Живой организм, обладающий уникальной структурной организацией обеспечивающей его фенотипические признаки и биологические функции, в своем структурно-функциональном единстве опирается на белковые тела (белки). Это философско-теоретическое представление, основанное на сравнительно небольших достижениях естествознания своего периода, было выдвинуто Ф.Энгельсом, который в своих трудах отмечал, что "Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни" (цит. Энгельс Ф. Анти-дюринг. 1950, с.77).

Развитие представлений о белковых веществах

Представление о белках, как о классе соединений, формировалось в XVIII-XIX вв. В этот период из разнообразных объектов живого мира (семена и соки растений, мышцы, хрусталик глаза, кровь, молоко и т. п.) были выделены вещества, обладающие сходными свойствами: они образовывали вязкие, клейкие растворы, свертывались при нагревании, при их высушивании получалась роговидная масса, при "анализе огнем" ощущался запах паленой шерсти или рога и выделялся аммиак. Беккари, выделивший в 1728 году первое белковое вещество из пшеничной муки, назвал его "клейковиной". Он же показал его сходство с продуктами животного происхождения, а поскольку все эти сходные свойства были известны для яичного белка, то новый класс веществ получил название белков.

Важную роль в изучении структуры белков сыграло развитие методов их разложения кислотами и пищеварительными соками. В 1820 г. А. Браконно (Франция) подвергал многочасовому действию серной кислоты кожу и другие ткани животных, затем нейтрализовал смесь, получал фильтрат, при выпаривании которого выпадали кристаллы вещества, названного им гликоколом ("клеевым сахаром"). Это была первая аминокислота, выделенная из белков. Ее структурная формула установлена в 1846 г.

В 1838 г., после систематического изучения элементарного состава разных белков, в которых были обнаружены углерод, водород, азот, кислород, сера и фосфор, голландский химик и врач Г. Я. Мульдер (1802-1880) предложил первую теорию строения белков - теорию протеина. Исходя из исследований элементного состава, Мульдер пришел к выводу, что все белки содержат одну или несколько групп ("радикалов") С 40 Н 62 N 10 O 2 , соединенных с серой или фосфором или с тем и другим вместе. Он предложил для обозначения этой группы термин "протеин" (от греч. protos - первый, важнейший), так как считал, что это вещество "без сомнения, важнейшее из всех известных тел органического царства, и без него, как кажется, не может быть жизни на нашей планете" (Цит. по кн.: Шамин А. Н. История химии белка. М.: Наука, 1977. С. 80.). Представление о существовании такой группы скоро было опровергнуто, а значение термина "протеины" изменилось, и сейчас он применяется как синоним термина "белки".

Дальнейшие исследования позволили к концу XIX в. выделить из белков свыше десятка аминокислот. Исходя из результатов изучения продуктов гидролиза белков А.Я. Данилевский первым предположил существование в белках связей -NН-СО-, как в биурете и в 1888 году выдвинул гипотезу строения белка, получившую название "теории элементарных рядов", а немецкий химик Э. Фишер, совместно с Гофмейстером, получившим в 1890 г. кристаллический белок - яичный альбумин, предложил в 1902 г. пептидную теорию строения белков.

В результате работ Э. Фишера стало ясно, что белки представляют собой линейные полимеры аминокислот, соединенных друг с другом амидной (пептидной) связью, а все многообразие представителей этого класса соединений могло быть объяснено различиями аминокислотного состава и порядка чередования разных аминокислот в цепи полимера. Однако эта точка зрения не сразу получила всеобщее признание: еще в течение трех десятилетий появлялись иные теории строения белков, в частности такие, которые основывались на представлении, что аминокислоты не являются структурными элементами белков, а образуются как вторичные продукты при разложении белков в присутствии кислот или щелочей.

Дальнейшие исследования были направленные на определение молекулярной массы белков с использованием ультрацентрифуги, сконструированной в 1925-1930 гг. Сенгером и получения белков в кристаллическом виде, являющимся надежным доказательством чистоты (гомогенности) препарата. В частности, в 1926 г. Д. Самнер выделил из семян канавалии белок (фермент) уреазу в кристаллическом состоянии; Д. Нортроп и М. Кунитц в 1930-1931 гг. получили кристаллы пепсина и трипсина.

