Недостаток белка в организме, роль белка в питании человека
Содержание:
- Источники белков: животные и растительные белки
- Функции белков.
- Физико-химические свойства белков
- Суточная норма белка
- Где содержится много белка в еде
- Роль белков при похудении
- Растительный или животный?
- Нарушение метаболизма белков
- Симптомы нехватки белка в организме
- Функции
- Роль белков в организме человека
- 3. Внутриклеточные регуляторные белки
- Роль белка в похудении
- Слишком много – тоже плохо
- Обеспечивает энергией
- Подведем итоги
Источники белков: животные и растительные белки
Источники белка растительного происхождения:
- бобовые – соя, фасоль, чечевица;
- орехи;
- картофель;
- крупы – манка, пшено, перловка, гречка.
Нормы белка для взрослого человека
Потребность человеческого организма в белке напрямую зависит от его физической активности. Чем больше мы двигаемся, тем более быстро протекают в нашем организме все биохимические реакции. Людям, которые регулярно тренируются, требуется белка почти вдвое больше, чем среднестатистическому человеку. Недостаток белка для людей, занимающихся спортом опасен «иссушением» мышц и истощением всего организма!
В среднем норма белка для взрослого человека рассчитывается исходя из коэффициента 1 г белка на 1 кг веса, т. е. примерно 80–100 г для мужчин, 55–60 г для женщин. Спортсменам-мужчинам рекомендуется увеличивать количество потребляемого белка до 170–200 г в сутки.
Правильное белковое питание для организма
Правильное питание для насыщения организма белком заключается в сочетании белков животного и растительного происхождения. Степень усвоения белка из продуктов питания зависит от его происхождения и способа термической обработки.
Так, организмом усваиваются примерно 80% от общего поступления с пищей белков животного происхождения и 60% – растительного. В продуктах животного происхождения содержится большее количество белка на единицу массы продукта, нежели в растительных. Кроме того, в состав «животных» продуктов входят все аминокислоты, а растительные продукты в этом отношении считаются неполноценными.
Основные правила питания для лучшего усвоения белка:
- Щадящий способ кулинарной обработки – варка, приготовление на пару, тушение. Жарка должна быть исключена.
- Рекомендуется употреблять больше рыбы и птицы. Если очень хочется мяса – выбирайте говядину.
- Следует исключить из рациона бульоны, они жирны и вредны. В крайнем случае можно приготовить первое блюдо, используя «вторичный бульон».
Особенности белкового питания для роста мышц
Спортсменам, активно набирающим мышечную массу, следует придерживаться всех вышеизложенных рекомендаций. Большую часть их рациона должны составлять белки животного происхождения. Их следует употреблять в пищу совместно с растительными белковыми продуктами, из которых особое предпочтение нужно отдать сое.
Читайте подробнее какая пища богатая белком.
Необходимо также проконсультироваться с врачом и рассмотреть возможность употребления специальных протеиновых напитков, процент усвоения белка из которых равен 97–98%. Специалист индивидуально подберёт напиток, рассчитает верную дозировку. Это станет приятным и полезным белковым дополнением к силовой тренировке.
Особенности белкового питания, желающим похудеть
Желающим похудеть следует употреблять в пищу животные и растительные белковые продукты
Важно разделить их приём, т. к
время их усвоения разное. Следует отказаться от жирных мясных продуктов, не стоит злоупотреблять картофелем, нужно отдать предпочтение крупам со средним содержанием белка.
Не стоит вдаваться в крайности и «садиться» на белковую диету. Она не всем подходит, ведь полное исключение углеводов приведёт к снижению работоспособности и энергии. Достаточно есть продукты, содержащие углеводы, утром – это придаст энергии в течение дня, во второй половине дня употребляйте белковую нежирную пищу. Для восполнения недостатка энергии вечером организм начнёт сжигать жировые отложения, вместе с тем процесс этот будет безопасен для здоровья организма.
