Повноцінні і неповноцінні білки - біологія

Для підтримки життєдіяльності і функціонування всіх живих організмів повинен існувати постійний обмін речовини і енергії. Головний елемент, що входить до складу білків, який потрібний всім живим організмам - вуглець. За джерела отримання вуглецю організми поділяються на: автотрофні - живуть за рахунок неорганічного джерела С (двоокису вуглецю), до них відносяться рослини; гетеротрофні - використовують органічні джерела С, до них відносяться ссавці. Вуглець необхідний організмам, тому що є складовим елементом білків, з яких як з будівельного матеріалу будуються клітини організмів - структурні та функціональні одиниці живих організмів.

Вищі рослини здатні синтезувати всі необхідні їм амінокислоти і входять білки. Для цього їм потрібен азот у вигляді аміаку або нітратів, сірка і фосфор у вигляді сульфатів і фосфатів, що отримуються з грунтового розчину. Джерелом вуглецю служить фосфорогліцеріновая кислота продукт фотосинтезу. А з амінокислот в рослинах синтезуються всі необхідні для них білки.

Ссавці не можуть синтезувати деякі амінокислоти і тому повинні отримувати їх у вигляді їжі. Таких незамінних амінокислот вісім: валін, лейцин, ізолейцин, треонін, метіонін, лізин, триптофан, фенілаланін. Повноцінними вважаються білки включають до складу ці вісім незамінних амінокислот. Причому продукти, що містять ці білки не можуть бути замінені продуктами містять жири і вуглеводи.

Білки - необхідна складова частина харчування людини. Відсутність або недолік їх в їжі викликають серйозні захворювання. Основними джерелами білків для людини є: м'ясо, яйця, риба, квасоля, горох і боби. На відміну від вуглеводів і жирів в організмі не відбувається накопичення і запасання білків. Якщо з їжею надійшло більше білків, ніж необхідно для задоволення поточних потреб, продукти гідролізу білків (амінокислоти) піддаються біохімічним змінам і включаються реакцію метаболізму (обмін речовин). Частина амінокислот, не використаних в якості структурних елементів і енергетичного матеріалу, позбавляються групи - NH2 і включаються в реакцію вуглеводного обміну.

З цієї причини харчування повинно включати всі необхідні для життєдіяльності білки різного складу зі структурою і властивостями, відповідними тих функцій. наприклад:

· Стійкий, твердий білок кератину необхідний для нігтів і волосся,

· Білки з ниткоподібними молекулами входять до складу м'язів (вони здатні зменшуватися і збільшуватися),

· Білки з дрібними і круглими молекулами, легко розчинні, використовуються для транспортування речовини,

· Білки високоактивні, з легко змінюється структурою, виконують функції каталізаторів і передачі сигналів в клітину із зовнішнього середовища.

З цього видно наскільки різноманітні білки і їх функції в організмах. Тому так важливим є питання забезпечення організмів повноцінними білками.

Білки є найважливішим компонентом харчування організмів з наступних причин:

1. З білками пов'язані основні прояви життя - обмін речовин, скорочення м'язів, подразливість нервів, здатність до зростання, здатність до розмноження і навіть мислення.

2. Завдяки білкових речовин, гемоглобіну та ін. Відбувається перенесення кисню.

3. Ферменти грають роль прискорювачів біохімічних реакцій.

4. Гормони - регулюють обмінні процеси.

5. Нуклеопротеїди - в значній мірі визначають напрямок синтезу білка в організмі і є носіями спадкових властивостей.

6. Білки становлять основу структурних елементів клітини і тканин.

7. Пов'язуючи значну кількість води, білки утворюють щільні колоїдні структури, що визначають конфігурацію тіла.

Незважаючи на те, що білки становлять 1/4 частина людського тіла і близько 2/3 його щільного залишку, організм має лише незначними білковими резервами. Єдиним джерелом утворення білків в організмі є амінокислоти білків їжі. Ось чому білки абсолютно незамінні в харчуванні людини. Про повноцінності постачання організму білком судять за показниками азотистого балансу.

