Proteiinit ovat ihmiskeholle välttämättömiä ravintoaineita, jotka koostuvat yhden tai useamman aminohappoketjun muodostamista biologisista makromolekyyleistä.
Yli puolet kaikkien elävien olentojen solujen kuivapainosta koostuu proteiineista, tärkeimmistä biologisista makromolekyyleistä.
Näitä makromolekyylejä löytyy runsaasti eläinperäisistä elintarvikkeista.
Proteiinikoostumus
Proteiinien koostumus ja muut ominaisuudet ovat tutkimuksen kohteena biokemiassa, joka on biologian osa-alue.
Proteiinien koostumuksella on hiiltä, vety, typpeä ja happi ja käytännössä kaikissa niissä on myös rikki. Elementit kuten rauta-, sinkki ja kupari- voi myös olla läsnä.
Proteiinit koostuvat periaatteessa joukosta aminohappoja, jotka on kytketty toisiinsa kovalenttisesti.
Aminohappojen pitkä ketju on a polypeptidi.
Näitä aminohappojen välisiä sidoksia kutsutaan peptidisidokset.
Peptidisidokset tapahtuvat ryhmän välisenä reaktiona Miina (orgaaninen yhdiste johdettu ammoniakista) aminohaposta ja ryhmästä karboksyyli (karboksyylihappokomponentti) muilta.
C = hiili; H = vety; O = happi; N = typpi; R = ryhmä R tai sivuketju (aminohappoidentiteetti).
On 20 aminohappoa, jotka voivat yhdistyä eri tavoin muodostaakseen erityyppisiä proteiineja.
tietää enemmän aminohappoja.
Tyypit proteiineja
Proteiinit voidaan luokitella kahteen ryhmään niiden toiminnan mukaan kehossa: dynaamiset proteiinit ja rakenneproteiinit.
dynaamiset proteiinit
Dynaamisten proteiinien tehtävänä on puolustaa kehoa, kuljettaa aineita, katalysoida reaktioita ja hallita aineenvaihduntaa.
rakenteelliset proteiinit
Rakenneproteiineilla on päätehtävä muodostaa kehon solujen ja kudosten rakenne.
Proteiiniluokitus
Proteiinien luokittelu vaihtelee tärkeimmän huomioon otetun tekijän mukaan.
Koostumuksen luokitus
Kun tutkimuksen kohde on proteiinien koostumus, ne voidaan luokitella kahteen ryhmään:
- yksinkertaisia proteiinejaovat niitä, jotka vapauttavat aminohappoja vain hydrolyysin aikana.
- konjugoituja proteiineja: proteiinit, jotka hydrolyysin aikana vapauttavat aminohappoja ja ei-peptidiradikaalia.
Sijoitus polypeptidiketjujen lukumäärän mukaan
Polypeptidiketjujen lukumäärän suhteen proteiinit voidaan luokitella seuraavasti:
- monomeeriset proteiinitovat proteiineja, joilla on vain yksi polypeptidiketju.
- oligomeeriset proteiinitovat proteiineja, joita muodostuu useammasta kuin yhdestä polypeptidiketjusta.
Luokittelu muodon mukaan
Muodon suhteen proteiinit voidaan luokitella kahteen tyyppiin:
- Kuituproteiinit: Kuituproteiineissa polypeptidiketjut käpristyvät kuin köysi. Yksi kuituproteiinien ominaisuuksista on, että ne eivät liukene vesiliuoksiin. Lisäksi he ovat vastuussa rakenteiden lujuudesta ja joustavuudesta siellä missä ne ovat. Esimerkkejä kuituproteiineista: keratiini, kollageeni
- Pallomaiset proteiinit: pallomaisten proteiinien polypeptidiketjut taittuvat muotoon suunnilleen pallomaiset tai kuten nimestä käy ilmi, pallomaiset, jolloin ne muistuttavat a maapallo. Pallomaiset proteiinit ovat yleensä liukoisia vesiliuoksiin. Esimerkkejä pallomaisista proteiineista: hemoglobiini, entsyymit.
Kuvat kuituproteiinista ja pallomaisesta proteiinista
tietää enemmän hemoglobiini ja entsyymi.
proteiinirakenne
Katso proteiinimolekyylin rakenteen suhteen, miten se voidaan luokitella:
ensisijainen rakenne
Ensisijainen rakenne on määritetty geneettisesti. Se on kaikkien yksinkertaisin rakenne, jossa aminohapot on järjestetty lineaarisesti.
toissijainen rakenne
Jotta proteiinirakenne olisi toissijainen, primäärirakenteessa on oltava aminohappoja, jotka on kytketty toisiinsa kovalenttisesti. Siksi molekyylit voivat käydä rotaatioita ja lopulta itseään vuorovaikutuksessa kolmella tavalla:
- alfakierre: saa kierukkamuodon, kun aminohappojen välisiä vetysidoksia esiintyy.