Обязательно включайте нужные и правильно приготовленные белковые продукты в свой рацион. Для организма белок – основной строительный материал! Вкупе с регулярными тренировками, он поможет вам построить красивое спортивное тело!
Функции белков.
Белки в клетке выполняют важные и многообразные функции. Прежде всего они выполняют строительную функцию
. Из белков состоят мембраны клеток и клеточных органоидов. У высших животных в основном из белков состоят стенки кровеносных сосудов, сухожилия, хрящи и т. д.
Громадное значение имеет каталитическая функция белков
. Из курса химии вам известно, что скорость химических реакций зависит от свойств реагирующих веществ, от их концентрации и температуры, при которой идет реакция. Химическая активность веществ в живой клетке, как правило, невелика. Концентрации их в клетке большей частью незначительны. Температура клеточной среды невысокая. Таким образом, реакции в клетке должны были бы протекать очень медленно. Между тем реакции в клетке идут с большими скоростями. Это достигается благодаря наличию в клетке катализаторов. Клеточные катализаторы называются ферментами. Каталитическая активность ферментов исключительно велика. Они ускоряют реакции в десятки, сотни миллионов раз. По химической структуре ферменты — белки. В большинстве случаев ферменты катализируют превращения веществ, размеры молекул которых по сравнению с размерами макромолекулы фермента очень малы. Например, фермент ката-лаза имеет молекулярную массу 250000, а пероксид водорода (Н 2 О 2), распад которого катализирует каталаза, всего 34. Такое соотношение между размерами фермента и веществом, на которое он действует, наводит на мысль, что каталитическая активность фермента определяется не всей его молекулой, а только небольшим ее участком — активным центром фермента. Как известно, реакция между веществами происходит при условии тесного сближения их молекул. Возможность сближения фермента и вещества происходит благодаря геометрическому соответствию структур активного центра фермента и молекулы вещества. Они подходят друг к другу, «как ключ к замку». При денатурации фермента его каталитическая активность исчезает, так как нарушается структура активного центра.
Почти каждая химическая реакция в клетке катализируется особым ферментом. Число различных реакций, протекающих в клетке, достигает нескольких тысяч. Соответственно в клетке обнаружено несколько тысяч разных ферментов.
Кроме строительной и каталитической функций, важна сигнальная функция белков
. В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача команд в клетку.
Белкам присуща также двигательная функция
. Движение — одно из проявлений жизненной активности. Все виды движения, к которым способны клетки у высших животных, в том числе и сокращение мышц, а также мерцание ресничек у простейших, движения жгутиков, выполняют особые сократительные белки.
Белки выполняют также транспортную функцию
. Они способны присоединять различные вещества и переносить их из одного места клетки в другое. Белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его ко всем тканям и органам тела.
Большое значение имеет защитная функция белков
. При введении чужеродных белков или клеток в организм в нем происходит выработка особых белков, которые связывают и обезвреживают чужеродные клетки и вещества.
Следует отметить, наконец, энергетическую функцию белков
. Белки распадаются в клетке до аминокислот. Часть аминокислот используется для синтеза белков, часть же подвергается глубокому расщеплению, в ходе которого освобождается энергия. При полном расщеплении 1 г белка освобождается 17,6 кДж.
О громадном значении белков для жизни догадывались давно. Сто лет назад Ф. Энгельс писал, что «жизнь есть форма существования белковых тел». Эта фраза стала крылатой, в ней подчеркивается решающее значение белков для жизни. Данные современной биологии полностью подтверждают этот вывод.
Физико-химические свойства белков
Белки проявляют свойства амфотерности (от греч. «двойственность). Они могут в зависимости от различных факторов проявлять как кислотные, так и основные свойства.
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.
Суточная норма белка
Из рассказанного выше стало понятно, какую роль в живых организмах играют белки. Остается разобраться, сколько их требуется, и откуда лучше всего пополнять их запас.
