Kaikki solut kehittyvät, kasvavat ja uudistuvat proteiinin - monimutkaisen orgaanisen aineen, kaikkien biokemiallisten reaktioiden katalysaattorin, ansiosta. DNA: n tila, hemoglobiinin kulkeutuminen, rasvojen hajoaminen ei ole täydellinen luettelo tämän aineen jatkuvista toiminnoista koko elämän ajan. Proteiinien rooli on valtava, erittäin tärkeä ja vaatii tarkkaa huomiota..
- Mikä on proteiini
- Mikä on proteiini
- Proteiini toimii kehossa
- Oireita proteiinin puutteesta kehossa
- Kuinka paljon proteiinia tarvitset sulatettavaksi
- Korkea proteiinipitoisuus elintarvikkeissa
- Proteiinisuhde elintarvikkeissa
- Proteiiniaminohapot
- Mihin proteiinin puute elimistössä johtaa?
- Kun proteiini vahingoittaa kehoa
Mikä on proteiini
Proteiinit (proteiinit / polypeptidit) ovat orgaanisia aineita, luonnollisia polymeerejä, jotka sisältävät 20 sidottua aminohappoa. Yhdistelmät tarjoavat monia näkymiä. Keho selviytyy kahdentoista välttämättömän aminohapon synteesistä itse.
Keho ei voi syntetisoida kahdeksaa kahdeksasta proteiinissa olevasta välttämättömästä aminohaposta; ne saadaan ruoasta. Valiini, leusiini, isoleusiini, metioniini, tryptofaani, lysiini, treoniini, fenyylialaniini ovat tärkeitä elämälle..
Mikä on proteiini
Erota eläin ja kasvi (alkuperän mukaan). Edellyttää kahden tyyppistä käyttöä.
Eläin:
- Liha;
- Kala;
- Maitotuotteet;
- Munat.
Munanvalkuainen imeytyy elimistöön helposti ja melkein kokonaan (90-92%). Fermentoitujen maitotuotteiden proteiinit ovat hieman huonommat (jopa 90%). Tuoreen täysmaidon proteiinit imeytyvät vielä vähemmän (jopa 80%).
Naudanlihan ja kalan arvo välttämättömien aminohappojen parhaassa yhdistelmässä.
Vihannes:
- Vilja, vilja;
- Palkokasvit;
- Soija;
- Pähkinät;
- Hedelmät.
Soijapapuilla, rypsi- ja puuvillansiemenillä on hyvä aminohapposuhde keholle. Viljoissa tämä suhde on heikompi..
Ei ole tuotetta, jolla olisi täydellinen aminohapposuhde. Oikea ravinto sisältää eläin- ja kasviproteiinien yhdistelmän.
Ravitsemuksen perusta "sääntöjen mukaan" on eläinproteiini. Se sisältää runsaasti välttämättömiä aminohappoja ja varmistaa kasviproteiinin hyvän imeytymisen.
Proteiini toimii kehossa
Se on kudossoluissa ja sillä on monia toimintoja:
- Suojaava. Immuunijärjestelmän toiminta on vieraiden aineiden neutralisointi. Vasta-aineita tuotetaan.
- Kuljetus. Erilaisten aineiden, esimerkiksi hemoglobiinin (hapensyöttö) tarjonta.
- Sääntely. Hormonaalisen tason ylläpitäminen.
- Moottori. Kaikentyyppiset liikkeet tarjoavat aktiinia ja myosiinia.
- Muovi. Sidekudoksen tilaa kontrolloi kollageenipitoisuus.
- Katalyyttinen. On katalysaattori ja nopeuttaa kaikkien biokemiallisten reaktioiden kulkemista.
- Geenitietojen (DNA- ja RNA-molekyylit) varastointi ja siirto.
- Energia. Toimittaa koko keholle energiaa.
Toiset tarjoavat hengitystä, ovat vastuussa ruoansulatuksesta ja säätelevät aineenvaihduntaa. Valoherkkä proteiini rodopsiini on vastuussa visuaalisesta toiminnasta.
Verisuonet sisältävät elastiinia, minkä ansiosta ne toimivat täydellisesti. Proteiinifibrinogeeni tarjoaa veren hyytymistä.
Oireita proteiinin puutteesta kehossa
Proteiinipuutos on melko yleistä nykyajan väärän ruokavalion ja hyperaktiivisen elämäntavan tapauksessa. Lievässä muodossa se ilmaistaan säännöllisenä väsymyksenä ja suorituskyvyn heikkenemisenä. Riittämättömien määrien lisääntyessä keho viestii oireiden kautta:
- Yleinen heikkous ja huimaus. Mielialan ja aktiivisuuden heikkeneminen, lihasväsymyksen ilmaantuminen ilman suurta fyysistä rasitusta, heikko liikkeen koordinointi, huomion ja muistin heikkeneminen.
- Päänsärky ja huono uni. Unettomuuden ja ahdistuksen ilmaantuminen osoittaa serotoniinin puutetta.
- Usein mielialan vaihtelut, pahoinvointi. Entsyymien ja hormonien puute aiheuttaa hermoston ehtymisen: ärtyneisyys mistä tahansa syystä, kohtuuton aggressiivisuus, henkinen inkontinenssi.
- Kalpea iho, ihottumat. Raudaa sisältävän proteiinin puuttuessa kehittyy anemia, jonka oireita ovat ihon kuivuminen ja kalpeus, limakalvot.
- Raajojen turvotus. Alhainen proteiinipitoisuus veriplasmassa häiritsee vesi-suolatasapainoa. Ihonalainen rasva varastoi nestettä nilkoihin ja nilkoihin.
- Heikko haavojen ja hankausten paraneminen. Solujen uusiutumista estetään "rakennusmateriaalin" puutteen vuoksi.
- Hauras ja hiustenlähtö, kynsien hauraus. Kuivan ihon aiheuttama hilse, kynsilevyn hilseily ja halkeilu ovat kehon yleisin signaali proteiinin puutteesta. Hiukset ja kynnet kasvavat jatkuvasti ja reagoivat välittömästi kasvua ja hyvinvointia edistävien aineiden puutteeseen.
- Kohtuuton laihtuminen. Kilogrammien katoaminen ilman näkyvää syytä johtuu kehon tarpeesta kompensoida lihasmassasta johtuvaa proteiinin puutetta.
- Sydämen ja verisuonten vajaatoiminta, hengenahdistus. Myös hengityselinten, ruoansulatuskanavan ja urogenitaalisten järjestelmien työ heikkenee. Hengenahdistus ilman fyysistä rasitusta, yskä ilman vilustumista ja virussairauksia.
Tämänkaltaisten oireiden ilmaantuessa sinun on heti muutettava ruokavalio ja laatu, tarkistettava elämäntapasi, jos se pahenee, ota yhteys lääkäriin.
Kuinka paljon proteiinia tarvitset sulatettavaksi
Päivittäinen kulutusaste riippuu iästä, sukupuolesta, työn tyypistä. Normien tiedot on esitetty taulukossa (alla) ja ne on laskettu normaalipainolle.
Proteiinin saantia ei tarvitse jakaa useita kertoja. Jokainen määrittää itselleen sopivan muodon, tärkeintä on ylläpitää päivittäistä kulutusastetta.
| Työvoima + |
käyttää stressiä
Korkea proteiinipitoisuus elintarvikkeissa
Tunnustetut proteiinia sisältävät elintarvikkeet:
- Siipikarjanliha. Sisältö 17 ÷ 22 g (per 100 g);
- Muu liha: 15 ÷ 20 g;
- Kala: 14 ÷ 20 g;
- Kalaravintolat: 15 ÷ 18 g;
- Palkokasvit: 20 ÷ 25 g;
- Mahdolliset mutterit: 15 ÷ 30 g;
- Munat: 12 g;
- Kovat juustot: 25 ÷ 27 g;
- Raejuusto: 14 ÷ 18 g;
- Vilja: 8 ÷ 12 g;
Kaikenlaisesta lihasta naudanliha on ensimmäisellä sijalla siipikarjan sisällön suhteen: 18,9 g. Sen jälkeen sianliha: 16,4 g, karitsa: 16,2 g.
Kalmari ja katkarapu lyijy äyriäisissä: 18,0 g.
Rikkain kalan proteiini on lohi: 21,8 g, sitten vaaleanpunainen lohi: 21 g, kuha: 19 g, makrilli: 18 g, silli: 17,6 g ja turska: 17,5 g.
Maitotuotteista kefiiri ja hapankerma ovat vakaasti paikoillaan: 3,0 g, sitten maito: 2,8 g.
Runsaasti viljat - Hercules: 13,1 g, hirssi: 11,5 g, mannasuurimot: 11,3 g.
