Proteiner: Funksjoner, typer og eksempler

Proteiner er viktige næringsstoffer for menneskekroppen, bestående av biologiske makromolekyler dannet av en eller flere kjeder av aminosyrer.

Mer enn halvparten av tørrvekten til celler i alle levende vesener består av proteiner, de viktigste biologiske makromolekylene.

Disse makromolekylene finnes rikelig i matvarer av animalsk opprinnelse.

Proteinsammensetning

Sammensetningen og andre egenskaper av proteiner er gjenstand for studier i biokjemi, som er en underdisiplin av biologien.

Sammensetningen av proteiner har karbon, hydrogen, nitrogen og oksygen og i praktisk talt alle er det også tilstedeværelsen av svovel. Elementer som jern, sink og kobber kan også være til stede.

Proteiner er i utgangspunktet sammensatt av et sett med aminosyrer som er kovalent bundet sammen.

En lang kjede av aminosyrer er en polypeptid.

Disse bindingene mellom aminosyrer kalles peptidbindinger.

Peptidbindinger oppstår som en reaksjon mellom gruppen gruven (organisk forbindelse avledet fra ammoniakk) av en aminosyre og gruppen karboksyl (karboksylsyrer) fra andre.

C = karbon; H = hydrogen; O = Oksygen; N = nitrogen; R = gruppe R eller sidekjede (aminosyreidentitet).

Det er 20 aminosyrer som kan kombineres på forskjellige måter for å danne forskjellige typer proteiner.

vite mer om aminosyrer.

Typer proteiner

Proteiner kan klassifiseres i to grupper i henhold til deres funksjon i kroppen: dynamiske proteiner og strukturelle proteiner.

dynamiske proteiner

Dynamiske proteiner har den funksjonen å forsvare kroppen, transportere stoffer, katalysere reaksjoner og kontrollere stoffskiftet.

strukturelle proteiner

Strukturelle proteiner har hovedfunksjonen til å danne strukturen til celler og vev i kroppen.

Proteinklassifisering

Klassifiseringen av proteiner varierer i henhold til hovedfaktoren som tas i betraktning.

Sammensetningsklassifisering

Når studieobjektet er sammensetningen av proteiner, kan de klassifiseres i to grupper:

• enkle proteiner: er de som bare frigjør aminosyrer under hydrolyse.
• konjugerte proteiner: proteiner som under hydrolyse frigjør aminosyrer og en ikke-peptidradikal.

Rangering etter antall polypeptidkjeder

Når det gjelder antall polypeptidkjeder, kan proteiner klassifiseres som:

• monomere proteiner: er proteiner som bare har en polypeptidkjede.
• oligomere proteiner: er proteiner dannet av mer enn en polypeptidkjede.

Klassifisering etter skjema

Når det gjelder form, kan proteiner klassifiseres i to typer:

• Fiberholdige proteiner: I fiberholdige proteiner krøller polypeptidkjedene seg som et tau. En av egenskapene til fibrøse proteiner er at de ikke er løselige i vandige oppløsninger. Videre er de ansvarlige for styrken og fleksibiliteten til strukturene der de er til stede. Eksempler på fiberholdige proteiner: keratin, kollagen
• Kuleproteiner: polypeptidkjedene til kuleproteiner brettes i form omtrent sfærisk eller som navnet antyder, kuleformet, slik at de ligner a kloden. Globulære proteiner er vanligvis løselige i vandige oppløsninger. Eksempler på kuleproteiner: hemoglobin, enzymer.

