Olbaltumvielas: funkcijas, veidi un piemēri

Olbaltumvielas ir cilvēka ķermenim būtiskas uzturvielas, kas sastāv no bioloģiskām makromolekulām, kuras veido viena vai vairākas aminoskābju ķēdes.

Visu dzīvo būtņu vairāk nekā pusi no sausā šūnu svara veido olbaltumvielas, vissvarīgākās bioloģiskās makromolekulas.

Šīs makromolekulas ir daudz sastopamas dzīvnieku izcelsmes pārtikas produktos.

Olbaltumvielu sastāvs

Olbaltumvielu sastāvs un citas īpašības ir pētījuma objekts bioķīmijā, kas ir bioloģijas apakšnozare.

Olbaltumvielu sastāvam ir ogleklis, ūdeņradis, slāpeklis un skābeklis un praktiski visās no tām ir arī sērs. Tādi elementi kā dzelzs, cinks un varš var būt arī klāt.

Olbaltumvielas pamatā sastāv no aminoskābju kopas, kas ir kovalenti saistītas.

Gara aminoskābju ķēde ir a polipeptīds.

Šīs saites starp aminoskābēm sauc peptīdu saites.

Peptīdu saites rodas kā reakcija starp grupu raktuves (organiskais savienojums, kas iegūts no amonjaka) aminoskābes un grupas karboksilgrupa (karbonskābju sastāvdaļa) no citiem.

C = ogleklis; H = ūdeņradis; O = skābeklis; N = slāpeklis; R = R grupa vai sānu ķēde (aminoskābju identitāte).

Ir 20 aminoskābes, kuras var dažādi apvienot, veidojot dažāda veida olbaltumvielas.

uzzināt vairāk par aminoskābes.

Olbaltumvielu veidi

Olbaltumvielas var iedalīt divās grupās pēc to funkcijas organismā: dinamiskie proteīni un strukturālie proteīni.

dinamiskie proteīni

Dinamisko olbaltumvielu funkcija ir ķermeņa aizsardzība, vielu transportēšana, reakciju katalizēšana un vielmaiņas kontrole.

strukturālās olbaltumvielas

Strukturālajiem proteīniem ir galvenā funkcija, veidojot ķermeņa šūnu un audu struktūru.

Olbaltumvielu klasifikācija

Olbaltumvielu klasifikācija mainās atkarībā no galvenā ņemtā faktora.

Kompozīcijas klasifikācija

Ja pētījuma objekts ir olbaltumvielu sastāvs, tos var iedalīt divās grupās:

• vienkāršie proteīni: ir tie, kas hidrolīzes laikā atbrīvo tikai aminoskābes.
• konjugētie proteīni: olbaltumvielas, kas hidrolīzes laikā atbrīvo aminoskābes un nepeptīdu radikāļus.

Klasifikācija pēc polipeptīdu ķēžu skaita

Attiecībā uz polipeptīdu ķēžu skaitu olbaltumvielas var klasificēt kā:

• monomēru olbaltumvielas: ir olbaltumvielas, kurām ir tikai viena polipeptīda ķēde.
• oligomēru olbaltumvielas: vai olbaltumvielas veido vairāk nekā viena polipeptīda ķēde.

Klasifikācija pēc formas

Attiecībā uz formu olbaltumvielas var iedalīt divos veidos:

• Šķiedru proteīni: šķiedru olbaltumvielās polipeptīdu ķēdes saritinās kā virve. Viena no šķiedru olbaltumvielu īpašībām ir tā, ka tās nešķīst ūdens šķīdumos. Turklāt viņi ir atbildīgi par to konstrukciju izturību un elastību, kur tās atrodas. Šķiedru olbaltumvielu piemēri: keratīns, kolagēns
• Globulārās olbaltumvielas: lodveida olbaltumvielu polipeptīdu ķēdes salocās formā aptuveni sfēriskas vai, kā norāda nosaukums, lodveida, padarot tās līdzīgas a globuss. Globulārās olbaltumvielas parasti šķīst ūdens šķīdumos. Globulāro olbaltumvielu piemēri: hemoglobīns, fermenti.

