Bílkoviny, jejich složení a funkce. Struktura a funkce bílkovin. Stručný popis fyzikálních, fyzikálně-chemických a chemických vlastností proteinu

Protein je organická živina rostlinného nebo živočišného původu nezbytná pro růst a obnovu buněk v lidském těle. Hraje roli tkáňového stavebního materiálu, nachází se ve svalech, vnitřní orgány, kosti a kůže. Protein reguluje fungování celého těla a dodává mu užitečné látky.

Protein se skládá z řetězců různých aminokyselin, které jsou spojeny kovalentní peptidovou vazbou. Výsledné útvary tvoří makromolekuly, které mají různé délky a tvary. V přírodě existuje asi 80 aminokyselin, ze kterých se vytváří neomezená škála sloučenin.

Složení vzniklých makromolekul nejčastěji zahrnuje takové chemické prvky jako uhlík, vodík, kyslík, dusík. Méně často - síra a fosfor. Každý typ proteinové sloučeniny má specifickou strukturu. Z toho lze usuzovat na složení látky, její tvar a spojení mezi složkami.

Vlastnosti všech proteinů existujících v přírodě závisí na jejich primární struktuře. Je individuální, nese dědičnou informaci a uchovává se po generace.

Jaký druh proteinu existuje?

Úlohou bílkovin v lidském těle je organizovat metabolické a fyziologické procesy, udržovat imunitní systém těla, zajišťovat růst a vývoj orgánů a obnovu buněk.

22 aminokyselin se podílí na syntéze lidských bílkovin. Z toho 12 ks. - Jedná se o neesenciální aminokyseliny, které si tělo dokáže syntetizovat.

Zbývajících 10 ks. jsou nezbytné a lze je získat pouze z potravy. Pokud je jejich množství nedostatečné, může dojít k vyčerpání, snížení imunity a změně hormonálních hladin.

Všechny proteinové sloučeniny jsou rozděleny do 2 velkých skupin:

• Kompletní proteiny jsou sloučeniny, které obsahují všechny esenciální aminokyseliny.
• Složení nekompletních bílkovin se neliší plný obsah obsahují všechny esenciální aminokyseliny.

Hodnota proteinu závisí na jeho složkách. Čím plnohodnotnější bílkoviny obsahuje, tím více výhod přinese.

Funkce bílkovin v těle

Všechny proteinové sloučeniny získané jako výsledek syntézy lze rozdělit do několika skupin. Každý z nich plní své specifické funkce, které regulují fungování těla.

Katalytická funkce

Jedním z hlavních úkolů proteinů je katalytická funkce. Pomocí biologických katalyzátorů zvaných enzymy se rychlost mnohonásobně zvyšuje chemické reakce, odehrávající se v živé buňce.

Enzymy jsou největší třídou bílkovin, jejich počet je více než 2000. Zajišťují všechny metabolické procesy v těle.

Strukturální funkce

Určitá skupina proteinů plní strukturální funkci. Podílejí se na tvorbě buněčných a extracelulárních struktur, dodávají tkáním pevnost a pružnost.

Takové proteinové sloučeniny jsou:

• Keratin, který se nachází v lidských nehtech a vlasech.
• Kolagen, který je základem pojivové a kostní tkáně.
• Elastin je součástí vazů.

Ochranná funkce

Protein má schopnost chránit člověka před viry, bakteriemi a toxiny, které se dostanou do těla. Úlohu takových sloučenin plní protilátky, které jsou syntetizovány imunitním systémem. Vážou cizorodé látky zvané antigeny a neutralizují jejich účinky.

Další ochranný účinek bílkovin se projevuje ve schopnosti některých jejich skupin srážet krev. V důsledku působení fibrinogenu a trombinu se objeví sraženina, která chrání člověka před ztrátou krve.

Regulační funkce

Za regulační funkci je zodpovědná samostatná třída proteinových sloučenin. Proteiny tohoto směru řídí metabolismus, pohyb buněk, vývoj a modifikaci.

Toho je dosaženo díky mobilitě enzymů nebo jejich kombinací s jinými látkami. Příklady takových sloučenin jsou: glukagon, tyroxin, somatotropin.

Funkce signálu

Signální funkce sloučenin je založena na práci určité skupiny proteinů, které přenášejí různé signály mezi buňkami nebo orgány těla. Přispívají k regulaci základních procesů probíhajících v těle. Například látka jako např Inzulín zajišťuje potřebnou hladinu glukózy v krvi.

Buňky mezi sebou interagují pomocí signálních proteinových sloučenin. Jsou to cytokiny a růstové faktory.

Transportní funkce

Tento typ proteinu se aktivně podílí na transportu látek přes buněčné membrány z jednoho místa na druhé. Například hemoglobin, který je součástí červených krvinek, přenáší kyslík z plic do dalších orgánů těla a posílá z nich zpět oxid uhličitý.

Protein lipoprotein transportuje tuky z jater, inzulín transportuje glukózu do tkání a myoglobin vytváří zásobu kyslíku ve svalech.

Náhradní (záložní) funkce

Bílkoviny se v těle většinou nehromadí. Výjimkou jsou následující sloučeniny: albumin, který se nachází ve vejcích, a kasein, který se nachází v kozím mléce. Také při rozkladu hemoglobinu tvoří železo komplexní sloučeninu s bílkovinou, která se může také ukládat do rezervy.

Funkce receptoru

Tento typ proteinu se nachází v cytoplazmě nebo membránách receptorů. Jsou schopny přijímat, zpožďovat a přenášet signály pocházející z vnějšího podnětu do buňky.

Příklady takových spojení zahrnují:

• opsin;
• fytochrom;
• protein kináza.

Funkce motoru (motoru).

Některé typy bílkovin umožňují tělu pohyb. Dalším důležitým úkolem je změna tvaru buněk a subcelulárních částic. Hlavními sloučeninami zodpovědnými za motorické funkce jsou aktiny a myosiny.

V důsledku jejich práce dochází ke kontrakci a relaxaci všech svalů těla a pohybu vnitřních orgánů.