В 1951 г. Полинг и Кори разработали модель вторичной структуры белка, названной альфа-спиралью. В 1952 г. Линдерстрём-Ланг предположил существование трех уровней организации белковой молекулы: первичный, вторичный, третичный. В 1953 г. Сенгер впервые расшифровал последовательность аминокислот в инсулине. В 1956 г. Мур и Стейн создали первый автоматический анализатор аминокислот. В 1958 г. Кендрью и в 1959 г. Перутц расшифровали трехмерные структуры белков - миоглобина и гемоглобина. В 1963 г. Цан синтезировал природный белок инсулин.

Таким образом, широко известное положение о природе жизни: "Жизнь есть способ существования белковых тел", сформулированное Ф. Энгельсом постепенно получало достоверное научное подтверждение.

Таблица 1. Содержание белков в органах и тканях человека
Органы и ткани	Содержание белков, %		Органы и ткани	Содержание белков, %
	от массы сухой ткани	от общего белка тела		от массы сухой ткани	от общего белка тела
Кожа	63	11,5	Селезенка	84	0,2
Кости (твердые ткани)	20	18,7	Почки	72	0,5
Зубы (твердые ткани)	18	0,1	Поджелудочная железа	47	0,1
Поперечнополосатые мышцы	80	34,7	Пищеварительный тракт	63	1,8
Мозг и нервная ткань	45	2,0	Жировая ткань	14	6,4
Печень	57	3,6	Остальные жидкие ткани:	85	1,4
Сердце	60	0,7	Остальные плотные ткани	54	14,6
Легкие	82	3,7	Все тело	45	100

В настоящее время абсолютно достоверно установлено, что белки (белковые вещества) составляют основу и структуры и функции всех живых организмов, для которых характерны широкое разнообразие белковых структур и их высокая упорядоченность; последняя существует во времени и в пространстве. Удивительная способность живых организмов к воспроизведению себе подобных также связана с белками. Сократимость, движение - непременные атрибуты живых систем - имеют прямое отношение к белковым структурам мышечного аппарата. Наконец, жизнь немыслима без обмена веществ, постоянного обновления составных частей живого организма, т. е. без процессов анаболизма и катаболизма (этого удивительного единства противоположностей живого), в основе которых лежит деятельность каталитически активных белков - ферментов.

По образному выражению одного из основоположников молекулярной биологии Ф. Крика, белки важны прежде всего потому, что они могут выполнять самые разнообразные функции, причем с необыкновенной легкостью и изяществом. Подсчитано, что в природе встречается примерно 10 10 -10 12 различных белков, обеспечивающих существование около 10 6 видов живых организмов различной сложности организации, начиная от вирусов и кончая человеком. Из этого огромного количества природных белков известны точное строение и структура ничтожно малой части - не более 2500. Каждый организм характеризуется уникальным набором белков. Фенотипические признаки и многообразие функций обусловлены специфичностью объединения этих белков, во многих случаях в виде надмолекулярных и мультимолекулярных структур, в свою очередь определяющих ультраструктуру клеток и их органелл.

В клетке Е.coli содержится около 3000 различных белков, а в организме человека насчитывается свыше 50000 разнообразных белков. Самое удивительное, что все природные белки состоят из большого числа сравнительно простых структурных блоков, представленных мономерными молекулами - аминокислотами, связанными друг с другом в полипептидные цепи. Природные белки построены из 20 различных аминокислот. Поскольку эти аминокислоты могут объединяться в самой разной последовательности, то они могут образовать громадное количество разнообразных белков. Число изомеров, которое можно получить при всевозможных перестановках указанного числа аминокислот в полипептиде исчисляется огромными величинами. Так, если из двух аминокислот возможно образование только двух изомеров, то уже из четырех аминокислот теоретически возможно образование 24 изомеров, а из 20 аминокислот - 2,4 x 10 18 разнообразных белков.

Нетрудно предвидеть, что при увеличении числа повторяющихся аминокислотных остатков в белковой молекуле число возможных изомеров возрастает до астрономических величин. Ясно, что природа не может позволить случайных сочетаний аминокислотных последовательностей, и для каждого вида характерен свой специфический набор белков, определяемый, как теперь известно, наследственной информацией, закодированной в молекуле ДНК живых организмов. Именно информация, содержащаяся в линейной последовательности нуклеотидов ДНК, определяет линейную последовательность аминокислот в полипептидной цепи синтезируемого белка. Образовавшаяся линейная полипептидная цепь сама теперь оказывается наделенной функциональной информацией, в соответствии с которой она самопроизвольно преобразуется в определенную стабильную трехмерную структуру. Таким образом, лабильная полипептидная цепь складывается, скручивается в пространственную структуру белковой молекулы, причем не хаотично, а в строгом соответствии с информацией, содержащейся в аминокислотной последовательности.