Šķiedru olbaltumvielu un lodveida olbaltumvielu attēli

uzzināt vairāk par hemoglobīns un ferments.

olbaltumvielu struktūra

Attiecībā uz olbaltumvielu molekulas struktūru skatiet, kā to var klasificēt:

primārā struktūra

Primārā struktūra ir ģenētiski noteikta. Tā ir visvienkāršākā struktūra, kurā aminoskābes ir sakārtotas lineāri.

sekundārā struktūra

Lai olbaltumvielu struktūra būtu sekundāra, primārajai struktūrai jābūt aminoskābēm, kas ir kovalenti saistītas. Tāpēc molekulas var veikt rotācijas un galu galā pašmijiedarboties trīs veidos:

• alfa spirāle: iegūst spirālveida formu, kad starp aminoskābēm rodas ūdeņraža saites.
• beta lapas: kad starp aminoskābēm ir ūdeņraža saites un no tā izrietošās loksnes un stingras struktūras veidošanās.
• Kaklasaites: tās ir neregulāras struktūras kodolā, un to veidošanās notiek ārpus olbaltumvielu locīšanas.

terciārā struktūra

Tas notiek, kad sekundārās struktūras izvēršanās telpā ir izvietota trīsdimensiju veidā.

kvartāra struktūra

Šī struktūra notiek, mijiedarbojoties starp identiskām vai identiskām polipeptīdu ķēdēm, kas apvienojas un veido vienotu trīsdimensiju struktūru.

Olbaltumvielu funkcijas

Olbaltumvielām organismā ir būtiska loma. Tie ir pamats materiālam, kas veido orgānus un audus, kā arī pamats kaulu, matu, zobu utt.

Olbaltumvielu funkcija mainās atkarībā no formas un struktūras. Praktiski visām šūnu funkcijām jābūt starpniekiem olbaltumvielām.

Pārbaudiet dažas no galvenajām olbaltumvielu funkcijām zemāk.

• Strukturējiet šūnas.
• Darbojas kā fermenti un tādējādi paātrina ķīmiskās reakcijas.
• Molekulu un jonu transportēšana.
• Uzglabāt vielas.
• Palīdzēt šūnu un audu kustībai.
• Veidot un atjaunot audus un muskuļus.
• Piedalieties gēnu regulēšanā.
• Izraisīt muskuļu kontrakciju, darbojoties divu veidu olbaltumvielām: miozīns un aktīns.
• Aizstāviet ķermeni (antivielas ir olbaltumvielu veidi).
• Skābekļa pārvadāšana (hemoglobīns ir olbaltumviela, kas pārnēsā skābekli visā ķermenī).
• Nodrošiniet enerģiju.
• Darbojoties vielmaiņas regulēšanā hormonu formā.

Olbaltumvielu īpašības

Viena no galvenajām olbaltumvielu īpašībām ir spēja, ko sauc denaturēšana. Denaturācija ir neatgriezeniska olbaltumvielu īpašību maiņa, kad tās karsē vai maisa.

Ciktāl tas attiecas uz cilvēka ķermeni, tas ir otra lielākā organisma sastāvdaļa, otrajā vietā pēc ūdens.

Olbaltumvielu īpašības atšķiras pēc to izcelsmes: dzīvnieku izcelsmes īpašībām ir augstāka bioloģiskā vērtība; tos uzskata par pilnīgiem proteīniem, ar visām neaizvietojamām aminoskābēm optimālā daudzumā un proporcijās.

Olbaltumvielas un pārtika

Kad mēs ēdam ēdienu, olbaltumvielu lietošana organismā notiek gremošanas ceļā.

Gremošanas procesā olbaltumvielas tiek pakļautas skābei un hidrolīze un tā notiek jūsu denaturēšana.

Piemēram, pakļaujot pārmērīgam karstumam un satraukumam, sekundārās un terciārās struktūras piedzīvo neatgriezeniskas izmaiņas un rezultātā zaudē savas īpašības. Šī iemesla dēļ daži pārtikas produkti vārot zaudē uzturvērtību.

Olbaltumvielas var būt dzīvnieku un augu izcelsmes.

Zināt šo olbaltumvielu galvenās īpašības.

dzīvnieku olbaltumvielas	augu olbaltumvielas
Viņiem ir augsta bioloģiskā vērtība. Tie ir pilnīgi olbaltumvielas ar visām neaizvietojamām aminoskābēm ideālā daudzumā un proporcijās.	Viņiem ir zema bioloģiskā vērtība, tas ir, neaizvietojamo aminoskābju daudzums ir mazāks.
Viņiem ir lielāks slāpekļa daudzums, salīdzinot ar augu olbaltumvielām.	Salīdzinot ar dzīvnieku olbaltumvielām, tajos ir lielāks aminoskābes arginīna daudzums, kas padara imūnsistēmu efektīvāku.
Tie ir bagāti ar kalciju, dzelzi, B12 vitamīnu un cinku.	Tie ir bagāti ar ogļhidrātiem un vitamīniem.
Viņiem ir daudz kaitīgu tauku.	Tie nesatur kaitīgus taukus.
Viņiem ir maz šķiedru.	Tie ir bagāti ar šķiedrvielām.

Pārtika, kas bagāta ar dzīvnieku olbaltumvielām

Zemāk ir saraksts ar dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielu pārtikas produktiem.

