Белки являются фундаментальной основой всех живых организмов. Они выполняют множество жизненно важных функций, без которых невозможно нормальное функционирование и развитие организма.
Строительный материал организма
В первую очередь, белки являются основным строительным материалом для клеток и тканей организма. Из белковых молекул формируются клеточные мембраны, структурные элементы цитоплазмы, ядра.
Белки составляют основу протоплазмы любой живой клетки.
Также на основе белков выстраиваются более крупные структуры организма - соединительные ткани, хрящи, кости. К примеру, основу соединительной ткани составляют белки:
- Коллаген
- Кератин
- Эластин
Они придают тканям прочность и упругость. Белок остеокальцин является важным компонентом костной ткани. Так что без белков не могли бы сформироваться основные структуры организма.
Катализаторы реакций
Еще одна важнейшая функция белков - выступать в роли биологических катализаторов. Такие белки называются ферментами.
Например, пищеварительные ферменты катализируют, ускоряют расщепление белков, жиров и углеводов:
- Пепсин и трипсин разрушают белки в желудке и кишечнике
- Липаза - расщепляет жиры
- Амилаза - переваривает крахмал
Другие ферменты регулируют скорость обменных реакций в клетках, поддерживают гомеостаз - постоянство внутренней среды организма. Без их участия химические превращения веществ происходили бы очень медленно и неэффективно.
| Скорость реакции без фермента | Скорость реакции с ферментом |
| 103 раз меньше | В 106-1012 раз быстрее |
То есть ферменты-белки ускоряют реакции в миллионы и миллиарды раз! Поэтому их функцию трудно переоценить.
Транспорт веществ
Многие белки организма отвечают за перенос, транспортировку различных веществ. В частности, гемоглобин переносит кислород от легких к тканям, а затем углекислый газ в обратном направлении.
Другой транспортный белок - альбумин - перемещает жирные кислоты в крови. Трансферрин переносит ионы железа, а белки-переносчики натрия и калия прокачивают эти ионы через клеточные мембраны, поддерживая водно-солевой баланс.
Без этих "белков-носильщиков" невозможен транспорт питательных веществ, кислорода, продуктов обмена между клетками и органами. Поэтому транспортная функция - еще одна жизненно важная роль белков.
Защита организма
Функции белков организме человека также связаны с защитой от неблагоприятных внешних и внутренних воздействий. Одни из важнейших "защитных белков" - это антитела иммунной системы. Они распознают чужеродные вещества и микроорганизмы, нейтрализуют и уничтожают их.
Муцины образуют защитный слой на поверхности слизистых оболочек, не давая среде желудка разъедать стенки органа. А белки плазмы крови (фибриноген и др.) участвуют в свертывании крови, останавливая кровотечения и заживляя раны.
Структурная защита организма
Некоторые белки выполняют защитную функцию благодаря своим физико-химическим свойствам. Кератины придают прочность роговому слою кожи, волосам, ногтям, защищая организм от внешних воздействий. А коллаген и эластин держат структуру кровеносных сосудов, не давая им лопнуть от давления крови.
Запас питательных веществ
Помимо строительной и каталитической функций, белки могут выступать резервным источником аминокислот и энергии. При недостаточном потреблении других питательных веществ организм начинает расщеплять собственные белки до аминокислот.
Часть из них используется для повторного синтеза необходимых белков, а избыток разрушается до мочевины, выделяя энергию. Таким образом запасы белков помогают организму в критических ситуациях.
Регуляция процессов жизнедеятельности
Некоторые белки (гормоны, ферменты) играют важную роль в регуляции метаболизма, роста, размножения организма. Они выступают в качестве сигнальных молекул, запускающих или останавливающих биохимические реакции в ответ на изменение условий внешней или внутренней среды.