Proteinové normy v lidském těle

Role bílkovin v lidském těle je důležitá při poskytování základních živin buňkám těla. Nedostatečná konzumace potravin obsahujících plnohodnotné bílkoviny může vést k narušení základních životních funkcí organismu.

Množství zkonzumovaných bílkovin závisí na zdravotním stavu, věku člověka a jeho aktivitě. Jsou známy případy individuální nesnášenlivosti této látky.

Pro dospělé

Vzhledem k tomu, že bílkoviny se nemohou v těle hromadit a jejich nadbytek může být škodlivý, je nutné přijmout určité množství bílkovin každý den. K tomu potřebujete znát svůj denní příjem bílkovin.

Vědci rozdílné země Probíhá výzkum, který má určit optimální množství denního příjmu bílkovin. Tato čísla se od sebe liší. Ruští odborníci na výživu doporučují konzumovat 1,0 – 1,2 g na 1 kg hmotnosti člověka. Američtí lékaři zvyšují toto číslo na 1,6 g - na 1 kg hmotnosti.

Nejlepší je použít průměry. V tomto případě dospělý, který vede sedavý způsob života, potřebuje 1,2 - 1,3 g bílkovin denně na 1 kg tělesné hmotnosti. Pokud člověk váží 80 kg, pak by měl zkonzumovat asi 100 g bílkovin denně. Lidé zabývající se fyzickou prací potřebují zvýšit příjem bílkovin na 1,5 g - na 1 kg hmotnosti.

Pro děti

Děti potřebují bílkoviny pro správný vývoj a růst, proto je jejich potřeba mnohem vyšší než u dospělých. Ve velmi raném věku je denní příjem bílkovin od 3 do 4 g na 1 kg hmotnosti. U dětí školního věku je tato norma mírně snížena, pohybuje se od 2 do 3 g bílkovin na 1 kg hmotnosti a den.

Mléčné výrobky bohaté na plnohodnotné bílkoviny jsou prospěšné zejména pro děti. Jsou dobře stravitelné a mladé tělo je snadno vstřebává.

Při hubnutí

Mnoho známých diet je založeno na proteinové výživě. Lidé, kteří chtějí zhubnout, musí do svého jídelníčku zařadit více potravin obsahujících bílkoviny. Denní norma spotřeba bílkovin by měla být zvýšena na 1,5 g - na 1 kg lidské hmotnosti.

Na zdravotní problémy

Mnoho zdravotních problémů se vyskytuje u lidí s nízkým příjmem bílkovin. Někdy ke zlepšení pohody stačí, aby člověk vyvážil jídelníček a zařadil do jídelníčku více bílkovinných potravin.

Odborníci na výživu mají různé názory na to, kolik bílkovin by lidé s jakýmkoli onemocněním měli konzumovat. U onemocnění jater a ledvin, aby se snížila jejich zátěž, odborníci doporučují snížit příjem bílkovin na 0,7 g - na 1 kg hmotnosti. V každém případě by měla být potřebná dieta pro pacienta předepsána individuálně ošetřujícím lékařem.

Pro sportovce

Lidé, kteří se podílejí na sportu, potřebují velké množství bílkovin pro růst svalů a zvýšení síly. Pro ně by rychlost spotřeby bílkovin za den měla být od 2 do 2,5 g - na 1 kg tělesné hmotnosti.

U některých silových sportů a vícedenních cyklistických závodů lze normu zvýšit na 3 - 3,2 g bílkovin na 1 kg hmotnosti.

Příznaky a příčiny nedostatku bílkovin v těle

Nejčastěji je hlavní příčinou nedostatku bílkovin v těle nesprávná lidská výživa, konzumace potravin s nedostatečným obsahem bílkovin. V tomto případě tělu chybí aminokyseliny nezbytné k tvorbě nových sloučenin. Začne utrácet své vlastní rezervy a bere je ze svalové tkáně.

Dalším důvodem proteinového „hladovění“ u člověka mohou být závažná onemocnění spojená se zvýšeným odbouráváním bílkovin. Jsou to: závažná infekční onemocnění, dědičné metabolické poruchy, popáleniny, ledvinové patologie. Mírné formy nedostatku bílkovin obvykle odezní bez příznaků.

Ve složitějších případech se objevují následující příznaky:

• Člověk se stává náchylným k častým nachlazením.
• Jakékoli poškození kůže se špatně hojí: řezné rány, odřeniny.
• Člověk často zažívá slabost, letargii, bolesti svalů a kloubů.
• Kvůli nedostatku bílkovin jsou možné skoky v krevním cukru. Výsledkem je, že člověk zažívá neustálý pocit hladu.
• Špatný stav nehtů a vlasů.
• Možné otoky nohou.

Pokud zaznamenáte některý z výše uvedených příznaků, měli byste se poradit s lékařem, aby mohl stanovit správnou diagnózu a předepsat léčbu.

Známky a příčiny nadbytku bílkovin v těle

Úloha bílkovin v lidském těle je vyjádřena v organizaci základních fyziologických procesů a zajištění vitální aktivity buněk. Tato sloučenina je nezbytnou součástí všech potravinářských výrobků.

Problémy spojené s nadbytkem bílkovin jsou obvykle mnohem méně časté než s jejich nedostatkem. Pokud ale konzumujete velké množství potravin s vysokým obsahem bílkovin, může člověk zažít otravu bílkovinami.

Přebytečné bílkoviny z potravy se v játrech přeměňují na glukózu a močovinu, které jsou z těla vylučovány ledvinami. Při dlouhodobém užívání velkého množství může dojít k negativním změnám v těle: metabolické poruchy, osteoporóza, onemocnění jater a ledvin.

Také příčinou nadbytku bílkovin mohou být vrozená nebo získaná lidská onemocnění. V těchto případech tělo nedokáže rozložit určité třídy bílkovin, které se v něm postupně hromadí po dlouhou dobu.

Příznaky nadbytku bílkovin v těle jsou:

• Neustálý pocit žízně.
• Možné zažívací potíže (zácpa, nadýmání, průjem).
• Výkyvy nálad a špatné zdraví.
• Možné zvýšení hmotnosti.
• Zápach z úst.
• Hormonální nerovnováha v těle.