- beeta-arkkeja: kun aminohappojen ja siitä johtuvan arkin ja jäykän rakenteen välillä on vetysidoksia.
- Solmiot: ne ovat epäsäännöllisiä rakenteita ytimessä ja niiden muodostuminen tapahtuu proteiinin laskostumisen ulkopuolella.
kolmannen asteen rakenne
Se tapahtuu, kun toissijaisen rakenteen avautuminen järjestetään avaruuteen kolmiulotteisella tavalla.
kvaternaarinen rakenne
Tämä rakenne tapahtuu vuorovaikutuksessa identtisten tai ei-identtisten polypeptidiketjujen välillä, jotka ryhmittyvät yhteen ja muodostavat yhden kolmiulotteisen rakenteen.
Proteiinitoiminnot
Proteiineilla on tärkeä rooli kehossa. Ne ovat perusta elimille ja kudoksille muodostavalle materiaalille sekä luiden, hiusten, hampaiden jne. Muodostumiselle.
Proteiinin toiminta vaihtelee muodon ja rakenteen mukaan. Proteiinien on välitettävä käytännössä kaikki solutoiminnot.
Tutustu alla oleviin proteiinien päätoimintoihin.
- Rakenna solut.
- Toimi entsyymeinä ja nopeuttaa siten kemiallisia reaktioita.
- Kuljettavat molekyylit ja ionit.
- Säilytä aineita.
- Auttaa solujen ja kudosten liikkumista.
- Rakenna ja korjaa kudosta ja lihaksia.
- Osallistu geenien säätelyyn.
- Aiheuttaa lihasten supistumista kahden proteiinityypin vaikutuksesta: myosiini ja aktiinia.
- Puolusta kehoa (vasta-aineet ovat proteiinityyppejä).
- Hapen kantaminen (hemoglobiini on proteiini, joka kuljettaa happea koko kehossa).
- Tarjoa energiaa.
- Toimii aineenvaihdunnan säätelyssä hormonien muodossa.
Proteiinin ominaisuudet
Yksi proteiinien pääominaisuuksista on nimeltään kyky denaturaatio. Denaturaatio on peruuttamaton muutos proteiinien ominaisuuksissa, kun niitä kuumennetaan tai sekoitetaan.
Ihmiskehon osalta se on organismin toiseksi suurin komponentti, jäljessä vain vesi.
Proteiinien ominaisuudet eroavat toisistaan niiden alkuperän mukaan: eläinperäisillä ominaisuuksilla on suurempi biologinen arvo; niitä pidetään täydellisinä proteiineina, joissa kaikki välttämättömät aminohapot ovat optimaalisissa määrissä ja suhteissa.
Proteiinit ja ruoka
Kun syömme ruokaa, kehomme käyttää proteiineja ruoansulatuksen kautta.
Ruuansulatuksessa proteiinit altistuvat hapolle ja hydrolyysi ja niin tapahtuu sinun denaturaatio.
Esimerkiksi liialliselle lämmölle ja sekoitukselle sekundaarirakenteet ja tertiäärirakenteet muuttuvat peruuttamattomasti ja menettävät siten ominaisuutensa. Tästä syystä tietyt elintarvikkeet menettävät ravintokykynsä keitettäessä.
Proteiinit voivat olla eläin- ja kasviperäisiä.
Tunne näiden proteiinien pääominaisuudet.
| eläinproteiinit | kasviproteiinit |
|---|---|
| Niillä on korkea biologinen arvo. Ne ovat täydellisiä proteiineja, joissa on kaikki välttämättömät aminohapot ihanteellisissa määrissä ja suhteissa. | Niillä on alhainen biologinen arvo, toisin sanoen välttämättömien aminohappojen määrä on pienempi. |
| Niillä on suurempi määrä typpeä verrattuna kasviproteiineihin. | Eläinproteiineihin verrattuna niillä on suurempi määrä aminohappoa arginiinia, mikä tekee immuunijärjestelmästä tehokkaamman. |
| Niissä on runsaasti kalsiumia, rautaa, B12-vitamiinia ja sinkkiä. | Ne sisältävät runsaasti hiilihydraatteja ja vitamiineja. |
| Heillä on paljon haitallista rasvaa. | Ne eivät sisällä haitallista rasvaa. |
| Heillä on vähän kuituja. | Ne ovat runsaasti kuitua. |
Eläinproteiinia sisältävät elintarvikkeet
Alla on luettelo esimerkkeistä eläinperäisistä proteiiniruokista.