Tietäen normin ja ottaen huomioon taloudelliset mahdollisuudet, voit laatia valikon oikein ja täydentää sitä rasvoilla ja hiilihydraateilla.
Proteiinisuhde elintarvikkeissa
Proteiinien, rasvojen, hiilihydraattien osuuden terveellisessä ruokavaliossa tulisi olla (grammoina) 1: 1: 4. Tasapainoisen terveellisen aterian avain voidaan esittää eri tavalla: proteiinit 25-35%, rasvat 25-35%, hiilihydraatit 30-50%.
Tässä tapauksessa rasvojen tulisi olla terveellisiä: oliivi- tai pellavaöljy, pähkinät, kala, juusto.
Hiilihydraatit levyssä ovat kovaa pastaa, tuoreita vihanneksia sekä hedelmiä / kuivattuja hedelmiä, maitotuotteita.
Proteiinit annoksessa voidaan yhdistää haluamallaan tavalla: kasvis + eläin.
Proteiiniaminohapot
Keho pystyy syntetisoimaan korvaavia aineita itse, mutta niiden saanti ulkopuolelta ei ole koskaan tarpeetonta. Varsinkin aktiivisen elämäntavan ja korkean liikunnan kanssa.
Kaikki ovat poikkeuksetta tärkeitä niistä suosituimpia:
Alanin.
Stimuloi hiilihydraattien aineenvaihduntaa, auttaa poistamaan toksiineja. Vastaa "puhtaudesta". Runsaasti lihaa, kalaa, maitotuotteita.
Arginiini.
Oleellinen lihasten, terveellisen ihon, ruston ja nivelten supistumiselle. Edistää rasvanpolttoa ja immuunijärjestelmän toimintaa. Saatavana mihin tahansa lihaan, maitoon, mihin tahansa pähkinään, gelatiiniin.
Asparagiinihappo.
Tarjoaa energiatasapainon. Parantaa keskushermoston toimintaa. Naudan- ja kananastiat, maito ja ruokosokeri täydentävät energiaresursseja hyvin. Sisältyvät perunoihin, pähkinöihin, viljoihin.
Histidiini.
Kehon tärkein "rakentaja" muuttuu histamiiniksi ja hemoglobiiniksi. Parantaa nopeasti haavat, on vastuussa kasvumekanismeista. Suhteellisen korkea maito, vilja ja kaikki liha.
Serine.
Välittäjäaine, välttämätön aivojen ja keskushermoston selkeälle työlle. Saatavana maapähkinöinä, lihana, viljana, soijana.
Hyvällä ravinnolla ja asianmukaisella elämäntavalla kaikki aminohapot ilmestyvät elimistöön "kuutioiden" synteesiin ja terveyden, kauneuden ja pitkäikäisyyden mallintamiseen..
Mihin proteiinin puute elimistössä johtaa?
- Usein tartuntataudit, immuunijärjestelmän heikkeneminen.
- Stressi ja ahdistus.
- Ikääntyminen ja kaikkien aineenvaihduntaprosessien hidastuminen.
- Tiettyjen lääkkeiden käytön sivuvaikutus.
- Ruuansulatuskanavan toimintahäiriöt.
- Trauma.
- Pikaruokaan, pikavalmisteisiin, heikkolaatuisiin puolivalmisteisiin perustuvat ateriat.
Yhden aminohapon puute lopettaa tietyn proteiinin tuotannon. Runko on suunniteltu "tyhjiöiden täyttämisen" periaatteen mukaisesti, joten puuttuvat aminohapot uutetaan muiden proteiinien koostumuksesta. Tämä "uudelleenrakentaminen" häiritsee elinten, lihasten, sydämen, aivojen toimintaa ja aiheuttaa myöhemmin taudin.
Lasten proteiinipuute estää kasvua, aiheuttaa fyysisiä ja henkisiä vammoja.
Anemian kehittyminen, ihosairauksien esiintyminen, luu- ja lihaskudoksen patologia - tämä ei ole täydellinen luettelo sairauksista. Vakava proteiinidstrofia voi johtaa marasmukseen ja kwashiorkoriin (eräänlainen vaikea dystrofia proteiinien puutteen taustalla).
Kun proteiini vahingoittaa kehoa
- liiallinen vastaanotto;
- krooniset maksasairaudet, munuaiset, sydän ja verisuonet.
Ylikuormitusta ei tapahdu usein johtuen aineen puutteellisesta imeytymisestä elimistössä. Esiintyy niillä, jotka haluavat kasvattaa lihaksia mahdollisimman pian noudattamatta kouluttajien ja ravitsemusterapeuttien suosituksia.
"Ylimääräisen" vastaanoton ongelmia ovat:
Munuaisten vajaatoiminta. Liiallinen määrä proteiineja ylikuormittaa elimiä, mikä häiritsee niiden luonnollista toimintaa. "Suodatin" ei selviydy kuormituksesta, munuaissairaudet ilmestyvät.
Maksasairaus. Ylimääräinen proteiini kerää ammoniakkia veressä, mikä pahentaa maksaa.
Ateroskleroosin kehitys. Suurin osa eläinperäisistä tuotteista sisältää ravinteiden lisäksi haitallista rasvaa ja kolesterolia..
Maksa-, munuais-, sydän- ja ruuansulatusjärjestelmistä kärsivien ihmisten tulisi rajoittaa proteiinien saantia.
Oman terveydestä huolehtiminen palkitaan satakertaisesti niistä, jotka huolehtivat siitä. Vakavien seurausten välttämiseksi sinun on muistettava kehon toipumistarve. Täydellinen lepo, ruoka, vierailevat asiantuntijat pidentävät nuorta, terveyttä ja elämää.
Proteiini
Artikkelin sisältö:
Proteiinit ovat välttämättömiä aineosia, jotka ovat välttämättömiä kehon normaalille toiminnalle. Näiden aineiden lähteet ovat eläin- ja kasvituotteet. Jotta keho imeytyy proteiinielementteihin täysin, on tarpeen käyttää niitä oikein.
Mikä on proteiini
Proteiini on orgaaninen yhdiste, joka sisältää alfa-aminohappoja. Ne on kytketty ketjuun peptidisidoksella. Elävissä organismeissa proteiinikoostumus määräytyy geneettisen koodin perusteella. Näiden aineiden tuotantoon osallistuu yleensä 20 aminohappoa. Niiden yhdistelmät luovat proteiinimolekyylejä, jotka eroavat ominaisuuksiltaan..
Proteiinityypit
Proteiinityypit ovat seuraavat:
- Kananmunaproteiinit. Ne imeytyvät parhaiten ja niitä pidetään referenssinä. Kaikki tietävät, että munat sisältävät proteiinia, joka on lähes 100% albumiinia, ja keltuaisen.
- Kaseiini. Kun se tulee vatsaan, aine muuttuu hyytymäksi, jota pilkotaan pitkään. Tämä tarjoaa alhaisen proteiinihajoamisen, mikä aiheuttaa vakaata aminohappotuotetta kehoon..
- Heraproteiinit: Nämä komponentit hajoavat nopeimmin. Aminohappojen ja peptidien määrä veressä nousee tunnin sisällä tällaisten tuotteiden kulutuksesta. Tässä tapauksessa mahalaukun happoa muodostava toiminto pysyy muuttumattomana.
- Soijaproteiinit. Tällaisilla aineilla on tasapainoinen koostumus tärkeistä aminohapoista. Tällaisten tuotteiden kulutuksen jälkeen kolesterolipitoisuus vähenee. Siksi ylipainoisten tulisi syödä tällaista ruokaa. Samanaikaisesti soijaproteiinien suurin haitta on ruoansulatusentsyymin trypsiini-inhibiittorin läsnäolo.
- Kasviproteiinit. Tällaiset aineet imeytyvät ihmiskehoon melko huonosti. Niiden soluissa on paksut kalvot, jotka vastustavat ruoansulatuskanavan mehujen vaikutusta. Myös imeytymisongelmat johtuvat ruoansulatusentsyymien estäjien esiintymisestä tietyissä kasveissa..
- Kalaproteiini: Kalaproteiinin eristys hajoaa melko hitaasti aminohappojen tilaan.
Proteiinisynteesi
Proteiinisynteesi suoritetaan erityisissä hiukkasissa - ribosomeissa.
Tämä prosessi tapahtuu useissa vaiheissa:
- aminohappojen aktivaatio;
- proteiiniketjun aloittaminen;
- venymä;
- irtisanominen;
- taitto ja käsittely.
