Белки
Основным строительным материалом для организмаслужат белки, составляющие 15— 20% массы тела. В природе существует примерно огромное количество различных белков. В организме человека насчитывается около пяти миллионов разнообразных белков. Именно из белков в основном построены клетки — протоплазма, органоиды, мембраны, а также межклеточное вещество. Молекулы белка, имея различное строение, выполняют в организме многочисленные и самые разнообразные функции. Специальный сократительный белок —миозин, составляющий мышечную ткань, обеспечивает передвижение организма, сердечную деятельность, движение крови по сосудам, перистальтику кишечника и т.д. Белок хряща и костей —коллагенпридает гибкость и прочность скелету. Белок кожи —кератинзащищает поверхность тела от механических, температурных, лучевых и иных воздействий и препятствует проникновению микробов в организм. Белок состоит из небольшого количества элементов - углерода, азота, кислорода, водорода. В состав некоторых белков входят также сера и фосфор.
Белки состоят из аминокислот.Первая аминокислота была открыта в 1820 году, полный аминокислотный состав белков расшифрован лишь к 30-м годам XX века. Из известных 200 аминокислот всего 20 в различных сочетаниях образуют миллионы белков.
Аминокислоты, которые синтезируются в нашем организме, называютсязаменимыми. Другая часть аминокислот, из которых построены белки нашего организма, в нем не синтезируется,— этонезаменимыеаминокислоты. Они должны поступать в организм с пищей. Недостаток хотя бы одной из них в пище в течение более или менее длительного времени приводит организм к гибели.
Белки, содержащие полный набор аминокислот, включая незаменимые, являютсябиологически полноценными, они содержатся в животной пище и лишь в некоторых пищевых растениях (сое, горохе, фасоли). Если принять биологическую ценность белков молока за 100, то биологическая ценность мяса и рыбы выражается числом 95, ржаного хлеба — 75, риса — 58, пшеничного хлеба —50. Для повышения биологической ценности хлеба в него добавляют незаменимую аминокислоту лизин.
Аминокислоты в организме подвергаются ряду превращений. К процессам обмена аминокислот в организме относятся переаминирование и декарбоксилирование —реакции, в которых участвуют аминная и карбоксильная группы аминокислот.
Идеальным белком как по составу, так и по сбалансированности аминокислот в нем считается белок цельного куриного яйца, поэтому процентное соотношение каждой аминокислоты белка сравнивается с соответствующим показателем куриного яйца. Та из аминокислот, которая по отношению к ее содержанию в белке яйца представлена в меньшем количестве, нуждается в восстановлении в первую очередь.
К незаменимым аминокислотам относятся лизин, метионин, триптофан,фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин и валин. Для детского организма незаменимой аминокислотой является еще и гистидин, так как она в детском организме не синтезируются. В последние годы к незаменимым стали относить аминокислоты тирозин и цистин, хотя это вопрос спорный, так как имеются сведения о возможности их синтеза в организме человека.
Гистидин обнаружен в 1896 г., синтезирован в 1911 г. При дефиците гистидина снижается образование гемоглобина в костном мозге. Участвует гистидин и в условно-рефлекторной деятельности организма. Из гистидина в организме образуется гистамин — один из медиаторов нервной системы, передающий нервный импульс.
Тирозин впервые получен в 1846 г. Служит предшественником гормона щитовидной железы, тирамина, фенола и других соединений.
Цистин выделен впервые в 1810 г., строение установлено в 1903г. Участвует в обмене метионина, взаимодействует в химических реакциях с содержащими серу ферментами.
Валин открыт в 1879 г., химическая формула аминокислоты расшифрована в 1906 г.
Изолейцин открыт в 1890 г., дефицит аминокислоты приводит к возникновению отрицательного азотистого баланса в организме.
Лейцин известен с 1819 г., обеспечивает (вместе с другими факторами) рост организма; при дефиците аминокислоты наблюдаются нарушения в деятельности щитовидной железы и почек.
Лизин открыт в 1889 г., синтезирован в 1902 г. Дефицит лизина создает условия для развития анемии, снижения мышечной массы и отложения кальция в костях.
Метионин открыта 1922 г., синтезирован в 1928 г. Аминокислота не только обладает липотропным действием, но и участвует в синтезе холина — липотропного вещества, защищающего печень от ожирения. Липотропные вещества играют чрезвычайно важную роль в регулировании холестеринового обмена и профилактике атеросклероза. Участвует метионин в секреции адреналина надпочечникам. Выявлена связь метионина с обменом витамина В 12.
Треонин, открыт в 1935 г., необходим для физического развития организма.
Фенилаланин выделен в 1879 г., синтезирован в 1882 г. Аминокислота образует "скелет" тироксина — гормона щитовидной железы и гормонов надпочечников. Недостаток фенилаланина приводит к нарушению функций щитовидной и надпочечниковых желез и серьезным гормональным нарушениям в организме.
Дефицит белка в пищетяжело сказывается на жизнедеятельности организма. Прежде всего, нарушается азотистый баланс - распад белка превалирует над его синтезом. Организм, испытывая недостаток белка, начинает "питаться" собственными тканями. Чтобы этого не произошло, необходимо постоянно вводить в организм необходимое количество белка с пищей.