Вопрос 4

Основные компоненты пищи

Для роста, развития и нормального функционирования организму человека необходим полноценный пищевой рацион. Он складывается из соединений первичного синтеза (питательных веществ) - белков, жиров (липидов), углеводов, а также из биологически активных веществ - алкалоидов, флавоноидов, витаминов, гликозидов и других соединений, которые относятся к соединениям вторичного происхождения.

Вопрос 6

Белки—полимеры аминокислот

Полимеры – гигантские молекулы, построенные из последовательно связанных друг с другом достаточно простых фрагментов, – являются основой растительных и животных тканей. Так, белки – это полимеры аминокислот, небольших молекул, содержащих аминогруппу и карбоксильную группу. Эти две группы из разных молекул, взаимодействуя друг с другом, образуют химическую связь между молекулами, при этом отдельные молекулы связываются в очень длинные цепи. Простейшие из белков, например инсулин, состоят примерно только из 50 остатков аминокислот, тогда как во многих белках вместе связаны сотни остатков аминокислот. В организме животных белки как служат для построения тканей, так и участвуют в различных биохимических процессах. Например, белок коллаген принадлежит к обычным «строительным материалам» организма, в частности входит в состав сухожилий. Тонкий «канатик» сухожилий из перекрученных между собой молекул коллагена обладает прочностью легкой стальной проволоки. Другой «строительный» белок – кератин – содержится в тканях копыт, волос, рогов и перьев. Актин и миозин входят в состав мышечной ткани. Белки также являются основным, а в некоторых случаях и единственным компонентом ферментов – клеточных катализаторов, которые ускоряют протекание биохимических реакций, и антител, защищающих организм от микроорганизмов, несущих инфекцию. Осуществление столь разных функций оказывается возможным благодаря различию физической структуры белков. В зависимости от пространственного строения и химических свойств боковых цепей, имеющихся в отдельных аминокислотах, в целом молекула белка может оказаться как вытянутой в тонкую длинную нить, так и свернутой в клубок. Белок может содержать группы, несущие электрический заряд, а также атомы серы, способные связывать отдельные аминокислоты одной цепи или разных цепей мостиковыми связями. Так, в инсулине две аминокислотные цепи связаны друг с другом атомами серы. В цитохроме С атом серы образует связь с молекулой небелкового характера (гемом)

Аминокислоты

Все живые организмы различаются по способности синтезировать аминокислоты,

необходимые для биосинтеза белков. В организме человека синтезируется только часть

аминокислот, другие должны доставляться с пищей. Первые из них называются заменимыми,

вторые — незаменимыми (см. рис. 2.4). Заменимые аминокислоты способны заменять одна

другую в рационе, так как они превращаются друг в друга или синтезируются из промежуточных

продуктов углеводного или липидного обмена. Для незаменимых аминокислот такие пути обмена

существуют только у растений и некоторых микроорганизмов, например Е. coli.

Жизнедеятельность человека обеспечивается ежедневным потреблением с пищейсбалансированной смеси, содержащей восемь незаменимых аминокислот и две частично

заменимые. Незаменимые представлены аминокислотами с разветвленной цепью углерода —

лейцином, изо-лейцином и валином, ароматическими — фенилаланином, триптофаном и

алифатическими — треонином, лизином и метионином. Так как из ме-тионина и фенилаланина в

организме синтезируется цистеин и тирозин, соответственно, то наличие в пище в достаточном

количестве этих двух заменимых аминокислот сокращает потребность в незаменимых пред-

шественниках.

К частично заменимым аминокислотам относят аргинин и гистидин, так как в организме они

синтезируются довольно медленно. Недостаточное потребление аргинина и гистидина с пищей у

взрослого человека в целом не сказывается на развитии, однако может возникнуть экзема или

нарушиться синтез гемоглобина. В аргинине и гистидине особенно нуждается молодой организм.

Отсутствие в пище хотя бы одной незаменимой аминокислоты вызывает отрицательный

азотистый баланс, нарушение деятельности центральной нервной системы, остановку роста и

тяжелые клинические последствия типа авитаминоза. Нехватка одной незаменимой аминокислоты

приводит к неполному усвоению других. Данная закономерность подчиняется закону Либиха, по

которому развитие живых организмов определяется тем незаменимым веществом, которое

присутствует в наименьшем количестве.