Bilder av et fibrøst protein og et kuleprotein

vite mer om hemoglobin og enzym.

proteinstruktur

Når det gjelder strukturen til proteinmolekylet, se hvordan det kan klassifiseres:

primær struktur

Den primære strukturen er genetisk bestemt. Det er den enkleste strukturen av alle, der aminosyrene er ordnet på en lineær måte.

sekundær struktur

For at en proteinstruktur skal være sekundær, må den primære strukturen ha aminosyrer kovalent bundet sammen. Derfor kan molekyler gjennomgå rotasjoner og til slutt selvinteragere på tre måter:

• alfa helix: får spiralform når hydrogenbindinger mellom aminosyrer oppstår.
• beta-ark: når det er hydrogenbindinger mellom aminosyrer og den påfølgende generering av et ark og en stiv struktur.
• Slips: de er ikke-regelmessige strukturer i kjernen og dannelsen av dem foregår utenfor proteinfoldingen.

tertiær struktur

Det skjer når utfoldingen av den sekundære strukturen er ordnet i rommet på en tredimensjonal måte.

kvaternær struktur

Denne strukturen finner sted gjennom en interaksjon mellom identiske eller ikke identiske polypeptidkjeder, som grupperer seg sammen og danner en enkelt tredimensjonal struktur.

Proteinfunksjoner

Proteiner spiller en grunnleggende rolle i kroppen. De er grunnlaget for materialet som danner organer og vev, samt grunnlaget for dannelsen av bein, hår, tenner, etc.

Proteinets funksjon varierer avhengig av form og struktur. Så å si alle cellefunksjoner må formidles av proteiner.

Sjekk ut noen av hovedfunksjonene til proteiner nedenfor.

• Struktur cellene.
• Fungere som enzymer og dermed akselerere kjemiske reaksjoner.
• Transport av molekyler og ioner.
• Oppbevar stoffer.
• Hjelp bevegelsen av celler og vev.
• Bygg og reparer vev og muskler.
• Delta i genregulering.
• Årsak muskelsammentrekning gjennom virkningen av to typer proteiner: myosin og aktin.
• Forsvar kroppen (antistoffer er typer proteiner).
• Bærende oksygen (hemoglobin er proteinet som fører oksygen gjennom kroppen).
• Gi energi.
• Handler i reguleringen av stoffskiftet i form av hormoner.

Proteinegenskaper

En av de viktigste egenskapene til proteiner er en evne som kalles denaturering. Denaturering er den irreversible endringen i egenskapene til proteiner når de varmes opp eller omrøres.

Når det gjelder menneskekroppen, er den den nest største komponenten i organismen, den andre bare vann.

Egenskapene til proteiner varierer avhengig av opprinnelse: de av animalsk opprinnelse har en høyere biologisk verdi; de betraktes som komplette proteiner, med alle essensielle aminosyrer i optimale mengder og proporsjoner.

Proteiner og mat

Når vi spiser en mat, foregår bruken av proteiner i kroppen vår gjennom fordøyelsen.

I fordøyelsen utsettes proteiner for en syre og for hydrolyse og slik skjer din denaturering.

Når de blir utsatt for overdreven varme og uro, gjennomgår for eksempel sekundære og tertiære strukturer irreversible forandringer og som et resultat mister egenskapene. Av denne grunn mister visse matvarer næringskraften når de tilberedes.

Proteiner kan være av animalsk og planteopprinnelse.

Kjenn til de viktigste egenskapene til disse proteinene.

animalske proteiner	vegetabilske proteiner
De har høy biologisk verdi. De er komplette proteiner, med alle essensielle aminosyrer i ideelle mengder og proporsjoner.	De har en lav biologisk verdi, det vil si at mengden essensielle aminosyrer er lavere.
De har en større mengde nitrogen sammenlignet med vegetabilske proteiner.	Sammenlignet med animalske proteiner har de en større mengde aminosyren arginin, noe som gjør immunforsvaret mer effektivt.
De er rike på kalsium, jern, vitamin B12 og sink.	De er rike på karbohydrater og vitaminer.
De har mye skadelig fett.	De inneholder ikke skadelig fett.
De har få fibre.	De er rike på fiber.

Matvarer rik på animalsk protein

Nedenfor er en liste over eksempler på protein matvarer av animalsk opprinnelse.