Proteiinikoostumus
Proteiinien koostumus on lineaarisia polymeerejä, jotka sisältävät a-L-aminohappotähteitä. Myös modifioituja aminohappotähteitä ja ei-aminohappokomponentteja voi olla läsnä proteiinimolekyyleissä.
Aminohapot on merkitty lyhenteillä, jotka sisältävät 1 tai 3 kirjainta. Proteiineja, joiden pituus on 2 - useita kymmeniä aminohappotähteitä, kutsutaan peptideiksi. Jos polymerointi on korkea, niitä kutsutaan proteiineiksi. Tällaista jakoa pidetään kuitenkin melko mielivaltaisena..
Proteiinin ominaisuudet
Proteiineilla on seuraavat ominaisuudet:
- Eri vesiliukoisuus. Proteiini-elementit, jotka liukenevat, johtavat kolloidisten liuosten muodostumiseen.
- Hydrolyysi. Entsyymien tai mineraalihappoliuosten vaikutuksesta proteiinin primaarirakenne tuhoutuu ja muodostuu aminohapposeos.
- Denaturoituminen. Tämä termi tarkoittaa proteiinimolekyylin rakenteen osittaista tai täydellistä tuhoutumista. Tämä prosessi voi tapahtua useiden tekijöiden - korotettujen lämpötilojen, raskasmetallien, happojen tai emästen suolojen, radioaktiivisen säteilyn, yksittäisten orgaanisten aineiden - vaikutuksesta..
Proteiinitoiminnot
Tarkastellaan tarkemmin useita tärkeitä proteiinien toimintoja:
- Rakentaminen Tällaiset aineet osallistuvat solujen ja solunulkoisten elementtien muodostumiseen. Niitä esiintyy kalvojen, jänteiden, hiusten koostumuksessa.
- Kuljetus. Veren proteiinikomponentti, nimeltään hemoglobiini, kiinnittää happea ja jakaa sen eri kudoksiin ja elimiin. Sitten se siirtää hiilidioksidia takaisin.
- Sääntely. Proteiinihormonit ovat mukana metabolisissa prosesseissa. Insuliini on vastuussa verensokerin säätelystä, varmistaa glykogeenin tuotannon ja lisää hiilihydraattien muuttumista rasvoiksi.
- Suojaava. Kun vieraita esineitä tai mikro-organismeja pääsee elimistöön, syntyy erityisiä proteiineja - vasta-aineita. Ne auttavat sitomaan ja neutraloimaan antigeenejä. Fibrinogeenista valmistettu fibriini pysäyttää verenvuodon.
- Moottori. On olemassa erityisiä supistuvia proteiinielementtejä. Näihin kuuluvat aktiini ja myosiini. Nämä aineet tarjoavat lihaskudoksen supistumisen.
- Signaali Solukalvon pinnalla on proteiinimolekyylejä, jotka voivat muuttaa tertiääristä rakennetta ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta. Tämä auttaa vastaanottamaan signaaleja ulkopuolelta ja lähettämään komentoja solulle..
- Varastointi. Eläimillä proteiiniaineita ei yleensä varastoida. Poikkeuksia ovat muna-albumiini ja maidossa oleva kaseiini. Tässä tapauksessa proteiinit edistävät tiettyjen aineiden kertymistä. Hemoglobiinin hajoaminen johtaa siihen, että rauta ei erittele vaan varastoituu. Tämän ansiosta muodostuu kompleksi ferritiinin kanssa.
- Energia: 1 g proteiinin hajoamiseen liittyy 17,6 kJ energian synteesi. Aluksi proteiinielementit hajotetaan aminohapoiksi ja sitten lopputuotteiksi. Tämän seurauksena syntyy vettä, ammoniakkia ja hiilidioksidia. Tällöin proteiineja käytetään energialähteenä vain, jos loput on käytetty loppuun.
- Katalyyttinen Tämä on yksi proteiini-elementtien tärkeimmistä toiminnoista. Entsyymit ovat vastuussa siitä, jotka aktivoivat biokemiallisia prosesseja solurakenteissa..
Proteiinirakenne
Orgaanisista aineista biopolymeereiksi kutsuttuja proteiineja pidetään eniten. Ne ovat erilaisia. Näiden aineiden osuus solun kuivamassasta on 50-80%.
Proteiinimolekyylit ovat kooltaan suuria. Siksi niitä kutsutaan usein makromolekyyleiksi. Proteiinien rakenne sisältää hiiltä, vetyä, typpeä, happea. Lisäksi ne voivat sisältää rikkiä, rautaa, fosforia..
Proteiinit eroavat toisistaan - 100: sta useisiin tuhansiin, koostumuksesta, monomeerien sekvenssistä. Aminohapot toimivat monomeereinä.
Proteiinien pilkkominen
Proteiinit imeytyvät mahaan ja ohutsuoleen. Ruoansulatusprosessi on proteiinien hydrolyyttinen hajoaminen aminohapoiksi.
Sillä on tiettyjä ominaisuuksia:
- proteolyyttisiä entsyymejä tuotetaan inaktiivisessa tilassa;
- aktivaatio havaitaan ruoansulatuskanavan ontelossa osittaisen proteolyysin vuoksi;
- ruoansulatuskanavan proteaaseille on tunnusomaista substraattispesifisyys - ne voivat viitata endopeptideihin tai eksopeptidaaseihin.
Vatsan pääasiallinen entsyymi, joka hajottaa proteiineja, on pepsi. Se syntetisoidaan inaktiivisessa tilassa ja on proentsyymi pepsinogeeni. Kloorivetyhapon vaikutuksesta havaitaan pepsinogeenin osittainen proteolyysi. Tuloksena on aktiivinen muoto - pepsiini.
Proteiinin metabolia kehossa
Proteiinimetabolia elimistössä on paljon monimutkaisempi kuin lipidien tai hiilihydraattien metabolia. Rasvahapot pääsevät soluihin melkein alkuperäisessä muodossaan, kun taas hiilihydraatit toimivat energialähteenä. Tällöin tärkein lihasten rakentaja käy läpi monia muutoksia kehossa. Joissakin vaiheissa proteiini muuttuu hiilihydraateiksi. Tämän seurauksena syntyy energiaa.
Proteiiniaineenvaihdunnassa on useita vaiheita, joista jokaiselle on ominaista tietyt ominaisuudet:
- Proteiinien nauttiminen elimistöön. Syljen vaikutuksesta glykogeenisidokset hajoavat. Tämän seurauksena muodostuu glukoosi, joka on käytettävissä assimilaatioon. Loput entsyymit suljetaan. Tässä vaiheessa elintarvikkeessa olevat proteiinit hajotetaan yksittäisiksi alkuaineiksi, minkä jälkeen ne pilkotaan.
- Ruoansulatus. Pankreatiinin ja muiden entsyymien vaikutuksessa havaitaan myöhempi denaturaatio ensimmäisen kertaluvun proteiineiksi. Keho pystyy saamaan aminohappoja yksinomaan yksinkertaisimmista proteiiniketjuista. Tätä varten se tuottaa happoa. Tämä helpottaa aineiden hajoamista.
- Jakaminen aminohappoihin. Suoliston limakalvojen solujen vaikutuksesta denaturoidut proteiinit pääsevät verenkiertoon. Keho muuttaa yksinkertaisen proteiinin aminohapoiksi.
- Hajoaminen energiaksi. Hiilihydraattien pilkkomiseen tarkoitetun suuren määrän insuliinikorvikkeita ja entsyymejä vaikutuksesta proteiini muuttuu glukoosiksi. Kun energia puuttuu, keho ei denaturoi proteiinia, vaan hajottaa sen välittömästi. Tuloksena on puhdas energia.
- Aminohappojen uudelleenjako: Proteiini-elementit kiertävät systeemisessä verenkierrossa ja pääsevät insuliinin vaikutuksesta kaikkiin soluihin. Tämän seurauksena tarvittavat aminohapposidokset muodostuvat. Kun proteiinit leviävät koko kehoon, lihaselementtien ja rakenteiden palaset palautuvat, mikä liittyy tuotannon stimulointiin, aivotyöhön ja jatkokäymiseen..
- Uusien proteiinirakenteiden muodostuminen: Aminohapot sitoutuvat lihasten murtumiin ja johtavat uusien kudosten muodostumiseen. Seurauksena on lihasten hypertrofia. Vaaditun koostumuksen aminohapot muunnetaan lihas-proteiinikudokseen.
- Proteiiniaineenvaihdunta. Yli sellaisten rakenteiden kanssa, insuliinin vaikutuksesta, ne pääsevät taas verenkiertoon. Tämä johtaa uusien rakenteiden muodostumiseen. Keho käyttää merkittäviä lihasjännityksiä, pitkittävää paastoa tai sairauden aikana proteiineja kompensoimaan aminohappojen puutetta muissa kudoksissa.
