Proteini: funkcije, vrste i primjeri

Proteini su osnovne hranjive tvari za ljudsko tijelo, koje se sastoje od bioloških makromolekula formiranih od jednog ili više lanaca aminokiselina.

Više od polovice suhe mase stanica u svim živim bićima sastoje se od proteina, najvažnijih bioloških makromolekula.

Te se makromolekule obilno nalaze u hrani životinjskog podrijetla.

Sastav proteina

Sastav i druge karakteristike bjelančevina predmet su proučavanja u biokemiji, koja je poddisciplina biologije.

Sastav proteina ima ugljik, vodik, dušik i kisik a praktički u svima njima postoji i prisutnost sumpor. Elementi poput željezo, cinkov i bakar također mogu biti prisutni.

Proteini se u osnovi sastoje od skupa aminokiselina koji su kovalentno povezani.

Dugi lanac aminokiselina je a polipeptid.

Te veze između aminokiselina se nazivaju peptidne veze.

Peptidne veze nastaju kao reakcija između skupine rudnik (organski spoj izveden iz amonijaka) aminokiseline i skupine karboksil (komponenta karboksilnih kiselina) od drugih.

C = ugljik; H = vodik; O = kisik; N = dušik; R = skupina R ili bočni lanac (aminokiselinski identitet).

Postoji 20 aminokiselina koje se na različite načine mogu kombinirati u različite vrste proteina.

znati više o aminokiseline.

Vrste bjelančevina

Proteini se mogu svrstati u dvije skupine prema njihovoj funkciji u tijelu: dinamički proteini i strukturni proteini.

dinamički proteini

Dinamični proteini imaju funkciju obrane tijela, transporta tvari, kataliziranja reakcija i kontrole metabolizma.

strukturni proteini

Strukturni proteini imaju glavnu funkciju stvaranja strukture stanica i tkiva u tijelu.

Klasifikacija proteina

Klasifikacija proteina varira ovisno o glavnom faktoru koji se uzima u obzir.

Klasifikacija sastava

Kada je predmet proučavanja sastav proteina, oni se mogu svrstati u dvije skupine:

• jednostavni proteini: su oni koji tijekom hidrolize oslobađaju samo aminokiseline.
• konjugirani proteini: proteini koji tijekom hidrolize oslobađaju aminokiseline i nepeptidni radikal.

Poredak prema broju polipeptidnih lanaca

S obzirom na broj polipeptidnih lanaca, proteini se mogu klasificirati kao:

• monomerni proteini: su proteini koji imaju samo jedan polipeptidni lanac.
• oligomerni proteini: su proteini nastali u više polipeptidnih lanaca.

Klasifikacija prema obliku

S obzirom na oblik, proteini se mogu svrstati u dvije vrste:

• Vlaknasti proteini: U vlaknastim proteinima polipeptidni lanci se uvijaju poput užeta. Jedna od karakteristika vlaknastih bjelančevina je da nisu topljivi u vodenim otopinama. Nadalje, odgovorni su za snagu i fleksibilnost struktura na kojima su prisutni. Primjeri vlaknastih proteina: keratin, kolagen
• Globularni proteini: polipeptidni lanci globularnih proteina savijaju se u oblik otprilike sferne ili kako naziv govori, globularne, čineći ih sličnima a Globus. Globularni proteini obično su topljivi u vodenim otopinama. Primjeri globularnih proteina: hemoglobin, enzimi.

Slike vlaknastog proteina i globularnog proteina

znati više o hemoglobin i enzim.

struktura bjelančevina

Što se tiče strukture proteinske molekule, pogledajte kako se ona može klasificirati:

primarna struktura

Primarna struktura genetski je određena. To je najjednostavnija struktura od svih, gdje su aminokiseline poredane linearno.

sekundarna struktura

Da bi struktura proteina bila sekundarna, primarna struktura mora imati aminokiseline kovalentno povezane zajedno. Stoga molekule mogu podvrgnuti rotaciji i u konačnici međusobno komunicirati na tri načina:

