Proteiny
Co jsou proteiny:
Proteiny jsou esenciálními živinami lidského organismu, které se skládají z biologických makromolekul tvořených jedním nebo více řetězci aminokyselin.
Více než polovina suché hmotnosti buněk všech živých bytostí se skládá z bílkovin, biologických makromolekul, které mají zásadní význam.
Tyto makromolekuly se hojně nacházejí v krmivech pro zvířata.
Proteinová kompozice
Složení a další vlastnosti proteinů jsou předmětem biochemie, což je subdisciplína biologie.
Složení proteinů má uhlík, vodík, dusík a kyslík a téměř ve všech je přítomna i síra . Mohou být také přítomny prvky jako železo, zinek a měď .
Proteiny jsou v podstatě složeny ze sady aminokyselin, které jsou kovalentně spojeny dohromady.
Dlouhý řetězec aminokyselin je polypeptid .
Takové vazby mezi aminokyselinami se nazývají peptidové vazby .
Peptidové vazby se vyskytují jako reakce mezi aminovou skupinou (organickou sloučeninou odvozenou od amoniaku) od jedné aminokyseliny a karboxylové skupiny (složka karboxylových kyselin) od druhé.
C = uhlík; H = vodík; O = kyslík; N = dusík; R = R skupina nebo postranní řetězec (identita aminokyseliny).
Existuje 20 aminokyselin, které mohou různými způsoby kombinovat různé typy proteinů.
Další informace o aminokyselinách.
Typy proteinů
Proteiny lze rozdělit do dvou skupin s ohledem na úlohu, kterou hrají v těle: dynamické proteiny a strukturální proteiny.
Dynamické proteiny
Dynamické proteiny mají za úkol chránit organismus, transportovat látky, katalyzovat reakce a kontrolovat metabolismus.
Strukturální proteiny
Strukturální proteiny mají hlavní funkci tvorby struktury buněk a tkání těla.
Klasifikace proteinů
Klasifikace proteinů se liší podle hlavního faktoru, který je zohledněn.
Klasifikace složení
Pokud je předmětem studia složení proteinů, lze je rozdělit do dvou skupin:
- Jednoduché proteiny : ty, které během hydrolýzy uvolňují pouze aminokyseliny.
- Konjugované proteiny jsou proteiny, které během hydrolýzy uvolňují aminokyseliny a nepeptidový radikál.
Klasifikace počtu polypeptidových řetězců
Co se týče počtu polypeptidových řetězců, proteiny mohou být klasifikovány jako:
- Monomerní proteiny : jsou proteiny, které mají pouze polypeptidový řetězec.
- Oligomerní proteiny : jsou proteiny tvořené více než jedním polypeptidovým řetězcem.
Klasifikace podle formy
Co se týče formy, proteiny lze rozdělit do dvou typů:
- Vláknité proteiny: Ve vláknitých proteinech se polypeptidové řetězce navíjejí jako lano. Jednou z vlastností vláknitých proteinů je, že nejsou rozpustné ve vodných roztocích. Kromě toho jsou zodpovědné za sílu a pružnost struktur, ve kterých jsou přítomny. Příklady vláknitých proteinů : keratin, kolagen
- Globulární proteiny: Polypeptidové řetězce globulárních proteinů se ohýbají v přibližně kulovém nebo globulárním tvaru, což je činí podobnými glóbu. Globulární proteiny jsou obecně rozpustné ve vodných roztocích. Příklady globulárních proteinů : hemoglobin, enzymy.
Obrazy vláknitého proteinu a globulárního proteinu
Další informace o hemoglobinu a enzymu.
Struktura proteinů
Pokud jde o strukturu molekuly proteinu, podívejte se, jak může být klasifikována:
Primární struktura
Primární struktura je stanovena geneticky. Jedná se o nejjednodušší strukturu všech, kde jsou aminokyseliny uspořádány lineárním způsobem.