Proteinové testy, typy vyšetření

Pro stanovení správné diagnózy lékař napíše pacientovi příkaz k provedení nezbytných testů. Odchylkou od normy jakéhokoli ukazatele lze posoudit existující problémy v těle.

Nejběžnější z nich jsou proteinové testy, které zkoumají a zjišťují hladinu bílkovin v těle. Materiálem k tomu je obvykle krev a moč.

Biochemie

Biochemický krevní test umožňuje určit obsah albuminu a C-reaktivního proteinu v něm. Získaný výsledek poskytuje informace o fungování ledvin, jater, slinivky břišní a metabolických procesech v těle.

Normální hladina celkového proteinu v krvi je 6 – 8,3 g/dl. V případě potřeby může lékař nařídit další testy, aby zjistil, který konkrétní protein je abnormální. Zvýšené množství bílkovin může být známkou dehydratace. Nízká hladina celkového proteinu může znamenat onemocnění jater nebo ledvin.

Jednoduchý test moči

Obecný test moči určuje obsah bílkovin v ní. Pro tuto studii se používá vzorek ranní moči. U zdravý člověk V moči by neměly být žádné bílkoviny. Povoleno je malé množství – do 0,033 g/l.

Překročení tohoto indikátoru indikuje zánětlivé procesy vyskytující se v organismech. Může to být také příznak chronického onemocnění ledvin.

Analýza moči

Analýza celkového proteinu v moči je komplexnější a umožňuje posoudit stupeň pacientova onemocnění. Tato metoda detekuje nízkomolekulární a specifické proteiny, které nejsou detekovány jednoduchou analýzou. Ztráta velkého množství bílkovin močí vede k vnějším i vnitřním otokům těla a může být příznakem selhání ledvin.

Při této metodě výzkumu se používá denní moč, kterou pacient shromažďuje během dne. Měl by být skladován v chladničce při teplotě od +2 do +8 stupňů.

Léčba nedostatku bílkovin

Léčba nedostatku bílkovin u pacienta musí být prováděna pod dohledem lékaře.

Obvykle se vyskytuje současně ve dvou směrech:

1. Doplnění potřebného objemu bílkovin v těle, normalizace jeho metabolismu. K tomu byste měli dodržovat dietu bohatou na bílkoviny.
2. Medikamentózní léčba samotné nemoci.

Léčba nadbytku bílkovin

Chcete-li léčit přebytek bílkovin, musíte nejprve upravit svůj jídelníček snížením konzumace potravin s vysokým obsahem bílkovin. Protože přebytek bílkovin narušuje acidobazickou rovnováhu těla, měli byste jíst zeleninu a ovoce bohaté na draslík: brambory, meruňky, broskve, hrozny, sušené švestky.

Tyto produkty alkalizují organismus a obnovují pH faktor.

Navíc lékař předepisuje léky obsahující enzymy. Pomáhají rozkládat proteinové sloučeniny nahromaděné v těle.

Zdroje živočišných bílkovin

Role bílkovin v lidském těle je nezastupitelná, protože je hlavní látkou, která dodává tělu výživu, energii, podílí se na obnově buněk. Tato sloučenina pomáhá člověku odolávat nemocem, olovu aktivní obrázekživot.

Hlavním zdrojem kompletních bílkovin jsou potraviny živočišného původu. Jedním z nich je mléko. 100 g nápoje obsahuje cca 3 g důležitých bílkovin, které obsahuje správná kombinace esenciální aminokyseliny pro člověka.

Mnoho mléčných výrobků obsahuje methionin, aminokyselinu, která zajišťuje normální funkci jater. Nízkotučný tvaroh obsahuje hodně bílkovin. Na 100 g výrobku připadá asi 18 g bílkovin. Maso má vysoký obsah kompletních bílkovin. V závislosti na odrůdě obsahuje 100 g výrobku od 20 g do 30 g.

Proteinová hodnota ryb a mořských plodů není nižší než u masa. Zároveň je tento produkt lépe stravitelný. Nejvíce bílkovin obsahuje tuňák a halibut: na 100 g výrobku připadá od 20 g do 28 g. Vejce mají cenné aminokyselinové složení. V jednom slepičí vejce obsahuje asi 12 g bílkovin a žloutek obsahuje 2x více než bílek.

Rostlinné zdroje bílkovin

Dalšími zdroji bílkovin ve výživě člověka jsou: luštěniny, zelenina, ovoce, ořechy. Jedinou rostlinou, která obsahuje kompletní bílkoviny, je sója. Pravidelně ho konzumují vegetariáni nebo lidé, kteří vedou zdravý obrazživot.

Hlavní produkty rostlinného původu a jejich obsah bílkovin:

Správná proteinová výživa pro tělo

Pro vyváženou stravu, zachování všech vnitřní systémy tělo potřebuje člověk přijímat dostatek bílkovin, tuků a sacharidů. Úplné vyloučení jedné ze složek ze stravy může vést k nevratným procesům.

Pro správná výživa odborníci na výživu doporučují dodržovat následující poměr látek: bílkoviny by měly tvořit asi 30 % denní stravy, tuky – 30 %, sacharidy – 40 %. Zároveň je žádoucí, aby asi 60 % denní potřeby bílkovin tvořily bílkoviny kompletní.

Při výpočtu potřebného množství bílkovin je třeba vzít v úvahu, že při tepelném zpracování se část z nich zničí. V produktech rostlinného původu jsou bílkoviny absorbovány tělem o 60% a v živočišných produktech - až 90%.

Vlastnosti proteinové výživy pro růst svalů

V každém intenzivním sportu je důležité zvýšit svalová hmota tělo, zvýšení odolnosti těla. Toho je dosaženo intenzivním tréninkem a speciální dietou, která zahrnuje potraviny s vysokým obsahem bílkovin.

Nejlepší by bylo, kdyby jídelníček proteinové výživy sestavil sportovní lékař nebo trenér. Je důležité správně vypočítat proteinovou dietu, počet kalorií, sacharidů a tuků.

