Білки як джерело енергії

БУДОВА, ВЛАСТИВОСТІ І ФУНКЦІЇ

"У всіх рослинах і тваринах присутня якась речовина, яка без сумніву є найважливішою зі всіх відомих речовин живої природи і без якої життя було б на нашій планеті неможлива. Цю речовину я найменовував - протеїн". Так писав ще в 1838 році голландський біохімік Жерар Мюльдер, який вперше відкрив існування в природі білкових тіл і сформулював свою теорію протеїну. Слово "протеїн" (білок) походить від грецького слова "протейос", що означає "займаючий перше місце". І справді, все живе на землі містить білки. Вони складають близько 50% сухої ваги тіла всіх організмів. У вірусів зміст білків коливається в межах від 45 до 95%.

Білки є одними з чотирьох основних органічних речовин живої матерії (білки, нуклеиновые кислоти, вуглеводи, жири), але за своїм значенням і біологічним функціям вони займають в ній особливе місце. Близько 30% всіх білків людського тіла знаходиться в м'язах, близько 20% - в кістках і сухожиллях і близько 10% - в шкірі. Але найважливішими білками всіх організмів є ферменти, які, пестячи і присутні в їх тілі і в кожній клітці тіла у малій кількості, проте управляють поряд істотно важливих для життя хімічних реакцій. Всі процеси, що відбуваються в організмі: переварення їжі, окислювальні реакції, активність залоз внутрішньої секреції, м'язова діяльність і робота мозку регулюється ферментами. Різноманітність ферментів в тілі організмів величезно. Навіть в маленькій бактерії їх налічуються багато сотень.

Білки, або, як їх інакше називають, протеїни, мають дуже складну будову і є найскладнішими з живильних речовин. Білки - обов'язкова складова частина всіх живих кліток. До складу білків входять: вуглець, водень, кисень, азот, сіра і іноді фосфор. Найхарактерніший для білка наявність в його молекулі азоту. Інші живильні речовини азоту не містять. Тому білок називають азотосодержащис речовиною.

Основні азотосодержащие речовини, з яких складаються білки, - це амінокислоти. Кількість амінокислот невелика - їх відомо тільки 28. Вся величезна різноманітність що містяться в природі білків є різним поєднанням відомих амінокислот. Від їх поєднання залежать властивості і якості білків.

При з'єднанні двох або декількох амінокислот утворюється складніше з'єднання - поліпептид. Поліпептиди, з'єднуючись, утворюють ще складніші і крупні частинки і у результаті - складну молекулу білка.

Коли в травному тракті або в експерименті білки розщеплюються на більш прості з'єднання, то через ряд проміжних стадій ( альбумоз і пептонов) вони розщеплюються на поліпептиди і, нарешті, на амінокислоти. Амінокислоти на відміну від білків легко всмоктуються і засвоюються організмом. Вони використовуються організмом для утворення власного специфічного білка. Якщо ж унаслідок надмірного надходження амінокислот їх розщеплювання в тканинах продовжується, то вони окислюються до вуглекислого газу і води.

Більшість білків розчиняється у воді. Молекули білків через їх великі розміри майже не проходять через пори тваринних або рослинних мембран. При нагріванні водні розчини білків згущаються. Є білки (наприклад, желатину), які розчиняються у воді тільки при нагріванні.

При поглинанні їжа спочатку потрапляє в ротову порожнину, а потім по стравоходу в шлунок. Чистий шлунковий сік безбарвний, має кислу реакцію. Кисла реакція залежить від наявності соляної кислоти, концентрація якої складає 0,5%.

Шлунковий сік володіє властивістю переварювати їжу, що пов'язано з наявністю в ньому ферментів. Він містить пепсин - фермент, розщеплюючий білок. Під впливом пепсину білки розщеплюються на пептоны і альбумозы. Залозами шлунку пепсин виробляється в неактивному вигляді, переходить в активну форму при дії на нього соляної кислоти. Пепсин діє тільки в кислому середовищі і при попаданні в лужне середовище стає не гативным.

Пищати, поступивши в шлунок, більш менш тривалий час затримується в ньому - від 3 до 10 годин. Термін перебування їжі в шлунку залежить від її характеру і фізичного стану - рідка вона або тверда. Вода покидає шлунок негайно після надходження. Пищати, що містить більшу кількість білків, затримується в шлунку довше, ніж вуглеводна; ще довше залишається в шлунку жирна їжа. Пересування їжі відбувається завдяки скороченню шлунку, що сприяє переходу в пилорическую частину, а потім в дванадцятипалу кишку вже значно перевареної харчової кашки.

Харчова кашка, що поступила в дванадцятипалу кишку, піддається подальшому переваренню. Тут на харчову кашку виливається сік кишкових залоз, якими усіяна слизиста оболонка кишки, а також сік підшлункової залози і жовч. Під впливом цих соків харчові речовини - білки, жири і вуглеводи - піддаються подальшому розщеплюванню і доводяться до такого стану, коли можуть всмоктатися в кров і лімфу.

