Классификация по составу белковой молекулы

Белки по составу можно разделить на две группы: простые и сложные белки. Простые белки состоят только из аминокислотных остатков и не содержат других химических составляющих. Сложные белки, помимо полипептидных цепей, содержат другие химические компоненты.

Среди сложных белков различают металлопротеины, хромопротеины, фосфопротеины, гликопротеины, липопротеины

По выполняемым функциям белки можно разделить на структурные, питательные и запасные белки, сократительные, транспортные, каталитические, защитные, рецепторные, регуляторные и др.

Структурные белки

К структурным белкам относятся коллаген, эластин, кератин, фиброин. Белки принимают участие в формировании клеточных мембран

Питательные и запасные белки

Питательным белком является казеин, основная функция которого заключается в обеспечении растущего организма аминокислотами, фосфором и кальцием.

Сократительные белки

Сократительные белки обеспечивают работу мышц, движение жгутиков и ресничек у простейших, изменение формы клеток, перемещение органелл внутри клетки.

Транспортные белки

Гемоглобин является классическим примером транспортного белка.

Белки-ферменты

Почти все химические реакции, протекающие в организме, протекают при участии ферментов.

защитные белки

К этой группе относятся белки, защищающие организм от вторжения других организмов или предохраняющие его от повреждений. Иммуноглобулины, или антитела, способны распознавать проникшие в организм бактерии, вирусы или чужеродные белки, связываться с ними и способствовать их обезвреживанию.

Рецепторные белки

клетка способна получать сигналы извне благодаря наличию на ее поверхности специальных рецепторов, многие из которых являются белками.

Регуляторные белки

Белки, участвующие в управлении биологическими процессами, относят к регуляторным белкам. К ним принадлежат некоторые гормоны. Инсулин и глюкагон регулируют уровень глюкозы в крови.

(5) биологическая ценность белков. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Методы опредения биологической ценности белков. Аминокислотный скор. Усвоение белков.

чем ближе аминокислотный состав принимаемого пищевого белка к аминокислотному составу белков тела, тем выше его биологическая ценность. Следует, однако, отметить, что степень усвоения пищевого белка зависит также от эффективности его распада под влиянием ферментов желудочно-кишечного тракта.

Незаменимые

(валин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан, аргинин, гистидин)

Заменимые (синтезируемые в организме человека)

(глицин, аланин, пролин, серин, цистеин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, тирозин)

тирозин является заменимой аминокислотой только при условии достаточного поступления фенилаланина. Аргинин синтезируется в организме человека и считается заменимой аминокислотой, но в связи с некоторыми особенностями его метаболизма при определённых физиологических состояниях организма может быть приравнен к незаменимым. Гистидин также синтезируется в организме человека, но не всегда в достаточных количествах, потому должен поступать с пищей.

Биологическая ценность белков определяется двумя факторами: 1) аминокислотным составом и 2) перевариваемое количество белков в желудочно-кишечном тракте (например, белок шерсти, волос и перьев не может расщепляться пищеварительными ферментами).

скор аминокислотный— показатель биологической ценности белка, представляющий собой процентное отношение доли определенной незаменимой аминокислоты в общем содержании таких аминокислот в исследуемом белке к стандартному (рекомендуемому) значению этой доли.

сока под влиянием фермента пепсина, расщепляющего молекулу белка на довольно крупные осколки.

Соляная кислота выполняет важные функции: она активизирует образование пепсина из его неактивной формы, обеспечивает оптимум рН (необходимую кислотность) для работы этого фермента, изменяет структуру белка сходно с тем, как это происходит при варке пищи, что облегчает «работу» пепсина

(6)характеристика белков животного и растительного происхождения

Попадая в пищеварительный тракт, белки начинают перевариваться в кислой среде желудочного

Белки животного и растительного происхождения – это строительные вещества нашего организма. Растительные и животные белки нужны нашему организму не только для строительства, но и для выработки гормонов и как потенциальный источник энергии. Поступление в организм растительных и животных белков должно быть сбалансировано, но при этом нужно учитывать, что животные белки усваиваются организмом значительно лучше растительных.
Животные белки содержатся в продуктах животного происхождения — молоке, яйцах, мясе, рыбе и т. д. Эти белки являются полноценными. Биологическая ценность белков зависит от сбалансированности аминокислот, степени их перевариваемости и усвояемости. Наиболее ценными являются белки молока — лактоальбумины и лактоглобулины; белки мяса — актин, миозин. Менее ценными белками являются белки растительного происхождения, так как их незаменимые аминокислоты находятся в несбалансированном состоянии. Кроме того, белки растительных продуктов труднопереваримы, поскольку заключены в плотные оболочки из клетчатки, что препятствует действию на них пищеварительных ферментов. По физиологическим рекомендациям в пищевом рационе взрослого человека должно содержаться белков животного происхождения 55%, белков растительного происхождения — 45%. Усвояемость белков животного происхождения достигает 90% и выше, белков растительного происхождения — 60—80%.

(7)физико-химические и функционально-технологические свойства белков

Амфотерные свойства (являются амфотерными полиэлектролитами)

Набухание белков (растворению белков предшествует процесс набухания.