• Tuncis
• Garneles
• sarkanā gaļa
• Cālis
• Olas
• Peru
• Cūka
• Jogurts

Pārtika, kas bagāta ar augu olbaltumvielām

Zemāk ir saraksts ar augu izcelsmes olbaltumvielu pārtiku.

• Mandeļu
• Zemesrieksts
• Brūnie rīsi
• Auzas
• Brokoļi
• Zirņi
• Spināti
• Ceptas pupiņas
• lēcas

Starp augu pārtikas produktiem ir arī daži augļi ar augstu olbaltumvielu saturu:

• Avokado
• Apcirpt
• Banāns
• sauss aprikozes
• Att
• Aveņu
• Gvajava
• Jabuticaba
• džekfrūti
• apelsīns
• Melone
• Pass vīnogu

olbaltumvielu gremošana

Olbaltumvielu gremošanas process sākas kuņģī. Tajā esošā sālsskābe sāk procesu, denaturējot olbaltumvielas, tas ir, iznīcinot ūdeņraža saites to struktūrā.

Pēc tam proteolītiskās ķēdes zaudē savu formu un tiek pakļautas fermentu iedarbībai. Šajā brīdī pepsīna ferments liek olbaltumvielām kļūt mazākām molekulām, ti, pepsīns izraisa daļēju olbaltumvielu noārdīšanos un hidrolizē peptīdu saites.

Otrais olbaltumvielu gremošanas posms notiek tievajās zarnās. Tajā olbaltumvielas tiek pakļautas aizkuņģa dziedzera enzīmu darbībai. Pēc tam peptīdi un aminoskābes uzsūcas un nonāk aknās.

Fermenti, kas piedalās olbaltumvielu gremošanā

Organisma izdalīto olbaltumvielu daudzums izkārnījumu veidā atbilst aptuveni 1% no uzņemtā daudzuma.

olbaltumvielu sintēze

Olbaltumvielu sintēze ir DNS noteikts process, kurā bioloģiskās šūnas rada jaunus proteīnus. Tas notiek katrā ķermeņa šūnā.

Procesa laikā notiek DNS transkripcija ar kurjera RNS un pēc tam šīs informācijas tulkojums ar ribosomām un transporter RNS, kas satur aminoskābes.

Aminoskābju secība nosaka olbaltumvielu veidošanos.

Olbaltumvielu sintēze ir sadalīta trīs fāzēs: transkripcija, Tulkojums un aminoskābju aktivācija.

uzzināt vairāk par RNS un DNS.

Transkripcija

Transkripcijas fāzē kurjera RNS (mRNS) pārraksta ziņojumu no cistrona (DNS daļas).

RNS polimerāzes ferments saistās ar enzīmu kompleksu. Divkāršā spirāle tiek atcelta, un līdz ar to tiek iznīcinātas ūdeņraža saites, kas savieno ķēžu pamatnes.

Pēc tam sākas mRNS molekulas sintezēšanas process. Šī procesa laikā rodas savienojumi starp bāzēm:

• DNS adenīns ar mRNS uracilu.
• DNS timīns ar mRNS adenīnu.
• citozīns no DNS ar guanīnu no mRNS un tā tālāk.

Galu galā mRNS molekula atdalās no DNS virknes (kurai savukārt atkal ir ūdeņraža saites), un dubultā spirāle tiek atjaunota.

Pirms kodola atstāšanas RNS tiek nogatavināts vai apstrādāts. Dažas tās daļas tiek noņemtas, un tās, kas paliek, veido saites savā starpā un veido nobriedušu RNS.

Šai RNS ir aminoskābju kodēšana un tā var pāriet uz citoplazmu, kas ir šūnas daļa, kur notiks tulkošanas fāze.

Tulkojums

Šajā posmā veidojas olbaltumvielas.

Tulkošanas fāze notiek šūnas citoplazmā un sastāv no procesa, kurā mRNS esošais ziņojums tiek dekodēts ribosomā.

Aminoskābju aktivizēšana

Tulkošanas procesā spēlē transporta RNS (tRNS). Tas ir tik apzīmēts, jo tam ir aminoskābju transportēšanas funkcija no citoplazmas uz ribosomām.

Pēc tam aminoskābes aktivizē noteikti fermenti, kas saistās ar tRNS, izraisot aa-tRNS kompleksu.

Olbaltumvielu elektroforēze

Olbaltumvielu elektroforēze ir tests, kas sastāv no olbaltumvielu atdalīšanas, kas atrodami urīnā (urīna olbaltumvielas) vai asins serumā (seruma olbaltumvielas).

Tas ir tests, ko izmanto, lai noteiktu olbaltumvielu neesamību, samazināšanos vai palielināšanos, papildus patoloģisku olbaltumvielu klātbūtnes noteikšanai. Šis tests palīdz diagnosticēt slimības, kas ietekmē olbaltumvielu uzsūkšanos, zudumu un ražošanu.