Наиболее богаты белковыми веществами ткани и органы человека и животных. Большинство этих белков хорошо растворимы в воде. Однако некоторые органические вещества, выделенные из хряща, волос, ногтей, рогов, костной ткани - нерастворимые в воде - также были отнесены к белкам, поскольку по своему химическому составу оказались близки к белкам мышечной ткани, сыворотки крови, яйца. Количественное содержание белков в различных тканях и органах человека приведено в табл. 1.1. В мышцах, легких, селезенке, почках на долю белков приходится более 70-80% сухой массы, а во всем теле человека до 45-50 % сухой массы.

Источником белка являются также микроорганизмы и растения. В отличие от животных тканей в растениях содержится значительно меньше белков (табл. 2).

Распределение белков между субклеточными структурами неравномерно: больше всего их в клеточном соке (гиалоплазме) (таб. 3). Содержание белков в органеллах определяется скорее размерами и количеством органелл в клетке.

Для изучения химического состава, строения и свойств белков их обычно выделяют или из жидких тканей, или из богатых белками органов животных, например сыворотки крови, молока, мышц, печени, кожи, волос, шерсти.

Белок и его характерные признаки

Элементный состав белков (таб. 4.) в пересчете на сухое вещество представлен 50-54% углерода, 21-23% кислорода, 6,5-7,3% водорода, 15-17% азота, 0,3-2,5 серы и до 0,5% зола. В составе некоторых белков открываются также в небольших количествах фосфор, железо, марганец, магний, йод и др.

Таким образом, помимо углерода, кислорода и водорода, входящих в состав почти всех органических полимерных молекул, обязательным компонентом белков является азот, в связи с чем белки принято обозначать как азотсодержащие органические вещества. Содержание азота более или менее постоянно во всех белках (в среднем 16%), поэтому иногда определяют количество белка в биологических объектах по количеству белкового азота: массу азота, найденную при анализе, умножают на коэффициент 6,25 (100: 16 = 6,25). Но для некоторых белков этот признак нетипичен. Например, в протаминах содержание азота достигает 30%, поэтому только по элементному составу нельзя точно отличить белок от других азотсодержащих веществ организма.

Таким образом, учитывая элементарный состав, белками называют высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, состоящие из аминокислот, соединенных в цепи с помощью пептидных связей, и имеющие сложную структурную организацию. Это определение объединяет характерные признаки белков, среди которых можно выделить следующие:

• довольно постоянная доля азота (в среднем 16% от сухой массы);
• наличие постоянных структурных звеньев - аминокислот;
• пептидные связи между аминокислотами, с помощью которых они соединяются в полипептидные цепи;
• большая молекулярная масса (от 4-5 тысяч до нескольких миллионов дальтон);
• сложная структурная организация полипептидной цепи, определяющая физико-химические и биологические свойства белков.

Структурные звенья, или мономеры, белков можно обнаружить после гидролиза: кислотного (HCl), щелочного (Ba(OH) 2) или/и реже ферментативного. Этот прием наиболее часто используют для изучения состава белков. Установлено, что при гидролизе чистого белка, не содержащего примесей, освобождается до 20 различных α-аминокислот L-ряда, которые являются мономерами белков. В белках аминокислоты соединяются в цепь ковалентными пептидными связями.

α-аминокислоты представляют собой производные карбоновых кислот, у которых один водородный атом, у α-углерода, замещен на аминогруппу (-NH 2), например:

Молекулярная масса белков . Важнейшим признаком белков является большая молекулярная масса. В зависимости от длины цепи все полипептиды условно можно разделить на пептиды (содержат от 2 до 10 аминокислот), полипептиды (от 10 до 40 аминокислот) и белки (свыше 40 аминокислот). Если принять среднюю молекулярную массу одной аминокислоты около 100, то молекулярная масса пептидов приближается к 1000, полипептидов - до 4000, а белков - от 4-5 тыс. до нескольких миллионов (таб. 5.)

Сложная структурная организация белков . Некоторые природные полипептиды (состоящие, как правило, из одной аминокислоты) и искусственно полученные полипептиды имеют большую молекулярную массу, но отнести их к белкам нельзя. Отличить их от белков помогает такой уникальный признак, как способность белков к денатурации, т. е. потеря характерных физико-химических свойств и, главное, биологических функций, при действии веществ, не разрывающих пептидные связи. Способность к денатурации свидетельствует о сложной пространственной организации белковой молекулы, отсутствующей у обычных полипептидов.