-набухание происходит из-за проникания воды в полимер, которая раздвигают звенья цепей полимера. Полимер увеличивает массу и объем.

-расстояние межд молекулами увеличивается и макромолекулы отрываются от общей массы и переходят в слой низкомолекулярной жидкости

-молекулы равномерно распределяются по всему объему системы, образуя гомогенный раствор.

Набухание сопровождается поглощением воды.

Денатурация-изменение конфигурации молекулы белка, приводящее к потере белком природных свойств

Пенообразование-белки образуют эмульсии (суфле, зефир, пастила)

Меланоидинообразование-процесс взаимодействия аминосоединений с веществами, содержащими карбонильную группу. Это окислительно-восстановительный процесс, который складывается из параллельно идущих реакций

(8)изменение белков при хранении продукта

Распад белков начинается с гидролиза полипептидов и образования аминокислот. Аминокислоты подвергаются дезаменированию с образованием свободного аммиака, кетокислот.

При декарбоксилировании аминокислот накапливаются биогенные амины, многие из них токсичны.

При длительном хранении продуктов белки могут вступать в реакцию меланоидинообразования с образованием темноокрашенных продуктов.

(9) белки в питании человека.рекомендуемые нормы белков. Проблема белкового дефицита.

Белки составляют 15-20% массы тела Человека.

Суточная потребность в белке составляет в среднем 90-100 г.

Если организм длительное время будет испытывать недостаточное поступление белка или белки пищи будут обладать низкой биологической ценностью, то это чревато развитием серьёзных заболеваний. Возникает снижение массы тела, замедление интенсивности роста и психического развития детей, ослабление иммунитета. Серьёзно нарушаются функции печени, поджелудочной железы, кроветворных органов.

(10)ферменты. Технологические и биологические функции

Ферменты-высокоспецифические белки, обладающие каталитической активностью. Ферменты представляют собой простые и сложные белки. Белковая часть-апофермент, небелковая кофактор. Основная рабочая сила фермента – активный центр (комбинация аминокислот в молекуле фермента)

Ферменты делят на 6 классов:

-оксидоредуктазы (катализируют окислительно-восстановительные реакции)

-трансферазы (межмолекулярный перенос различных хим групп)

-гидролазы (катализируют процессы гидролитического расщепления внутримолекулярных связей)

- лиазы (катализируют реакции негидролитического распада веществ и присоединение групп по двойным связям или отщеплением групп с образованием двойных связей)

-изомеразы (участвуют в реакциях изомеризации)

-лиазы (ускоряют реакции синтеза новых связей)

Ферменты обладают всеми свойствами катализаторов:

-остаются неизменными после реакции, работают в ничтожно малых концентрациях, повышают скорость химической реакции.

-Так же ферменты термолабильны (работают в определенном интервале температур)

-Работают активны в узком интервале рН (6-8)

-Обладают высокой специфичностью действия (катализирует определенные субстраты)

-обладает Высокой каталитической активностью

11) Углеводы роль угл в птании. Классификация. Моносахариды и их произв. Ди и поли сахариды

Углево́ды (сахара́, сахариды) — органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Название класса соединений происходит от слов «гидраты углерода», оно было впервые предложено К. Шмидтом в 1844 году. Появление такого названия связано с тем, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой C_x(H₂O)_y, формально являясь соединениями углерода и воды.Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира, составляя (по массе) основную часть органического вещества на Земле. Источником углеводов для всех живых организмов является процесс фотосинтеза, осуществляемый растениями.

Простые и сложные.Все углеводы состоят из отдельных «единиц», которыми являются сахариды. По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на две группы: простые и сложные. Углеводы, содержащие одну единицу, называются моносахариды, две единицы – дисахариды,, а более десяти — полисахариды. Моносахариды быстро повышают содержание сахара в крови, и обладают высоким гликемическим индексом, поэтому их ещё называют быстрыми углеводами. Они легко растворяются в воде и синтезируются в зелёных растениях. Углеводы, состоящие из 3 или более единиц, называются сложными. Продукты, богатые медленными углеводами, постепенно повышают содержание глюкозы и имеют низкий гликемический индекс, поэтому их ещё называют медленными углеводами.

Моносахари́ды — простейшие углеводы, не гидролизующиеся с образованием более простых углеводов — обычно представляют собой бесцветные, легко растворимые в воде, плохо — в спирте и совсем нерастворимые в эфире, твёрдые прозрачные органические соединения, одна из основных групп углеводов, самая простая форма сахараМоносахариды — стандартные блоки, из которых синтезируются дисахариды, Природные полисахариды служат основными источниками моносахаридов.

Дисахари́ды — сложные органические соединения, одна из основных групп углеводов, при гидролизе каждая молекула распадается на две молекулы моносахаридов, являются частным случаем олигосахаридов. По строению дисахариды представляют собой гликозиды, в которых две молекулы моносахаридов соединены друг с другом гликозидной связью, образованной в результате взаимодействия гидроксильных групп. В зависимости от строения дисахариды делятся на две группы: восстанавливающие и невосстанавливающие.