Bílkovinná strava sportovce by měla obsahovat: nízkotučné mléčné výrobky, libové maso, vařené bílky a nízkotučné mořské ryby. Jídlo by mělo být dílčí - 5krát denně. Po intenzivním tréninku se doporučuje dát si proteinový koktejl.

V období nabírání svalové hmoty je procento biologických látek následující: 70 % – bílkoviny, 30 % – tuky a sacharidy. Maximální délka proteinové diety by neměla být delší než 1 měsíc. Po delší dobu může jeho použití způsobit poškození těla.

Vlastnosti proteinové výživy pro ty, kteří chtějí zhubnout

Proteinové potraviny mají oproti sacharidovým potravinám nižší glykemický index, což pomáhá snižovat hladinu cukru v krvi a uvolňovat velké množství inzulínu. Při jejich konzumaci tělo tráví více času trávením. Díky tomu člověk déle nepociťuje hlad, snižuje se chuť k jídlu a má chuť na různé svačiny.

Při konzumaci potravin bohatých na bílkoviny se zlepšuje metabolismus člověka. Zároveň tělo vydává více kalorií, které jsou vynaloženy na udržení a výživu svalové hmoty. To vše vede k hubnutí.

Pro postupné hubnutí v každodenní stravě byste měli dodržovat následující podíl zkonzumovaných látek: bílkoviny by měly být 50 %, tuky – 30 %, sacharidy – 20 %. Doporučuje se konzumovat až po 18:00 proteinové produkty.

Role, kterou hrají bílkoviny v lidském těle, nelze přeceňovat. Jeho nedostatek vede ke zdravotním problémům, snížení aktivity a vitality. Nadbytek bílkovin je také škodlivý pro člověka. Aby k tomu nedocházelo, je důležité zvolit optimální stravu, ve které budou tělu dodány všechny potřebné látky.

Formát článku: Ložinský Oleg

Video o roli bílkovin v lidském těle

Jak bílkoviny ovlivňují tělo? Kolik bílkovin byste měli jíst:

Proteiny jsou komplexní organické sloučeniny nezbytné pro normální fungování a stavbu těla. V závislosti na jejich funkcích se rozlišuje několik typů proteinů. Význam bílkovin v těle je uveden v obecné tabulce „Funkce bílkovin“.

Co je protein?

Proteiny jsou polymery skládající se z aminokyselin - četných monomerů.
Každá aminokyselina obsahuje:

• aminoskupina (-NH2);
• karboxylová skupina (-COOH);
• radikál.

Rýže. 1. Struktura aminokyselin.

Aminokyseliny se liší radikály a počtem aminových skupin. Ne všechny aminokyseliny se tvoří v těle. Takové biopolymery se nazývají esenciální aminokyseliny a musí být přijímány do těla potravou.

Existují čtyři typy organizace struktury proteinů v závislosti na složitosti:

• hlavní – lineární;
• sekundární – stočený do spirály;
• terciární – hustě sbalené sekundární proteiny (globulární);
• kvartérní – několik terciárních proteinů tvořících komplex.

Rýže. 2. Proteinové struktury.

Vlivem teploty, záření a chemikálií může dojít k narušení struktury proteinu. Destrukce proteinu se nazývá denaturace a začíná kvartérní strukturou. Pokud byla expozice krátkodobá, struktura se obnoví a dojde k renaturaci. Destrukce primární struktury je nevratná denaturace.

Role proteinů

Většina účinných látek (hormony, enzymy) jsou proteiny, které se liší svým funkčním účelem. Hlavní biologické funkce proteinů jsou popsány v tabulce.

Proteiny, v závislosti na funkci, kterou plní, mohou být zabudované, povrchové nebo volné. Například globulární proteiny integrované do buněčné membrány vykonávají transportní nebo receptorovou funkci.

Proteiny, neboli proteiny, jsou komplexní, vysokomolekulární organické sloučeniny sestávající z aminokyselin. Představují hlavní, nejdůležitější část všech buněk a tkání živočišných a rostlinných organismů, bez které se nemohou odehrávat životně důležité fyziologické procesy. Proteiny se liší svým složením a vlastnostmi v různých živočišných a rostlinných organismech a v různých buňkách a tkáních téhož organismu. Proteiny různého molekulárního složení se rozpouštějí odlišně ve vodných roztocích solí a ve vodných roztocích solí, nerozpouštějí se v organických rozpouštědlech. Vzhledem k přítomnosti kyselých a zásaditých skupin v molekule proteinu má neutrální reakci.

Proteiny tvoří četné sloučeniny s libovolnými chemickými látkami, což určuje jejich zvláštní význam v chemických reakcích probíhajících v těle a představujících základ všech projevů života a jeho ochrany před škodlivými vlivy. Bílkoviny tvoří základ enzymů, protilátek, hemoglobinu, myoglobinu, mnoha hormonů a tvoří komplexní komplexy s vitamíny.

Kombinací s tuky a sacharidy se mohou bílkoviny v těle při jejich odbourávání přeměnit na tuky a sacharidy. V živočišném těle jsou syntetizovány pouze z aminokyselin a jejich komplexů - polypeptidů a nelze je vytvořit z anorganických sloučenin, tuků a sacharidů. Mnoho nízkomolekulárních biologicky aktivních bílkovinných látek podobných těm, které se nacházejí v těle, jako jsou některé hormony, se syntetizuje mimo tělo.

Obecné informace o proteinech a jejich klasifikaci

Bílkoviny jsou nejdůležitější bioorganické sloučeniny, které spolu s nukleovými kyselinami zaujímají zvláštní roli v živé hmotě - bez těchto sloučenin je život nemožný, neboť podle definice F. Engelse je život zvláštní existencí bílkovinných těl atd. .

"Proteiny jsou přírodní biopolymery, které jsou produkty polykondenzační reakce přírodních alfa aminokyselin."

Existuje 18-23 přírodních alfa aminokyselin, jejich kombinace tvoří nekonečně velké množství odrůd proteinových molekul, které poskytují řadu různých organismů. I jednotlivé organismy daného druhu se vyznačují vlastními bílkovinami a řada bílkovin se nachází v mnoha organismech.