Страница 1

всего страниц: 7

Так, теперь как и обещал, переходим к желательному распределению белков, жиров и углеводов в течение дня. И опять же перво-наперво идем в раздел "100 000 почему?" и находим тему про правила рационального питания . Внимательно читаем, изучаем, записываем и запоминаем.

А я дополнительно прокомментирую. Так вот, существует всего несколько правил:

Большую часть углеводов нужно употребить в первой половине дня. Почему? Ну вот, смотрите. Собираемся мы в поездку на автомобиле. Ну, понятно, проверили исправность всех систем, и, конечно же, залили бак бензина до полного. Тронулись, едем. Ехать не очень далеко, по любому за один день обернемся взад-назад, но пару раз дозаправиться понемногу придется, так как неизвестно, когда следующая заправка попадется. Но дозаправляемся не помногу, чтобы не возвращаться домой с полным баком. Уверен, описанная ситуация вполне обыденна и понятная большинству.

Так вот, чем являются углеводы в нашем организме? Правильно, углеводы - это источник энергии, по сути это наш бензин. Но это не простой бензин, а "волшебный". Он, как в сказке про Золушку, ровно в полночь превращается в тыкву. Ну, не совсем конечно в тыкву, но и фиалками точно не пахнет. Проще говоря, все съеденные и не использованные за день углеводы радостно и счастливо откладываются про запас в виде жира. Поэтому съев в первой половине дня большую часть этих коварных "двуликих янусов" -углеводов мы имеем все шансы использовать их в течение дня полностью. Ну, а если мы налупимся углеводов во второй половине дня, и в особенности вечером? Куда им деваться горемычным то? Просто так болтаться в крови им никто не разрешит - там гормон инсулин на страже стоит, гликогеновые запасы в мышцах и печени под завязку заполнены, особенно если нет двигательной активности. Куда еще? Да только в жиры и остается превратиться от невостребованности. В общем, невостребованные артисты театра и кино спиваются, а невостребованные углеводы сжируются, то есть превращаются в жиры. И поверьте, они на самом деле не виноваты, виноваты мы с вами. Ведь зачастую бывает достаточно правильно перераспределить прием углеводов в течение дня, чтобы и самочувствие улучшилось и состав тела начал меняться в лучшую сторону. Получается, что углеводы - это та самая ложка, которая хороша к обеду и нужна эта ложка либо в первой половине дня, либо в небольших количествах перед физической нагрузкой. Так что запоминаем - каши, крупы, хлеб, макароны и фрукты едим в основном утром и чуть меньше в обед, совсем чуть-чуть на полдник, а на ужин - ни-ни!

Теперь немного о жирах. В принципе, жиры могут оказаться конкурентами углеводам в одном, отдельно взятом приеме пищи, хотя бы потому, что так же могут выступать в качестве источников энергии. Поэтому идеальной будет такая ситуация, когда в одном приеме пищи, чем больше углеводов, тем меньше жиров, и чем больше жиров, тем меньше углеводов. Получается, что утром жиров поменьше, а вечером побольше, хотя, если честно, те 40-60 гр. жиров в сутки, которые у вас получились при расчете так и так распределятся по приемам пищи в достаточно малых количествах. Но все равно, принцип их распределения вы уже знаете.

Белки. С белками тоже интересная картина получается. С одной стороны, они не конкурируют с другими питательными веществами и, вроде бы, их можно спокойно распределять по приемам пищи в равных количествах. Но это с одной стороны. На другой чаше весов у нас то, что сами по себе белки для своего усвоения требуют в разы больше затрат энергии, чем те же жиры и углеводы. Это раз. А два, это то, что к вечеру скорость обмена веществ у нас падает, то есть наши энерготраты несколько уменьшаются. Отсюда вывод - прием белка в вечернее время способен поддерживать скорость обмена веществ на более высоком уровне. Это здорово! Кроме того, напомню, что белок - это строительный материал в нашем теле, а значит, потребность в нем так же возрастает после физических нагрузок, т.е. когда он требуется мышцам для восстановления. Поэтому небольшие порции белка в размере 15-30 гр могут присутствовать в меню сразу после физических занятий, в течение 30-40 минут после оных.

Так, ну для того, чтобы окончательно закрепить материал по распределению белков, жиров и углеводов давайте вместе набросаем примерное меню на день.

