Какие функции выполняет белок в организме человека
1. Рост и поддержание
Ваш организм нуждается в белке для роста и поддержания тканей. Тем не менее белки вашего организма находятся в постоянном состоянии оборота.
При нормальных обстоятельствах ваш организм расщепляет то же количество белка, которое он использует для создания и восстановления тканей. В других случаях он расщепляет больше белка, чем он может произвести, тем самым увеличивая потребности вашего организма.
Это обычно происходит в периоды болезни, во время беременности и грудного вскармливания (1, 2, 3).
Люди, оправляющиеся от травмы или хирургической операции, пожилые люди и спортсмены также нуждаются в большем количестве белка (4, 5, 6).
Резюме:
Для роста и поддержания тканей необходим белок. Потребности белка вашего организма зависят от вашего здоровья и уровня активности.
2. Вызывает биохимические реакции
Ферменты – это белки, которые помогают тысячам биохимических реакций, происходящих внутри и вне ваших клеток (7).
Конструкция ферментов позволяет им сочетаться с другими молекулами внутри клетки, называемыми субстратами, которые катализируют реакции, необходимые для вашего метаболизма (8).
Ферменты также могут функционировать вне клетки, например, пищеварительные ферменты, такие как лактаза и сукраза, которые помогают переваривать сахар.
Некоторые ферменты нуждаются в других молекулах, таких как витамины или минералы, для реакции.
К функциям организма, зависящим от ферментов, относятся (9):
- Пищеварение
- Производство энергии
- Свертывание крови
- Сокращение мышц
Отсутствие или неправильная функция этих ферментов может привести к болезни (10).
Резюме:
Ферменты – это белки, которые позволяют производить ключевые химические реакции в вашем организме.
3. Действует как передатчик
Некоторые белки – это гормоны, которые являются химическими передатчиками, помогающими наладить связь между вашими клетками, тканями и органами.
Они производятся и секретируются эндокринными тканями или железами, а затем переносятся с кровотоком в их целевые ткани или органы, где они связываются с белковыми рецепторами на поверхности клетки.
Гормоны могут быть сгруппированы в три основные категории (11):
- Белки и пептиды: они сделаны из цепей аминокислот, от нескольких до нескольких сотен.
- Стероиды: они образуются из холестерина. Половые гормоны, тестостерон и эстроген являются стероидами.
- Амины: они сделаны из отдельных аминокислот триптофана или тирозина, которые помогают производить гормоны, связанные со сном и метаболизмом.
Белок и полипептиды составляют большинство гормонов вашего организма.
Вот некоторые примеры этих гормонов (12):
- Инсулин: способствует доставлению глюкозы или сахара в клетки.
- Глюкагон: сигнализирует о необходимости расщепления хранимой в печени глюкозы.
- Гормон роста (СТГ): стимулирует рост различных тканей, включая кость.
- Антидиуретический гормон (АДГ): сигнализирует почкам реабсорбировать воду.
- Адренокортикотропный гормон (АКТГ): стимулирует выделение кортизола, ключевого фактора метаболизма.
Резюме:
Аминокислотные цепи различной длины образуют белок и пептиды, которые составляют несколько гормонов вашего тела и передают информацию между вашими клетками, тканями и органами.
4. Обеспечивает структуру
Некоторые белки являются волокнистыми и обеспечивают клетки и ткани жесткостью и эластичностью.
К этим белкам относятся кератин, коллаген и эластин, которые помогают сформировать соединительный каркас определенных структур в вашем теле (13).
Кератин – структурный белок, который содержится в вашей коже, волосах и ногтях.
Коллаген – самый распространенный белок в вашем организме, который является структурным белком ваших костей, сухожилий, связок и кожи (14).
Эластин в несколько сотен раз более эластичен, чем коллаген. Его высокая эластичность позволяет многим тканям в вашем теле (например, матка, легкие и артерии) вернуться к своей первоначальной форме после растяжения или сжимания (15).
Резюме:
Класс белков, известных как волокнистые белки, обеспечивает различные части вашего тела структурой, твердостью и эластичностью.
5. Поддерживает надлежащий уровень pH
Белок играет важную роль в регуляции концентрации кислот и щелочей в крови и других биологических жидкостях (16, 17).
Баланс между кислотами и щелочами измеряется с помощью шкалы рН. Он колеблется от 0 до 14, при этом 0 является самым кислотным, 7 нейтральным и 14 наиболее щелочным.
Вот примеры значения рН распространенных веществ (18):
- pH 2: Желудочная кислота
- pH 4: Томатный сок
- pH 5: Черный кофе
- pH 7,4: Человеческая кровь
- pH 10: Гидроксид магния
- pH 12: Мыльная вода
Различные буферные системы позволяют вашим физическим жидкостям поддерживать нормальные диапазоны pH.
Постоянный рН необходим, так как даже небольшое изменение рН может быть вредным или потенциально смертельным (19, 20).
Один из способов, которым ваш организм регулирует рН – это действие белков. Примером может служить гемоглобин – белок, который присутствует в эритроцитах.
Гемоглобин связывает небольшое количество кислоты, помогая поддерживать нормальное значение pH вашей крови.
К другим буферным системам в вашем организме относятся фосфат и бикарбонат (16).
