Белки
БЕЛКИ — постоянная и наиболее важная часть живого вещества, основа его структуры и функций. Впервые предположение о широком распространении белки в живой природе и важном их значении для жизни было высказано в 1-й половине 19 в. голландским ученым Г. Мульдером. Он считал, что во всех клетках животных и растений содержится одно и то же азотистое вещество, являющееся их основой и названное протеином (от греческого protos — первый). Дальнейшее развитие этого положения привело к открытию бесконечного разнообразия белки в живой природе, к выяснению многообразия биологических функций белка и к признанию их особой, исключительной роли в живом организме, что позволило Ф. Энгельсу развить его известную формулу «Жизнь—это способ существования белковых тел».
В состав тканей любого организма в качестве важнейшей части входят белки, разнообразные по свойствам и функциям. Белки образуют основу костей, сухожилий, мышц, соединительной ткани, нервной ткани, крови и тому подобным. Белковыми веществами являются бактериальные токсины (яды), змеиный яд, важнейшие защитные образования, с помощью которых животный организм борется с инфекцией, некоторые гормоны. Без белков невозможны бесчисленные химические реакции, составляющие материальную основу жизнедеятельности, так как все ферменты, стимулирующие эти процессы, также являются белками. Химический состав белков разнообразен; в них входят углерод, азот, водород, кислород, почти всегда сера, иногда фосфор и железо; в состав всех белков в качестве постоянных структурных единиц входят разнообразные аминокислоты (особый вид органических кислот, содержащих аминогруппу — NH2). В молекулах белков десятки и сотни остатков разнообразных (до 20 видов) аминокислот соединены друг с другом в длинные цепочки в определенном порядке, специфичном для различных белков. Эти длинные цепочки могут скручиваться, складываться друг с другом, образуя сложные пространственные структуры, которые в свою очередь могут соединяться. Все это обусловливает существование практически неисчислимого множества белков с разнообразными свойствами. Особая структура белковых молекул различных видов животных, свойственная только данному виду, обусловливает специфичность белков. Эта специфичность обнаруживается в том, что при введении в организм животных (в кровь, минуя желудочно-кишечный тракт) белков различного происхождения, этот чужеродный белок вызывает в организме реакцию, выражающуюся в выработке им особых белков — антитела, способных присоединяться к этому чужеродному белку и связывать его, защищая организм от подчас вредного действия этого чужеродного для него белка.
В процессе жизнедеятельности организма белка его тканей постоянно распадаются и вновь созидаются (синтезируются). Поэтому для покрытия непрерывно происходящего в организме разрушения белковых веществ необходимо постоянное поступление их с пищей. Поступающие в организм с пищей белки расщепляются при помощи пищеварительных ферментов в желудочно-кишечном тракте до видово неспецифических веществ (пептидов и аминокислот). Большая часть этих продуктов расщепления белков используется организмом для построения специфических (для данного вида) белковых молекул органов и тканей; меньшая — частично выводится из организма в неизменном виде, частично подвергается дальнейшему превращению, окисляясь до конечных продуктов обмена веществ (углекислоты, аммиака, мочевины, мочевой кислоты и другие), которые в основной своей массе удаляются из организма. Синтез белков в организме осуществляется с неодинаковой скоростью в различных органах и тканях, например, половина всех белков печени человека распадается и вновь образуется в среднем за 10 дней; смена же белков скелетных мышц происходит в среднем за 158 дней.
По питательности белки делятся на полноценные и неполноценные. Полноценные белки содержат все аминокислоты, необходимые организму для синтезирования белков своих тканей. К неполноценным белкам относятся те, в которых отсутствуют те или иные аминокислоты, которые не могут быть синтезированы организмом. При недостаточном поступлении белков в организм или введении неполноценных белков процессы их синтеза быстро сокращаются, замедляются и даже останавливаются процессы роста, прекращается образование половых элементов, резко уменьшается образование ферментов, гормонов и др. Избыточное введение белков в организм также неблагоприятно сказывается на его жизнедеятельности. Разработаны нормы содержания белков в суточных рационах питания взрослых и детей. Так, взрослые лица, энергетические затраты которых колеблются в пределах 3000— 3 200 ккал в сутки (преимущественно умственный труд), должны потреблять 100—110 г белков в сутки; при энергетических затратах в 3 500 ккал (преимущественно механизированный физический труд) количество белков должно составлять 120 г; при энергетических затратах до 4 000 ккал (частично механизированный физический труд) — 140 г белков; при затратах выше 4 500 ккал (немеханизированный физический труд, спортивные состязания) — 150—160 г белков в сутки. Дети в возрасте от 3 до 7 лет должны получать 3,5—4 г белков в сутки на 1 кг веса их тела, от 7 до 10 лет — 3—3,5 г, от 10 до 14 лет — 2,5—3,0 г, подростки от 14 до 17 лет — 2,0—2,5 г. Продукты питания содержат значительное количество различных белков. В животных белках (мяса, молока, яиц и тому подобных) аминокислоты представлены в наилучших для организма соотношениях; поэтому эти белки особенно ценны в питании человека. В растительных белках (в крупах, хлебе, овощах) одни аминокислоты представлены в недостаточном количестве или отсутствуют вовсе, а другие содержатся в избытке. Поэтому целесообразно употреблять в пищу возможно более разнообразные продукты питания, чтобы дать организму все необходимые ему виды белков.
Белки широко используются различными отраслями промышленности. Большое значение для народного хозяйства имеют шелк, шерсть, искусственные волокна из белков, приготовление клеев и пластмассы из казеина. Желатин и другие белковые вещества применяются в пищевой промышленности. Выпускаются в большом количестве специфические белковые ферменты для пищевой промышленности. Широкое применение получили белковые вещества в лечении и профилактике различных болезней: препараты, приготовленные из белков сыворотки крови животных, из казеина и желатины; инсулин для лечения сахарного диабета; фибриновая пленка для остановки кровотечения; гамма-глобулины, применяемые для профилактики ряда инфекционных заболеваний; сывороточный альбумин — как кровезаменитель и так далее.
Popularity: 2%