Итак, завтрак: углеводы и немного белка. Скорее всего, это каши, яичко, хлебушек и немного масла. Возможны и фрукты.

Второй завтрак: фрукты, ну может еще немного каких-нибудь углеводов.

Обед: Супчик нежирный, гарнир - макароны, крупы - это углеводы. Немного овощей. И мясо или рыбка в качестве белка.

Полдник: заканчиваем с углеводами, поэтому небольшой фруктик или что-то легкое.

Ужин: Белок в виде нежирного мяса, рыбы, творога и т.д. Овощные салаты с небольшим количеством растительных масел на гарнир.

Ну, понятно, что весь этот набор продуктов должен укладываться в необходимую калорийность и нужное количество белков, жиров и углеводов.

Очень надеюсь, что вы со всем разобрались и поняли, как составлять себе меню и следить за питанием. Еще раз вот только напомню, что по мере снижения веса не забывайте пересчитывать на калькуляторах необходимое количество калорий и переводить их в питательные вещества, т.е. в белки, жиры и углеводы. Помните одно простое правило: если мы хотим весить, например, 60 кг, то и питаться мы в итоге должны на эти самые 60 кг. А то бывает так, что кто-то хотчет весить 60, а питается на 100 кг, а потом еще и удивляется, а что это у него никак ничего не получается.

И второй момент - помните, что вы набрали лишние килограммы жира не за неделю, не за две, и даже не за месяц, согласны? Тогда почему у всех такое непреодолимое желание избавиться от них в короткие сроки? Вот смотрите - альпинисты медленно лезут в гору и так же медленно с нее спускаются, никто с гор не спрыгивает и бегом не сбегает, ибо знают, что это опасно. Помните, в данной ситуации похудение - это тот же альпинизм! Спускаемся со своего веса медленно и аккуратно, без срывов и болезненных падений, и будет вам счастье и похудение.

Конечно же, данное практическое руководство не в состоянии охватить все аспекты и нюансы похудения, он призвано лишь показать, с чего начать после прочтения материалов сайта и как начать применять прочитанное на практике.

Кроме того, здесь отражены только аспекты питания, но ведь есть же еще огромное количество вопросов касающихся не только правильного поступления энергии (калорий), но и правильного их расходования. Я имею ввиду занятия физкультурой. Что ж, добро пожаловать в раздел

Большинство профессионалов фитнеса склонны к дробному многоразовому питанию до 5-6 раз в день (в зависимости от пола/веса). В среднем время переваривания пищи - 2-3 часа, поэтому делайте такие промежутки и не перекусывайте между ними. Принцип частого и дробного питания скорее в том, что вы дольше не ощущаете чувства голода, порции становятся чуть меньше, поэтому не так сильно растягивают желудок.

В принципе, нет доказательств, что частые дробные приемы повышают метаболизм, и если вы можете питаться, например, только четыре раза в день, или три, то так и делайте! Мне лично комфортнее съедать 50 % рациона в первой половине дня.

● Завтрак: 7:00 - 400 ккал
● Ланч: 10:00 - 300 ккал
● Обед: 13:00 - 300 ккал
● Полдник: 16:00 - 300 ккал
● Ужин: 19:00 - 200 ккал.

Соответственно, для мужчин в два раза больше. Целесообразно добавить еще один прием пищи и есть с перерывом 2,5 часа.

Пример: рост - 171 см, вес - 54 кг, возраст - 23 года, уровень активности - 1,55 (высокая активность: интенсивные занятия 3-5 раз в неделю).

Для данного примера рассчитаем по формуле, о которой вы можете прочитать , показатель основного метаболизма:
655+ (9,6 X 54) + (1,8 X 171) - (4,7 X 23) = 655+518,4+307,8-108,1 =1373,1 ккал - основной метаболизм.
Далее умножим показатель основного метаболизма на фактор активности, ведь наша девушка из примера занимается 3-5 раз в неделю:
1,55*1373,1=2128 ккал - ровно столько калорий девушка должна съедать, чтобы поддерживать свой вес в стабильном состоянии.
Рассчитаем калорийность рациона девушки, если она хочет плавно похудеть. Для этого она должна добавить 20% дефицит калорий. Умножим калорийность питания на коэффициента 0,8, рассчитанный как (100%-20%)/100:
2128 * 0,8 = 1702 ккал - ровно столько калорий девушка должна съедать, чтобы плавно худеть.