Резюме:
Белки действуют как буферная система, помогая вашему телу поддерживать правильные значения рН крови и других жидкостей организма.
6. Балансирует жидкости
Белки регулируют процессы организма, поддерживая баланс жидкости.
Альбумин и глобулин являются белками в вашей крови, которые помогают поддерживать баланс жидкости вашего организма за счет привлечения и сохранения воды (21, 22).
Если вы не потребляете достаточно белка, уровни альбумина и глобулина в вашем организме в конечном итоге уменьшаются. Следовательно, эти белки больше не могут удерживать кровь в кровеносных сосудах, а жидкость вытесняется в межклеточное пространство.
Поскольку в межклеточном пространстве продолжает расти объем жидкости, у человека возникает отек, особенно в области живота (23).
Тяжелая форма недостатка белков в рационе питания называется квашиоркор. Это состояние развивается, когда человек потребляет достаточное количество калорий, но не потребляет достаточно количества белка (24).
Квашиоркор редко встречается в развитых регионах мира и чаще встречается в районах, где люди голодают.
Резюме:
Белки в вашей крови поддерживают баланс жидкости между вашей кровью и окружающими тканями.
7. Укрепление иммунитета
Белки помогают формировать иммуноглобулины – антитела для борьбы с инфекцией (25, 26).
Антитела – это белки в крови, которые помогают защитить ваше тело от вредных чужеродных микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы.
Когда эти патогены входят в ваши клетки, ваш организм вырабатывает антитела, которые маркируют их для устранения (27).
Без этих антител бактерии и вирусы могут свободно размножаться и вызывать болезни в вашем организме.
Когда ваше тело вырабатывает антитела против определенных бактерий или вирусов, ваши клетки никогда не забывают, как их производить. Это позволяет антителам быстро реагировать в следующий раз, когда конкретный агент болезни вторгается в ваш организм (28).
В результате ваше тело развивает иммунитет против болезней, которым он подвергается (29).
Резюме:
Белки образуют антитела для защиты вашего организма от чужеродных микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы, которые вызывают болезни.
8. Транспортировка и хранение питательных веществ
Транспортные белки переносят вещества по кровеносной системе внутрь клеток, из клеток или внутри клеток.
К веществам, транспортируемым этими белками относятся питательные вещества, такие как витамины или минералы, сахар в крови, холестерин и кислород (30, 31, 32).
Например, гемоглобин представляет собой белок, который переносит кислород из ваших легких в ткани организма. Глюкозные транспортёры (ГЛЮТ) переносят глюкозу в ваши клетки, тогда как липопротеины переносят холестерин и другие жиры в вашу кровь.
Белки-транспортеры специфичны, то есть они будут связываться только с конкретными веществами. Другими словами, белок-транспортер, который перемещает глюкозу, не будет перемещать холестерин (33, 34).
Белки также играют роль хранилища. Ферритин – это хранилище, в котором хранится железо (35).
Другим белком для хранения является казеин – основной белок в молоке, который помогает детям расти.
Резюме:
Некоторые белки транспортируют питательные вещества по всему телу, а другие хранят их.
9. Обеспечивает энергией
Белки могут снабжать ваш организм энергией.
Белок содержит четыре калории на грамм – такое же количество энергии, которое обеспечивают углеводы. Жиры обеспечивают организм наибольшим количеством энергии – девять калорий на грамм.
Тем не менее последнее, что ваш организм хочет использовать для производства энергии, это белок, так как это ценное питательное вещество широко используется во всем вашем теле.
Углеводы и жиры намного лучше подходят для обеспечения организма энергией, так как ваше тело имеет резервы для использования его в качестве топлива. Более того, они метаболизируются более эффективно по сравнению с белком (36).
Фактически, белок снабжает ваш организм очень незначительным количеством энергии при нормальных обстоятельствах.
Однако в состоянии голода (18-48 часов без приема пищи) ваш организм начинает расщеплять скелетные мышцы, чтобы аминокислоты могли снабжать вас энергией (37, 38).
Ваше тело также использует аминокислоты из расщепленных скелетных мышц, если уровень хранимых углеводов низок. Это может произойти после истощающих физических нагрузок или если вы не потребляете достаточно калорий в целом (39).
Резюме:
Белок может служить ценным источником энергии, но только в ситуациях голодания, истощающих физических нагрузок или недостаточного потребления калорий.
Подведем итог
- Белок имеет много ролей в вашем организме.
- Он помогает восстанавливать и наращивать ткани вашего тела, позволяет совершать метаболические реакции и координировать функции организма.
- Помимо обеспечения вашего тела структурой, белки также поддерживают надлежащий уровень рН и баланс жидкости.
- Наконец, они укрепляют вашу иммунную систему, транспортируют и хранят питательные вещества и могут действовать как источник энергии, если это необходимо.
- В совокупности эти функции делают белок одним из самых важных питательных веществ для вашего здоровья.
- Понимая, какие функции выполняют поступающие с пищей белки, мы можем уделить большее внимание нашему рациону питания с целью приведения его в баланс. Это в свою очередь способно привести к улучшению здоровья в целом и продлению жизни.
Сертифицированный врач, специализирующийся на семейной медицине, гериатрии и интегративной медицине. Опыт клинической работы врачом от лечения заболеваний до семейной практики и неотложной помощи.