Proteiny se vyznačují následujícím elementárním složením: jsou tvořeny uhlíkem, vodíkem, kyslíkem, dusíkem, sírou a některými dalšími chemickými prvky. Hlavním rysem molekul bílkovin je povinná přítomnost dusíku v nich (kromě atomů C, H, O).

V molekulách bílkovin je realizována „peptidová“ vazba, tedy vazba mezi atomem C karbonylové skupiny a atomem dusíku aminoskupiny, která určuje některé vlastnosti molekul bílkovin. Postranní řetězce molekuly proteinu obsahují velké množství radikálů a funkčních skupin, což „dělá“ molekulu proteinu polyfunkční, schopnou značné rozmanitosti fyzikálně-chemických a biochemických vlastností.

Vzhledem k široké škále proteinových molekul a složitosti jejich složení a vlastností mají proteiny několik různých klasifikací založených na různých charakteristikách. Podívejme se na některé z nich.

I. Podle složení se rozlišují dvě skupiny proteinů:

1. Bílkoviny (jednoduché bílkoviny; jejich molekula je tvořena pouze bílkovinou, např. vaječný albumin).

2. Proteidy jsou komplexní proteiny, jejichž molekuly se skládají z proteinových a nebílkovinných složek.

Proteidy se dělí do několika skupin, z nichž nejdůležitější jsou:

1) glykoproteiny (komplexní kombinace bílkovin a sacharidů);

2) lipoproteiny (komplex proteinových molekul a tuků (lipidů);

3) nukleoproteiny (komplex proteinových molekul a molekul nukleových kyselin).

II. Na základě tvaru molekuly se rozlišují dvě skupiny proteinů:

1. Globulární proteiny - molekula proteinu má kulovitý tvar (tvar globule), např. molekuly vaječný albumin; takové proteiny jsou buď rozpustné ve vodě nebo schopné tvořit koloidní roztoky.

2. Fibrilární proteiny- molekuly těchto látek mají formu vláken (fibril), např. svalový myosin, hedvábný fibroin. Fibrilární proteiny jsou nerozpustné ve vodě, tvoří struktury, které realizují kontraktilní, mechanické, tvarotvorné a ochranné funkce, stejně jako schopnost těla pohybovat se v prostoru.

III. Na základě jejich rozpustnosti v různých rozpouštědlech se proteiny dělí do několika skupin, z nichž nejdůležitější jsou tyto:

1. Rozpustný ve vodě.

2. Rozpustný v tucích.

Existují další klasifikace proteinů.

Stručná charakteristika přírodních alfa aminokyselin

Přírodní alfa aminokyseliny jsou typem aminokyselin. Aminokyselina je polyfunkční organická látka obsahující alespoň dvě funkční skupiny - aminoskupinu (-NH 2) a karboxylovou (karboxylovou, správnější je druhá) skupinu (-COOH).

Alfa aminokyseliny jsou aminokyseliny, ve kterých jsou amino a karboxylové skupiny umístěny na stejném atomu uhlíku. Jejich obecný vzorec je NH2CH(R)COOH. Níže jsou uvedeny vzorce některých přirozeně se vyskytujících alfa aminokyselin; jsou zapsány ve formě vhodné pro psaní polykondenzačních reakčních rovnic a používají se, když je nutné napsat reakční rovnice (schémata) pro produkci určitých polypeptidů:

1) glycin (kyselina aminooctová) - MH2CH2COOH;

2) alanin - NH2CH (CH3) COOH;

3) fenylalanin - NH2CH (CH2C6H5)COOH;

4) serin - NH2CH(CH20H)COOH;

5) kyselina asparagová - NH2CH (CH2COOH) COOH;

6) cystein ​​- NH 2 CH (CH 2 SH) COOH atd.

Některé přírodní alfa aminokyseliny obsahují dvě aminoskupiny (například lysin), dvě karboxylové skupiny (například kyseliny asparagové a glutamové), hydroxidové (OH) skupiny (například tyrosin) a mohou být cyklické (například prolin). ).

Podle povahy vlivu přírodních alfa aminokyselin na metabolismus se dělí na nahraditelné a nenahraditelné. Esenciální aminokyseliny musí být tělu dodávány prostřednictvím potravy.

Stručný popis struktury molekul bílkovin

Kromě komplexního složení se proteiny vyznačují tím složitá struktura proteinové molekuly. Existují čtyři typy struktur proteinových molekul.

1. Primární struktura je charakterizována pořadím uspořádání zbytků alfa aminokyselin v polypeptidovém řetězci. Například tetrapeptid (polypeptid vzniklý polykondenzací čtyř aminokyselinových molekul) ala-fen-tyroserin je sekvence alaninových, fenylalaninových, tyrosinových a serinových zbytků spojených navzájem peptidovou vazbou.

2. Sekundární strukturou molekuly proteinu je prostorové uspořádání polypeptidového řetězce. Může to být různé, ale nejčastější je alfa šroubovice, vyznačující se určitým „roztečí“ šroubovice, velikostí a vzdáleností mezi jednotlivými závity šroubovice.

Stabilita sekundární struktury molekuly proteinu je zajištěna vznikem různých chemické vazby mezi jednotlivými závity spirály. Nejdůležitější roli mezi nimi má vodíková vazba (realizovaná vtažením jádra atomu skupin - NH 2 nebo =NH do elektronového obalu atomů kyslíku nebo dusíku), iontová vazba (realizovaná elektrostatickou interakcí -COO - a - NH + 3 nebo =NH ionty + 2) a další typy komunikace.

3. Terciární struktura molekul bílkovin je charakterizována prostorovým uspořádáním alfa šroubovice nebo jiné struktury. Stabilita takových konstrukcí je dána stejnými typy spojení jako sekundární konstrukce. V důsledku implementace terciární struktury vzniká „podjednotka“ molekuly proteinu, která je typická pro velmi složité molekuly a pro relativně jednoduché molekuly je terciární struktura konečná.

4. Kvartérní struktura molekuly proteinu je prostorové uspořádání podjednotek molekul proteinu. Je charakteristický pro komplexní proteiny, jako je hemoglobin.