• alfa zavojnica: poprima spiralni oblik kad se pojave vodikove veze između aminokiselina.
• beta listova: kada postoje vodikove veze između aminokiselina i posljedično stvaranje lima i krute strukture.
• Veze: to su nepravilne strukture u jezgri i njihovo se stvaranje odvija izvan nabora proteina.

tercijarna struktura

Pojavljuje se kada se rasplet sekundarne strukture trodimenzionalno rasporedi u prostoru.

kvartarna struktura

Ova se struktura odvija interakcijom između identičnih ili ne identičnih polipeptidnih lanaca koji se grupiraju i čine jednu trodimenzionalnu strukturu.

Funkcije bjelančevina

Proteini igraju temeljnu ulogu u tijelu. Oni su osnova za materijal koji tvori organe i tkiva, kao i osnova za stvaranje kostiju, kose, zuba itd.

Funkcija proteina varira ovisno o obliku i strukturi. Gotovo sve funkcije stanica moraju biti posredovane proteinima.

U nastavku pogledajte neke od glavnih funkcija proteina.

• Struktura stanica.
• Djeluju kao enzimi i na taj način ubrzavaju kemijske reakcije.
• Transport molekula i iona.
• Pohraniti tvari.
• Pomažu u kretanju stanica i tkiva.
• Izgraditi i popraviti tkivo i mišiće.
• Sudjelujte u regulaciji gena.
• Uzrok kontrakcije mišića djelovanjem dvije vrste proteina: miozin i aktin.
• Branite tijelo (antitijela su vrste proteina).
• Prenošenje kisika (hemoglobin je protein koji prenosi kisik kroz tijelo).
• Osigurajte energiju.
• Djelujući u regulaciji metabolizma u obliku hormona.

Karakteristike bjelančevina

Jedna od glavnih karakteristika bjelančevina je sposobnost tzv denaturacija. Denaturacija je nepovratna promjena svojstava bjelančevina kada se zagrijavaju ili miješaju.

Što se tiče ljudskog tijela, to je druga najveća komponenta organizma, odmah iza vode.

Karakteristike bjelančevina razlikuju se prema podrijetlu: životinjskog podrijetla imaju veću biološku vrijednost; smatraju se cjelovitim proteinima, sa svim esencijalnim aminokiselinama u optimalnim količinama i omjerima.

Proteini i hrana

Kad jedemo hranu, tijelo se koristi proteinima kroz probavu.

U probavi su proteini izloženi kiselini i hidroliza a tako se događa i vaš denaturacija.

Na primjer, kada su izložene prekomjernoj toplini i uznemirenju, sekundarne i tercijarne strukture podvrgavaju se nepovratnim promjenama i, kao rezultat, gube svoja svojstva. Iz tog razloga određena hrana kuhanjem gubi svoju hranjivu moć.

Proteini mogu biti životinjskog i biljnog podrijetla.

Znati glavne karakteristike ovih proteina.

životinjski proteini	biljni proteini
Imaju visoku biološku vrijednost. Potpuni su proteini, sa svim esencijalnim aminokiselinama u idealnim količinama i omjerima.	Imaju nisku biološku vrijednost, odnosno količina esencijalnih aminokiselina je manja.
Imaju veću količinu dušika u odnosu na biljne bjelančevine.	U usporedbi sa životinjskim proteinima, oni imaju veću količinu aminokiseline arginin, što imunološki sustav čini učinkovitijim.
Bogate su kalcijem, željezom, vitaminom B12 i cinkom.	Bogate su ugljikohidratima i vitaminima.
Imaju puno štetnih masnoća.	Ne sadrže štetnu masnoću.
Imaju malo vlakana.	Bogate su vlaknima.

Hrana bogata životinjskim proteinima

Ispod je popis primjera proteinske hrane životinjskog podrijetla.

• Tuna
• Škampi
• crveno meso
• Piletina
• Jaja
• Peru
• Svinja
• Jogurt

Hrana bogata biljnim proteinima

Ispod je popis primjera proteinske hrane biljnog podrijetla.