Полисахари́ды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридовПолисахариды необходимы для жизнедеятельности животных и растительных организмов. Это один из основных источников энергии организма, образующейся в результате обмена веществ. Полисахариды принимают участие в иммунных процессах, обеспечивают сцепление клеток в тканях, являются основной массой органического вещества в биосфере.

12) Неусвояемые углеводы(целуллоза,пектиновая вещ-ва, Гимицеллулоза.)их роль в питании.

Основными неусвояемыми углеводами являются так называемые «пищевые волокна» - смесь различных структурных полисахаридов растительных клеток – целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ, лигнина, а также неструктурных полисахаридов, встречающихся в натуральном виде в продуктах питания, - камедей, слизей, а также полисахаридов, используемых в качестве пищевых добавок.

Целлюлоза – основной структурный компонент оболочки растительной клетки. Основное ее физиологическое действие – это способность связывать воду (до 0,4 г воды на 1 г клетчатки).

Гемицеллюлозы – полисахариды клеточной оболочки, состоящие из полимеров глюкозы и других гексоз. Они способны также удерживать воду и связывать катионы.

Пектиновые вещества – гликаногалактуронаны - входят в число основных компонентов растений и водорослей Одним из важнейших свойств пектиновых веществ является комплексообразующая способность, основанная на взаимодействии молекулы пектина с ионами тяжелых металлов и радионуклидов. Это дает основание рекомендовать пектин для включения в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами, и имеющих контакт с тяжелыми металлами. Профилактическая норма пектина составляет 2-4 г в сутки; для лиц, работающих в неблагоприятных условиях, составляет 8-10 г в сутки.

Пектин обладает лечебными свойствами и применяется при расстройствах пищеварительного тракта,уменьшает потерю воды организмом, сокращает свертывание крови, связывает многие яды, замедляет выделение из организма аскорбиновой кислоты, инсулина, антибиотиков, снижает содержание холестерина в крови, влияет на обмен желчных кислот, обладает анафилактическим действием, обуславливает пролонгированное действие многих лекарственных веществ. Большая часть пектинов не переваривается и не всасывается организмом, а выводится из него вместе с вредными веществами. Пектины улучшают пищеварение, снижают процессы гниения в кишечнике и выводят ядовитые продукты обмена, образующиеся в самом организме; способствуют выработке в кишечнике витаминов группы В, особенно В12, жизнедеятельности и росту полезных микроорганизмов в кишечнике, выведению излишнего количества холестерина.

13)Превращение углеводах в технологических процессах. Кислотный и ферментативный гидролиз ди- и полисахаридов.Меланоединообразование и карамелизация.

Меланоидинообразование. взаимодействие восстанавливающих с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию темно-окрашенных продуктов - меланоидннов. Характерные ее признаки - потемнение продукта в результате образования трудно- или нерастворимых в воде темно-окрашенных соединений, снижение содержания редуцирующих Сахаров и азота аминных групп, появление ароматообразующих веществ. Меланоидинообразование - окислительно-восстановительный процесс, который представляет собой совокупность последовательно и параллельно идущих реакций. Скорость и глубина меланоидинообразования зависит от состава взаимодействующих продуктов, соотношения отдельных компонентов, рН среды, температуры, влажности.

Наиболее интенсивно меланоидинообразование протекает в нейтральной и щелочной средах, легче проходит в концентрированных растворах, тормозится NaHSOa, H2SO4, Н2О2 и некоторыми другими соединениями. Образующиеся в ходе меланоидинооб-разования карбонилсодержащие соединения (фурфурол, оксиметилфурфурол, ацетальдегид, изовале-риановый альдегид, диацетил и др.) принимают участие в формировании аромата и в какой-то степени вкуса готовых продуктов.Реакция меланоидинообразования играет большую роль в процессах, происходящих при переработке пищевого сырья, и существенно влияет на качество готовых продуктов. Особенно интенсивно идут эти процессы при повышенных температурах (выпечка хлеба, сушка овощей, фруктов, получение сухого молока и т. д.).

Карамелизация Сахаров. Нагревание моно- и дисахаров при температуре 100 °С и выше приводит к изменению их химического состава, повышается цветность продуктов, увеличивается содержание редуцированных веществ. Глубина этих процессов, а следовательно, и состав образующихся веществ зависит от состава Сахаров, их концентрации, степени и продолжительности теплового воздействия, рН среды, присутствия примесей. В пищевой промышленности особое значение имеет карамелизация сахарозы, глюкозы и фруктозы. Особенно чувствительна к нагреванию фруктоза, поэтому карамелизация ее протекает в 6-7 раз быстрее, чем глюкозы. Основной углеводный компонент кондитерских изделий - сахароза, при нагревании в ходе технологического' процесса в слабокислой или нейтральной среде подвергайся частичной инверсии с образованием глюкозы и фруктозы, которое претерпевают дальнейшие превращения. При изготовлении кондитерских изделий, например карамели, температуре воздействия подвергаются высококонцентрированные растворы Сахаров (до 80 %), поэтому основными продуктами карамелмзации являются ангидриды и продукты их конденсации.