- Liikkuvat lipidirakenteet. Proteiinit, jotka yhdistyvät lipaasientsyymiksi, helpottavat monityydyttymättömien rasvahappojen liikkumista ja pilkkomista sapen kanssa. Nämä alkuaineet osallistuvat rasvojen liikkumiseen ja kolesterolin tuotantoon. Aminohappokoostumuksen perusteella proteiinit voidaan syntetisoida hyväksi tai huonoksi kolesteroliksi.
- Hapettuneiden tuotteiden poistaminen. Käytetyt aminohapot poistuvat kehosta aineenvaihduntatuotteiden kanssa. Stressin vuoksi vaurioituneet lihakset erittyvät myös kehosta..
Proteiinipitoiset elintarvikkeet
Lähteitä tällaisille elementeille on melko paljon. Proteiinipitoiset eläinruoat sisältävät seuraavat:
- Kanan liha. 100 g tuotetta sisältää noin 20 g proteiineja. Lisäksi tällainen liha ei sisällä lainkaan rasvaa. Tämä pätee ihmisiin, jotka hallitsevat painoaan tai harrastavat urheilua.
- Kala - Arvokkaimmat proteiinilähteet ovat tonnikala ja lohi. Lisäksi tuotteet sisältävät arvokkaita omega-3-happoja, jotka vakauttavat sydämen toimintaa ja parantavat mielialaa..
- Sianliha. Lihan rasvapitoisuudesta riippuen 100 g tuotetta voi sisältää 11-16 g proteiineja. Sianliha sisältää myös B-vitamiineja.
- Munat. 1 muna sisältää 6 g proteiinia. Sisältää myös B12-vitamiinia ja koliinia.
- Naudanliha 100 g tuotetta sisältää 19 g proteiinia. Naudanliha sisältää myös rautaa, karnitiinia ja kreatiinia.
Kasvipohjaiset proteiinilähteet sisältävät seuraavat:
- Palkokasvit. Nämä elintarvikkeet sisältävät runsaasti proteiinia. 100 g herneitä sisältää 23 g näitä komponentteja ja soija sisältää 34 g proteiineja.
- Pähkinät. Ne ovat arvokkaita proteiinilähteitä ja sisältävät tyydyttymättömiä rasvahappoja.
- Sienet - Nämä elintarvikkeet sisältävät 2-5% kokonaisproteiinista. Samaan aikaan on tietoa siitä, että sienien elintarvikekomponentit imeytyvät suuresti..
- Tattari. 100 g: ssa tuotetta on 13 g proteiineja. Tattarissa ei ole gluteenia, joten se aiheuttaa allergisia reaktioita. Samaan aikaan vilja sisältää fytoravinteita, jotka vaikuttavat insuliinin tuotantoon ja palauttavat aineenvaihdunnan..
Proteiinin määrä päivässä keholle
Proteiinimäärä päivässä aikuisen kehossa on vähintään 50 g puhtaassa muodossa, mikä vastaa 150 g valkoista lihaa tai kalaa. Ihmisten, jotka harrastavat aktiivisesti urheilua ja ovat keskittyneet lihaskudoksen kehittämiseen, tulisi kuluttaa enemmän proteiinia.
Lihaskudoksen hajoamisen estämiseksi naisten tulee kuluttaa vähintään 1 g proteiinia painokiloa kohden. Optimaalisena määränä pidetään kuitenkin 2 g. Miehillä tämä parametri nousee 3 grammaan. Tämä tarkoittaa, että 90 kg painavan vahvemman sukupuolen edustajan tulisi syödä 270 g puhdasta proteiinia päivässä..
Proteiinin imeytyminen
Kun käytät tällaisia aineita, kannattaa muistaa suhteellisuus. Liiallinen määrä proteiineja on vaarallista. Niitä on vaikea sulattaa ja ne voivat aiheuttaa ruoansulatuskanavan ongelmia..
Proteiinin imeytymisongelmia voi esiintyä seuraavissa tilanteissa:
- Liiallinen määrä proteiinia yhdessä ateriassa. Yhdellä aterialla keho ei voi imeä enempää kuin 35 g proteiinia. Lisäksi näiden aineiden ylimäärä vaikuttaa negatiivisesti ruoansulatuskanavaan. Keho ei pysty sulattamaan suuria määriä proteiineja. Tämän seurauksena sulamaton osa alkaa mädäntyä ruoansulatuskanavassa. Tämä aiheuttaa ummetusta, asetonin lisääntymistä ja häiriöitä haiman työssä..
- Systemaattinen ylensyönti. Ravitsemusasiantuntijat neuvovat noudattamaan ositetun ravinnon periaatteita - 4-5 kertaa päivässä. Se auttaa sulattamaan paremmin ruokaa, mukaan lukien proteiinit..
- Syöminen paljon vaikeasti sulavia proteiineja. Proteiineja voidaan hajottaa eri määrinä. On proteiineja, jotka on helppo sulattaa. On kuitenkin myös vaikeasti sulavia ruokia. Kananmunia pidetään proteiiniruokan standardina. Kevyisiin proteiineihin kuuluvat myös vähärasvaiset maitotuotteet, kanafilee, kani.
- Rasvojen poistaminen. Rasvaiset elintarvikkeet ovat tietysti runsaasti kaloreita ja niitä on vaikea sulattaa. Niitä ei kuitenkaan pidä hylätä kokonaan. Tämä on täynnä hormonaalisia häiriöitä, hiusten ja ihon tilan heikkenemistä. Rasvojen poissulkeminen aiheuttaa myös häiriöitä proteiinien pilkkomisprosessissa. Maksan tehokkaan toiminnan ja proteiinisynteesituotteiden erittymisen varmistamiseksi on syytä sisällyttää kolereettiset rasvat ruokavalioon. Niitä löytyy oliivi- ja seesamiöljyistä.
- Nesteen puute. Juomavuodon rikkominen aiheuttaa erilaisia ongelmia, mukaan lukien heikentynyt proteiinin imeytyminen. Henkilön tulisi juoda 30-40 ml vettä / 1 kg ruumiinpainoa päivässä. Kuumalla säällä tai vakavan fyysisen rasituksen aikana nopeutta lisätään lisäksi 500-800 ml: lla.
- Väärät proteiinilisät. Proteiinien omaksumiseksi mahdollisimman hyvin on suositeltavaa yhdistää ne vihannesten kanssa. Nämä elintarvikkeet sisältävät entsyymejä ja kuitua. Se tekee proteiinista helpommin sulavaa.
Proteiinivahinko
Proteiinimetabolian häiriöt aiheuttavat suurta haittaa keholle. Nämä aineet osallistuvat melkein kaikkiin fysiologisiin prosesseihin. Jos proteiinien aineenvaihdunta on heikentynyt, on vaarana vaarallisten häiriöiden kehittyminen.
Samaan aikaan proteiinit ovat vaarallisia terveille ihmisille vain, jos niitä käytetään liikaa pitkään. Kun tarkkailet proteiiniruokavalioita, jotka perustuvat suuren määrän proteiinin käyttöön, sinun on muistettava suhteellisuus. Tällaisten sähköjärjestelmien tulisi olla lyhytaikaisia ja sujuvia.
Liiallinen proteiinimäärä ruokavaliossa aiheuttaa munuais- ja maksavaurioita. Tämä johtuu aineiden monimutkaisesta erittymisprosessista. Tässä tapauksessa tuotetaan ketonikappaleita, jotka aiheuttavat kehomyrkytyksen..
Joissakin patologioissa on vasta-aiheita proteiinien käytölle. Näitä ovat kihti, munuaisten ja maksan vajaatoiminta, krooninen haimatulehdus..
Proteiinit ovat arvokkaita aineita, jotka osallistuvat kaikkiin fysiologisiin prosesseihin. Siksi jokaisen tulisi kuluttaa riittävä määrä proteiinia. Tässä tapauksessa on tarpeen muistaa suhteellisuus ja noudattaa lääkäreiden suosituksia..
Mitkä ovat proteiinien tehtävät solussa?
Proteiinien toiminnot luonnossa ovat universaaleja. Proteiinit ovat osa kaikkia eläviä organismeja. Lihakset, luut, kokonaiskudokset, sisäelimet, rusto, villa, veri - kaikki nämä ovat proteiiniaineita.
Kasvit syntetisoivat proteiineja hiilidioksidista ja vedestä fotosynteesin avulla. Eläinorganismit saavat periaatteessa valmiita aminohappoja ruoasta ja rakentavat niiden perusteella kehon proteiineja.