Neregulārs olbaltumvielu daudzums var norādīt, piemēram, uz nieru problēmām, diabētu, autoimūnām slimībām un vēzi.

Kopējā olbaltumvielu daudzuma noteikšana var norādīt arī uz indivīda uztura stāvokli.

Pārmērīgs olbaltumvielu daudzums organismā

Olbaltumvielu uzņemšanai jābūt mērenai, jo pārāk daudz tās var izraisīt veselības problēmas. Organisms, kurā ir pārmērīgs olbaltumvielu daudzums, var ciest nieres (piemēram, akmeņi) un attīstīt tādas slimības kā arterioskleroze un osteoporoze, ir svara pieaugums un problēmas ar aknas.

Šī iemesla dēļ ir jābūt ļoti piesardzīgam, ievērojot tā saukto “olbaltumvielu diētu” (diētu, kuras pamatā ir pārtika, kas ir labs olbaltumvielu avots), jo patēriņu nevar pārspīlēt.

Zems olbaltumvielu daudzums organismā

Kaut arī pārmērīgs olbaltumvielu daudzums organismā ir kaitīgs ķermenim, pārāk mazs daudzums ir arī kaitīgs.

Viena no sekām, ko izraisa zems olbaltumvielu daudzums organismā, ir, piemēram, centrālās nervu sistēmas daļas atrofija.

Turklāt indivīdam var būt arī svara zudums, pastāvīgs nogurums, muskuļu sāpes, dziedināšanas problēmas, matu izkrišana utt.

Kuriozi

Muskuļu olbaltumvielas

Ar olbaltumvielām bagātu pārtikas produktu patēriņam ir būtiska nozīme tiem, kuri vingro ar mērķi palielināt muskuļu masu.

Svaru treniņa laikā olbaltumvielu sadalīšanās notiek muskuļu audos. Lai notiktu šo audu remonts, organisms no uztura meklē esošos proteīnus.

Šī iemesla dēļ ir svarīgi, lai indivīds, kurš vingro un vēlas sasniegt noteiktu muskuļu augšanu, visu dienu regulāri ēd olbaltumvielām bagātu pārtiku.

Daži cilvēki izmanto olbaltumvielu piedevas, lai papildinātu ieteicamo dienas devu.

Tomēr šī lietošana ir jāpievieno uztura speciālistam, kuram tas būs stāsta personas ēšanas paradumus, dzīvesveidu un sporta veidu citi.

Alerģija pret govs piena olbaltumvielām

Alerģija pret govs piena olbaltumvielām, kas pazīstama arī kā APLV, tiek uzskatīta par visbiežāk sastopamo pārtikas alerģiju. Tiek lēsts, ka pirmajos dzīves gados APLV attēlu attēlo 2,2% bērnu.

Tā ir alerģiska reakcija, kas organismam ir ne tikai saskarē ar govs pienu, bet arī saskarē ar tā atvasinājumiem.

Skatiet arī ko nozīmē vegāns un ko ēd vegāns.

Šī reakcija var izpausties trīs dažādos veidos: IgE starpnieks, ne-IgE starpnieks vai jaukts.

Tālāk pārbaudiet dažus katra izpausmes veida raksturlielumus:

IgE starpnieks	Ne-IgE starpnieks	jaukts
O organisms ražo antivielas specifisks IgE (imūnglubulīni E), lai cīnītos ar piena olbaltumvielām.	Alerģisko reakciju izraisa nevis specifisku IgE antivielu ražošana, bet gan iekaisuma šūnu ražošana.	Alerģisko reakciju izraisa abi IgE tipa antivielu ražošana, kā arī citas ķermeņa šūnas.
Plkst reakcijas rodas uzreiz, kas parādās pat sekundes pēc saskares ar pienu vai tā atvasinājumiem.	Plkst reakcijas var parādīties stundas vai dienas pēc saskares ar govs pienu vai tā atvasinājumiem.	Plkst reakcijas var rasties nekavējoties pēc saskares ar govs pienu vai tā atvasinājumiem vai ilgi pēc tam.
Galvenie simptomi: vemšana, sarkanas plāksnes, kas izraisa ķermeņa niezi, apgrūtināta elpošana, acu un lūpu pietūkums, caureja un anafilaktiskais šoks.	Galvenie simptomi: vemšana, aizcietējums, caureja (dažreiz ar gļotām vai asinīm), krampji un zarnu iekaisums.	Galvenie simptomi: sausa āda ar atkaulojumu (galu galā ar brūcēm), caureja, vemšana, iekaisis kuņģis un / vai barības vads, sāpes vēderā un reflukss.