Белки - незаменимые питательные вещества для человеческого организма, состоящие из биологических макромолекул, образованных одной или несколькими цепочками аминокислот.
Более половины сухой массы клеток всех живых существ составляют белки, наиболее важные биологические макромолекулы.
Эти макромолекулы в большом количестве содержатся в продуктах животного происхождения.
Белковый состав
Состав и другие характеристики белков являются объектом изучения биохимии, которая является одним из разделов биологии.
В составе белков есть углерод, водород, азот а также кислород и практически во всех из них также присутствует сера. Такие элементы, как утюг, цинк а также медь также может присутствовать.
Белки в основном состоят из набора аминокислот, ковалентно связанных друг с другом.
Длинная цепочка аминокислот - это полипептид.
Эти связи между аминокислотами называются пептидные связи.
Пептидные связи возникают как реакция между группой шахта (органическое соединение, полученное из аммиака) аминокислоты и группы карбоксил (компонент карбоновых кислот) от других.
C = углерод; H = водород; O = кислород; N = азот; R = Группа R или боковая цепь (идентичность аминокислот).
Есть 20 аминокислот, которые могут сочетаться по-разному, образуя разные типы белков.
узнать больше о аминокислоты.
Типы белков
Белки можно разделить на две группы в зависимости от их функции в организме: динамические белки и структурные белки.
динамические белки
Динамические белки выполняют функцию защиты тела, транспортировки веществ, катализирования реакций и управления метаболизмом.
структурные белки
Структурные белки имеют основную функцию формирования структуры клеток и тканей в организме.
Классификация белков
Классификация белков зависит от основного принимаемого во внимание фактора.
Классификация составов
Когда объектом исследования является состав белков, их можно разделить на две группы:
- простые белки: те, которые высвобождают только аминокислоты во время гидролиза.
- конъюгированные белки: белки, которые во время гидролиза высвобождают аминокислоты и непептидные радикалы.
Ранжирование по количеству полипептидных цепей
По количеству полипептидных цепей белки можно классифицировать как:
- мономерные белки: белки, которые имеют только одну полипептидную цепь.
- олигомерные белки: белки, образованные более чем одной полипептидной цепью.
Классификация по форме
По форме белки можно разделить на два типа:
- Волокнистые белки: в волокнистых белках полипептидные цепи скручиваются, как веревка. Одной из характеристик волокнистых белков является то, что они не растворяются в водных растворах. Кроме того, они несут ответственность за прочность и гибкость конструкций, в которых они присутствуют. Примеры волокнистых белков: кератин, коллаген
- Глобулярные белки: полипептидные цепи глобулярных белков складываются в форму приблизительно сферической или, как следует из названия, шаровидной формы, что делает их похожими на глобус. Глобулярные белки обычно растворимы в водных растворах. Примеры глобулярных белков: гемоглобин, ферменты.
Изображения волокнистого белка и глобулярного белка
узнать больше о гемоглобин и фермент.
структура белка
Что касается строения белковой молекулы, посмотрите, как ее можно классифицировать:
первичная структура
Первичная структура детерминирована генетически. Это простейшая структура, в которой аминокислоты расположены линейно.
вторичная структура
Чтобы белковая структура была вторичной, первичная структура должна иметь аминокислоты, ковалентно связанные друг с другом. Следовательно, молекулы могут вращаться и в конечном итоге самовзаимодействовать тремя способами:
- альфа-спираль: принимает спиралевидную форму, когда возникают водородные связи между аминокислотами.
- бета-листы: когда между аминокислотами существуют водородные связи и, как следствие, образуется листовая и жесткая структура.
- Галстуки: они представляют собой нерегулярные структуры в ядре, и их образование происходит вне сворачивания белка.
третичная структура
Это происходит, когда разворачивание вторичной конструкции организовано в пространстве трехмерным образом.
четвертичная структура
Эта структура возникает за счет взаимодействия между идентичными или не идентичными полипептидными цепями, которые группируются вместе и образуют единую трехмерную структуру.
Функции белков
Белки играют фундаментальную роль в организме. Они являются основой материала, из которого формируются органы и ткани, а также основой для образования костей, волос, зубов и т. Д.
Функция белка зависит от его формы и структуры. Практически все функции клетки должны опосредоваться белками.
Ознакомьтесь с некоторыми из основных функций белков ниже.
- Структурируйте клетки.
- Действуют как ферменты и тем самым ускоряют химические реакции.
- Транспортные молекулы и ионы.
- Храните вещества.
- Содействовать движению клеток и тканей.
- Строит и восстанавливает ткани и мышцы.
- Участвуйте в регуляции генов.
- Вызывают сокращение мышц за счет действия двух типов белков: миозин а также актин.