- Tonnikala
- Katkarapu
- punainen liha
- Kana
- Munat
- Peru
- Sika
- Jogurtti
Runsas kasviproteiini
Alla on luettelo esimerkkejä kasviperäisistä proteiiniruokista.
- Manteli
- Maapähkinä
- ruskea riisi
- Kaura
- Parsakaali
- Herne
- Pinaatti
- keitetyt pavut
- linssit
Kasviruokien joukossa on myös joitain runsaasti proteiinia sisältävät hedelmät:
- Avokado
- Karsia
- Banaani
- kuiva aprikoosi
- Kuva
- Vadelma
- Guava
- Jabuticaba
- jackfruit
- Oranssi
- Meloni
- Pass rypäleen
proteiinien pilkkominen
Proteiinin sulatusprosessi alkaa mahassa. Siinä oleva suolahappo aloittaa prosessin denaturoimalla proteiinit, eli tuhoamalla niiden rakenteessa olevat vetysidokset.
Sen jälkeen proteolyyttiset ketjut menettävät muodonsa ja altistuvat entsyymien vaikutukselle. Tässä vaiheessa pepsiinientsyymi saa proteiinit tulemaan pienemmiksi molekyyleiksi, ts. Pepsiini aiheuttaa proteiinin osittaisen hajoamisen ja hydrolysoi peptidisidokset.
Proteiinin sulamisen toinen vaihe tapahtuu ohutsuolessa. Siinä proteiinit altistuvat haimaentsyymien vaikutuksille. Sen jälkeen peptidit ja aminohapot imeytyvät ja viedään maksaan.
Entsyymit, jotka osallistuvat proteiinien pilkkomiseen
Elimistön ulosteiden muodossa vapauttaman proteiinin prosenttiosuus vastaa noin 1% nautitusta määrästä.
proteiinisynteesi
Proteiinisynteesi on DNA: n määrittämä prosessi, jossa biologiset solut tuottavat uusia proteiineja. Tämä tapahtuu jokaisessa kehon solussa.
Prosessin aikana tapahtuu lähettäjän RNA: n DNA: n transkriptio ja sitten ribosomien ja aminohappoja kantavan kuljettaja-RNA: n käännös.
Aminohapposekvenssi määrää proteiinin muodostumisen.
Proteiinisynteesi on jaettu kolmeen vaiheeseen: transkriptio, Käännös ja aminohappojen aktivaatio.
tietää enemmän RNA ja DNA.
Litterointi
Transkriptiovaiheessa messenger RNA (mRNA) transkriboi viestin cistronista (osa DNA: ta).
RNA-polymeraasientsyymi sitoutuu entsyymikompleksiin. Kaksoiskierre on irrotettu ja sen myötä vetysidokset, jotka yhdistävät ketjujen pohjat, tuhoutuvat.
Sen jälkeen prosessi mRNA-molekyylin syntetisoimiseksi alkaa. Tämän prosessin aikana tukiasemien väliset yhteydet tapahtuvat:
- DNA-adeniini ja mRNA-urasiili.
- DNA-tymiini mRNA-adeniinilla.
- sytosiini DNA: sta, guaniini mRNA: sta ja niin edelleen.
Lopulta mRNA-molekyyli erottuu DNA-juosteesta (jolla puolestaan on taas vetysidoksia) ja kaksoiskierre muodostuu uudelleen.
Ennen poistumista ytimestä RNA kypsytetään tai prosessoidaan. Osa sen osista poistetaan ja jäljelle jäävät muodostavat sidoksia keskenään ja muodostavat kypsä RNA.
Tällä RNA: lla on aminohappojen koodaus ja se voi siirtyä sytoplasmaan, joka on solun osa, jossa translaatiovaihe tapahtuu.
Käännös
Tässä vaiheessa muodostuu proteiineja.
Translaatiovaihe tapahtuu solun sytoplasmassa ja se koostuu prosessista, jossa mRNA: ssa oleva viesti dekoodataan ribosomissa.
Aminohappojen aktivointi
Translaatioprosessin aikana Transport RNA (tRNA) tulee esiin. Sitä kutsutaan, koska sillä on tehtävä kuljettaa aminohappoja sytoplasmasta ribosomeihin.
Aminohapot aktivoidaan sitten tietyillä entsyymeillä, jotka sitoutuvat tRNA: han aiheuttaen aa-tRNA-kompleksin.
Proteiinien elektroforeesi
Proteiinielektroforeesi on testi, joka koostuu virtsan (virtsaproteiinit) tai veriseerumin (seerumiproteiinit) proteiinien erottamisesta.
Se on testi, jota käytetään proteiinien puuttumisen, vähenemisen tai lisääntymisen havaitsemiseen epänormaalien proteiinien läsnäolon havaitsemisen lisäksi. Tämä testi auttaa diagnosoimaan sairauksia, jotka vaikuttavat proteiinien imeytymiseen, menetykseen ja tuotantoon.