Proteiinien toiminta kehossa
Yksikään tiedossa olevista elävistä organismeista ei ole täydellinen ilman proteiineja.
Proteiinit toimivat ravintoaineina, ne säätelevät aineenvaihduntaa, entsyymien roolissa - aineenvaihdunnan katalyytit, edistävät hapen siirtymistä koko kehossa ja sen imeytymistä, niillä on tärkeä rooli hermoston toiminnassa, ne ovat lihasten supistumisen mekaaninen perusta, osallistuvat geneettisen tiedon siirtoon jne. d.
Katalyyttinen (entsymaattinen) toiminta
Katalyyttinen toiminta on yksi proteiinien päätoiminnoista. Ehdottomasti kaikki kehon biokemialliset prosessit tapahtuvat katalyyttien - entsyymien läsnä ollessa. Kaikki tunnetut entsyymit ovat proteiinimolekyylejä.
Proteiinit ovat erittäin voimakkaita katalyyttejä. Ne kiihdyttävät reaktioita miljoonia kertoja, ja jokaisella reaktiolla on oma entsyymi.
Tällä hetkellä tiedetään yli 2000 erilaista entsyymiä, jotka ovat biologisia katalyyttejä.
Esimerkiksi pepsiini-entsyymi hajottaa proteiinit ruoansulatuksen aikana..
Jopa niin yksinkertainen reaktio kuin hiilidioksidin hydraatio, katalysoi hiilihappoanhydraasientsyymi..
Entsyymit katalysoivat monimutkaisten molekyylien pilkkomisen (katabolismi) ja niiden synteesin (anabolia) reaktioita sekä DNA-replikaatiota ja matriisi-RNA-synteesiä.
Kuljetustoiminto
Jotkut proteiinit pystyvät kiinnittämään ja siirtämään (kuljettamaan) erilaisia aineita veren läpi elimestä toiseen ja solussa.
Proteiinit kuljettavat lipidejä (lipoproteiinit), hiilihydraatteja (glykoproteiinit), metalli-ioneja (globuliinit), happea ja hiilidioksidia (hemoglobiini), joitain vitamiineja, hormoneja jne. Esimerkiksi veren albumiinia kuljettavat lipidit ja korkeammat rasvahapot (HFA), lääkeaineet, bilirubiini.
Punasolujen proteiinihemoglobiini yhdistyy keuhkojen hapen kanssa muuttuen oksyhemoglobiiniksi.
Elimet ja kudokset tavoittavat verenkierrossa, oksyhemoglobiini hajoaa ja luovuttaa happea, mikä on välttämätöntä kudosten oksidatiivisten prosessien varmistamiseksi.
Proteiini myoglobiini varastoi happea lihaksiin. Spesifiset kantajaproteiinit varmistavat mineraalien ja vitamiinien tunkeutumisen solukalvojen ja solunalaisten rakenteiden läpi.
Suojaava toiminto
Suojaava toiminto suoritetaan spesifisillä proteiineilla (vasta-aineet - immunoglobuliinit), joita kehon immuunijärjestelmä tuottaa. Ne tarjoavat kehon fysikaalisen, kemiallisen ja immuunijärjestelmän suojaamalla sitomalla ja neutraloimalla aineita, jotka tulevat kehoon tai esiintyvät bakteerien ja virusten elintärkeän toiminnan seurauksena..
Esimerkiksi plasman proteiinifibrinogeeni osallistuu veren hyytymiseen (hyytymiseen). Tämä suojaa kehoa verenhukalta loukkaantumisen yhteydessä. Albumiini neutraloi myrkylliset aineet (IVH ja bilirubiini) veressä.
Lymfosyyttien tuottamat vasta-aineet estävät vieraita proteiineja. Interferonit - yleiset viruslääkkeet.
Monet elävät olennot erittävät toksiineiksi kutsuttuja proteiineja, jotka ovat useimmiten voimakkaita myrkkyjä suojan tarjoamiseksi. Jotkut organismit puolestaan pystyvät tuottamaan antitoksiineja, jotka estävät näiden myrkkyjen vaikutuksen..
Supistuva (moottori) toiminto
Tärkeä elämän merkki on liikkuvuus, joka perustuu proteiinien, kuten aktiinin ja myosiinin - lihasproteiinien tähän toimintaan. Lihasten supistusten lisäksi tämä toiminto sisältää muutoksen solujen ja solujen partikkelien muodossa..
Proteiinien vuorovaikutuksen, avaruudessa liikkumisen, sydämen supistumisen ja rentoutumisen seurauksena tapahtuu muita sisäelimiä.
Rakennetoiminto
Rakenteellinen toiminta on yksi proteiinien tärkeimmistä toiminnoista. Proteiineilla on tärkeä rooli kaikkien solurakenteiden muodostumisessa.
Proteiinit ovat solujen rakennuspalikoita. Niistä rakennetaan tuki-, lihas- ja kokonaiskudokset..
Jotkut niistä (sidekudoksen kollageeni, hiusten, kynsien keratiini, verisuonten seinämien elastiini, silkki fibroiini jne.) Suorittavat melkein yksinomaan rakenteellisen toiminnan. Keratiini syntetisoituu iholla. Hiukset ja kynnet ovat peräisin ihosta.
Yhdessä lipidien kanssa proteiinit osallistuvat solukalvojen ja solunsisäisten muodostumien rakentamiseen.
Hormonaalinen (säätely) toiminto
Sääntelytoiminto on luontainen hormoniproteiineille (säätelijöille). Ne säätelevät erilaisia fysiologisia prosesseja.
Esimerkiksi tunnetuin hormoni on insuliini, joka säätelee verensokeria. Kun elimistössä ei ole insuliinia, tapahtuu diabetes, joka tunnetaan nimellä diabetes mellitus..
Mielenkiintoista tietää! Joidenkin Etelämantereen kalojen plasma sisältää proteiineja, joilla on jäätymisenestoaineita, jotka suojaavat kaloja jäätymiseltä, ja monilla hyönteisillä on siipien kiinnityskohdissa resilin-niminen proteiini, jolla on melkein täydellinen joustavuus. Yksi afrikkalaisista kasveista syntetisoi monelliiniproteiinin erittäin makealla maulla.
Ravinto (vara) toiminto
Ravintotoiminto hoidetaan varaproteiineilla, jotka varastoidaan energian ja aineen lähteenä.
Esimerkiksi: kaseiini, muna-albumiini, munaproteiinit tukevat sikiön kasvua ja kehitystä, ja maitoproteiinit ovat vastasyntyneen ravinnonlähde.
Vastaanotin (signaali) -toiminto
Jotkut solukalvoon rakennetut proteiinit (reseptoriproteiinit) pystyvät muuttamaan rakennettaan ulkoisen ympäristön vaikutuksesta. Näin signaalit vastaanotetaan ulkopuolelta ja informaatio siirretään soluun..
Esimerkiksi valon reseptori rodopsiini havaitsee valon vaikutuksen verkkokalvoon.
Reseptorit, jotka aktivoituvat pienimolekyylisillä aineilla, kuten asetyylikoliinilla, välittävät hermoimpulsseja hermosolujen risteyksessä.
Energiatoiminto
Proteiinit voivat suorittaa energiatoiminnon, koska ne ovat yksi solun energialähteistä (hydrolyysin jälkeen). Yleensä proteiineja käytetään energiantarpeisiin äärimmäisissä tapauksissa, kun hiilihydraatti- ja rasvavarastot ovat ehtyneet.
Kun 1 g proteiinia hajotetaan täydellisesti lopputuotteiksi, vapautuu 17,6 kJ energiaa. Mutta proteiineja käytetään harvoin energialähteenä. Proteiinimolekyylien hajoamisen aikana vapautuneita aminohappoja käytetään uusien proteiinien rakentamiseen.
Proteiinien toiminnot solussa:
- Rakentaminen - johtuu proteiinin läsnäolosta kaikissa solurakenteissa. (Kaikkien soluorganellien muoto riippuu proteiinien rakenteesta).
- Katalyyttiset reaktiot solussa ilman entsyymejä ovat hitaita, koska alkuaineiden (substraattien) pitoisuudet solussa ovat pieniä. Yleensä entsyymimolekyylien koko on suurempi kuin substraattien koko. Esimerkiksi vetyperoksidia N2О2 tuhoavan katalaasin molekyylipaino on 250 000 ja itse peroksidi 34. Entsyymin aktiivinen keskus on vain pieni osa sen molekyylistä, jossa itse reaktio tapahtuu. Entsyymiä verrataan lukkoon ja substraattia verrataan avaimeen, koska niiden on vastattava tarkasti toisiaan. Kutakin reaktiota katalysoi oma entsyymi, mutta on entsyymejä, jotka katalysoivat useita reaktioita.
