Proteiny: funkce, typy a příklady

Proteiny jsou základní živiny pro lidské tělo, skládající se z biologických makromolekul tvořených jedním nebo více řetězci aminokyselin.

Více než polovinu suché hmotnosti buněk u všech živých bytostí tvoří bílkoviny, nejdůležitější biologické makromolekuly.

Tyto makromolekuly se hojně vyskytují v potravinách živočišného původu.

Složení bílkovin

Složení a další vlastnosti proteinů jsou předmětem studia v biochemii, která je subdisciplínou biologie.

Složení bílkovin má uhlík, vodík, dusík a kyslík a prakticky ve všech je také přítomnost síra. Prvky jako žehlička, zinek a měď mohou být také přítomny.

Proteiny se v zásadě skládají ze sady aminokyselin, které jsou kovalentně spojeny dohromady.

Dlouhý řetězec aminokyselin je a polypeptid.

Tyto vazby mezi aminokyselinami se nazývají peptidové vazby.

Peptidové vazby se vyskytují jako reakce mezi skupinou důl (organická sloučenina odvozená od amoniaku) aminokyseliny a skupiny karboxyl (složka karboxylových kyselin) od ostatních.

C = uhlík; H = vodík; O = kyslík; N = dusík; R = skupina R nebo postranní řetězec (identita aminokyseliny).

Existuje 20 aminokyselin, které se mohou různými způsoby kombinovat za vzniku různých typů proteinů.

vědět více o aminokyseliny.

Druhy proteinů

Proteiny lze rozdělit do dvou skupin podle jejich funkce v těle: dynamické proteiny a strukturní proteiny.

dynamické proteiny

Dynamické bílkoviny mají funkci obrany těla, transportu látek, katalyzování reakcí a kontroly metabolismu.

strukturní proteiny

Strukturní proteiny mají hlavní funkci formování struktury buněk a tkání v těle.

Klasifikace proteinů

Klasifikace proteinů se liší podle hlavního zohledněného faktoru.

Klasifikace složení

Pokud je předmětem studia složení proteinů, lze je rozdělit do dvou skupin:

• jednoduché proteiny: jsou ty, které uvolňují aminokyseliny pouze během hydrolýzy.
• konjugované proteiny: proteiny, které během hydrolýzy uvolňují aminokyseliny a nepeptidový radikál.

Hodnocení podle počtu polypeptidových řetězců

Pokud jde o počet polypeptidových řetězců, lze proteiny klasifikovat jako:

• monomerní proteiny: jsou proteiny, které mají pouze jeden polypeptidový řetězec.
• oligomerní proteiny: jsou proteiny tvořené více než jedním polypeptidovým řetězcem.

Klasifikace podle formy

Pokud jde o tvar, proteiny lze rozdělit do dvou typů:

• Vláknité proteiny: Ve vláknitých proteinech se polypeptidové řetězce stočí jako provaz. Jednou z charakteristik vláknitých proteinů je, že nejsou rozpustné ve vodných roztocích. Kromě toho jsou odpovědní za pevnost a pružnost struktur, kde jsou přítomny. Příklady vláknitých proteinů: keratin, kolagen
• Globulární proteiny: polypeptidové řetězce globulárních proteinů se skládají do tvaru přibližně sférické nebo jak název napovídá, kulovitý, takže se podobají a zeměkoule. Globulární proteiny jsou obvykle rozpustné ve vodných roztocích. Příklady globulárních proteinů: hemoglobin, enzymy.