- Защищайте организм (антитела - это разновидности белков).
- Перенос кислорода (гемоглобин - это белок, переносящий кислород по всему телу).
- Обеспечьте энергией.
- Действует в регуляции обмена веществ в виде гормонов.
Характеристики белка
Одна из основных характеристик белков - это способность, называемая денатурация. Денатурация - это необратимое изменение свойств белков при их нагревании или перемешивании.
Что касается человеческого тела, это второй по величине компонент организма, уступающий только воде.
Характеристики белков различаются в зависимости от их происхождения: белки животного происхождения имеют более высокую биологическую ценность; они считаются полноценными белками со всеми незаменимыми аминокислотами в оптимальных количествах и пропорциях.
Белки и еда
Когда мы едим пищу, наш организм использует белки в процессе пищеварения.
В процессе пищеварения белки подвергаются действию кислоты и гидролиз и так случается ваш денатурация.
Например, при чрезмерном нагревании и перемешивании вторичные и третичные структуры претерпевают необратимые изменения и, как следствие, теряют свои свойства. По этой причине некоторые продукты теряют свою питательную ценность при приготовлении.
Белки могут быть животного и растительного происхождения.
Знайте основные характеристики этих белков.
| животные белки | растительные белки |
|---|---|
| Они обладают высокой биологической ценностью. Это полноценные белки со всеми незаменимыми аминокислотами в идеальных количествах и пропорциях. | У них низкая биологическая ценность, то есть количество незаменимых аминокислот ниже. |
| В них больше азота по сравнению с растительными белками. | По сравнению с белками животного происхождения они содержат большее количество аминокислоты аргинина, что делает иммунную систему более эффективной. |
| Они богаты кальцием, железом, витамином B12 и цинком. | Они богаты углеводами и витаминами. |
| В них много вредного жира. | Они не содержат вредных жиров. |
| В них мало волокон. | Они богаты клетчаткой. |
Продукты, богатые животным белком
Ниже приведен список примеров белковой пищи животного происхождения.
- Тунец
- Креветка
- красное мясо
- Курица
- Яйца
- Перу
- Свинья
- Йогурт
Продукты, богатые растительным белком
Ниже приведен список примеров белковой пищи растительного происхождения.
- Миндаль
- Арахис
- коричневый рис
- Овсяный
- Брокколи
- Горох
- Шпинат
- запеченные бобы
- чечевица
Среди растительной пищи есть и фрукты с высоким содержанием белка:
- Авокадо
- Чернослив
- Банан
- сухой абрикос
- Рисунок
- Малина
- Гуава
- Jabuticaba
- джекфрут
- апельсин
- Дыня
- Передать виноград
переваривание белков
Процесс переваривания белка начинается в желудке. Присутствующая в нем соляная кислота запускает процесс, денатурируя белки, то есть разрушая водородные связи в их структуре.
После этого протеолитические цепи теряют форму и подвергаются действию ферментов. В этот момент фермент пепсин заставляет белки становиться более мелкими молекулами, то есть пепсин вызывает частичное разложение белка и гидролизует пептидные связи.
Второй этап переваривания белков происходит в тонком кишечнике. В нем белки подвергаются действию ферментов поджелудочной железы. После этого пептиды и аминокислоты всасываются и попадают в печень.
Ферменты, участвующие в переваривании белков
Процент белка, выделяемого организмом в виде фекалий, соответствует примерно 1% от количества проглоченного.
синтез белка
Синтез белка - это процесс, определяемый ДНК, в котором биологические клетки генерируют новые белки. Это происходит в каждой клетке тела.
Во время этого процесса происходит транскрипция ДНК информационной РНК, а затем трансляция этой информации рибосомами и транспортной РНК, несущей аминокислоты.
Аминокислотная последовательность определяет образование белка.
Синтез белка делится на три фазы: транскрипция, Перевод а также активация аминокислот.
узнать больше о РНК а также ДНК.
Транскрипция
В фазе транскрипции информационная РНК (мРНК) транскрибирует сообщение из цистрона (части ДНК).
Фермент РНК-полимераза связывается с ферментным комплексом. Двойная спираль разрушается, и вместе с ней разрушаются водородные связи, связывающие основания цепей.
После этого начинается процесс синтеза молекулы мРНК. Во время этого процесса происходят связи между базами:
- ДНК аденина с мРНК урацила.
- ДНК тимина с мРНК аденина.
- цитозин из ДНК с гуанином из мРНК и так далее.
В конце концов, молекула мРНК отделяется от цепи ДНК (которая, в свою очередь, снова имеет водородные связи), и двойная спираль восстанавливается.