- Moottori - kaikki liikkeet johtuvat motoristen (supistuvien) proteiinien työstä. Lihassoluissa säikeiden supistumisen myötä kuitujen väliin tuleva myosiini on aktiivisempi ATP-energian ansiosta.
- Kuljetus - proteiini hemoglobiini kuljettaa happea ja hiilidioksidia kehossa. Erilaisia aineita (sokeri, ionit jne.) Kuljetetaan kalvojen läpi..
- Suojaava - suoritetaan vasta-aineilla ja antigeeneillä. Vasta-aineet - β-lymfosyyttien proteiinirakenteet, jotka sitoutuvat selektiivisesti vieraisiin proteiineihin ja soluihin. Antigeenit ovat solun pinnalla tai liuoksessa olevia proteiineja, joiden avulla T-lymfosyytit erottavat solut ulkomaisista soluista. Tapetut tai heikentyneet bakteerit ja virukset (rokotteet) kantavat antigeenejä. Kehoon ruiskutettuna immuunijärjestelmä tuottaa vasta-aineita, mikä estää taudin.
- Energia - proteiinit ovat energialähteitä. 1 g proteiinia hapetuksen aikana tuottaa 17,6 kJ. Tuhoamisen yhteydessä proteiini muodostaa СО2, Н2О, NH3. Ammoniakki NH3 on myrkyllistä, joten maksassa se muuttuu ureaksi ja virtsahapoksi.
- Sääntely - hormonaalisten rauhasten erittämät peptidihormonit muuttavat aineenvaihduntaa tiettyjen kudosten soluissa.
Insuliini aktivoi glukoosimolekyylin sieppaamisen solussa ja glykogeenin synteesin siitä. Ilman insuliinia solut nälkää, koska ne eivät absorboi glukoosia, mikä johtaa diabetes mellitukseen. T-lymfosyytit käyttävät proteiineja siirtääkseen tietoja vieraista soluista β-lymfosyytteihin.
FYSIKAALISET JA KEMIALLISET OMINAISUUDET
Proteiinien ominaisuudet ovat yhtä erilaisia kuin niiden toiminnot. Jotkut liukenevat veteen ja muodostavat kolloidisia liuoksia, toiset liukenevat laimennettuihin suolaliuoksiin. Jotkut ovat liukenemattomia, kuten ihoproteiinit.
KEMIALLISIA OMINAISUUKSIA
Proteiinien AK-tähteiden radikaalit sisältävät erilaisia funktionaalisia ryhmiä, jotka voivat päästä kemiallisiin reaktioihin:
- elpyminen;
- esteröinti;
- lkylaatio;
- nitraatio.
Amfoteerisena yhdisteenä proteiini reagoi sekä happojen että emästen kanssa.
Proteiinitoiminnot
Proteiinien työ ja toiminnot ovat minkä tahansa organismin rakenteen ja kaikkien elintärkeiden reaktioiden taustalla. Kaikki näiden proteiinien häiriöt johtavat muutoksiin hyvinvoinnissamme ja terveydessämme. Tarve tutkia proteiinien rakennetta, ominaisuuksia ja tyyppejä on niiden toimintojen erilaisuudessa..
Ensimmäiset sanat F. Engelsin määritelmästä elämän käsite "Elämä on tapa proteiinikehojen olemassaoloon,…. "Silti, puolentoista vuosisadan jälkeen, eivät ole menettäneet oikeellisuuttaan ja merkityksellisyyttään.
Rakennetoiminto
Sidekudoksen ja solunulkoisen matriisin aine muodostaa proteiineja kollageeni, elastiini, keratiini, proteoglykaanit.
Suoraan mukana kalvojen ja sytoskeletonin (integraaliset, puoli-integraaliset ja pintaproteiinit) rakentamisessa - spektriini (pinta, punasolujen sytoskeletin pääproteiini), glykoporiini (kiinteä, kiinnittää spektrin pinnalle).
Tähän toimintoon kuuluu osallistuminen organellien - ribosomien - luomiseen.
Entsymaattinen toiminta
Kaikki entsyymit ovat proteiineja. Samaan aikaan on todisteita ribotsyymien olemassaolosta, ts. ribonukleiinihapot, joilla on katalyyttinen aktiivisuus.
Hormonaalinen toiminta
Aineenvaihdunnan säätely ja koordinointi kehon eri soluissa tapahtuu hormonien avulla. Hormonit, kuten insuliini ja glukagon, ovat proteiineja, kaikki aivolisäkehormonit ovat peptidejä tai pieniä proteiineja.
Vastaanotintoiminto
Tämä tehtävä koostuu hormonien, biologisesti aktiivisten aineiden ja välittäjien valikoivasta sitoutumisesta kalvojen pinnalle tai solujen sisäpuolelle.
Kuljetustoiminto
Ainoastaan proteiinit kuljettavat aineita veressä, esimerkiksi lipoproteiinit (rasvansiirto), hemoglobiini (happea sitova), haptoglobiini (hemikuljetukset), transferriini (raudansiirto). Proteiinit kuljettavat kalsiumin, magnesiumin, raudan, kuparin ja muiden ionien kationeja veressä.
Aineiden kuljetus kalvojen läpi tapahtuu proteiineilla - Na +, K + -ATPaasi (natriumi- ja kaliumionien suuntainen transmembraaninen siirtyminen kalvoon), Ca2 + -ATPaasi (kalsiumionien pumppaus solusta), glukoosinkuljettajat.
Varmuuskopiointitoiminto
Esimerkki kerrostuneesta proteiinista on muna-albumiinin tuotanto ja kertyminen munaan. Eläimillä ja ihmisillä ei ole tällaisia erikoistuneita varastoja, mutta pitkittyneen paaston aikana käytetään lihasten, imusolmukkeiden, epiteelikudosten ja maksan proteiineja..
Supistuva toiminto
On olemassa useita solunsisäisiä proteiineja, jotka on suunniteltu muuttamaan solun muotoa ja itse solun tai sen organellien liikettä (tubuliini, aktiini, myosiini).
Suojaava toiminto
Suojaavan toiminnan, joka estää tarttuvan prosessin ja ylläpitää kehon vakautta, suorittaa veren immunoglobuliinit, komplementtijärjestelmän tekijät (Properdin), kudosvaurioiden sattuessa veren hyytymisjärjestelmän proteiinit toimivat - esimerkiksi fibrinogeeni, protrombiini, antihemofiilinen globuliini. Kollageeni ja proteoglykaanit tarjoavat mekaanisen suojan limakalvojen ja ihon muodossa.
Tämä toiminto sisältää myös veren, interstitium- ja solunsisäisten tilojen kolloidisen osmoottisen paineen vakauden ylläpitämisen sekä veriproteiinien muut toiminnot..
Proteiinipuskurijärjestelmä on mukana happo-emäs-tilan ylläpitämisessä.
On proteiineja, jotka ovat erityisen tutkimuksen alla:
Monelliini - eristetty afrikkalaisesta kasvista, sillä on erittäin makea maku, se on myrkytön eikä edistä liikalihavuutta.
Resilin - on melkein täydellinen joustavuus, tekee "saranat" hyönteisten siipien kiinnityskohdista.
Etelämantereen kaloissa esiintyvät proteiinit, joilla on jäätymisenestoaineita, estävät veren jäätymisen
Proteiinin toiminnot solussa: proteiinimolekyylin rakenne, orgaanisen aineen tyypit
Jokainen elävän organismin solu toimii sisältämällä tarvittavat komponentit. Niillä on tärkeä rooli, ne stimuloivat aineenvaihduntaprosesseja ja edistävät uudistumista.
Solun proteiinitoiminnot ovat erityisen tärkeitä. Orgaanisilla komponenteilla voi olla erilainen koostumus, rakenne, eroja elinkaaressa. Nykyään asiantuntijat käyttävät erilaisia menetelmiä molekyylien tutkimiseen ja niiden ominaisuuksien tunnistamiseen..
Mitä ovat proteiinit
Proteiinit ovat orgaanisia yhdisteitä, joilla on erilainen koostumus ja joilla on tärkeitä tehtäviä kaiken elävän kehossa. Näitä molekyylejä on useita, joista kukin on tärkeä elämänprosessissa..
Sävellys
Orgaanisilla aineilla on suuri molekyylipaino, joten ne voivat sisältää erilaisia aminohappoja ja muita yhdisteitä. Eläimen tai ihmisen geneettinen koodi määrittelee joukon tärkeitä komponentteja kussakin molekyylissä.
Kunkin molekyylin pääkomponentit:
- hiili;
- happi;
- typpi;
- vety;
- rikki.