• Badem
• Kikiriki
• smeđa riža
• Zob
• Brokula
• Grašak
• Špinat
• zapečeni grah
• leća

Među biljnom hranom postoje i neke visokoproteinsko voće:

• Avokado
• Obrezati
• Banana
• suha marelica
• Sl
• kupina
• Guava
• Jabuticaba
• jackfruit
• naranča
• Dinja
• Pass grožđe

probava proteina

Proces probave proteina započinje u želucu. Klorovodična kiselina prisutna u njoj započinje proces denaturacijom bjelančevina, odnosno uništavanjem vodikovih veza u njihovoj strukturi.

Nakon toga proteolitički lanci gube oblik i podvrgavaju se djelovanju enzima. U ovom trenutku enzim pepsin uzrokuje da proteini postaju manje molekule, tj. Pepsin uzrokuje djelomičnu razgradnju proteina i hidrolizira peptidne veze.

Druga faza probave proteina odvija se u tankom crijevu. U njemu su proteini podvrgnuti djelovanju enzima gušterače. Nakon toga se peptidi i aminokiseline apsorbiraju i odvode u jetru.

Enzimi koji sudjeluju u probavi proteina

Postotak bjelančevina koje tijelo oslobađa u obliku izmeta odgovara oko 1% unesene količine.

sinteza proteina

Sinteza bjelančevina je postupak koji određuje DNA, u kojem biološke stanice generiraju nove proteine. To se događa u svakoj stanici u tijelu.

Tijekom postupka dolazi do transkripcije DNK putem glasničke RNA, a zatim do prijenosa te informacije pomoću ribosoma i RNA transportera koja nosi aminokiseline.

Niz aminokiselina određuje stvaranje bjelančevina.

Sinteza proteina podijeljena je u tri faze: transkripcija, Prijevod i aktivacija aminokiselina.

znati više o RNK i DNA.

Transkripcija

U fazi transkripcije, glasnička RNA (mRNA) prepisuje poruku iz cistrona (dijela DNA).

Enzim RNA polimeraza veže se na enzimski kompleks. Dvostruka zavojnica se poništava i s njom se uništavaju vodikove veze koje povezuju baze lanaca.

Nakon toga započinje proces sinteze molekule mRNA. Tijekom ovog postupka javljaju se veze između baza:

• DNA adenin s mRNA uracilom.
• DNA timin s mRNA adeninom.
• citozin iz DNA s gvaninom iz mRNA i tako dalje.

Na kraju se molekula mRNA odvaja od DNA lanca (koji opet ima vodikove veze) i dvostruka zavojnica se ponovno uspostavlja.

Prije napuštanja jezgre, RNA sazrijeva ili se obrađuje. Neki se njegovi dijelovi uklanjaju, a oni koji ostaju stvaraju međusobne veze i tvore zrelu RNA.

Ova RNA ima kodiranje aminokiselina i može preći u citoplazmu, koja je dio stanice u kojem će se odvijati faza translacije.

Prijevod

U ovoj fazi nastaju proteini.

Faza prevođenja odvija se u staničnoj citoplazmi i sastoji se od procesa gdje se poruka prisutna u mRNA dekodira u ribosomu.

Aktivacija aminokiselina

Tijekom procesa prevođenja u obzir dolazi transportna RNA (tRNA). Tako se naziva jer ima funkciju transporta aminokiselina iz citoplazme u ribosome.

Aminokiseline se tada aktiviraju određenim enzimima koji se vežu za tRNA, što dovodi do nastanka aa-tRNA kompleksa.

Elektroforeza proteina

Elektroforeza proteina je test koji se sastoji od razdvajanja proteina koji se nalaze u urinu (mokraćni proteini) ili u krvnom serumu (serumski proteini).

To je test koji se koristi za otkrivanje odsutnosti, smanjenja ili povećanja proteina, uz otkrivanje prisutnosti abnormalnih proteina. Ovaj test pomaže u dijagnozi bolesti koje utječu na apsorpciju, gubitak i proizvodnju proteina.

Nepravilna količina proteina može ukazivati, na primjer, na probleme s bubrezima, dijabetes, autoimune bolesti i rak.

