Белки в организме человека¶

Белки (протеины) — высокомолекулярные органические соединения, построенные из остатков аминокислот, соединённых пептидной связью. Вместе с жирами и углеводами белки относятся к основным макронутриентам рациона. Организм взрослого человека содержит около 10–12 кг белков, которые входят в состав всех клеток и тканей и выполняют десятки различных функций.

¶Химический состав и аминокислоты

Молекула белка состоит из 20 стандартных аминокислот, соединённых в цепь. Девять из них (валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, гистидин) относятся к незаменимым: организм не способен синтезировать их самостоятельно, и они должны поступать с пищей. Остальные аминокислоты могут образовываться в организме из других соединений.

¶Основные функции белков

¶Структурная

Коллаген — основной белок соединительной ткани, сухожилий, хрящей и костей — обеспечивает прочность и эластичность. Кератин входит в состав волос, ногтей и наружного слоя кожи. Актин и миозин формуют сократительные нити мышечных волокон. Мембранные белки образуют каркас клеточных мембран и определяют их проницаемость.

¶Каталитическая (ферментативная)

Практически все ферменты — белки-катализаторы, ускоряющие химические реакции в тысячи и миллионы раз. Без них невозможны переваривание пищи, синтез ДНК, деление клеток и обезвреживание токсичных веществ в печени. Амилаза слюны расщепляет крахмал, пепсин желудка — белки пищи, лактаза кишечника — молочный сахар.

¶Транспортная

Гемоглобин переносит кислород от лёгких к тканям и углекислый газ обратно. Липопротеины плазмы переносят холестерин и триглицериды. Трансферрин связывает и транспортирует ионы железа, альбумин — жирные кислоты, гормоны и лекарственные вещества.

¶Гормональная

Ряд гормонов имеет белковую или пептидную природу: инсулин, глюкагон, соматотропный гормон (гормон роста), тиреотропный гормон. Инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой, регулирует уровень глюкозы в крови; нарушение его секреции лежит в основе сахарного диабета.

¶Защитная

Иммуноглобулины (антитела) распознают и связывают чужеродные антигены — бактерии, вирусы, токсины. Интерфероны защищают клетки от вирусной инфекции. Фибриноген превращается в фибрин и обеспечивает свёртывание крови, предотвращая кровопотерю при ранениях.

¶Рецепторная и сигнальная

Рецепторные белки клеточных мембран связывают гормоны и нейромедиаторы, передавая сигнал внутрь клетки. Белки-переносчики ионов (ионные каналы) обеспечивают нервную проводимость и сократимость мышц.

¶Энергетическая

При недостатке углеводов и жиров белки могут окисляться с высвобождением энергии (около 4 ккал на грамм). Однако это не основной источник энергии: белки в первую очередь выполняют пластические и каталитические функции.

¶Белковый обмен

Поступившие с пищей белки расщепляются в желудке и тонком кишечнике до аминокислот, которые всасываются в кровь и расходуются на синтез собственных белков, образование гормонов, ферментов и других соединений. Избыток аминокислот не откладывается «про запас»: он используется для синтеза глюкозы или окисляется с выделением азота, который выводится почками в виде мочевины.

¶Суточная норма и источники

Рекомендуемая норма потребления белка для взрослого — 0,8–1 г на кг массы тела в сутки; при интенсивных физических нагрузках и в пожилом возрасте потребность возрастает до 1,2–1,5 г/кг. Дефицит белка приводит к атрофии мышц, отёкам, снижению иммунитета, замедлению заживления ран; избыток создаёт нагрузку на почки и печень.

Основные источники животного белка — мясо, птица, рыба, яйца, молочные продукты. Растительные источники — бобовые (чечевица, нут, соя), орехи, злаки. Наиболее полноценными считаются белки яиц, молока и мяса, содержащие все незаменимые аминокислоты в сбалансированном соотношении.

¶Белки и здоровье

Достаточное потребление белка поддерживает мышечную массу, костную ткань, нормальную работу иммунной системы и процессы регенерации. Белки участвуют в поддержании кислотно-основного состояния крови и осмотического давления. Хронический дефицит белка (кахексия) наблюдается при тяжёлых заболеваниях, истощении и голодании и приводит к полиорганной недостаточности.

Источники:

• Тутельян В. А. «Белки: обмен в норме и при патологии»
• Институт медицины (США). Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids
• Шилов В. Н. «Биохимия»
• Медицинская энциклопедия, раздел «Обмен белков»