Сколько нужно есть белка, чтобы быть красивыми, умными и здоровыми? Для нормального функционирования организма достаточно в сутки потреблять 0,8-1 г белка на 1 кг веса тела. Столько нужно для поддержания жизненно важных функций организма, если вы лежите и не собираетесь работать!
Но когда вы занимаетесь физическим или умственным трудом, норма потребления белка в сутки повышается до 1-1,5 г на 1 кг веса тела. Для беременных женщин количество белка нужно увеличить примерно до 1,5 г на 1 кг веса, а для кормящих матерей — до 1,8 г на 1 кг веса тела. Больше, чем взрослым, белок нужен детям, поскольку им нужно расти.
Если вы занимается спортом, то для поддержания спортивного телосложения понадобится 1,5-1,9 г белка на 1 кг веса тела. Ваша тренировочная цель – набор массы? Тогда вам нужно потреблять в сутки не менее 2 г белка на 1 кг веса тела. Здесь уже не обойтись продуктами питания, поэтому были придуманы спортивные протеины (концентрированный белок).
Чтобы избежать нехватки или переизбытка белка в организме и симптомов, описанных выше, вспоминайте «ручную» диету или правило здоровой тарелки, о которых я уже описала ранее в статье Комфортное питание для похудения. Также можно воспользоваться таблицей содержания белка в продуктах питания, где все наглядно показано.
Содержание белка в 100 граммах съедобной части продуктов:
Количество белка, г | Пищевые продукты |
---|---|
Очень большое (более 15) | Творог нежирный, мясо животных и птиц, большая часть сортов рыбы, морепродукты, яичный белок, соя, горох, фасоль, орехи |
Большое (10 — 15) | Сыр, творог жирный, свинина мясная и жирная, цельные яйца, крупа манная, гречневая, овсяная, пшено, мука пшеничная, макароны |
Умеренное (5 — 9.9) | Хлеб ржаной и пшеничный, крупа перловая, рис, зеленый горошек |
Малое (2 — 4.9) | Молоко, кефир, сливки, сметана, мороженое сливочное, шпинат, капуста цветная, картофель |
Очень малое (0.4 — 1.9) | Масло сливочное, почти все овощи, фрукты ягоды и грибы |
Полезные цифры
А чтобы расчеты были максимально простыми, дам еще несколько полезных цифр. 10 граммов белка содержится в таких объемах разных продуктов:
- 50 граммов говяжьего или куриного мяса, творога жирностью 4%;
- 55 граммов ставриды, скумбрии;
- 80 граммов цельных яиц (две штуки без скорлупы), гречневой крупы;
- 125 граммов хлеба пшеничного;
- 140 граммов риса;
- 350 граммов молока, сметаны, кефира жирного;
- 700 граммов моркови, свеклы;
- 2,5 килограмма яблок, груш.
Где содержится много белка в еде
Необходимо знать, где содержится много белка для того, чтобы правильно формировать состав своего дневного рациона. Сведения о содержании белка в основных продуктах питания приведены в таблице. Из неё вы сможете получить основные сведения о том, где содержатся белки в еде на вашем столе.