Sekundární struktura
Aby byla struktura proteinu sekundární, musí mít primární struktura kovalentně vázané aminokyseliny. Molekuly tak mohou projít rotací a nakonec se mohou vzájemně ovlivňovat třemi způsoby:
- Alpha-helix : Helikální forma se odehrává, když dochází k vodíkovým vazbám mezi aminokyselinami.
- Beta-listy : když se vyskytují vodíkové vazby mezi aminokyselinami a následná tvorba listové a tuhé struktury.
- Vazby : jsou nepravidelné struktury v jádře a jejich tvorba probíhá mimo skládání proteinu.
Terciální struktura
K tomu dochází, když je rozložení sekundární struktury uspořádáno v trojrozměrném prostoru.
Kvartérní struktura
Tato struktura se uskutečňuje prostřednictvím interakce mezi polypeptidovými řetězci, které jsou identické nebo ne, které spolu tvoří a tvoří unikátní trojrozměrnou strukturu.
Funkce proteinů
Proteiny hrají v těle klíčovou roli. Jsou základem materiálu, který tvoří orgány a tkáně, jakož i základ tvorby kostí, vlasů, zubů atd.
Funkce proteinu se liší podle jeho formy a struktury. Prakticky všechny funkce buněk musí být zprostředkovány proteiny.
Podívejte se na některé z hlavních funkcí proteinů.
- Struktura buněk.
- Působí jako enzymy a tím urychluje chemické reakce.
- Transportní molekuly a ionty.
- Skladujte látky.
- Pomáhejte pohybu buněk a tkání.
- Vybudujte a opravte tkáně a svaly.
- Podílet se na regulaci genů.
- Způsobení svalové kontrakce působením dvou typů proteinů: myosinu a aktinu .
- Bránit organismus (protilátky jsou typy proteinů).
- Nést kyslík (hemoglobin je bílkovina, která nese kyslík přes tělo).
- Poskytují energii.
- Zákon o regulaci metabolismu ve formě hormonů.
Charakteristika proteinů
Jednou z hlavních vlastností proteinů je označená denaturační kapacita. Denaturace spočívá v nevratné změně vlastností proteinů, když jsou zahřívány nebo míchány.
Co se týče lidského těla, je to druhá největší složka organismu a pak pouze voda.
Vlastnosti bílkovin se liší podle původu: živočišný původ má vyšší biologickou hodnotu; jsou považovány za kompletní proteiny se všemi esenciálními aminokyselinami v ideálním množství a proporcích.
Bílkoviny a potraviny
Při požití potravy je využití bílkovin v našem organismu trávením.
Při štěpení jsou proteiny vystaveny kyselině a hydrolýza a dochází tak k jejich denaturaci .
Když jsou vystaveny nadměrnému teplu a míchání, sekundární a terciární struktury podléhají nevratným změnám, a tím ztrácejí své vlastnosti. Z tohoto důvodu některé potraviny ztratí svou nutriční sílu, když jsou vařeny.
Bílkoviny mohou být živočišného původu a rostlinného původu.
Znát hlavní vlastnosti těchto proteinů.
Živočišné proteiny | Rostlinné proteiny |
---|---|
Mají vysokou biologickou hodnotu. Jsou to kompletní proteiny se všemi esenciálními aminokyselinami v ideálním množství a proporcích. | Mají nízkou biologickou hodnotu, to znamená, že množství esenciálních aminokyselin je nižší. |
Ve srovnání s rostlinnými proteiny mají vyšší množství dusíku. | Ve srovnání s živočišnými proteiny představují větší množství aminokyseliny argininu, což způsobuje vyšší účinnost imunitního systému. |
Jsou bohaté na vápník, železo, vitamin B12 a zinek. | Jsou bohaté na sacharidy a vitamíny. |
Mají spoustu škodlivého tuku. | Nemají žádný škodlivý tuk. |
Mají málo vláken. | Jsou bohaté na vlákninu. |
Potraviny s vysokým obsahem živočišných bílkovin
Podívejte se na seznam příkladů proteinových potravin živočišného původu.