• Tunfisk
• Reke
• rødt kjøtt
• Kylling
• Egg
• Peru
• Gris
• Yoghurt

Matvarer rik på vegetabilsk protein

Nedenfor er en liste over eksempler på proteinmatvarer av vegetabilsk opprinnelse.

• Mandel
• Peanøtt
• brun ris
• Havre
• Brokkoli
• Ert
• Spinat
• bakte bønner
• linser

Blant vegetabilsk mat er det også noen frukt med høyt proteininnhold:

• Avokado
• Sviske
• Banan
• tørr aprikos
• Fig
• Bringebær
• Guava
• Jabuticaba
• jackfrukt
• oransje
• Melon
• Pass drue

protein fordøyelse

Proteinfordøyelsesprosessen starter i magen. Saltsyren som er tilstede i den, starter prosessen ved å denaturere proteinene, det vil si å ødelegge hydrogenbindinger i deres struktur.

Etter det mister de proteolytiske kjedene formen og blir utsatt for virkningen av enzymer. På dette tidspunktet får pepsinenzymet proteinene til å bli mindre molekyler, dvs. pepsin forårsaker en delvis nedbrytning av proteinet og hydrolyserer peptidbindingen.

Den andre fasen av fordøyelsen av proteiner finner sted i tynntarmen. I den utsettes proteiner for handlingene til bukspyttkjertelenzymer. Etter det blir peptidene og aminosyrene absorbert og ført til leveren.

Enzymer som deltar i fordøyelsen av proteiner

Prosentandelen protein som frigjøres av kroppen i form av avføring tilsvarer omtrent 1% av inntatt mengde.

protein syntese

Proteinsyntese er en prosess bestemt av DNA, der biologiske celler genererer nye proteiner. Dette skjer i hver celle i kroppen.

Under prosessen er det en transkripsjon av DNA av messenger RNA og deretter en oversettelse av denne informasjonen av ribosomene og transportør-RNA, som bærer aminosyrene.

Aminosyresekvensen bestemmer proteindannelsen.

Proteinsyntese er delt inn i tre faser: transkripsjon, Oversettelse og aminosyreaktivering.

vite mer om RNA og DNA.

Transkripsjon

I transkripsjonsfasen transkriberer messenger RNA (mRNA) meldingen fra cistron (del av DNA).

RNA-polymeraseenzymet binder seg til et enzymkompleks. Den doble helixen angres, og med den ødelegges hydrogenbindingen som knytter kjedene.

Etter det begynner prosessen med å syntetisere et mRNA-molekyl. I løpet av denne prosessen oppstår forbindelsene mellom basene:

• DNA-adenin med mRNA uracil.
• DNA-tymin med mRNA-adenin.
• cytosin fra DNA med guanin fra mRNA og så videre.

Til slutt skiller mRNA-molekylet seg fra DNA-strengen (som igjen har hydrogenbindinger), og dobbeltspiralen blir reetablert.

Før du forlater kjernen, modnes eller behandles RNA. Noen av delene fjernes, og de som er igjen danner bindinger med hverandre og danner et modent RNA.

Dette RNA har koding av aminosyrer og kan passere til cytoplasmaet, som er den delen av cellen der oversettelsesfasen vil finne sted.

Oversettelse

Det er på dette stadiet proteiner dannes.

Oversettelsesfasen finner sted i cellens cytoplasma og består av en prosess der meldingen som er tilstede i mRNA dekodes i ribosomet.

Aktivering av aminosyrer

Under oversettelsesprosessen kommer Transport RNA (tRNA) til spill. Det er så utpekt fordi det har den funksjonen å transportere aminosyrer fra cytoplasmaet til ribosomene.

Aminosyrene aktiveres deretter av visse enzymer som binder seg til tRNA, noe som gir opphav til aa-tRNA-komplekset.

Proteinelektroforese

Proteinelektroforese er en test som består i å skille proteinene som finnes i urinen (urinproteiner) eller i blodserum (serumproteiner).