Таблица — Содержание белка в 100 граммах съедобной части продуктов:
Количество блека, г |
Пищевые продукты |
Очень большое (более 15) |
Творог нежирный, мясо животных и птиц, большая часть сортов рыбы, морепродукты, яичный белок, соя, горох, фасоль, орехи |
Большое (10-15) |
Сыр, творог жирный, свинина мясная и жирная, цельные яйца, крупа манная, гречневая, овсяная, пшено, мука пшеничная, макароны |
Умеренное (5-9,9) |
Хлеб ржаной и пшеничный, крупа перловая, рис, зеленый горошек |
Малое (2-4,9) |
Молоко, кефир, сливки, сметана, мороженое сливочное, шпинат, капуста цветная, картофель |
Очень малое (0,4-1,9) |
Масло сливочное, почти все овощи, фрукты, ягоды и грибы |
Чтобы быстро рассчитать, сколько белка вы получите, съев то или иное блюдо, следует знать, что 10 граммов белка содержится в следующих продуктах:
- 50 граммов говяжьего или куриного мяса, творога жирностью 4 %;
- 55 граммов ставриды, скумбрии;
- 60 граммов трески, хека, карпа;
- 70 граммов свинины мясной, творога жирного;
- 80 граммов цельных яиц (две штуки без скорлупы), гречневой крупы;
- 85 граммов вареной колбасы;
- 90 граммов сосисок, овсяной крупы, пшена, макаронных изделий;
- 100 граммов гороха отварного
- 100 граммов манной и ячневой крупы;
- 125 граммов хлеба пшеничного;
- 140 граммов риса;
- 200 граммов зеленого горошка;
- 350 граммов молока, сметаны, кефира жирного;
- 500 граммов картофеля, капусты белокочанной;
- 700 граммов моркови, свеклы;
- 2,5 килограмма яблок, груш.
Роль белков при похудении
Итак, ни для кого, я надеюсь, не секрет, что белковые продукты имеют относительно низкий по сравнению с углеводными. Потребляя пищу, богатую белками, вы тем самым застраховываете себя от жиронакопления и набора лишнего веса, минуя резкий подъем сахара в крови и выброса большого количества инсулина.
Также белковые продукты разгоняют обмен веществ в состоянии покоя, поддерживая и питая вашу мышечную массу, а это приводит к большему потреблению калорий вашим организмом в целом. То есть, простыми словами, регулярно потребляя такие продукты как: мясо животных, рыбу, молочные продукты, яйца и другие источники полноценного белка, – вы расходуете больше калорий, чем ваша подруга Маша, которая питается тортиками и булочками.
Еще белковые продукты требуют больше времени на переваривание в отличие от углеводов, что помогает долгое время не ощущать чувство голода и оставаться сытыми, а это в свою очередь спасает от переедания и частых вредных перекусов в течение дня.
Белковые продукты зачастую имеют среднюю либо низкую калорийность. Если вы в процессе похудения, то выбирайте мяса нежирных сортов птицы и животных: индейка, курица, постная говядина, телятина, кролик. Это поможет вам всегда быть в форме, при этом получая все незаменимые аминокислоты и витамины, содержащиеся в этих продуктах. Также отдавайте предпочтение маложирным молочным продуктам: творог 0-5% жирности, сметана до 15% жирности, сыр до 25%, молоко и кефир до 2,5%.
Растительный или животный?
До сих пор идут жаркие споры, какой белок более полезен нашему организму – животный или растительный? Непримиримые противники – вегетарианцы и любители мяса, похоже, никогда не достигнут консенсуса. А мы будем придерживаться академической точки зрения или золотой середины – все белки нужны и все они важны!
Где растет белок?
Некоторые растительные продукты тоже могут похвастаться высоким содержанием белка. Суперчемпионами в этой номинации являются:
- фасоль – 22-23 г;
- горох – 23-24 г;
- маш, чечевица – 24-25 г;
- соя – 34-35 г;
- семечки (подсолнечник) – 21-22 г;
- семечки (тыква) – 30-31 г;
- грецкий орех – 13,5 – 14 г;
- миндаль – 18-19 г;
Крупа гречневая и пшенная, овсянка и толокно содержат примерно по 12-13 г белка на 100 г продукта. А в какао порошке содержится до 26 г белков!
Нарушение метаболизма белков
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.
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:
- Под воздействием белковых коктейлей (без натуральной пищи) организм перестаёт вырабатывать пищеварительные ферменты, направленные на регуляцию и последующее расщепление белковых тканей.
- Под воздействием изменений в гормональном балансе катаболические реакции превалируют над анаболическими.
- Без поступления белка из пищи возникает недостаток основных синтезируемых аминокислот.
- В отсутствии достаточного поступления углеводов остаточные белки катаболизируются в метаболиты сахара.
- Полное отсутствие жировой прослойки.
