Белки являются строительным материалом для любой живой материи и играют ключевую роль в сложнейших биохимических процессах в организме.
Они запускают реакции, являясь катализаторами, транспортируют различные молекулы, включая молекулы кислорода, передают нервные импульсы, обеспечивают функционирование иммунной системы.
Белки, жиры и углеводы объединяет одно- все они являются макронутриентами. Это значит, что человеку нужно большое количество этих веществ. В тоже время, витамины, минералы, которых нам нужно совсем малое количество, называются микронутриентами. Принципиальное отличие белков от жиров с углеводами в том, что организм не способен создавать депо для белка-место, где белок откладывался бы «про запас». Организм создает запасы углеводов в печени и мышцах в виде гликогена, кроме того, после биохимических превращений, углеводы могут превращаться в жиры, и откладываться в жировой ткани.
Из этого можно сделать быстрый и поверхностный вывод: «Так значит, надо резко ограничить себя в жирах и углеводах, которые могут увеличивать запас жировой прослойки, и перейти на питание преимущественно белковой пищей?! Все мои проблемы будут решены!». К сожалению, это не так. Всю опасность такого умозаключения попробуем объяснить дальше.
Белки - это органические соединения, состоящие из аминокислот. Аминокислоты, которых 24 вида, являются «кирпичиками» для построения молекулы белка: возможны миллионы комбинаций в последовательности аминокислот, поэтому и белковых молекул существует настолько много, что это сложно представить.
Самый наглядный пример – это наша ДНК. Последовательность аминокислот в белковых цепочках каждого живого существа уникальна. С точки зрения ученых-генетиков за всю прошлую и будущую историю человечества возможность рождения двух сильно похожих людей (не говоря уже о двух одинаковых людях) исключается. Синтез белка- это святая святых каждой клетки, основа жизни на земле. Этот механизм идет беспрерывно в каждой клетке тела в течение всей жизни. От этого процесса зависит здоровье и долголетие макроорганизма и постоянное обновление каждой клетки во всех тканях живого существа.
Ген- это участок ДНК, состоящий из уникальной последовательности нуклеотидов. Дело в том, что в каждой клетке одного организма содержится одна и та же молекула ДНК, но каждая клетка «работает» только с определенными ее участками, в зависимости от своей специализации. Таким образом, разные клетки организма синтезируют свой белок исходя из своей функции в организме.
Чтобы представить объем молекулы ДНК и то количество информации, которое записано на этой двуспиральной белковой структуре, можно упомянуть тот факт, что длина всех молекул ДНК одного человека в тысячи раз превышает расстояние от Солнца до Земли. Только благодаря компактной суперспирализации, ДНК занимает крошечное ядро в живой клетке.
Биосинтез белка, как и другие сложные биологические процессы, весьма уязвим: неблагоприятные факторы внешней среды, плохое питание, стресс, температура, снижение концентрации кислорода, излучение, всё это может нарушать процесс биосинтеза белка. Основные функции белка в организме -Все ферменты – это белки.
Ферменты регулируют любую биохимическую реакцию в организме. Пепсин, трипсин – важнейшие пищеварительные ферменты, которые обеспечивают расщепление белка в нашем пищеварительном тракте, и сами являются белками. Между прочим, для осуществления химических реакций для многих ферментов необходим кофермент (коэнзим), дополнительное вещество. Коферментами выступают витамины, особенно группа «В»: B-1, B-2, B-3, B-6 и B-12. Отсюда вытекает важность потребления пищи не только белковой, но и достаточно витаминизированной (т.е. растительной) ведь это залог здорового обмена веществ.
-Все антитела- это белки.
Антитела синтезируются лимфоцитами в ответ на попадание чужеродного белка (антигена) в организм. Таким образом, антитела обеспечивают нейтрализацию большинства бактерий, вирусную защиту, обеспечивают долговременный иммунитет. Благодаря образованию антител человек болеет некоторыми инфекциями только раз в жизни (ветрянка, краснуха, корь, паротит, болезнь Боткина). Кроме такого естественно приобретенного иммунитета, антитела синтезируются в ответ на введение вакцин, обеспечивая долговременный искусственный иммунитет.
-Белки обеспечивают компактность нашей молекулы ДНК, об это говорилось несколько выше. Кроме того, белковые молекулы регулируют и сам процесс синтеза белка, защищают нашу генетическую информацию от повреждения действием свободных радикалов.
-Сократительная функция.
Сократительные белки актин и миозин входят в состав мышечной ткани и обеспечивают сокращение мышц. От количественного и качественного состава мышечной ткани зависит сила и выносливость мышц. Недостаточное поступление белка с пищей, тем более, если это сочетается с низкой физической активностью, ведет к мышечной атрофии. Это состояние довольно сложно преодолеть: люди, которые позже возобновили сбалансированное питание, не всегда могут преодолеть уже развившуюся мышечную гипотрофию.
-Белок обеспечивает нервно-мышечную передачу.Это в свою очередь опосредованно влияет и на мышечную силу: чем лучше проводится нервный импульс через нервно-мышечный синапс, тем более синхронно сокращаются все мышечные волокна, входящие в состав мышцы. Именно от способности к более синхронному, одновременному сокращению зависит мышечная сила, а вовсе не от объема мышцы, как многие думают: закаченные бодибилдеры имеют очень низкую синхронность сокращения мышечных пучков, и, следовательно, небольшую мышечную силу.
-Восстановление тканевых дефектов после переломов, травм, операций.
В восстановительный период человеку особенно необходим качественный белок в пище, так как организму надо усиленно синтезировать специфический белок кости или хряща для закрытия дефекта. Ученые в США уже несколько лет работают в направлении биоинженерии и трансплантологии: оказывается, под влиянием активных белков организма хозяина, клетки трансплантата могут трансформироваться в нужном для хозяина направлении. Так, ученые исследуют уникальные возможности мочевого пузыря свиньи в восстановлении ампутированных конечностей у человека. Для всех этих процессов белок просто необходим.
-Белок- это строительная основа всего организма.
Из белка состоит кожа, волосы, ногти, мышцы, кровь, хрящи и кости. Коллаген и эластин, белки соединительной ткани, входят в состав любого органа в организме. Следовательно, нарушения в синтезе этих структурных белков ведут к самым разнообразным состояниям, таким как утрата тургора кожи, варикозное расширение вен, частые рецидивы геморроя, опущение внутренностей, слабость связок (часто подворачиваются лодыжки, увеличивается риск переломов, вывихов), сколиоз и плоскостопие, деформация желчного пузыря, пролапс митрального клапана, высокий риск развития аневризм крупных сосудов (мешотчатые «провисания» истонченных стенок, которые опасны потенциальным разрывом сосуда в этом месте).
-Недостаток белка в пище во время беременности может привести к аномалиям развития плода.
Некоторые проявления влияние недостатка белка на плод могут проявляться через несколько лет: в мексиканском «Journal of Physiology» в 2005 году приведена статья о том, что низкое поступление белка во время беременности у крыс приводила к позднему половому созреванию и недоразвитости яичек у их потомства.
Из ключевой роли белков для живого организма вытекают и дискуссии вокруг темы пользы и вреда белковых диет или вегетарианства.
|