Při zvažování struktury molekul bílkovin je nutné rozlišovat mezi strukturou živé bílkoviny - nativní strukturou a strukturou mrtvé bílkoviny. Protein v živé hmotě (nativní protein) se liší od proteinu, který prošel změnou, při které může ztratit vlastnosti živého proteinu. Mělká expozice se nazývá denaturace, během níž lze následně obnovit vlastnosti živé bílkoviny. Jedním typem denaturace je reverzibilní koagulace. Při nevratné koagulaci se nativní protein změní na „mrtvý protein“.

Stručný popis fyzikálních, fyzikálně-chemických a chemických vlastností proteinu

Vlastnosti proteinových molekul mají velký význam pro realizaci jejich biologických a environmentálních vlastností. Proteiny jsou tedy podle stavu agregace klasifikovány jako pevné látky, které mohou být rozpustné nebo nerozpustné ve vodě nebo jiných rozpouštědlech. Velká část bioekologické role proteinů je určena fyzikální vlastnosti. Schopnost molekul bílkovin tvořit koloidní systémy tedy určuje jejich konstrukční, katalytické a další funkce. Nerozpustnost bílkovin ve vodě a jiných rozpouštědlech, jejich fibrilarita určuje ochranné a tvarotvorné funkce atd.

Fyzikálně-chemické vlastnosti proteinů zahrnují jejich schopnost denaturovat a koagulovat. Koagulace se projevuje v koloidních systémech, které jsou základem každé živé látky. Během koagulace se částice zvětšují v důsledku jejich slepování. Koagulace může být skrytá (lze ji pozorovat pouze pod mikroskopem) a zřejmá – jejím znakem je vysrážení bílkoviny. Koagulace je nevratná, když se po ukončení působení koagulačního faktoru neobnoví struktura koloidního systému, a vratná, když po odstranění koagulačního faktoru je koloidní systém obnoven.

Příkladem reverzibilní koagulace je vysrážení proteinu vaječného albuminu vlivem solných roztoků, přičemž proteinová sraženina se rozpouští při zředění roztoku nebo při převedení sraženiny do destilované vody.

Příkladem nevratné koagulace je destrukce koloidní struktury bílkovinného albuminu při zahřátí na bod varu vody. Při smrti (úplné) se živá hmota mění v mrtvou hmotu v důsledku nevratné koagulace celého systému.

Chemické vlastnosti proteinů jsou velmi rozmanité díky přítomnosti velkého množství funkčních skupin v molekulách proteinů, stejně jako díky přítomnosti peptidových a jiných vazeb v molekulách proteinů. Z ekologického a biologického hlediska nejvyšší hodnotu má schopnost molekul bílkovin hydrolyzovat (to má v konečném důsledku za následek směs přirozených alfa aminokyselin, které se podílely na vzniku této molekuly; v této směsi mohou být i další látky, pokud byl protein bílkovinou), k oxidaci (jeho produkty mohou být oxid uhličitý, voda, sloučeniny dusíku, jako je močovina, sloučeniny fosforu atd.).

Proteiny hoří s uvolňováním zápachu „spáleného rohu“ nebo „spáleného peří“, což je nutné znát při provádění environmentálních experimentů. Jsou známy různé barevné reakce na protein (biuret, xantoprotein atd.), více podrobností o nich najdete v kurzu chemie.

stručný popis ekologické a biologické funkce proteinů

Je třeba rozlišovat mezi ekologickou a biologickou úlohou bílkovin v buňkách a v těle jako celku.

Ekologická a biologická úloha proteinů v buňkách

Vzhledem k tomu, že bílkoviny (spolu s nukleovými kyselinami) jsou látkami života, jsou jejich funkce v buňkách velmi rozmanité.

1. Nejdůležitější funkcí molekul bílkovin je funkce strukturní, která spočívá v tom, že bílkovina je podstatná součást všechny struktury, které tvoří buňku, do které je zařazen jako součást komplexu různých chemických sloučenin.

2. Protein je nejdůležitějším činidlem v průběhu široké škály biochemických reakcí, které zajišťují normální fungování živé hmoty, proto se vyznačuje reagenční funkcí.

3. V živé hmotě jsou reakce možné pouze za přítomnosti biologických katalyzátorů - enzymů a jak bylo zjištěno na základě biochemických studií, jsou proteinové povahy, proto proteiny plní i katalytickou funkci.

4. V případě potřeby dochází v organismech k oxidaci bílkovin a zároveň k jejich uvolňování, díky čemuž dochází k syntéze ATP, tzn. bílkoviny plní také energetickou funkci, ale vzhledem k tomu, že tyto látky mají pro organismy zvláštní hodnotu (kvůli jejich komplexnímu složení), energetickou funkci bílkovin realizují organismy pouze v kritických podmínkách.

5. Proteiny mohou plnit i zásobní funkci, neboť jsou pro organismy (zejména rostliny) jakousi „konzervou“ látek a energie zajišťující jejich počáteční vývoj (u živočichů - nitroděložní, u rostlin - vývoj embryí až do vzhled mladého organismu – sazenice).

Řada proteinových funkcí je charakteristická jak pro buňky, tak pro tělo jako celek, proto jsou diskutovány níže.

Ekologická a biologická úloha bílkovin v organismech (obecně)

1. Proteiny tvoří v buňkách a organismech (v kombinaci s dalšími látkami) speciální struktury, které jsou schopny vnímat signály z okolí ve formě podráždění, díky čemuž vzniká stav „excitace“, na který tělo reaguje tzv. určitá reakce, tzn. Proteiny jak v buňce, tak v těle jako celku se vyznačují percepční funkcí.

2. Proteiny se také vyznačují vodivou funkcí (jak v buňkách, tak v těle jako celku), která spočívá v tom, že vzruch, který vzniká v určitých strukturách buňky (organismu), je přenášen do odpovídajícího centra (buňky nebo organismus), ve kterém se vytváří určitá reakce (odpověď) organismu nebo buňky na přijatý signál.

3. Mnoho organismů je schopno pohybu v prostoru, což je možné díky schopnosti struktur buňky nebo organismu kontrahovat se, a to je možné proto, že proteiny fibrilární struktury mají kontraktilní funkci.