- Есть патологии почек и печени.
Симптомы нехватки белка в организме
Роль белков в организме человека неоценима. Недостаточное их количество приводит к нарушениям в функционировании организма. Особенно страдают печень, поджелудочная железа и эндокринная система. Кроме того, нарушается обмен и усвоение витаминов, наблюдается атрофия мышц, ухудшается память и появляется хроническая усталость. Особенно пагубно это сказывается на развитии ребёнка, которое проявляется замедлением роста и хрупкостью костей. Также могут наблюдаться нижеперечисленные симптомы:
- резкое снижение веса,
- выпадение и потускнение волос,
- бледность, сухость и шелушение кожи,
- отёки,
- неровности на ногтях,
- слабость и апатия,
- медленное заживление ран.
Но нанесёт вред и излишнее количество белка. Он не способен задерживаться в организме. Лишний протеин превращается печенью в белые кристаллы, называемые мочевиной, которую вынуждены удалять почки. Количество белка, превышающее норму, формирует кислую среду организма, что приводит к увеличению потери кальция. Но в жизни человека очень редко встречается излишек белков в организме, чаще наблюдается их нехватка.
Функции
Протеин – группа аминокислот, участвующих в восстановительных и обменных процессах. Вот почему недостаток белка проявляется ускоренным старением организма и болезнями основных органов. Наибольшее значение для кожи имеют цистит, цистеин и метионин. Полезна и сера, которая сохраняет здоровье волос и ногтей. Состояние ногтевых пластин зависит и от метионина, который входит в состав белка. Ученые доказали, что цистеин формируется из метионина, а совместно с В6 удерживает уровень коллагена на высоком уровне и делает кожу упругой.
Действие протеина направлено на стимуляцию глюкагона – элемента, участвующего в расщеплении гликогена. Если поддерживать на нормальном уровне глюкагон и инсулин, удается продлить молодость и избежать старения.
В возрасте после 40 лет возникают проблемы с расщеплением белка на аминокислоты в желудке. По этой причине непереваренный элемент поступает в кишечник, где под действием бактерий запускаются процессы гниения. В такой ситуации роль белков в организме приобретает иное значение – начинается интоксикация, ослабляются ногти и волосы, становится дряблой кожа. Вот почему люди, которые перешагнули за сорок, должны принимать добавки, улучшающие усвоение белков.
Если рассматривать значение белков в целом, то здесь стоит выделить следующие функции:
- Ферментативная. Каждый из ферментов, который имеет значение для организма, считается белком. При этом проведенные эксперименты доказали присутствие рибозимов, отличающихся каталитической активностью.
- Структурная. Белок – часть цитоплазмы и органелл – составляющих человеческих клеток. Вот почему от состава и объема поступающих аминокислот зависит состояние ногтей, волос, сосудов, внутренних органов и сухожилий.
- Каталитическая. Более 3 тысяч ферментов, которые имеют значение для человека, сформированы из аминокислот. Одна часть занимается расщеплением пищи, которая поступила в желудок, а другая – гарантирует доставку энергии к клеткам.
- Гормональная. Многие гормоны представлены белками, отвечающими за нормальное протекание главных биохимических реакций.
- Рецепторная. Главная особенность такой функции – выборочное связывание биологически активных элементов гормонов и медиаторов, расположенных на внутриклеточном уровне или на внешней части мембран.
- Транспортная. Благодаря гемоглобину кислород передается к тканям и органам нашего тела. Дефицит элемента неизбежно сказывается на состоянии здоровья.
- Сократительная. Белки в организме человека выполняют еще одну важную задачу – улучшают работу мышц за счет актина и миозина.
- Защитная. Одну из главных функций играют антитела, которые защищают внутренние органы и системы от негативного действия ядов, токсинов и вирусных инфекций. Кроме того, благодаря их действию на месте повреждения кожи образуется сгусток.
