переводя в безобидную форму или же просто нейтрализуя.

Во-вторых, физическая угроза со стороны ран – если белок фибриноген вовремя не трансформируется в фибрин на месте травмы, то кровь не свернется, а значит, закупорка не произойдет. Затем, наоборот, понадобится пептид плазмин, способный сгусток рассосать и восстановить проходимость сосуда.

В-третьих, угроза иммунитету. Строение и значение белков, формирующих иммунную защиту, крайне важны. Антитела, иммуноглобулины, интерфероны – все это важные и значимые элементы лимфатической и иммунной системы человека. Любая чужеродная частица, вредоносная молекула, отмершая часть клетки или целая структура подвергается немедленному исследованию со стороны пептидного соединения. Именно поэтому человек может самостоятельно, без помощи лекарственных средств, ежедневно защищать себя от инфекций и несложных вирусов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Энциклопедия знаний