ПРИМЕР МЕНЮ ДЛЯ ПЛАВНОГО ПОХУДЕНИЯ НА НЕДЕЛЮ:

при тренировках четыре раза в неделю, а также баланс калорий и пропорции белков-жиров-углеводов (далее БЖУ) по дням:

● 1 день
● 2 день
● 3 день - без дефицита калорий - 2100 ккал, БЖУ 30/20/50 (день тренировки: силовые + кардио);
● 4 день - с дефицитом 20 % калорий - 1700 ккал, БЖУ 30/20/50 (день отдыха);
● 5 день - с дефицитом 20 % калорий - 1700 ккал, БЖУ 30/20/50 (день тренировки: силовые + кардио);
● 6 день - с дефицитом 20 % калорий - 1700 ккал, БЖУ 30/20/50 (кросс-тренинг + долгая растяжка);
● 7 день - без дефицита калорий - 2100 ккал, БЖУ 30/20/50 (день отдыха).

РАЗБИВКА ПО ВРЕМЕНИ:

● Сутки с дефицитом 20% калорий (1700 ккал) в день тренировки (с 19:00 до 21:00):

07:00 - 450 ккал
10:00 - 400 ккал
12:30 - 400 ккал
17:00 - 350 ккал
21:00 - 100 ккал

● День с дефицитом 20% калорий (1700 ккал) в день отдыха:

07:30 - 450 ккал
10:00 - 400 ккал
12:30 - 300 ккал
15:30 - 300 ккал
18:30 - 250 ккал

● День без дефицита калорий (2100 ккал) в день тренировки:

07:00 - 500 ккал
09:30 - 300 ккал
12:00 - 500 ккал
14:30 - 350 ккал
17:30 - 350 ккал
21:00 - 100 ккал

● День отдыха с загрузкой + 20% калорий (2500 ккал):

Если вы худеете, то раз в неделю можно позволять себе загрузочный день, который может сыграть положительную роль в похудении и даже подстегнет метаболизм, так как организм ко всему привыкает - и к жесткой диете тоже. Но в день загрузки тоже не стоит перебарщивать: не ешьте более чем на 20% базовой величины.Для этого к калорийности для поддержания фигуры сделаем 20% прибавку калорий. Умножим калорийность питания на коэффициента 1,2, рассчитанный как (100%+20%)/100:

2100 *1,2 = 2520 ккал - ровно столько калорий девушка может себе позволить съесть девушка в загрузочный день.

Значит, в загрузочный день я могу позволить себе съесть около 2500 ккал, но не более.

08:00 - 700 ккал
11:00 - 400 ккал
14:00 - 700 ккал
17:00 - 400 ккал
19:00 - 300ккал

Мы показали вам полный пример того, как может схематично выглядеть распределение калорий и баланс белков, жиров и углеводов при правильном сбалансированном питании, нацеленном на похудение. В зависимости от ваших индивидуальных параметров (роста, веса и возраста) вы можете рассчитать свою систему, которая будет помогать вам воплотить ваши цели, при этом стабильно помогая вам худеть и не чувствовать постоянный голод. В следующей статье мы расскажем и покажем вам пример рациона питания в картинках.

Спасибо за внимание и будьте стройными!

высаливание : осаждение солями щелочных, щелочноземельных металлов (хлорид натрия, сульфат магния), сульфатом аммония; при этом не нарушается первичная структура белка;

осаждение : использование водоотнимающих веществ: спирт или ацетон при низких температурах (около –20 С).

При использовании этих методов белки лишаются гидратной оболочки и выпадают в осадок в растворе.

Денатурация - нарушение пространственной структуры белков (первичная структура молекулы сохраняется). Может быть обратимая (структура белка восстанавливается после устранения денатурирующего агента) или необратимая (пространственная структура молекулы не восстанавливается, например, при осаждении белков минеральными концентрированными кислотами, солями тяжелых металлов).

Методы разделения белков Отделение белков от низкомолекулярных примесей

Диализ

Используют специальную полимерную мембрану, которая имеет поры определенной величины. Малые молекулы (низкомолекулярные примеси) проходят через поры в мембране, а крупные (белки) задерживаются. Таким образом, белки отмывают от примесей.

Разделение белков по молекулярной массе

Гель-хроматография

Хроматографическую колонку заполняют гранулами геля (сефадекс), который имеет поры определенной величины. В колонку вносят смесь белков. Белки, размер которых меньше, чем размер пор сефадекса, задерживаются в колонке, так как «застревают» в порах, а остальные свободно выходят из колонки (рис. 2.1). Размер белка зависит от его молекулярной массы.