Obrázky vláknitého proteinu a globulárního proteinu

vědět více o hemoglobin a enzym.

proteinová struktura

Pokud jde o strukturu molekuly proteinu, podívejte se, jak ji lze klasifikovat:

primární struktura

Primární struktura je dána geneticky. Je to nejjednodušší struktura ze všech, kde jsou aminokyseliny uspořádány lineárně.

sekundární struktura

Aby byla proteinová struktura sekundární, musí mít primární struktura aminokyseliny kovalentně spojené dohromady. Molekuly proto mohou procházet rotacemi a nakonec interagovat třemi způsoby:

• alfa šroubovice: získává spirálovitý tvar, když se vyskytují vodíkové vazby mezi aminokyselinami.
• beta listy: když existují vodíkové vazby mezi aminokyselinami a následná tvorba listu a tuhé struktury.
• Kravaty: jsou to nepravidelné struktury v jádru a jejich tvorba probíhá mimo skládání bílkovin.

terciární struktura

Nastává, když je rozvinutí sekundární struktury uspořádáno v prostoru trojrozměrně.

kvartérní struktura

Tato struktura probíhá prostřednictvím interakce mezi identickými nebo neidentickými polypeptidovými řetězci, které se seskupují a tvoří jedinou trojrozměrnou strukturu.

Proteinové funkce

Proteiny hrají v těle zásadní roli. Jsou základem pro materiál, který tvoří orgány a tkáně, stejně jako základem pro tvorbu kostí, vlasů, zubů atd.

Funkce proteinu se liší podle jeho tvaru a struktury. Prakticky všechny funkce buněk musí být zprostředkovány bílkovinami.

Níže se podívejte na některé z hlavních funkcí proteinů.

• Strukturujte buňky.
• Působí jako enzymy a tím urychlují chemické reakce.
• Transport molekul a iontů.
• Skladujte látky.
• Pomozte pohybu buněk a tkání.
• Budujte a opravujte tkáně a svaly.
• Podílejte se na regulaci genů.
• Způsobte kontrakci svalů působením dvou typů bílkovin: myosin a aktin.
• Bránit tělo (protilátky jsou typy bílkovin).
• Nesoucí kyslík (Hemoglobin je protein, který přenáší kyslík do celého těla).
• Poskytněte energii.
• Působí při regulaci metabolismu ve formě hormonů.

Charakteristika bílkovin

Jednou z hlavních charakteristik proteinů je schopnost zvaná denaturace. Denaturace je nevratná změna ve vlastnostech bílkovin při zahřívání nebo míchání.

Pokud jde o lidské tělo, je to druhá největší složka organismu, druhá pouze po vodě.

Vlastnosti proteinů se liší podle jejich původu: vlastnosti živočišného původu mají vyšší biologickou hodnotu; jsou považovány za kompletní proteiny se všemi esenciálními aminokyselinami v optimálním množství a poměru.

Bílkoviny a jídlo

Když jíme jídlo, využití bílkovin v našem těle probíhá trávením.

Při trávení jsou proteiny vystaveny působení kyseliny a hydrolýza a tak se stane vaše denaturace.

Když jsou například vystaveny nadměrnému teplu a míchání, sekundární a terciární struktury procházejí nevratnými změnami a v důsledku toho ztrácejí své vlastnosti. Z tohoto důvodu některá jídla při vaření ztrácejí výživovou sílu.

Proteiny mohou být živočišného a rostlinného původu.

Znát hlavní vlastnosti těchto proteinů.

živočišné bílkoviny	rostlinné bílkoviny
Mají vysokou biologickou hodnotu. Jsou to kompletní proteiny se všemi esenciálními aminokyselinami v ideálním množství a poměru.	Mají nízkou biologickou hodnotu, to znamená, že množství esenciálních aminokyselin je nižší.
Mají větší množství dusíku ve srovnání s rostlinnými bílkovinami.	Ve srovnání s živočišnými bílkovinami mají větší množství aminokyseliny arginin, což zvyšuje účinnost imunitního systému.
Jsou bohaté na vápník, železo, vitamin B12 a zinek.	Jsou bohaté na sacharidy a vitamíny.
Mají hodně škodlivého tuku.	Neobsahují škodlivý tuk.
Mají málo vláken.	Jsou bohaté na vlákninu.

Potraviny bohaté na živočišné bílkoviny

Níže je uveden seznam příkladů bílkovinných potravin živočišného původu.

• Tuňák
• Krevety
• červené maso
• Kuře
• Vejce
• Peru
• Prase
• Jogurt

Potraviny bohaté na rostlinné bílkoviny

Níže je uveden seznam příkladů bílkovinných potravin rostlinného původu.