Det er en test som brukes til å oppdage fravær, reduksjon eller økning av proteiner, i tillegg til å oppdage tilstedeværelsen av unormale proteiner. Denne testen hjelper til med å diagnostisere sykdommer som påvirker proteinabsorpsjon, tap og produksjon.

En uregelmessig mengde protein kan indikere for eksempel nyreproblemer, diabetes, autoimmune sykdommer og kreft.

Måling av mengden totalt protein kan også indikere individets ernæringsstatus.

Overflødig protein i kroppen

Proteininntaket bør være moderat, da for mye av det kan føre til helseproblemer. En organisme som har for mye protein kan lide nyreskade (for eksempel steiner) og utvikler sykdommer som arteriosklerose og osteoporose, har vektøkning og problemer med lever.

Av denne grunn er det nødvendig å være veldig forsiktig når man følger det såkalte "proteindiet" (diett basert på matvarer som er gode proteinkilder), ettersom forbruket ikke kan overdrives.

Lavt proteininnhold i kroppen

Mens en overdreven mengde protein i kroppen er skadelig for kroppen, er en for lav mengde også skadelig.

En av effektene forårsaket av den lave mengden protein i kroppen er for eksempel atrofi av en del av sentralnervesystemet.

I tillegg kan den enkelte også oppleve vekttap, konstant tretthet, muskelsmerter, helbredelsesproblemer, hårtap osv.

Nysgjerrigheter

Muskelproteiner

Forbruket av proteinrike matvarer er av grunnleggende betydning for de som trener med den hensikt å få muskelmasse.

Under vekttrening forekommer proteinnedbrytning i muskelvev. For at reparasjonen av disse vevene skal finne sted, søker kroppen de eksisterende proteinene fra dietten.

Av denne grunn er det viktig at en person som trener og ønsker å oppnå viss muskelvekst, spiser proteinrik mat regelmessig hele dagen.

Noen tyr til å bruke proteintilskudd for å supplere det anbefalte daglige inntaket.

Imidlertid må denne bruken ledsages av en spesialist innen ernæring, som vil ha forteller personens spisevaner, livsstil og sport som praktiseres, blant andre.

Allergi mot kumelkprotein

Allergi mot kumelkprotein, også kjent som APLV, regnes som den hyppigste matallergien. Det anslås at 2,2% av barna presenterer APLV-bildet i de første leveårene.

Det er en allergisk reaksjon som organismen ikke bare har i kontakt med kumelk, men også når den er i kontakt med derivatene.

Se også hva betyr veganer og hva spiser veganer.

Denne reaksjonen kan manifestere seg på tre forskjellige måter: IgE-meglet, ikke-IgE-mediert eller blandet.

Sjekk nedenfor noen kjennetegn ved hver av manifestasjonsformene:

IgE-meglet	Ikke-IgE-mediert	blandet
O organismen produserer antistoffer spesifikk IgE (Immunoglubuliner E) for å bekjempe melkeproteiner.	Den allergiske reaksjonen utløses ikke av produksjonen av spesifikke IgE-antistoffer, men av inflammatorisk celleproduksjon.	Den allergiske reaksjonen utløses av begge produksjon av antistoffer av IgE-typen, så vel som av andre celler i kroppen.
På reaksjoner oppstår umiddelbart, vises til og med sekunder etter kontakt med melk eller dets derivater.	På reaksjoner kan vises timer eller dager etter kontakt med kumelk eller derivater derav.	På reaksjoner kan oppstå umiddelbart etter kontakt med kumelk eller dets derivater, eller lenge etter.
Hovedsymptomer: oppkast, røde plakk som gjør kroppen kløende, pustevansker, hovne øyne og lepper, diaré og anafylaktisk sjokk.	Hovedsymptomer: oppkast, forstoppelse, diaré (noen ganger med slim eller blod), kramper og betent tarm.	Hovedsymptomer: tørr hud, med avskalling (til slutt med sår), diaré, oppkast, betent mage og / eller spiserør, magesmerter og tilbakeløp.