- Tuňák
- Krevety
- Červené maso
- Kuře
- Vejce
- Peru
- Vepřové
- Jogurt
Potraviny bohaté na rostlinné bílkoviny
Podívejte se na seznam příkladů proteinových potravin rostlinného původu.
- Mandle
- Arašídy
- Hnědá rýže
- Oves
- Brokolice
- Hrách
- Špenát
- Vařené fazole
- Čočka
Mezi potraviny rostlinného původu existují také některé druhy ovoce bohaté na bílkoviny :
- Avokádo
- Prune
- Banán
- Sušené meruňky
- Obr
- Malina
- Guava
- Jaboticaba
- Jaca
- Oranžová
- Meloun
- Rozinky
Trávení proteinů
Proces trávení bílkovin začíná v žaludku. V něm obsažená kyselina chlorovodíková iniciuje proces denaturací proteinů, tj. Zničením vodíkových vazeb jejich struktury.
Potom proteolytické řetězce ztrácejí svůj tvar a jsou vystaveny působení enzymů. V tomto okamžiku enzym pepsin způsobuje, že se proteiny transformují na menší molekuly, to znamená, že pepsin způsobuje částečnou degradaci proteinu a hydrolyzuje peptidové vazby.
Druhá fáze štěpení proteinu se vyskytuje v tenkém střevě. V něm jsou proteiny vystaveny působení pankreatických enzymů. Poté jsou peptidy a aminokyseliny absorbovány a odvezeny do jater.
Enzymy podílející se na štěpení proteinů
Procento proteinů uvolňovaných tělem ve formě výkalů odpovídá přibližně 1% požitého množství.
Syntéza proteinu
Syntéza proteinů je proces určený DNA, ve kterém biologické buňky generují nové proteiny. K tomu dochází ve všech buňkách těla.
Během procesu dochází k transkripci DNA zprostředkující RNA a poté translaci této informace ribozomy a transportérem RNA, který nese aminokyseliny.
Aminokyselinová sekvence určuje tvorbu proteinu.
Syntéza proteinů je rozdělena do tří fází: transkripce, translace a aktivace aminokyselin .
Více informací o RNA.
Přepis
V transkripční fázi transkribuje messenger RNA (mRNA) cistronovou zprávu (část DNA).
Enzym RNA polymerázy se váže na enzymový komplex. Dvojitá spirála je odhozena a tím jsou zničeny vodíkové vazby, které váží základny řetězů.
Poté začíná proces syntézy molekuly mRNA. Během tohoto procesu dochází k propojení mezi základnami:
- DNA adenin s mRNA mRNA.
- DNA thymin s mRNA adeninem.
- DNA cytosin s mRNA guaninem a tak dále.
Na konci se molekula mRNA oddělí od řetězce DNA (který má opět vodíkové vazby) a dvojitá šroubovice je obnovena.
Před opuštěním jádra je RNA vyzrálá nebo zpracována. Některé jeho části jsou odstraněny a ty, které zůstanou, navazují vazby mezi nimi a tvoří zralou RNA.
Tato RNA má kódování aminokyselin a může přecházet do cytoplazmy, která je součástí buňky, kde dojde k translační fázi.
Překlad
V této fázi vznikají proteiny.
Fáze translace probíhá v cytoplazmě buňky a sestává z procesu, kde je zpráva přítomná v mRNA dekódována v ribozomu.
Aktivace aminokyselin
Během translačního procesu vstupuje do scény RNA Nosič (RNAt). Je tedy určen, protože má funkci transportu aminokyselin z cytoplazmy do ribozomů.
Aminokyseliny jsou pak aktivovány určitými enzymy, které se vážou na tRNA, což vede ke vzniku komplexu aa-RNAt.
Proteinová elektroforéza
Proteinová elektroforéza je vyšetření, které spočívá v separaci proteinů v moči (bílkovinách moči) nebo v krevním séru (sérové proteiny).
Jedná se o vyšetření, které slouží k detekci nepřítomnosti, snížení nebo zvýšení proteinů, stejně jako k detekci přítomnosti abnormálních proteinů. Tento test pomáhá při diagnostice nemocí, které ovlivňují absorpci, ztrátu a produkci proteinů.