4. Pro heterotrofní organismy jsou proteiny jak samostatně, tak ve směsi s jinými látkami potravinářskými produkty, to znamená, že se vyznačují trofickou funkcí.

Stručný popis proteinových transformací v heterotrofních organismech na příkladu člověka

Bílkoviny v potravě vstupují do dutiny ústní, kde jsou zvlhčeny slinami, rozdrceny zuby a přeměněny na homogenní hmotu (při důkladném žvýkání) a hltanem a jícnem vstupují do žaludku (dokud do něj nevstoupí, se žaludkem se nic neděje). proteiny jako sloučeniny).

V žaludku je potravní bolus nasycen žaludeční šťávou, která je sekretem žaludečních žláz. Žaludeční šťáva je vodný systém obsahující chlorovodík a enzymy, z nichž nejdůležitější (pro bílkoviny) je pepsin. Pepsin v kyselém prostředí způsobuje hydrolýzu bílkovin na peptony. Potravinová kaše se pak dostává do prvního úseku tenkého střeva - dvanáctníku, do kterého ústí vývod slinivky břišní, vylučující pankreatickou šťávu, která má zásadité prostředí a komplex enzymů, z nichž trypsin urychluje proces hydrolýzy bílkovin a vede jej až do konce, tedy do objevení se směsí přírodních alfa aminokyselin (jsou rozpustné a mohou být střevními klky vstřebány do krve).

Tato směs aminokyselin se dostává do intersticiální tekutiny a odtud do buněk těla, ve kterých (aminokyseliny) vstupují do různých přeměn. Jedna část těchto sloučenin se přímo používá k syntéze proteinů charakteristických pro daný organismus, druhá se podrobí transaminaci nebo deaminaci, čímž se získá nové sloučeniny potřebné pro tělo, třetí se oxiduje a je zdrojem energie potřebné pro tělo. realizovat jeho životní funkce.

Je nutné poznamenat některé rysy intracelulárních transformací proteinů. Pokud je organismus heterotrofní a jednobuněčný, pak se bílkoviny v potravě dostávají do buněk do cytoplazmy nebo speciálních trávicích vakuol, kde podléhají hydrolýze působením enzymů a dále vše probíhá tak, jak je popsáno u aminokyselin v buňkách. Buněčné struktury se neustále obnovují, takže „starý“ protein je nahrazen „novým“, zatímco ten první je hydrolyzován za vzniku směsi aminokyselin.

Autotrofní organismy mají své vlastní charakteristiky v proteinových transformacích. Primární proteiny (v meristémových buňkách) jsou syntetizovány z aminokyselin, které jsou syntetizovány z produktů přeměn primárních sacharidů (vznikly při fotosyntéze) a anorganických látek obsahujících dusík (dusičnany nebo amonné soli). Náhrada proteinových struktur v buňkách s dlouhým životem u autotrofních organismů se neliší od náhrady u heterotrofních organismů.

Rovnováha dusíku

Proteiny, tvořené aminokyselinami, jsou základními sloučeninami nezbytnými pro procesy života. Proto je nesmírně důležité brát v úvahu metabolismus bílkovin a produktů jejich rozkladu.

V potu je velmi málo dusíku, takže analýza potu na obsah dusíku se obvykle neprovádí. Množství dusíku přijatého z potravy a množství dusíku obsaženého v moči a stolici se vynásobí 6,25 (16 %) a druhé se odečte od první hodnoty. V důsledku toho je určeno množství dusíku vstupujícího a absorbovaného tělem.

Když se množství dusíku vstupujícího do těla s potravou rovná množství dusíku v moči a stolici, tj., který se tvoří během deaminace, pak je dusíková rovnováha. Dusíková bilance je zpravidla charakteristická pro zdravý dospělý organismus.

Když je množství dusíku vstupujícího do těla větší než množství vyloučeného dusíku, pak existuje pozitivní dusíková bilance, tj. množství bílkovin obsažených v těle je větší než množství bílkovin, které prošly rozkladem. Pozitivní dusíková bilance je charakteristická pro rostoucí zdravý organismus.

Když se zvýší příjem bílkovin ve stravě, zvýší se i množství dusíku vyloučeného močí.

A konečně, když je množství dusíku vstupujícího do těla menší než množství vyloučeného dusíku, pak dochází k negativní dusíkové bilanci, při které rozklad bílkovin převyšuje její syntézu a bílkovina, ze které se tělo skládá, je zničena. K tomu dochází při hladovění bílkovin a při nedostatku aminokyselin nezbytných pro tělo. Negativní dusíková bilance byla zjištěna také po expozici velkým dávkám ionizujícího záření, které způsobují zvýšený rozklad bílkovin v orgánech a tkáních.

Problém proteinového optima

Minimální množství potravinových bílkovin, které je potřeba k doplnění zhoršujících se bílkovin v těle, nebo množství rozkladu tělesných bílkovin při výhradně sacharidové stravě se označuje jako koeficient opotřebení. U dospělého člověka je nejmenší hodnota tohoto koeficientu asi 30 g bílkovin denně. Toto množství však nestačí.

Tuky a sacharidy ovlivňují spotřebu bílkovin nad minimum potřebné pro plastové účely, protože uvolňují množství energie, které bylo zapotřebí pro rozklad bílkovin nad minimum. Sacharidy při běžné výživě snižují rozklad bílkovin 3-3,5krát více než při úplném hladovění.

Pro dospělého se smíšenou stravou obsahující dostatečné množství sacharidů a tuků a tělesnou hmotností 70 kg je norma bílkovin za den 105 g.

Za proteinové optimum je označováno množství bílkovin, které plně zajišťuje růst a životní činnost organismu a rovná se 100-125 g bílkovin denně pro člověka při lehké práci, až 165 g denně při těžké práci, a 220-230 g při velmi těžké práci.

Množství bílkovin za den by mělo být alespoň 17 % z celkové hmotnosti jídla a 14 % z hlediska energie.

Kompletní a neplnohodnotné bílkoviny

Bílkoviny, které se dostávají do těla s potravou, se dělí na biologicky plnohodnotné a biologicky neplnohodnotné.