Ensimmäinen komponentti löytyy proteiinista suurimmalla määrällä, viimeinen - enintään 5% koostumuksesta.
Löytöhistoria
Ensimmäinen proteiini saatiin epätavallisella tavalla. Se eristettiin vehnäjauhoista gluteenin muodossa. Sen löysi italialainen Jacopo Beccari vuonna 1728. Erillisenä biologisena luokkana proteiinimolekyylit eristettiin 1700-luvulla ranskalaisen tiedemiehen ja kemistin Antoine de Furcroixin teosten julkaisemisen jälkeen.
Muut tutkijat, yhdessä ranskalaisen kanssa, huomauttivat, että molekyyleillä on taipumus koaguloida (yhdistyä) tiettyjen happojen vaikutuksesta tai kuumennuksen aikana..
Tuolloin tutkijat pystyivät tutkimaan vain albumiinia, fibriiniä ja gluteenia..
Vain 100 vuotta myöhemmin, 1800-luvulla, muut tutkijat, tutkineet yksinkertaisten proteiinien koostumusta, huomauttivat, että kuumennettaessa aminohappoja vapautuu. Tämä auttoi päättelemään, että molekyyleissä on melko suuri määrä tärkeitä ja erilaisia aminohappoja, ja jokaisen koostumus on yksilöllinen..
Vuonna 1836 Mulder ehdotti ensimmäistä rakenneproteiinikaavaa, joka perustui radikaalien teoriaan. Hän ja monet muut tutkijat ovat päättäneet proteiinien kaavan, joka kreikaksi käännettynä tarkoittaa "ensin".
Mulder määritti myös melkein tarkan 131 daltonin molekyylipainon yksinkertaisimmalle proteiinille. Dalton on molekyylien mittayksikkö, jota kutsutaan myös atomimassaksi tai hiiliyksiköksi.
Myöhemmin tutkijat havaitsivat, että molekyylipaino voi olla erilainen ja riippuu orgaanisen yhdisteen koostumuksesta ja rakenteesta. Venäläinen tiedemies Danilevsky tutki 1880-luvulla peptidiryhmiä ja todisti niiden olemassaolon proteiinimolekyylissä. Tähän mennessä useimpia aminohappoja oli jo tutkittu..
Vuonna 1894 saksalainen tiedemies ja fysiologi Albrecht Kossel puhui oletuksestaan. Hän uskoi, että aminohapot ovat proteiinimolekyylin tärkeimmät rakenneosat..
Hänen teoriansa vahvisti 1900-luvun alussa saksalainen kemisti Emil Fischer. Tutkija osoitti kokeessaan, että jokainen molekyyli sisältää noin 20 aminohappoa.
Proteiinin merkitys elävässä organismissa tunnustettiin vasta vuonna 1926 amerikkalaisen James Sumnerin kokeilun ansiosta. Sen jälkeen alkaa aktiivinen molekyylirakenteiden tutkimus, erotellaan erilaisia. 1900-luvun 60-80-luvuilla tutkimus jatkuu.
Vuoteen 2012 mennessä tietokannassa oli noin 87 tuhatta rakennetta. Nykyään molekyylin tutkimusmenetelmiä on parannettu, joten työtä tähän suuntaan jatketaan..
Rakenne
Proteiinia pidetään makromolekyylinä, koska se on kooltaan suuri ja monia komponentteja. Proteiinien rakenne sisältää erilaisia aminohappoja tai niiden tähteitä, ne vuorottelevat polypeptidiketjujen kanssa.
Seuraavat aminohapot voidaan sisällyttää molekyyliin:
- glysiini;
- alaniini;
- isoleusiini;
- seriini;
- leusiini;
- valiini;
- treoniini.
Nämä löytyvät koostumuksesta useimmiten yhdistettynä peptidiketjuihin ja aminohappotähteisiin.
Luokittelu
Proteiineja on useita luokituksia koostumuksesta, rakenteesta, muodosta ja vesiliukoisuudesta riippuen. Useimmiten molekyylit jaetaan yksinkertaisiksi ja monimutkaisiksi, ottaen huomioon rakenne.
Yksinkertaisia ovat seuraavat:
- Albumiini on elintärkeää eläimille ja ihmisille. Monissa tuotteissa ne liukenevat hyvin veteen, suolaisiin nesteisiin happojen vaikutuksesta. Ne ovat kehon lihaskudoksen pääkomponentti, muodostavat varauksen pitkittyneen paaston yhteydessä.
- Globuliinit ovat liukenevia veteen. Ne ovat veren, lihaskudoksen komponentteja, vaikuttavat hyytyvyyteen, suorittavat suojaavan toiminnon.
- Protamiinit ovat pienimolekyylipainoisia proteiineja, jotka liukenevat helposti veteen. Ne suorittavat rakenteellisen toiminnan kehossa, ovat rakennusmateriaali lihaksille ja muille kudoksille.
- Histonit ovat pienimolekyylisiä aineita, jotka sisältävät suuria määriä lysiiniä ja arginiinia. Ne osallistuvat DNA-molekyylien rakenteen muodostumiseen, estävät geneettisen tiedon siirtymisen RNA: han.
- Prolamiinit ovat kasviproteiineja, joilla on alhainen ravintoarvo. Luo varaus kehoon.
- Gluteliinit ovat kasviaineita, jotka osallistuvat solukalvon muodostumiseen. Denaturaatio tapahtuu suolaliuoksissa, ne eivät liukene veteen.
- Protenoidit - eläinproteiinit, joissa on runsaasti aminohappoja, eivät liukene veteen, happoihin, emäksiin, suolanesteisiin. Ovat osa luita, rustokudosta, nivelsiteitä, jänteitä.
Monimutkaisista proteiineista erotetaan fosfoproteiinit, glykoproteiinit, nukleoproteiinit, lipoproteiinit, kromoproteiinit, metalloproteiinit..
Jokaisella lajilla on omat ominaisuutensa:
- Fosfoproteiinit ovat monimutkaisia proteiineja, jotka sisältävät fosforihappotähteitä, jotka sitoutuvat peptidiketjuihin. Suorita kehossa suojaavia, rakennus- ja energiatoimintoja.
- Glykoproteiinit ovat monimutkaisia orgaanisia komponentteja, jotka sisältävät hiilihydraattitähteen. He osallistuvat entsyymien tuotantoon, suorittavat suojaavia ja erittäviä toimintoja, stimuloivat elintärkeälle toiminnalle tärkeiden hormonien muodostumista.
- Nukleoproteiinit koostuvat nukleiinihapoista (nukleotideista), eniten RNA: sta ja DNA: sta. Solukalvoissa olevat muodostavat ihmisen geneettisen koodin.
- Lipoproteiinit sisältävät lipidejä (rasvoja), niitä on lymfo- ja veriplasmassa, eivät liukene veteen. Suorita kuljetustoiminto, siirrä lipidit koko kehoon.
- Kromoproteiineja kutsutaan "väriproteiineiksi". Koostumus sisältää väriaineen. Osallistu hapen kuljetukseen. Lajin merkittävä edustaja on hemoglobiini.
- Metalloproteiinit sisältävät koostumuksessaan metalli-ioneja. Kuljeta metallia kehossa, luo sen varaus.
Kaikilla lajeilla on tärkeä rooli metabolisissa prosesseissa.
Toiminnot
Erilaisilla proteiineilla on tärkeät toiminnot kehossa. Perustyyppien puuttuessa kaikki elintärkeät prosessit häiriintyvät.
Katalyyttinen
Kehon reaktioiden katalyysi suoritetaan entsyymien läsnäolon vuoksi, jotka ovat koostumukseltaan ja rakenteeltaan proteiineja. Entsyymit auttavat hajottamaan monimutkaisia aineita yksinkertaisiksi, helpottavat niiden prosessointia.
Tämän ansiosta on mahdollista saada hyödyllisiä komponentteja kaikkiin kudoksiin, elimiin, regeneroida soluja ja suorittaa normaali aineenvaihdunta..
Rakenteellinen
Se suoritetaan kollageenin ja elastiinin ansiosta. Proteiinit ovat tärkeä rakennuspalikka, joka stimuloi luukudoksen, lihasten, ruston, nivelsiteiden ja jänteiden muodostumista.
Proteiinimolekyylissä on 4 rakennetta:
- Ensisijainen rakenne on aminohappotähteiden sekvenssi vuorotellen polypeptidiketjun kanssa. Sitä esiintyy monissa kudoksissa, se ei muuta rakennetta koko kehon elämässä.
- Toissijainen rakenne - polypeptidiketjun fragmenttien järjestys, joka stabiloituu vetysidosten läsnäolon vuoksi.