Білки є єдиним джерелом засвоюється організмом азоту. З огляду на кількість що надходить з їжею і виділяється з організму азоту, можна судити про благополуччя або порушенні білкового обміну. В організмі дорослих здорових людей, як правило, має місце азотисте рівновагу, коли кількість надходить з їжею азоту зрівнюється з кількістю азоту, що виділяється з організму. У дітей азотистий баланс характеризується накопиченням білків в тілі (стимул зростання), при цьому кількість що надходить з їжею азоту значно перевищує його виділення з продуктами розпаду. У цих випадках лікарі говорять про позитивний азотистом балансі. Позитивний баланс азоту в організмі є ознакою здоров'я. У людей отримують недостатня кількість білка з їжею або у тяжкохворих, в організмі яких білок засвоюється погано, спостерігається втрата азоту, тобто негативний баланс азоту

Які ж потреби людини в білку? Нерідко за цю величину пропонують приймати мінімальну норму білка, необхідну для підтримки азотистого рівноваги в організмі, нижче якої нормальна життєдіяльність людини неможлива. Для дорослої людини ця мінімальна норма становить всього 40-50 г засвоюваного білка в день. Немає потреби доводити, що ця величина набагато нижче оптимальних потреб організму. При їх визначенні необхідно виходити з інтенсивності процесу оновлення білків в тканинах організму, яка залежить як від індивідуальних особливостей організму, статі, віку, росту, ваги і т.п. так і від характеру діяльності людини, забезпечення імунних реакцій, пов'язаних із захистом організму від інфекцій і т.п. Зі збільшенням інтенсивності фізичного праці зростають і потреби організму в білку.

Нерідко виникає питання: чи рівноцінні для людського організму білки, що містяться в різних продуктах харчування? Безумовно, нерівноцінні. В даний час доведено, що харчова цінність білків різних видів залежить від їх амінокислотного складу. Найбільше значення для визначення повноти засвоєння білків з 20 амінокислот мають лише 8, які є незамінними в харчуванні для дорослої людини (і на одну більше для дитини раннього віку).

Білки не синтезуються в організмі і повинні обов'язково надходити в організм з їжею. Відповідно до концепції збалансованого харчування можна назвати наступні величини, що характеризують мінімальні потреби в кожній з незамінних амінокислот для організму дорослої людини і їх оптимальні співвідношення, що забезпечують повноту використання білка. Іншими словами, повне засвоєння білка їжі може бути досягнуто тільки при зазначених співвідношеннях незамінних амінокислот, тобто характеризують їх збалансованість. Якщо який-небудь з названих амінокислот в білках їжі буде менше, то і інші амінокислоти не можуть бути повністю використані організмом. Оцінюючи з цієї точки зору велике розмаїття білків, що містяться в продуктах харчування, ми повинні будемо визнати їх виражену нерівноцінність. Вивчення амінокислотного складу різних продуктів показало, що білки тваринного походження більше відповідають структурі людського тіла. Більш того, амінокислотний склад білків яєць був прийнятий за ідеальний, тому що їх засвоєння організмом людини наближається до 100%. Дуже висока ступінь засвоєння та інших продуктів тваринного походження: молока (75-80%), м'яса (70-75%), риби (75-80%). У той же час, багато рослинні продукти, особливо злакові, містять білки зниженою біологічної цінності: в кукурудзі, наприклад, виявлений значний дефіцит лізину і триптофану, у пшениці - лізину і треоніну. У більшості рослинних матеріалів виявляється недостатня кількість серусодержащих амінокислот. Таким чином, в харчуванні значної частини населення земної кулі відзначається певний дефіцит амінокислот: лізину, трептофана і метіоніну, які певною мірою лімітують засвоєння їжі.