Рис. 2.1. Разделение белков методом гель-фильтрации

Ультрацентрифугирование

Этот метод основан на различной скорости седиментации (осаждения) белковых молекул в растворах с различным градиентом плотности (сахарозный буфер или хлорид цезия) (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Разделение белков методом ультрацентрифугирования

Электрофорез

Данный метод основан на различной скорости миграции белков и пептидов в электрическом поле в зависимости от заряда.

Носителями для электрофореза могут служить гели, ацетатцеллюлоза, агар. Разделяемые молекулы движутся в геле в зависимости от размера: те из них, которые имеют бóльшие размеры, будут задерживаться при прохождении через поры геля. Меньшие молекулы будут встречать меньшее сопротивление и, соответственно, двигаться быстрее. В результате, после проведения электрофореза, бóльшие молекулы будут находиться ближе к старту, чем меньшие (рис. 2.3).

Рис. 2.3 . Разделение белков методом электрофореза в геле

Методом электрофореза можно разделить белки и по молекулярной массе. Для этого используют электрофорез в ПААГ в присутствии додецилсульфата натрия (ДДS-Na) .

Выделение индивидуальных белков

Аффинная хроматография

Метод основан на способности белков прочно связываться с различными молекулами нековалентными связями. Используется для выделения и очистки ферментов, иммуноглобулинов, рецепторных белков.

Молекулы веществ (лиганды), с которыми специфически связываются определенные белки, ковалентно соединяют с частицами инертного вещества. Смесь белков вносят в колонку, и искомый белок прочно присоединяется к лиганду. Остальные белки свободно выходят из колонки. Задержанный белок затем можно вымыть из колонки с помощью буферного раствора, содержащего в свободном состоянии лиганд. Этот высокочувствительный метод позволяет выделить в чистом виде очень малые количества белка из клеточного экстракта, содержащего сотни других белков.

Изоэлектрофокусирование

Метод основан на различной величине ИЭТ белков. Белки разделяют методом электрофореза на пластине с амфолином (это вещество, у которого заранее сформирован градиент pH в диапазоне от 3 до 10). При электрофорезе белки разделяются в соответствии со значением их ИЭТ (в ИЭТ заряд белка будет равен нулю, и он не будет передвигаться в электрическом поле).

Двухмерный электрофорез

Представляет собой сочетание изоэлектрофокусирования и электрофореза с ДДС-Na. Проводят сначала электрофорез в горизонтальном направлении на пластине с амфолином. Белки разделяются в зависимости от заряда (ИЭТ). Затем обрабатывают пластину раствором ДДС-Na и проводят электрофорез в вертикальном направлении. Белки разделяются в зависимости от молекулярной массы.

Иммуноэлектрофорез (Вестерн-блот)

Аналитический метод, используемый для определения специфичных белков в образце (рис 2.4).

Выделение белков из биологического материала.

Разделение белков по молекулярной массе методом электрофореза в ПААГ с ДДС-Na.

Перенос белков с геля на полимерную пластину с целью облегчения дальнейших работ.

Обработка пластины раствором неспецифического белка для заполнения оставшихся пор.

Таким образом, после этого этапа получена пластинка, в порах которой содержатся разделенные белки, а пространство между ними заполнено неспецифическим белком. Теперь надо выявить, есть ли среди белков искомый, ответственный за какое-то заболевание. Для выявления используют обработку антителами. Под первичными антителами понимают антитела к искомому белку. Под вторичными антителами понимают антитела к первичным антителам. В состав вторичных антител вводят дополнительно специальную метку (т.н. молекулярный зонд), чтобы потом можно было визуализировать результаты. В качестве метки используются радиоактивный фосфат или фермент, прочно связанные с вторичным антителом. Связывание сначала с первичными, а затем с вторичными антителами преследует две цели: стандартизация метода и улучшение результатов.

Обработка раствором первичных антител  связывание происходит в том месте пластины, где есть антиген (искомый белок).

Удаление несвязавшихся антител (промывка).

Обработка раствором меченых вторичных антител для последующей проявки.

Удаление несвязавшихся вторичных антител (промывка).

Рис. 2.4 . Иммуноэлектрофорез (Вестерн-блот)

В случае присутствия искомого белка в биологическом материале – на пластинке появляется полоса, свидетельствующая о связывании этого белка с соответствующими антителами.