Прежде чем покинуть ядро, РНК созревает или процессируется. Некоторые из его частей удаляются, а те, что остаются, образуют связи друг с другом и образуют созревшую РНК.
Эта РНК кодирует аминокислоты и может переходить в цитоплазму, которая является частью клетки, где будет происходить фаза трансляции.
Перевод
Именно на этом этапе образуются белки.
Фаза трансляции происходит в цитоплазме клетки и состоит из процесса, при котором сообщение, присутствующее в мРНК, декодируется в рибосоме.
Активация аминокислот
В процессе трансляции в игру вступает Транспортная РНК (тРНК). Он назван так потому, что выполняет функцию транспортировки аминокислот из цитоплазмы к рибосомам.
Затем аминокислоты активируются определенными ферментами, которые связываются с тРНК, что приводит к образованию комплекса аа-тРНК.
Белковый электрофорез
Электрофорез белков - это тест, который состоит из разделения белков, обнаруженных в моче (белки мочи) или в сыворотке крови (белки сыворотки).
Это тест, используемый для обнаружения отсутствия, уменьшения или увеличения белков, в дополнение к обнаружению присутствия аномальных белков. Этот тест помогает в диагностике заболеваний, которые влияют на усвоение, потерю и производство белка.
Нерегулярное количество белков может указывать, например, на проблемы с почками, диабет, аутоиммунные заболевания и рак.
Измерение количества общего белка также может указывать на состояние питания человека.
Избыток белка в организме
Потребление протеина должно быть умеренным, так как его избыток может привести к проблемам со здоровьем. Организм, который имеет чрезмерное количество белка, может иметь повреждение почек (например, камни) и заболевают такими заболеваниями, как артериосклероз и остеопороз, имеют набор веса и проблемы с печень.
По этой причине необходимо быть очень осторожным при соблюдении так называемой «белковой диеты» (диета, основанная на продуктах, которые являются хорошими источниками белка), поскольку потребление нельзя преувеличивать.
Низкий уровень белка в организме
Хотя чрезмерное количество белка в организме вредно для организма, слишком низкое количество также вредно.
Одним из эффектов, вызванных низким количеством белка в организме, является, например, атрофия части центральной нервной системы.
Кроме того, человек может также испытывать потерю веса, постоянную усталость, боли в мышцах, проблемы с заживлением, потерю волос и т. Д.
Любопытства
Мышечные белки
Потребление продуктов, богатых белком, имеет фундаментальное значение для тех, кто занимается спортом с целью набора мышечной массы.
Во время силовых тренировок в мышечной ткани происходит расщепление белка. Для восстановления этих тканей организм ищет существующие белки из рациона.
По этой причине важно, чтобы человек, который тренируется и хочет добиться определенного роста мышц, регулярно в течение дня ел богатую белком пищу.
Некоторые люди прибегают к протеиновым добавкам в дополнение к рекомендуемой суточной дозе.
Однако это использование должно сопровождаться специалистом по питанию, у которого будет рассказывает о пищевых привычках человека, его образе жизни и спорте, среди которых другие.
Аллергия на белок коровьего молока
Аллергия на белок коровьего молока, также известная как APLV, считается наиболее частой пищевой аллергией. Подсчитано, что у 2,2% детей картина APLV наблюдается в первые годы жизни.
Это аллергическая реакция, которая возникает у организма не только при контакте с коровьим молоком, но и с его производными.
Смотри тоже что означает веган и что ест веган.
Эта реакция может проявляться тремя разными способами: IgE-опосредованный, не опосредованный IgE или же смешанный.
Ознакомьтесь с некоторыми характеристиками каждой из форм проявления:
| IgE-опосредованный | Не-IgE-опосредованный | смешанный |
|---|---|---|
| O организм производит антитела специфические IgE (иммуноглубулины E) для борьбы с белками молока. | Аллергическая реакция вызывается не выработкой специфических антител IgE, а производство воспалительных клеток. | Аллергическая реакция вызывается обоими выработка антител IgE-типа, а также другими клетками тела. |
| В реакции возникают немедленно, появляющиеся даже через секунды после контакта с молоком или его производными. | В реакции могут появляться часами или днями после контакта с коровьим молоком или его производными. | В реакции могут возникнуть сразу после контакта с коровьим молоком или его производными, или долго после. |
| Основные симптомы: рвота, красные бляшки, вызывающие зуд, затрудненное дыхание, опухшие глаза и губы, диарея и анафилактический шок. | Основные симптомы: рвота, запор, диарея (иногда со слизью или кровью), судороги и воспаление кишечника. | Основные симптомы: сухость кожи с шелушением (иногда с ранами), диарея, рвота, воспаление желудка и / или пищевода, боли в животе и рефлюкс. |