Mjerenje količine ukupnih proteina također može ukazivati ​​na nutricionistički status pojedinca.

Višak proteina u tijelu

Unos bjelančevina trebao bi biti umjeren, jer previše toga može rezultirati zdravstvenim problemima. Organizam koji ima prekomjernu količinu proteina može pretrpjeti oštećenje bubrega (na primjer, kamenje) i razvijaju bolesti poput arterioskleroze i osteoporoze, imaju debljanje i probleme s jetra.

Iz tog je razloga potrebno biti vrlo oprezan kad slijedite takozvanu "proteinsku dijetu" (prehrana koja se temelji na hrani koja je dobar izvor proteina), jer se s konzumacijom ne može pretjerati.

Niska bjelančevina u tijelu

Iako je pretjerana količina proteina u tijelu štetna za tijelo, preniska količina također šteti.

Jedan od učinaka uzrokovanih malom količinom bjelančevina u tijelu je, na primjer, atrofija dijela središnjeg živčanog sustava.

Uz to, pojedinac također može osjetiti gubitak kilograma, stalni umor, bolove u mišićima, zacjeljivanje, gubitak kose itd.

Zanimljivosti

Mišićni proteini

Konzumacija hrane bogate proteinima od temeljne je važnosti za one koji vježbaju s namjerom da dobiju mišićnu masu.

Tijekom treninga s utezima dolazi do razgradnje proteina u mišićnom tkivu. Da bi došlo do popravka tih tkiva, tijelo traži postojeće proteine ​​iz prehrane.

Iz tog je razloga neophodno da pojedinac koji vježba i želi postići određeni rast mišića redovito jede hranu bogatu proteinima tijekom dana.

Neki ljudi pribjegavaju korištenju proteinskih dodataka kao nadomjestak preporučenom dnevnom unosu.

Međutim, ovu upotrebu mora pratiti stručnjak za prehranu koji će imati između ostalog govori o prehrambenim navikama osobe, načinu života i bavljenju sportom drugi.

Alergija na proteine ​​kravljeg mlijeka

Alergija na proteine ​​kravljeg mlijeka, također poznatu kao APLV, smatra se najčešćom alergijom na hranu. Procjenjuje se da 2,2% djece predstavlja APLV sliku u prvim godinama života.

To je alergijska reakcija koju organizam ima ne samo u kontaktu s kravljim mlijekom, već i u kontaktu s njegovim derivatima.

Vidi i ti što znači vegan i što jede vegan.

Ova se reakcija može manifestirati na tri različita načina: IgE posreduje, ne posreduje IgE ili mješoviti.

U nastavku provjerite neke karakteristike svakog od oblika manifestacije:

IgE posreduje	Ne-IgE posredovano	mješoviti
O organizam proizvodi antitijela specifični IgE (imunoglubulini E) u borbi protiv proteina mlijeka.	Alergijsku reakciju ne izaziva stvaranje specifičnih IgE antitijela, već stvaranje upalnih stanica.	Alergijsku reakciju pokreću oboje stvaranje antitijela tipa IgE, kao i drugim stanicama u tijelu.
Na reakcije nastaju odmah, pojavljuju se i nekoliko sekundi nakon kontakta s mlijekom ili njegovim derivatima.	Na reakcije se mogu pojaviti satima ili danima nakon kontakta s kravljim mlijekom ili njegovim derivatima.	Na reakcije mogu nastati odmah nakon kontakta s kravljim mlijekom ili njegovim derivatima, ili dugo poslije.
Glavni simptomi: povraćanje, crveni plakovi od kojih tijelo svrbi, poteškoće s disanjem, otečene oči i usne, proljev i anafilaktički šok.	Glavni simptomi: povraćanje, zatvor, proljev (ponekad sa sluzi ili krvlju), grčevi i upaljeno crijevo.	Glavni simptomi: suha koža s deskvamacijom (eventualno s ranama), proljev, povraćanje, upaljeni želudac i / ili jednjak, bolovi u trbuhu i refluks.