Знання особливостей амінокислотних складів різних продуктів дозволяє значно більш раціонально використовувати для задоволення амінокислотних потреб людського організму комбінації харчових продуктів за принципом взаємного доповнення лімітують їх біологічну цінність амінокислот. З цієї точки зору сприятливим є поєднання рослинних і молочних продуктів. Навіть настільки просте і широко використовується поєднання скибки пшеничного хліба зі склянкою молока робить їх сумарну аминокислотную формулу значно більш сприятливою, ніж при роздільному споживанні тих же продуктів. При цьому слід мати на увазі, що введення в злакові продукти, наприклад, знежиреного молока в тісто, призводить не тільки до збільшення загального вмісту білка, а й до значного ефекту, одержуваного від більш повного засвоєння білкових компонентів злакових продуктів. Вигідними з точки зору відповідності оптимальної амінокислотною формулою є також різні борошняні вироби з сиром (ватрушки, вареники, сочнікі) і борошняні страви з м'ясом (пельмені, млинці, пироги). У той же час пироги з рисом та іншими крупами, повидлом, капустою, картоплею, з точки зору задоволення оптимальних потреб організму в амінокислотах є менш виправданими.

Отже, ми встановили, що людина потребує в певній кількості білка. Він повинен отримувати з їжею його достатня кількість, але амінокислоти цих білків повинні бути в певних збалансованих відносинах. Таких харчових продуктів, в яких не містилося б необхідних для життя амінокислот, майже немає, але їх кількість в різних продуктах різному: в тваринних продуктах цих амінокислот багато, в картоплі і капусті - мало. Але і середу продуктів рослинного походження є джерела досить цінних білків. Так, крупи містять від 6 до 16% білка, найбільш цінні білки містяться в гречаній крупі, вівсянці, рисі та бобових, особливо сої.

Все розмаїття харчових продуктів в більшості країн прийнято ділити на групи, що відображають як походження, так і особливості їх хімічного складу.

Перша група - молочні продукти. Саме молоко майже повністю забезпечує потреби не тільки дитячого, а й дорослого організму. У 100 г молока міститься 3 г білка. Півлітра молока в день - це більш Ѕ добової потреби людини в тваринному білку. Білки молока містять всі амінокислоти і в найкращому співвідношенні, необхідному організму. У молочних білках містяться в значних кількостях метіонін - амінокислота, важлива для забезпечення нормальної діяльності печінки. Для людей, які працюють з шкідливими речовинами, молочні білки мають профілактичне значення, тому що покращують діяльність печінки і нервової системи. Дуже цінними продуктами харчування є різні види сирів і сиру. У сирі міститься 17% білків, велика кількість лецитину і трохи менша кількість незамінної амінокислоти метіоніну. Різні сири містять близько 20% білка, сухе молоко - близько 23%. Таким чином в молоці і молочних продуктах досить вдало поєднуються повноцінні білки.

Друга група - м'ясо, риба, яйця. Вивчення амінокислотного складу різних продуктів показало, що ступінь засвоєння м'ясних продуктів дуже висока. Біологічна цінність білків риби не нижче, оскільки їх амінокислотні склади дуже близькі. Встановлено, що білки риби і багатьох продуктів моря навіть дещо легше перетравлюються і засвоюються в організмі людини, ніж білки м'яса. Дуже цінним і поживним продуктом є яйця, в них містяться кращі за амінокислотним складом білки. До теперішнього часу порівняно великий відсоток населення земної кулі по ряду мотивів, в тому числі і релігійних, по-різному ставиться до м'яса. У ряді країн і в окремих групах населення існують багатовікові заборони на окремі види м'яса. В Індії не їдять яловичини, а серед мусульман існує заборона на свинину. Слов'яни, як правило, не їдять конину і зневажливо ставляться до м'яса собак і жаб. А в більшості країн Азії та Європи широко використовується кінське м'ясо. М'ясо собак використовується для харчування в Китаї, а м'ясо жаб вважається делікатесом у Франції. Але біологічна цінність м'яса різних тварин залежить не стільки від особливостей будови білків, скільки від змісту в ньому екстрактивних речовин і інших з'єднань. В даний час немає ніяких підстав стверджувати, що біологічна цінність білків кінського м'яса (або навіть м'яса жаб) за складом гірше м'яса великої рогатої худоби і свиней. М'ясо, безсумнівно, дуже корисний продукт завдяки високому вмісту повноцінного тваринного білка - в різних сортах м'яса і птиці міститься від 14 до 24% білка.