Роль белков в организме человека
Белки задействованы во многих процессах, происходящих в организме ежеминутно. Аминокислоты формируют клетки всех органов и тканей. Роли белков в теле человека широкие и разнообразные. Однозначно можно сказать, что белок не то что полезен, а просто обязателен.
- Пластическая функция белка. Данные полимеры являются «строительным материалом» многих тканей. Примерно 20% тканей человеческого тела образуют белковые соединения. Они формируют органы, участвуют в восстановлении новой материи. Содержащиеся в костях, хрящах белки обеспечивают опорную функцию. Актин и миозин (глобулярный и фибриллярный белки) образуют актомиозин, который является основным элементом, отвечающим за сокращение мышечных волокон.
Энергетическая роль. Именно при расщеплении белковых соединений образуется большое количество энергии. Она обеспечивает нормальное течение многих процессов. 1 г аминокислоты образует 4,1 ккал энергии. Для этого не годятся жиры или углеводы, независимо от того, входят в состав организма или поступают из внешней среды. Для нормального функционирования организма более важным является качество пищевых белков. Биологическая ценность возрастает по мере приближения состава химических элементов к структуре белков организма. С продуктами питания человек получает все аминокислоты. Уровень усвоения белка, его польза зависят, не только от аминокислотного состава, но и способности переварить белок после расщепления пищеварительными ферментами.
Транспортная функция. Питательные вещества перемещаются по крови с помощью белковых соединений. Бесперебойная работа организма возможна только при постоянном обеспечении питания. Обогащение клеток кислородом, выведение углекислого газа осуществляет белок гемоглобин. Перемещение жирорастворимой субстанции (жиров, липоидов, витаминов A, D, Е, К) обеспечивают липопротеиды, внешняя оболочка которых состоит из белков. Миоглобин обогащает кислородом мышцы
Таким образом, значение белков в питании тканей очень важно
Генетическая роль. Основным носителем наследственности выступает нуклеиновая кислота ДНК, а РНК дублирует эти сведения и строит определенные белки. То есть, «наследственная память» напрямую обеспечивается сложными белками – нуклепротеидами.
Защитная функция. При воздействии вредных микробов требуется ответная реакция. Для этого организм создает антитела, которые тормозят разрушительное влияние внешних факторов. Их основа – белки. В состав кожи входит кератин, в основе антител состоят γ-глобулины. Белки соединяются с антитоксинами, что выводятся из организма, и выполняют антитоксическое действие. В свертывании крови участвуют белки плазмы, предотвращая кровопотери
Поэтому биологическое значение белков жизненно важно
Защитная функция белков в организме
3. Внутриклеточные регуляторные белки
Белки регулируют процессы, происходящие внутри клеток, при помощи нескольких механизмов:
- взаимодействия с молекулами ДНК (транскрипционные факторы)
- при помощи фосфорилирования (протеинкиназы) или дефосфорилирования (протеинфосфатазы) других белков
- при помощи взаимодействия с рибосомой или молекулами РНК (факторы регуляции трансляции)
- воздействия на процесс удаления интронов (факторы регуляции сплайсинга)
- влияния на скорость распада других белков (убиквитины и др.)
3.1. Белки-регуляторы транскрипции
Транскрипционный фактор
— это белок, который, попадая в ядро, регулирует транскрипцию ДНК, то есть считывание информации с ДНК на мРНК (синтез мРНК по матрице ДНК). Некоторые транскрипционные факторы изменяют структуру хроматина, делая его более доступным для РНК-полимераз. Существуют различные вспомогательные транскрипционные факторы, которые создают нужную конформацию ДНК для последующего действия других транскрипционных факторов. Еще одна группа транскрипционных факторов — это те факторы, которые не связываются непосредственно с молекулами ДНК, а объединяются в более сложные комплексы с помощью белок-белковых взаимодействий.