Nepravidelné množství proteinu může indikovat například problémy s ledvinami, diabetes, autoimunitní onemocnění a rakovinu.
Měření množství celkových proteinů může také indikovat nutriční stav jedince.
Přebytek bílkovin v těle
Příjem bílkovin by měl být mírný, protože nadměrné množství může mít za následek zdravotní problémy. Organismus, který má nadměrné množství bílkovin, může utrpět poškození ledvin (jako jsou kameny) a vyvinout nemoci jako arterioskleróza a osteoporóza, zvýšení hmotnosti a problémy v játrech.
Z tohoto důvodu je nutné být velmi opatrní, aby se postupovalo podle tzv. "Proteinové stravy" (dieta založená na potravinách, které jsou dobrými zdroji bílkovin), protože spotřeba nemůže být přehnaná.
Malý protein v těle
Pokud je na jedné straně nadměrné množství bílkovin v těle škodlivé pro tělo, velmi nízké množství je také škodlivé.
Jedním z účinků způsobených nízkým obsahem bílkovin v těle je například atrofie části centrálního nervového systému.
Kromě toho může jedinec také uvádět snížení hmotnosti, neustálý pocit únavy, svalové bolesti, problémy s hojením, ztrátu vlasů atd.
RSS kanály
Svalové proteiny
Spotřeba potravin bohatých na bílkoviny má zásadní význam pro ty, kteří vykonávají s cílem získat svalovou hmotu.
Během cvičení na váze dochází k rozpadu bílkovin ve svalové tkáni. K opravě těchto tkání dojde, tělo bude hledat existující dietní proteiny.
Z tohoto důvodu je nezbytné, aby jedinec, který vykonává a chce dosáhnout určitého růstu svalů, pravidelně po celý den konzumoval potraviny bohaté na bílkoviny.
Někteří lidé se obracejí k používání proteinových doplňků, které doplňují doporučený denní příjem.
Toto použití však musí být doprovázeno odborníkem na výživu, který bude mimo jiné brát v úvahu stravovací návyky, životní styl a sportovní praktiky dané osoby.
Alergie na bílkoviny kravského mléka
Alergie na protein kravského mléka, známá také jako APLV, je považována za nejčastější alergii na potraviny. Odhaduje se, že 2, 2% dětí představuje APLV v prvních letech života.
Jedná se o alergickou reakci, kterou tělo nemá jen při styku s kravským mlékem, ale také při kontaktu s jeho deriváty.
Tato reakce se může projevit třemi různými způsoby: zprostředkovaným IgE, ne IgE zprostředkovaným nebo smíšeným .
Zkontrolujte níže některé charakteristiky každé z forem manifestace:
Zprostředkovaný IgE | Žádné zprostředkované IgE | Smíšené |
---|---|---|
Tělo produkuje specifické protilátky proti IgE (Imunoglubuliny E) pro boj proti mléčným proteinům. | Alergická reakce není vyvolána produkcí specifických IgE protilátek, ale produkcí zánětlivých buněk . | Alergická reakce je vyvolána jak produkcí IgE protilátek, tak dalšími buňkami v těle. |
Reakce se objevují okamžitě, dokonce i po kontaktu s mlékem nebo jeho deriváty. | Reakce se mohou objevit hodiny nebo dny po kontaktu s kravským mlékem nebo jeho deriváty. | Reakce mohou nastat bezprostředně po kontaktu s kravským mlékem nebo jeho deriváty nebo mnohem později . |
Hlavní symptomy: zvracení, červené plaky, které způsobují svědění v těle, dýchací potíže, otok a rty, průjem a anafylaktický šok. | Hlavní symptomy: zvracení, uvízlé střevo, průjem (někdy s hlenem nebo krví), křeče a zánět střev. | Hlavní symptomy: suchá kůže, s odlupováním (případně s rány), průjmem, zvracením, žaludkem a / nebo zánětem jícnu, bolestí břicha a refluxem. |