Підшлунковий сік безбарвний і має лужну реакцію. Він містить ферменти, розщеплюючі білки, вуглеводи і жири.

Одним з основних ферментів є трипсин, що знаходиться в соку підшлункової залози в недіяльному стані у вигляді трипсиногена. Трипсиноген не може розщеплювати білки, якщо не буде переведений в активний стан, тобто в трипсин. Трипсиноген переходить в трипсин при зіткненні з кишковим соком під впливом що знаходиться в кишковому соку речовини энтерокиназы. Ентерокиназа утворюється в слизистій оболонці кишечника. В дванадцятипалій кишці дія пепсину припиняється, оскільки пепсин діє тільки в кислому середовищі. Подальше переварення білків продовжується вже під впливом трипсину.

Трипсин дуже активний в лужному середовищі. Його дія продовжується і в кислому середовищі, але активність падає. Трипсин діє на білки і розщеплює їх до амінокислот; він також розщеплює ті, що утворилися в шлунку пептоны і альбумозы до амінокислот.

В тонких кишках закінчується переробка харчових речовин, що почалася в шлунку і дванадцятипалій кишці. В шлунку і дванадцятипалій кишці білки, жири і вуглеводи розщеплюються майже повністю, тільки частина їх залишається неперетравленою. В тонких кишках під впливом кишкового соку відбувається остаточне розщеплювання всіх харчових речовин і всмоктування продуктів розщеплювання. Продукти розщеплювання потрапляють в кров. Це відбувається через капіляри, кожний з яких підходить до ворсинки, розташованої на стінці тонких кишков.

ОБМІН БІЛКІВ

Після розщеплювання білків в травному тракті амінокислоти, що утворилися, всмоктуються в кров. В кров всмоктується також незначна кількість поліпептидів - з'єднань, що складаються з декількох амінокислот. З амінокислот клітки нашого тіла синтезують білок, причому білок, який утворюється в клітках людського організму, відрізняється від спожитого білка і характерний для людського організму.

Утворення нового білка в організмі людини і тварин йде безперервно, оскільки в перебігу всього життя замість відмираючих кліток крові, шкіри, слизистої оболонки, кишечника і т.д. створюються нові, молоді клітки. Для того, щоб клітки організму синтезували білок, необхідно, щоб білки поступали з їжею в травний канал, де вони піддаються расщиплению на амінокислоти, і вже з амінокислот, що всмокталися, буде утворений білок.

Якщо ж, минувши травний тракт, ввести білок безпосередньо в кров, то він не тільки не може бути використаний людським організмом, він викликає ряд серйозних ускладнень. На таке введення білка організм відповідає різким підвищенням температури і деякими іншими явищами. При повторному введенні білка через 15-20 днів може наступити навіть смерть при паралічі дихання, різкому порушення серцевої діяльності і загальних судомах.

Білки не можуть бути замінений якими-небудь іншими харчовими речовинами, оскільки синтез білка в організмі можливий тільки з амінокислот.

Для того, щоб в організмі міг відбутися синтез властивого йому білка, необхідне надходження всіх або найважливіших амінокислот.

З відомих амінокислот не всі мають однакову цінність для організму. Серед них є амінокислоти, які можуть бути замінений іншими або синтезованими в організмі з інших амінокислот; разом з цим є і незамінні амінокислоти, за відсутності яких або навіть однієї з них білковий обмін в організмі порушується.

Білки не завжди містять всі амінокислоти: в одних білках міститься більша кількість необхідних організму амінокислот, в інших - незначне. Різні білки містять різні амінокислоти і в різних співвідношеннях.

Білки, до складу яких входять всі необхідні організму амінокислоти, називаються повноцінними; білки, що не містять всіх необхідних амінокислот, є неповноцінними білками.

Для людини важливо надходження повноцінних білків, оскільки з них організм може вільно синтезувати свої специфічні білки. Проте повноцінний білок може бути замінений двома або трьома неповноцінними білками, які, доповнюючи один одного, дають в сумі всі необхідні амінокислоти. Отже, для нормальної життєдіяльності організму необхідно, щоб в їжі містилися повноцінні білки або набір неповноцінних білків, по амінокислотному змісту рівноцінних повноцінним білкам.

Надходження повноцінних білків з їжею украй важливо для організму, що росте, оскільки в організмі дитини не тільки відбувається відновлення відмираючих кліток, як у дорослих, але і у великій кількості створюються нові клітки.

Звичайна змішана їжа містить різноманітні білки, які в сумі забезпечують потребу організму в амінокислотах. Важлива не тільки біологічна цінність що поступають з їжею білків, але і їх кількість. При недостатній кількості білків нормальне зростання організму припиняється або затримується, оскільки потреби в білці не покриваються через його недостатнє надходження.

До повноцінних білок відносяться переважно білки тваринного походження, окрім желатин, що відноситься до неповноцінних білок. Неповноцінні білки - переважно рослинного походження. Проте деякі рослини (картопля, боби і ін.) містять повноцінні білки. З тваринних білків особливо велику цінність для організму представляють білки м'яса, яєць, молока і ін.

загрузка...