3.2. Факторы регуляции трансляции
Трансляция
— синтез полипептидных цепей белков по матрице мРНК, выполняемый рибосомами. Регуляция трансляции может осуществляться несколькими способами, в том числе и с помощью белков-репрессоров, которые, связываются с мРНК. Известно много случаев, когда репрессором является белок, который кодируется этой мРНК. В этом случае происходит регуляция по типу обратной связи (примером этого может служить репрессия синтеза фермента треонил-тРНК-синтетазы).
3.3. Факторы регуляции сплайсинга
Внутри генов эукариот есть участки, не кодирующие аминокислот. Эти участки называются интронами. Они сначала переписываются на пре-мРНК при транскрипции, но затем вырезаются особым ферментом. Этот процесс удаления интронов, а затем последующее сшивание концов оставшихся участков называют сплайсингом (сшивание, сращивание). Сплайсинг осуществляется с помощью небольших РНК, обычно связанных с белками, которые называются факторами регуляции сплайсинга. В сплайсинге принимают участие белки, обладающие ферментативной активностью. Они придают пре-мРНК нужную конформацию. Для сборки комплекса(сплайсосомы) необходимо потребление энергии в виде расщепляемых молекул АТФ, поэтому в составе этого комплекса есть белки, обладающие АТФ-азной активностью.
Существует альтернативный сплайсинг. Особенности сплайсинга определяются белками, способными связываться с молекулой РНК в областях интронов или участках на границе экзон-интрон. Эти белки могут препятствовать удалению одних интронов и в то же время способствовать вырезанию других. Направленная регуляция сплайсинга может иметь значительные биологические последствия. Например, у плодовой мушки дрозофилы альтернативный сплайсинг лежит в основе механизма определения пола.
3.4. Протеинкиназы и протеинфосфатазы
Важнейшую роль в регуляции внутриклеточных процессов играют протеинкиназы — ферменты, которые активируют или подавляют активность других белков путем присоединения к ним фосфатных групп.
Протеинкиназы регулируют активность других белков путем фосфолирования — присоединения остатков фосфорной кислоты к остаткам аминокислот, имеющих гидроксильные группы. При фосфорилировании обычно изменяется функционирование данного белка, например, ферментативная активность, а также положение белка в клетке.
Существуют также протеинфосфатазы — белки,которые отщепляют фосфатные группы. Протеинкиназы и протеинфосфатазы регулируют обмен веществ, а также передачу сигналов внутри клетки. Фосфорилирование и дефосфорилирования белков — один из главным механизмов регуляции большинства внутриклеточных процессов.
Цикл активации G-белка под действием рецептора.
Синхронизация выполнена 18.07.11 07:59:14
Роль белка в похудении
Когда человек ставит главной целью сбросить лишний вес, он должен не просто снизить объем потребляемых жиров и быстрых углеводов, но и сделать упор на протеин. Ученые давно описали, как влияет белок на организм в похудении. Именно от этого вещества зависит, насколько быстро будет сжигаться жир с последующим преобразованием в энергию. Благодаря регулярному поступлению протеина, в расщеплении задействованы только жировые отложения, а не мышцы.
Кроме того, белок имеет свойство дольше расщепляться в организме, который вынужден тратить максимум имеющейся в запасе энергии. Как следствие, скорость похудения растет. Уже доказано, что при усвоении аминокислот затрачивается больше калорий.
Знают о значении белка для организма человека и спортсмены, которые активно принимают его для роста мускулатуры. При этом для достижения результатов рекомендуется принимать как животную, так и растительную пищу. Плюс потребления белковой пищи и в том, что она надолго устраняет чувство голода, подавляет желание налегать на что-то сладкое.
Достаточный объем протеина в рационе – путь к формированию крепких и больших мышц, росту производительности и выносливости. Чтобы избежать застоев в росте мускулатуры, рекомендуется каждый день принимать протеин в упомянутой выше дозировке (до или после занятий).
Слишком много – тоже плохо
К нарушениям функции белков может привести не только их нехватка, но и их переизбыток в рационе. Особенно страдают от последствий неумеренного потребления богатой протеином пищи спортсмены и жители стран, где традиционно преобладает животная еда.