• Mandle
• Arašíd
• hnědá rýže
• Oves
• Brokolice
• Hrášek
• Špenát
• pečené fazole
• čočka

Mezi rostlinnými potravinami jsou také některé ovoce s vysokým obsahem bílkovin:

• Avokádo
• Prořezávat
• Banán
• suchá meruňka
• Obr
• Malina
• Guava
• Jabuticaba
• jackfruit
• oranžový
• Meloun
• Projít hrozny

trávení bílkovin

Proces trávení bílkovin začíná v žaludku. Kyselina chlorovodíková, která je v ní přítomna, zahajuje proces denaturací proteinů, to znamená ničením vodíkových vazeb v jejich struktuře.

Poté proteolytické řetězce ztrácejí svůj tvar a jsou vystaveny působení enzymů. V tomto okamžiku způsobí enzym pepsin, že se proteiny stanou menšími molekulami, tj. Pepsin způsobí částečnou degradaci proteinu a hydrolyzuje peptidové vazby.

Druhá fáze trávení bílkovin probíhá v tenkém střevě. V něm jsou proteiny vystaveny působení pankreatických enzymů. Poté se peptidy a aminokyseliny vstřebávají a odvádějí do jater.

Enzymy, které se účastní trávení bílkovin

Procento bílkovin uvolňovaných tělem ve formě výkalů odpovídá přibližně 1% požitého množství.

proteosyntéza

Syntéza proteinů je proces určený DNA, ve kterém biologické buňky generují nové proteiny. K tomu dochází v každé buňce v těle.

Během procesu dochází k transkripci DNA poselskou RNA a poté k translaci této informace ribozomy a transportní RNA, která nese aminokyseliny.

Sekvence aminokyselin určuje tvorbu proteinu.

Syntéza proteinů je rozdělena do tří fází: transkripce, Překlad a aktivace aminokyselin.

vědět více o RNA a DNA.

Transkripce

Ve fázi transkripce přepisuje poselská RNA (mRNA) zprávu z cistronu (část DNA).

Enzym RNA polymerázy se váže na komplex enzymů. Dvojitá šroubovice je zrušena a spolu s ní jsou zničeny vodíkové vazby, které spojují základy řetězců.

Poté začíná proces syntézy molekuly mRNA. Během tohoto procesu dochází k propojení mezi základnami:

• DNA adenin s mRNA uracilem.
• DNA tymin s mRNA adeninem.
• cytosin z DNA s guaninem z mRNA a tak dále.

Nakonec se molekula mRNA oddělí od řetězce DNA (který má zase opět vodíkové vazby) a dvojitá šroubovice je obnovena.

Před opuštěním jádra je RNA vyzrálá nebo zpracovaná. Některé jeho části jsou odstraněny a ty, které zůstávají, se navzájem spojují a tvoří vyzrálou RNA.

Tato RNA má kódování aminokyselin a může přejít do cytoplazmy, což je část buňky, kde proběhne translační fáze.

Překlad

V této fázi se tvoří bílkoviny.

Fáze translace probíhá v cytoplazmě buňky a sestává z procesu, kdy je zpráva přítomná v mRNA dekódována v ribozomu.

Aktivace aminokyselin

Během procesu překladu vstupuje do hry Transport RNA (tRNA). Nazývá se to proto, že má funkci transportu aminokyselin z cytoplazmy do ribozomů.

Aminokyseliny jsou poté aktivovány určitými enzymy, které se vážou na tRNA, čímž vznikne komplex aa-tRNA.

Proteinová elektroforéza

Elektroforéza proteinů je test, který spočívá v oddělení proteinů nacházejících se v moči (bílkoviny v moči) nebo v krevním séru (bílkoviny v séru).

Jedná se o test používaný k detekci nepřítomnosti, snížení nebo zvýšení proteinů, kromě detekce přítomnosti abnormálních proteinů. Tento test pomáhá při diagnostice onemocnění, která ovlivňují vstřebávání, ztrátu a produkci bílkovin.