Передача наследственной информации
Наконец, самые главные регуляторные белки организма - нуклеиновые кислоты ДНК и РНК. Они содержат и передают из клетки в клетку, от организма к организму весь наследственный генетический код. Функции этих биополимеров - хранение, реализация и передача наследственной программы жизни.
Рост и размножение организма
Белки играют ключевую роль в процессах роста и размножения любого организма. Они запускают и регулируют деление клеток в эмбриональный период, определяя правильное развитие тканей и органов.
Ростовые факторы и гормоны на основе белка (инсулин, соматотропин и др.) стимулируют синтез структурных белков, необходимых для увеличения размеров клеток и, соответственно, всего организма.
Поддержание гомеостаза
Важнейшая функция многих регуляторных и транспортных белков - поддержание гомеостаза, постоянства внутренней среды организма. Они не дают сильно колебаться температуре тела, кислотно-щелочному балансу, осмотическому давлению и другим параметрам среды.
Движение организма и его частей
Белки актин и миозин обеспечивают сокращение скелетных мышц при их взаимодействии.
А различные рецепторы из белков передают сигналы от нервной системы к мышцам, запуская их сокращение в ответ на внешние раздражители и команды мозга.
Выделительная функция
Наконец, белки печени и почек участвуют в выведении из организма токсичных веществ - продуктов обмена, лекарств, ядов. Они связывают эти соединения, не давая им отравлять органы и ткани, и выводят их из кровотока с желчью и мочой.
Роль белков в поддержании здоровья
Из всего сказанного становится понятно, насколько важна полноценная обеспеченность организма белками для поддержания здоровья и активного долголетия. При их нехватке развиваются серьезные нарушения.
Последствия дефицита белка:
- Недостаток белка, в первую очередь, ведет к снижению массы мышц и иммунитета. Организм теряет способность противостоять инфекциям, учащаются простудные заболевания. Мышцы становятся дряблыми, снижается их сила и выносливость.
- Ухудшение работы ферментов. Страдает и функция ферментов-белков, что ведет к замедлению обменных процессов. В результате нарушается пищеварение, клетки испытывают дефицит питания, хуже усваиваются витамины.
- Нарушение регуляторных механизмов. А дефицит гормонов и других регуляторных белков приводит к потере контроля организма над важнейшими системами - свертыванием крови, углеводным и жировым обменом. Это чревато тяжелыми осложнениями вплоть до комы.
Последствия избытка белка:
- С другой стороны, чрезмерно высокое потребление белка тоже опасно. Происходит перегрузка печени и почек, нарушается водно-солевой баланс.
- Повышается риск мочекаменной болезни и подагры из-за высокого содержания мочевины и мочевой кислоты.
Поэтому так важно обеспечить организму оптимальное количество белка в рационе, которое в среднем составляет 1-1,5 г на 1 кг массы тела в день. Этого достаточно для выполнения всех жизненно важных функций белков в нашем теле.
Источники белка в питании
Чтобы обеспечить организм необходимым количеством и спектром белков, важно включать в рацион разные источники:
- Белки животного происхождения. Наиболее полноценные белки содержатся в продуктах животного происхождения: яйцах, молоке и молочных продуктах, сыре, мясе, рыбе. Они включают весь набор незаменимых аминокислот.
- Комбинирование с растительными белками. Однако чрезмерное употребление животных белков может быть вредно. Поэтому их стоит сочетать с растительными источниками - бобовыми, орехами, семечками, злаками и псевдозлаками.
Главное - соблюдать баланс, чередовать разные источники белка изо дня в день. Это позволит получать все жизненно важные аминокислоты в нужном соотношении без перекосов.
Персонализированный подход
Потребность в белке может меняться в зависимости от возраста, образа жизни, состояния здоровья. Поэтому оптимальный рацион стоит подбирать индивидуально, с учетом особенностей организма.
Наконец, при выборе продуктов важно обращать внимание не только на количество, но и на качество белка. Предпочтительнее выбирать натуральные, свежие продукты без избытка жира, соли, консервантов.
