Білки займають провідне місце серед органічних елементів, на їх частку припадає понад 50% сухої маси клітини.

Що надійшов з їжею із зовнішнього середовища білок служить для виконання ряду функцій в організмі:

• • пластична - заповнення і новоутворення різних структурних компонентів клітини;
• • енергетична - забезпечення організму енергією, що утворюється при розщепленні білків. При розщепленні 1 г білка утворюється 17,6 кДж енергії;
• • регуляторна - все ферменти за своєю хімічною природою речовини білкового походження, вони контролюють все біохімічні процеси в організмі. Більшість гормонів, що регулюють роботу організму, також є білками.

Для життєдіяльності дорослого організму необхідно 10 500 кДж енергії на добу. Втома не пов'язане з енерговитратами, а залежить від нервових процесів під час праці.

Фізіологічне значення амінокислотного складу харчових білків і їх біологічна цінність. Для нормального обміну білків необхідне надходження з їжею в організм різних амінокислот. Експериментально встановлено, що з 20 входять до складу білків амінокислот 12 синтезуються в організмі - замінні амінокислоти, а 8 не синтезуються - незамінні амінокислоти.

Без незамінних амінокислот синтез білка різко порушується і настає негативний баланс азоту, зупиняється ріст, зменшується маса тіла. Для людей незамінними амінокислотами є лейцин, ізолейцин, валін, метіонін, лізин, треонін, фенілаланін, триптофан.

Білки володіють різним амінокислотним складом, тому і можливість їх використання для синтетичних потреб організму неоднакова. У зв'язку з цим було введено поняття біологічної цінності білків їжі. Білки, що містять весь необхідний набір амінокислот в таких співвідношеннях, які забезпечують нормальні процеси синтезу, є біологічно повноцінними білками. Білки, які містять тих чи інших амінокислот або містять хімічні речовини в дуже малих кількостях, є неповноцінними, наприклад: желатин, в якому є лише сліди цистеїну і відсутні триптофан і тирозин; зеин (білок, що знаходиться в кукурудзі), що містить мало триптофану і лізину; гліадин (білок пшениці) і гордеїн (білок ячменю), що містять мало лізину, і ін. Найбільш висока біологічна цінність білків м'яса, яєць, риби, ікри, молока.

У зв'язку з цим їжа людини повинна не просто містити достатню кількість білка, але і мати в своєму складі не менше 30% білків з високою біологічною цінністю, тобто тваринного походження.

Азотистий баланс. Це співвідношення кількості азоту, що надійшов в організм з їжею, і виділеного з нього. Так як основним джерелом азоту в організмі є білок, то по азотистого балансу можна судити про співвідношення кількості надійшов і зруйнованого в організмі білка:

У випадках коли надходження азоту перевищує його виділення, говорять про позитивний азотистом балансі. При цьому синтез білка переважає над його розпадом. Стійкий позитивний азотистий баланс спостерігається завжди при збільшенні маси тіла - в період росту організму, під час вагітності, в період одужання після важких захворювань, а також при посилених спортивних тренуваннях, що супроводжуються збільшенням маси м'язів. У цих умовах відбувається затримка азоту в організмі.

Білки в організмі не депонуються, тобто не відкладаються в запас, тому при надходженні з їжею значної кількості білка тільки частина його витрачається на пластичні мети, велика ж частина - на енергетичні цілі.

Коли кількість виведеного з організму азоту перевищує кількість надходження азоту, кажуть про негативний азотистом балансі. Негативний азотистий баланс відзначається при білковому голодуванні, а також у випадках, коли в організм не надходять окремі необхідні для синтезу білків амінокислоти.

Негативний азотистий баланс розвивається при повній відсутності або недостатній кількості білка в їжі, а також при споживанні їжі, що містить неповноцінні білки. Не виключена можливість дефіциту білка при нормальному його надходженні, але при значному збільшенні потреби в ньому організму. У всіх цих випадках має місце білкове голодування.

При білковому голодуванні навіть у випадках достатнього надходження в організм жирів, вуглеводів, мінеральних солей, води і вітамінів відбувається поступово наростаюча втрата маси тіла, що залежить від того, що витрати тканинних білків (мінімальні в цих умовах і рівні коефіцієнту зношування) не компенсуються надходженням білків з їжею . Тому тривалий білкове голодування в кінцевому рахунку, так само як і повне голодування, неминуче призводить до смерті. Особливо важко переносить білкове голодування зростаючий організм, у якого в цьому випадку відбувається не тільки втрата маси тіла, але і зупинка зростання, обумовлена ​​недоліком пластичного матеріалу, необхідного для побудови клітинних структур. Обмін білків представлений на рис. 9.3 [1] .

Мал. 9.3. Схема білкового обміну

Регуляція обміну білків. Нейроендокринні регуляція обміну білків здійснюється поруч гормонів (рис. 9.4).

Соматотропний гормон гіпофіза під час росту організму стимулює збільшення маси всіх органів і тканин. У дорослої людини він забезпечує процес синтезу білка за рахунок підвищення проникності клітинних мембран для амінокислот, посилення синтезу РНК в ядрі клітини і придушення синтезу катепсинов - внутрішньоклітинних протеолітичних ферментів.

Істотний вплив на білковий обмін надають гормони щитовидної залози - тироксин і трийодтиронін. Вони можуть у визначенні

Мал. 9.4. Регуляція білкового обміну

ділених концентраціях стимулювати синтез білка і завдяки цьому активізувати зростання, розвиток і диференціацію тканин і органів. При надлишку цих гормонів відзначається зворотна реакція - посилення білкового розпаду.

Гормони кори надниркових залоз - глюкокортикоїди (гідрокортизон, кортикостерон) підсилюють розпад білків в тканинах, особливо в м'язової і лімфоїдної. У печінці ж глюкокортикоїди, навпаки, стимулюють синтез білка.