Nepravidelné množství bílkovin může naznačovat například problémy s ledvinami, cukrovku, autoimunitní onemocnění a rakovinu.

Měření množství celkového proteinu může také indikovat nutriční stav jedince.

Přebytek bílkovin v těle

Příjem bílkovin by měl být mírný, protože jeho příliš mnoho může mít za následek zdravotní problémy. Organismus, který má nadměrné množství bílkovin, může trpět poškozením ledvin (například kameny) a vyvinout nemoci, jako je arterioskleróza a osteoporóza, mít přibývání na váze a problémy s játra.

Z tohoto důvodu je nutné při dodržování tzv. „Proteinové stravy“ (strava založená na potravinách, které jsou dobrým zdrojem bílkovin) velmi opatrní, protože spotřebu nelze přehánět.

Nízký obsah bílkovin v těle

Zatímco nadměrné množství bílkovin v těle je pro tělo škodlivé, příliš malé množství je také škodlivé.

Jedním z účinků způsobených nízkým množstvím bílkovin v těle je například atrofie části centrálního nervového systému.

Kromě toho může jednotlivec také zaznamenat úbytek hmotnosti, neustálou únavu, bolesti svalů, problémy s hojením, ztrátu vlasů atd.

Zajímavosti

Svalové bílkoviny

Konzumace potravin bohatých na bílkoviny má zásadní význam pro ty, kteří cvičí se záměrem získat svalovou hmotu.

Během silového tréninku dochází k rozpadu bílkovin ve svalové tkáni. Aby mohlo dojít k opravě těchto tkání, hledá organismus stávající proteiny ve stravě.

Z tohoto důvodu je nezbytné, aby jednotlivec, který cvičí a chce dosáhnout určitého růstu svalů, pravidelně po celý den konzumoval potraviny bohaté na bílkoviny.

Někteří lidé se uchylují k užívání proteinových doplňků k doplnění svého doporučeného denního příjmu.

Toto použití však musí doprovázet odborník na výživu, který bude mít vypráví stravovací návyky člověka, jeho životní styl a sport, který praktikuje ostatní.

Alergie na bílkovinu kravského mléka

Alergie na bílkovinu kravského mléka, také známá jako APLV, je považována za nejčastější potravinovou alergii. Odhaduje se, že 2,2% dětí představuje APLV obraz v prvních letech života.

Jedná se o alergickou reakci, kterou organismus má nejen při kontaktu s kravským mlékem, ale také při kontaktu s jeho deriváty.

Podívejte se taky co znamená vegan a co vegan jedí.

Tato reakce se může projevit třemi různými způsoby: Zprostředkovaná IgE, není zprostředkována IgE nebo smíšený.

Níže zkontrolujte některé vlastnosti každé z forem projevu:

Zprostředkovaná IgE	Není zprostředkováno IgE	smíšený
Ó organismus produkuje protilátky specifické IgE (Imunoglubuliny E) pro boj s mléčnými bílkovinami.	Alergická reakce není vyvolána tvorbou specifických protilátek IgE, ale produkce zánětlivých buněk.	Alergickou reakci vyvolávají oba produkce protilátek typu IgE, stejně jako jinými buňkami v těle.
Na reakce vznikají okamžitě, objevující se i několik sekund po kontaktu s mlékem nebo jeho deriváty.	Na reakce se mohou objevit hodiny nebo dny po kontaktu s kravským mlékem nebo jeho deriváty.	Na reakce mohou nastat okamžitě po kontaktu s kravským mlékem nebo jeho deriváty, nebo dlouho poté.
Hlavní příznaky: zvracení, červené plaky, které svědí tělo, dýchací potíže, otoky očí a rtů, průjem a anafylaktický šok.	Hlavní příznaky: zvracení, zácpa, průjem (někdy s hlenem nebo krví), křeče a zanícené střevo.	Hlavní příznaky: suchá kůže s deskvamací (případně s ranami), průjem, zvracení, zánět žaludku a / nebo jícnu, bolesti břicha a reflux.