- Tertiäärinen rakenne - paikkatyyppisen polypeptidiketjun rakenne. Tarkemmin tarkasteltuna voidaan nähdä, että rakenne muistuttaa toissijaista rakennetta, mutta läsnä on hydrofobisia vuorovaikutuksia.
- Kvaternaarinen rakenne on proteiiniyhdiste, joka koostuu useista peptidiketjuista yhdessä kompleksissa.
Proteiinimolekyylien erilaisesta rakenteesta johtuen kaikki kehon solut ja kudokset rakennetaan.
Suojaava
Fyysinen suoja saadaan aikaan soluissa ja kudoksissa olevan kollageenin avulla, joka on vastuussa lujuudesta ja estää vaurioita. Kemiallinen suojaus johtuu proteiinien kyvystä sitoa toksiineja, poistaa ne kehosta.
Immuunisuoja on mahdollista tiettyjen proteiinien kyvyn ansiosta stimuloida lymfosyyttien muodostumista, tuhota viruksia, patogeenisiä mikro-organismeja.
Signaali ja sääntely
Kaikkien soluissa tapahtuvien prosessien säätely tapahtuu osallistumalla proteiineihin, joita edustavat entsyymit. Komponentit sitoutuvat usein muihin aineisiin, stimuloivat uudistumisprosesseja, säätelevät aineenvaihduntaa.
Monet solunsisäiset proteiinit suorittavat signalointitoiminnon, auttavat siirtämään tietoa kudosten, solujen, elinten välillä. Yleensä signalointitoiminnon suorittavat hormoniproteiinit.
Kuljetus
Kuljetustoiminto suoritetaan pääasiassa proteiinihemoglobiinilla. Se toimittaa happea kaikkiin kudoksiin ja soluihin, siirtää hiilidioksidia keuhkoihin poistamaan sen ulkopuolelta. Tutkijat ovat löytäneet kaikista elävistä organismeista molekyylejä, jotka muistuttavat rakenteeltaan hemoglobiinia.
Varaosa ja moottori
Varaus- tai varatoiminto on mahdollista aminohappoja sisältävien proteiinien läsnäolon vuoksi solussa. Ne toimivat ravinnon ja energian lähteenä, jos tällaisia komponentteja ei saada riittävästi ruoan kanssa..
Moottorilla tai moottorilla on tärkeä rooli. Erilaisia proteiinimolekyylejä osallistuu lihassyiden supistumiseen, leukosyyttien ja muiden solujen liikkumiseen immuunisuojan tarjoamiseksi.
Ominaisuudet
Proteiiniyhdisteillä on fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, jotka erottavat ne muista molekyyleistä.
Fyysinen
Fysikaalisten ominaisuuksien avulla proteiini voidaan tunnistaa elävän organismin muiden yhdisteiden joukosta.
Tärkeimmät ovat seuraavat:
- molekyylin paino voi nousta miljoonaan daltoniin;
- kun se tulee vesiliuokseen, muodostuu kolloidinen järjestelmä;
- väliaineen happamuudesta riippuen proteiiniyhdisteen varaus vaihtelee;
- suurin proteiini on tänään titiini.
Kunkin yhdisteen molekyylipaino on erilainen, se määritetään eri tavoin.
Kemiallinen
Tietyissä olosuhteissa proteiiniyhdisteillä on kemialliset ominaisuutensa.
Yleisimmät reaktiot ovat seuraavat:
- Amfoterisuus - proteiinien kyky olosuhteista riippuen osoittaa emäksisiä ominaisuuksia ja happamia.
- Denaturoituminen on muutos yhdisteen biologisessa aktiivisuudessa seurauksena sen sekundaarisen, tertiäärisen tai kvaternaarisen rakenteen häviämisestä. Se voi olla mekaaninen, fysikaalinen ja kemiallinen, palautuva ja peruuttamaton, täydellinen ja epätäydellinen.
Proteiinien kemiallisia ominaisuuksia tutkitaan useilla menetelmillä molekyylien ominaisuuksien tunnistamiseksi.
Proteiinisynteesivaiheet
Proteiinibiosynteesi on prosessi, joka koostuu useista vaiheista, jolloin yhdisteiden kypsyminen tapahtuu. Se virtaa kaikissa elävissä organismeissa.
Synteesin päävaiheet:
- Aloitus. Aminoaseladinaatin muodostuminen samanaikaisesti aminohapon aktivoitumisen kanssa ATP: n ja spesifisen entsyymin läsnä ollessa.
- Venymä. Muodostuneen hapon kiinnittyminen spesifiseen tRNA: han, mitä seuraa adenosiinifosfaatin vapautuminen.
- Irtisanominen. Aminohapon ja tRNA: n yhdisteen sitoutuminen ribosomeihin.
- Lähettää. Aminohapon sisällyttäminen proteiinimolekyyliin samanaikaisen tRNA: n vapautumisen kanssa.
Eri elävissä organismeissa prosessi voi tapahtua eri nopeuksilla, mutta vaiheiden järjestys ei muutu..
Opintomenetelmät
Nykyään proteiiniyhdisteiden tutkimusta jatketaan nykyaikaisissa laboratorioissa..
Suosittuja tutkimusmenetelmiä:
- Solu- ja molekyylibiologian menetelmää käytetään kiinnittämään molekyylien sijainti soluissa, tarkkailemaan aineiden synteesiä. Vasta-aineita käytetään reaktion stimuloimiseksi. Havainto suoritetaan mikroskoopilla. Valmistettu proteiini ja vasta-aineet asetetaan lasilevylle, suoritetaan koe, tulokset kirjataan.
- Biokemiallisessa menetelmässä tutkitaan puhdasta proteiinia, jossa ei ole lisäkomponentteja. Lisätutkimuksia varten käytetään sentrifugointia, suolaamista, sähkötarkennusta..
- Proteomiikka on tiede, joka tutkii proteiiniyhdisteiden kokonaisuutta yhdessä solussa. Tutkimuksessa käytetään erityisiä laitteita, yhdisteitä, proteiinimikrosiruja, joiden avulla voidaan tutkia useita solun molekyylejä kerralla.
Uusimpien nykyaikaisten tekniikoiden ansiosta on mahdollista edetä tiedettä elävien solujen ja niiden komponenttien tutkimuksessa..
Biologinen merkitys
Orgaanisten yhdisteiden biologinen merkitys johtuu monista käyttökelpoisista toiminnoista. Komponentit osallistuvat kaikkiin elimistön elintärkeisiin prosesseihin, ovat korvaamaton rakennusmateriaali, stimuloivat lymfosyyttien tuotantoa, jotka ovat vastuussa eläimen tai ihmisen immuunijärjestelmän vastustuskyvystä.
Monimutkaisten proteiinien puuttuessa hormonien muodostuminen, uusien solujen syntyminen ja kudosten uudistuminen on mahdotonta. Ilman proteiinimolekyylejä kehossa hengitysprosessia ei tapahdu, koska hapen siirto ja hiilidioksidin poisto ovat mahdottomia.
Proteiinit ovat erityisen tärkeitä ihmisille, koska jotkut lajit auttavat sitomaan ja poistamaan toksiineja ja haitallisia yhdisteitä kehosta. Pitkäaikainen proteiinin puute ruokavaliossa johtaa vähitellen kehon ehtymiseen ja kuolemaan.
Mielenkiintoisia seikkoja
Jotkut mielenkiintoiset faktat proteiiniyhdisteistä osoittavat niiden merkityksen elävissä organismeissa..
Mielenkiintoisimmat ovat seuraavat:
- Proteiinin osuus kehon kuivapainosta on noin 50%.
- Virukset koostuvat melkein kokonaan tästä komponentista, jotkut ovat 95%.
- Yli 30% ihmisen orgaanisesta aineesta on keskittynyt lihaksiin.
- Aivosolut koostuvat pääasiassa proteiinimolekyyleistä.
- Ihmiskehon ja pään hiuksia edustavat keratinisoituneet solut, jotka koostuvat proteiinimolekyyleistä.
- Aineen puute ruoasta vaikuttaa kielteisesti kaikkiin prosesseihin.
- Yli 50 prosentissa tapauksista ihmisen proteiiniallergia ilmenee lapsuudessa.
- Henkilö tarvitsee yhtä paljon kasvi- ja eläinproteiinia.
- Lapset tarvitsevat proteiiniyhdisteitä suurempia määriä kuin aikuiset.
- Munanvalkuaista pidetään korkealaatuisena ja helposti sulavaa..
Kehon proteiinit ovat välttämätön ja välttämätön komponentti päivittäin solujen terveyden ja moitteettoman toiminnan varmistamiseksi.