Epäsäännöllinen määrä proteiinia voi osoittaa esimerkiksi munuaisongelmia, diabetesta, autoimmuunisairauksia ja syöpää.
Kokonaisproteiinin määrän mittaaminen voi myös osoittaa yksilön ravitsemustilan.
Ylimääräinen proteiini kehossa
Proteiinin saannin tulisi olla kohtuullista, koska liikaa sitä voi johtaa terveysongelmiin. Organismi, jolla on liikaa proteiineja, voi kärsiä munuaisvaurioista (esimerkiksi kivet) ja kehittää sairauksia, kuten arterioskleroosi ja osteoporoosi, on painonnousua ja ongelmia maksa.
Tästä syystä on oltava hyvin varovainen noudatettaessa ns. Proteiinidieettiä (ruokavalio, joka perustuu elintarvikkeisiin, jotka ovat hyviä proteiinilähteitä), koska kulutusta ei voida liioitella.
Alhainen proteiinipitoisuus kehossa
Vaikka liikaa proteiinia kehossa on haitallista keholle, liian pieni määrä on myös haitallista.
Yksi vähäisen proteiinimäärän elimistössä aiheuttamista vaikutuksista on esimerkiksi keskushermoston osan surkastuminen.
Lisäksi yksilöllä voi olla myös laihtuminen, jatkuva väsymys, lihaskipu, parantumisongelmat, hiustenlähtö jne.
Uteliaisuudet
Lihasproteiinit
Proteiinipitoisten elintarvikkeiden kulutus on perustavanlaatuista niille, jotka harjoittavat lihasmassaa.
Painoharjoittelun aikana proteiinien hajoaminen tapahtuu lihaskudoksessa. Näiden kudosten korjaamiseksi organismi etsii ruokavaliossa olevia proteiineja.
Tästä syystä on välttämätöntä, että henkilö, joka käyttää ja haluaa saavuttaa tietyn lihasten kasvun, syö säännöllisesti proteiinipitoisia ruokia koko päivän.
Jotkut ihmiset käyttävät proteiinilisäaineita täydentämään suositeltua päivittäistä saantiaan.
Tähän käyttöön on kuitenkin liitettävä ravitsemusasiantuntija, jolla on kertoo henkilön ruokailutottumukset, elämäntavan ja harrastetun urheilun toiset.
Allergia lehmänmaidon proteiineille
Allergia lehmänmaidon proteiinille, joka tunnetaan myös nimellä APLV, pidetään yleisimpänä ruoka-aineallergiana. On arvioitu, että 2,2 prosentilla lapsista on APLV-kuva ensimmäisinä elinvuosina.
Se on allerginen reaktio, jolla organismilla on paitsi kosketuksissa lehmänmaidon kanssa myös kosketuksissa sen johdannaisten kanssa.
Katso myös mitä vegaani tarkoittaa ja mitä vegaani syö.
Tämä reaktio voi ilmetä kolmella eri tavalla: IgE välitti, ei-IgE-välitteinen tai sekoitettu.
Tarkista alla jokaisen ilmenemismuodon ominaisuudet:
| IgE välitti | Ei-IgE-välitteinen | sekoitettu |
|---|---|---|
| O organismi tuottaa vasta-aineita spesifinen IgE (Immunoglubulins E) maitoproteiinien torjumiseksi. | Allergisen reaktion ei laukaise spesifisten IgE-vasta-aineiden tuotanto, vaan tulehduksellinen solutuotanto. | Allerginen reaktio laukaisee molemmat IgE-tyyppisten vasta-aineiden tuotanto, samoin kuin muut kehon solut. |
| Klo reaktiot syntyvät välittömästi, ilmestyy jopa sekunnin kuluttua kosketuksesta maidon tai sen johdannaisten kanssa. | Klo reaktiot voivat ilmetä tunteja tai päiviä lehmänmaidon tai sen johdannaisten kanssa. | Klo reaktioita voi syntyä välittömästi - kosketuksen jälkeen lehmänmaitoon tai sen johdannaisiin, tai kauan jälkeen. |
| Tärkeimmät oireet: oksentelu, punaiset plakkit, jotka saavat kehon kutisemaan, hengitysvaikeudet, silmien ja huulten turvotus, ripuli ja anafylaktinen sokki. | Tärkeimmät oireet: oksentelu, ummetus, ripuli (joskus limalla tai verellä), kouristukset ja suolistotulehdus. | Tärkeimmät oireet: kuiva iho, jolla on kuorinta (lopulta haavoja), ripuli, oksentelu, vatsa- ja / tai ruokatorvitulehdus, vatsakipu ja refluksi. |