Избыток этих веществ в рационе грозит, прежде всего, почечной недостаточностью. При расщеплении большого количества протеина почкам приходится выводить продукты их распада. После переработки животных белков остаётся больше ненужных организму веществ, и они более токсичны, чем остатки от растительных.
Организм усваивает не весь протеин, который получает с пищей. На разные нужды идёт только та его часть, которая необходима в данный момент. Остальное организм вынужден переработать и удалить. Для связывания и выведения белков используется кальций, и, если протеина много, то и этот элемент нужен в больших количествах. Организм вынужден «брать» его из костей, которые становятся слабыми и хрупкими. Так развивается остеопороз.
Третья проблема кроется не в самих белках, а в содержащих их продуктах питания. Чаще всего люди, придерживающиеся богатого протеином рациона, строят его на продуктах животного происхождения. Вместе с белками они получают большое количество холестерина, который является основной причиной атеросклероза. Кроме того, животные продукты не содержат пищевые волокна, без которых нарушается процесс пищеварения.
Симптомы переизбытка протеина в организме:
- плохой аппетит;
- повышенная возбудимость;
- метеоризм, вздутие живота.
Переизбыток белков легко устранить, просто пересмотрев свой рацион.
Обеспечивает энергией
Белки могут снабжать ваш организм энергией.
Белок содержит четыре калории на грамм – такое же количество энергии, которое обеспечивают углеводы. Жиры обеспечивают организм наибольшим количеством энергии – девять калорий на грамм.
Тем не менее последнее, что ваш организм хочет использовать для производства энергии, это белок, так как это ценное питательное вещество широко используется во всем вашем теле.
Углеводы и жиры намного лучше подходят для обеспечения организма энергией, так как ваше тело имеет резервы для использования его в качестве топлива. Более того, они метаболизируются более эффективно по сравнению с белком ().
Фактически, белок снабжает ваш организм очень незначительным количеством энергии при нормальных обстоятельствах.
Однако в состоянии голода (18-48 часов без приема пищи) ваш организм начинает расщеплять скелетные мышцы, чтобы аминокислоты могли снабжать вас энергией (, ).
Ваше тело также использует аминокислоты из расщепленных скелетных мышц, если уровень хранимых углеводов низок. Это может произойти после истощающих физических нагрузок или если вы не потребляете достаточно калорий в целом ().
Подведем итоги
Белок можно назвать фундаментом, основным строительным материалом нашего организма. При этом увлекаться потреблением белка не стоит: его переизбыток не менее вреден, чем недостаток. Чрезмерное потребление белка может привести к болезням почек и печени. Кроме того, для переработки излишков белка организм начинает задействовать внутренние ресурсы, что приводит к вымыванию кальция из костей и, как следствие, развитию остеопороза. Также не стоит забывать, что высокобелковые продукты животного происхождения содержат в себе жиры и холестерин, и их частое и обильное потребление может вызвать атеросклероз.
Вот почему белковые монодиеты, в числе которых столь популярные у многих диеты Аткинса и «кремлевская», хотя и приводят к быстрому результату, но наносят существенный вред организму. Использовать их можно только в течение непродолжительного времени, как своего рода «экстренную помощь».
Основной принцип правильного и здорового питания строится на балансе белков, жиров и углеводов. Учеными доказано, что в каждодневном рационе на долю белков должно приходиться около 35% белков, 25% жиров и 40% углеводов. Если стоит цель похудеть, то количество белков увеличивается за счет снижения объема углеводов. И наоборот, если нужно набрать вес, то необходимо добавить в рацион углеводов.
Еще один залог правильного питания – это мера во всем. Нет полностью полезных или вредных продуктов, есть их неправильное употребление. Обилие протеиносодержащих продуктов позволит составить разнообразное и полезное меню, а за счет добавления к ним углеводов и жиров организм будет получать все необходимое.