Здравствуйте, дорогие друзья! Расскажу, как правильно распределить белки, жиры и углеводы в дневном рационе. В здоровом питании важно не только выбор потребляемых продуктов и их количество. Полезно разбираться в вопросе, когда эти продукты лучше есть.

В разные часы тело человека исполняет разные биохимические процессы. Так, утром активность проявляют гормоны стресса, а ближе к вечеру на передовую выходят гормоны сна.

Белки, жиры и углеводы – наши базовые нутриенты – перерабатываются организмом по-разному. И во многом, назначение их различно. Давайте посмотрим, какому времени суток отдает предпочтение каждый нутриент.

На заметку! Я не раз писала, что мой рацион состоит из 5-6 небольших приемов пищи. Это наиболее оптимальный в большинстве случаев план, чтобы не перегружать пищеварительный тракт и не чувствовать голода.

Когда есть углеводы?

Углевод прежде всего выполняет энергетическую задачу. Это лучший нутриент для восстановления сил и это – калории. Утренние гормоны стресса стимулируют физическую активность, благодаря чему сжигание калорий более активное.

Отсюда следует, что львиную долю углеводов лучше есть в первой половине дня – это завтрак и обед. Углеводами являются каши, крупы, макароны, мучное, а также фрукты и овощи. Однако последние часто рекомендуют на полдник и ужин. Почему?

Продукты с большим количеством углеводов имеют много крахмала и клетчатки (крупы, картофель, бобовые и зерновые), поэтому их надо есть в первой половине дня. А овощи и фрукты – это в основном клетчатка и вода, поэтому калорий в них мало. Из можно на полдник или ужин.

Вывод: калорийные углеводы (в составе которых крахмал и клетчатка) лучше есть на завтрак, первый перекус и обед. Это зерновые, крупы, картофель, сладкое, мучное. Низкокалорийные углеводы, состоящие из клетчатки, можно есть и во второй половине дня. Это фрукты и овощи.

Когда есть жиры?

Жиры могут в некоторых случая стать заменой углеводу в качестве источника энергии. Но только в одном приеме пищи. Распределить жиры можно на протяжении всего дня. Поскольку для здорового функционирования этого нутриента не нужно слишком много, то жиры и так «разбегутся» понемногу на каждый прием.

Стоит учесть, если прием пищи высокоуглеводный, то жиров нужно есть меньше. Если же в блюде в основном белки – то можно добавить больше жиров.

Вывод: жиры могут стать единоразовой энергетической заменой углеводам. Если в блюде много углеводов, то жиров должно быть меньше. Если приём пищи – белковый, то можно увеличить количество жиров. Учитывая предпочтительное время для углеводов, получается, то утром жиров нужно меньше, а вечером – больше.

Когда есть белки?

Для переваривания белков требуется больше энергии, чем на углеводы и жиры. И, учитывая, что в вечернее время метаболизм у нас замедляется, белок будет очень кстати, чтобы поддерживать этот процесс на должном уровне.

Белок – это строительный материал, потребность в котором растет в конце дня, для восстановления мышц и обновления тканей.

Учитывая, что для переваривания белка нужны и жиры, и углеводы, целесообразно распределить эти нутриенты на все приемы пищи с приоритетом на ужин.

Вывод: белки нужно распределить на все приемы пищи, но в разных количествах. На протяжении всего дня с утра и к вечеру доля белковых продуктов должная расти, а углеводных — уменьшаться. Самым белковым приемом пищи будет ужин.

Время фруктов

В свежем виде фрукты лучше есть отдельно от основных приемомв пищи, то есть на перекус. А в дополнение к обеду или ужину – не лучший выбор. Это обяъсняется тем, что свежие фрукты вместе с другой едой задерживаются в тракте, начинается спиртовое брожение, затруднение переваривания.

Но фрукты, прошедшие термическую обработку, перевариваются вместе с другой едой без проблем. Так, если потушить, например, яблоки с мясом, то фруктовые кислоты при нагревании разрушатся.

Подводим итог

Для здорового рациона нужно правильно распределить белки, жиры и углеводы на приемы пищи в течение дня.

1. В первой половине дня (завтрак, перекус, обед) едим углеводы с небольшим добавлением белков и жиров. То есть крупы, бобовые, злаки, зерновые, фрукты и сладости.
2. Во второй половине дня вступают белки и клетчатка. Это нежирное мясо и рыба, молочная продукция, овощи.
3. На каждый прием пищи должна приходиться небольшая доля жиров.