Взаємозамінність першої та другої групи. Продукти двох перших груп є найбільш важливими постачальниками повноцінного білка, з близькими по їх амінокислотним складом і гарною засвоюваності організмом. Продукти першої і другої групи як джерела білка в значній мірі можуть заміняти один одного. Це означає, що їх слід включати в меню в еквівалентних за вмістом білка кількостях і в різноманітних поєднаннях з продуктами рослинного походження.

Третя група - борошно, хлібобулочні вироби, крупи, макаронні вироби. Основне значення продуктів цієї групи, що містять велику кількість вуглеводів, - постачання організму енергією. Як би проміжною ланкою між продуктами третьої і п'ятої групи є картопля. Картопля вживається населенням багатьох країн у відносно великих кількостях. У 100 г картоплі міститься 2 г білка. У різних сортах хліба білка міститься від 4,7 до 7% білка. І при вживанні великої кількості хліба і картоплі містяться в них рослинні білки задовольняють загальну потребу людини в білках приблизно на 30 - 35%.

Четверта група - жири. Добова потреба дорослої людини в жирах становить 80 - 100 г, з них трохи менше 1/3 мають становити рослинні масла.

П'ята і шоста групи - овочі і фрукти. В овочах і фруктах міститься всього 1,2 - 1,5% білків, але при достатньому споживанні овочів і фруктів і ці білки мають значення у харчуванні людини. Білки картоплі та овочів, особливо капусти, містять життєво необхідні амінокислоти в таких же співвідношеннях, як білки тваринного походження.

Перераховані шість груп продуктів доповнюють одна одну, забезпечуючи організм необхідними матеріалами для побудови та оновлення структур людського тіла білками, які відрізняються численними функціями, структурою, складом. Підрозділяється на повноцінні і неповноцінні, що відрізняються наявністю або відсутністю восьми незамінних амінокислот (валін, лейцин, ізолейцин, треонін, метіонін, лізин, триптофан, фенілаланін). Але визнаючи нерівноцінність продуктів з точки зору амінокислотного складу, і те, що білки тваринного походження більш відповідають структурі людського тіла, ніж рослинні; відзначимо, що комбінація різних продуктів, за принципом взаємного доповнення лімітують біологічну цінність їх амінокислот, дозволяє задовольнити потребу людини в білках і забезпечити їх високу засвоюваність.

2. Книга про смачну і здорову їжу. Харчування і здоров'я / Гл. ред. акад. А.А. Покровський. - М. Харчова промисловість, 1978.- 384с.

4. Популярна медична енциклопедія / Гол. ред. А.Н. Бакулев. - М. Радянська енциклопедія, 1966.- 1040с.

або декількох амінокислот утворюється складніше з'єднання - поліпептид. Поліпептиди, з'єднуючись, утворюють ще більш складні і великі частки і в результаті - складну молекулу білка. Роль білків в організмі. Функції білків в організмі різноманітні. Вони значною мірою обумовлені складністю і розмаїтістю форм і складу самих білків. Білки - незамінний будівельний матеріал. Одною з.

; тому вже в лімфатичному посудині ворсинки знаходяться крапельки новоутвореного жиру, а не гліцерин і жирні кислоти. ОБМІН ЖИРІВ. Жири, як і вуглеводи, є в першу чергу енергетичним матеріалом і використовуються організмом як джерело енергії. При окисленні 1г жиру кількість енергії, що звільняється в два з гаком рази більше, ніж при окисленні такої ж кількості вуглеців або.

полісинаптичних. Та ділянка тіла, подразнення якого викликає певний рефлекс - рефлексогенні зона. 2. Фізіологія вегетативної нерв сист. Симпатичний і парасимпатичний відділи, їх структурні та функціональні особливості. Вегетативна нс пов'язана з життєздатністю і психологією тварини. Пов'язана зі спинним мозком автономно. Ділиться: симпатична, парасимпатична, інтеральная.

дано таке визначення модифікованим крохмалів: «харчові крохмалі, у яких одна або більше початкових характеристик змінені шляхом обробки відповідно до практики виробництва харчових продуктів в одному з фізичних, хімічних, біохімічних або комбінованих процесів». Модифікованих крохмалів, дозволених в Російській Федерації до застосування при виробництві харчових продуктів.