Biologicky kompletní bílkoviny jsou takové, které obsahují v dostatečném množství všechny aminokyseliny nezbytné pro syntézu bílkovin v živočišném těle. Kompletní bílkoviny nezbytné pro růst organismu zahrnují tyto esenciální aminokyseliny: lysin, tryptofan, threonin, leucin, isoleucin, histidin, arginin, valin, methionin, fenylalanin. Z těchto aminokyselin mohou vznikat další aminokyseliny, hormony atd. Z fenylalaninu vzniká tyrosin, z tyrosinu přeměnami hormony tyroxin a adrenalin a z histidinu histamin. Methionin se podílí na tvorbě hormonů štítná žláza a je nezbytný pro tvorbu cholinu, cysteinu a glutathionu. Je nezbytný pro redoxní procesy, metabolismus dusíku, vstřebávání tuků a normální mozkovou činnost. Lysin se podílí na krvetvorbě a podporuje tělesný růst. Tryptofan je také nezbytný pro růst, podílí se na tvorbě serotoninu, vitaminu PP a syntéze tkání. Lysin, cystin a valin stimulují srdeční činnost. Nízký obsah cystinu v potravinách zpomaluje růst vlasů a zvyšuje hladinu cukru v krvi.

Biologicky deficitní proteiny jsou ty, kterým chybí byť jen jedna aminokyselina, kterou živočišné organismy nemohou syntetizovat.

Biologická hodnota bílkovin se měří množstvím tělesné bílkoviny, která se vytvoří ze 100 g potravinové bílkoviny.

Bílkoviny živočišného původu, které se nacházejí v mase, vejcích a mléce, jsou nejkompletnější (70–95 %). Menší biologickou hodnotu mají bílkoviny rostlinného původu, např. bílkoviny žitného chleba, kukuřice (60 %), brambor, droždí (67 %).

Živočišná bílkovina – želatina, která neobsahuje tryptofan a tyrosin, je podřadná. Pšenice a ječmen mají nízký obsah lysinu a kukuřice má nízký obsah lysinu a tryptofanu.

Některé aminokyseliny se navzájem nahrazují, například fenylalanin nahrazuje tyrosin.

Dva neúplné proteiny, kterým chybí různé aminokyseliny, mohou společně tvořit kompletní proteinovou dietu.

Úloha jater při syntéze bílkovin

Játra syntetizují bílkoviny obsažené v krevní plazmě: albuminy, globuliny (s výjimkou gamaglobulinů), fibrinogen, nukleové kyseliny a četné enzymy, z nichž některé jsou syntetizovány pouze v játrech, například enzymy podílející se na tvorbě močoviny.

Proteiny syntetizované v těle jsou součástí orgánů, tkání a buněk, enzymů a hormonů (plastický význam bílkovin), ale nejsou v těle ukládány ve formě různých proteinových sloučenin. Tudíž ta část bílkovin, která nemá plastický význam, je za účasti enzymů deaminována - rozkládá se za uvolnění energie na různé dusíkaté produkty. Poločas jaterních proteinů je 10 dní.

Proteinová výživa za různých podmínek

Nestrávené bílkoviny tělo nemůže vstřebat jinak než trávicím kanálem. Protein zavedený mimo trávicí kanál (parenterálně) vyvolává ochrannou reakci těla.

Aminokyseliny štěpené bílkoviny a jejich sloučeniny - polypeptidy - jsou přiváděny do tělesných buněk, ve kterých vlivem enzymů dochází nepřetržitě po celý život k syntéze bílkovin. Potravinové bílkoviny mají především plastický význam.

V období růstu těla - v dětství a dospívání - je syntéza bílkovin obzvláště vysoká. Ve stáří se syntéza bílkovin snižuje. V důsledku toho během procesu růstu dochází k zadržování nebo zadržování chemických látek, které tvoří proteiny, v těle.

Studium metabolismu pomocí izotopů ukázalo, že v některých orgánech během 2-3 dnů projde rozkladem přibližně polovina všech bílkovin a stejné množství bílkovin je tělem nově syntetizováno (resyntéza). V každém, v každém organismu, jsou syntetizovány specifické proteiny, které se liší od proteinů jiných tkání a jiných organismů.

Stejně jako tuky a sacharidy jsou aminokyseliny, které se nepoužívají k budování těla, štěpeny, aby se uvolnila energie.

Aminokyseliny, které se tvoří z bílkovin odumírajících, kolabujících buněk těla, také procházejí přeměnami s uvolňováním energie.

Za normálních podmínek je denní potřeba bílkovin pro dospělého 1,5-2,0 g na 1 kg tělesné hmotnosti, v podmínkách déletrvajícího nachlazení 3,0-3,5 g, u velmi těžkých fyzická práce 3,0-3,5 g.

Zvýšení množství bílkovin na více než 3,0-3,5 g na 1 kg tělesné hmotnosti narušuje činnost nervové soustavy, jater a ledvin.

Lipidy, jejich klasifikace a fyziologická úloha

Lipidy jsou látky, které jsou nerozpustné ve vodě a rozpustné v organické sloučeniny(alkohol, chloroform atd.). Mezi lipidy patří neutrální tuky, tukům podobné látky (lipoidy) a některé vitamíny (A, D, E, K). Lipidy mají plastický význam a jsou součástí všech buněk a pohlavních hormonů.

Zvláště mnoho lipidů je v buňkách nervového systému a nadledvinek. Značnou část z nich tělo využívá jako energetický materiál.

Nyní přišel na řadu jeden z nejdůležitějších problémů kulturistického prostředí – proteiny. Toto je zásadní téma, protože bílkoviny jsou hlavním stavebním materiálem pro svaly a díky nim (bílkoviny) jsou výsledky neustálého cvičení viditelné (nebo případně neviditelné). Téma není příliš jednoduché, ale pokud mu dobře porozumíte, o vyrýsované svaly se prostě nepřipravíte.

Ne všichni ti, kteří se považují za kulturisty nebo prostě chodí do tělocvična, se dobře orientují v tématu proteinů. Obvykle znalosti končí někde na hranici „bílkoviny jsou dobré a měli byste je jíst“. Dnes musíme hluboce a důkladně porozumět problémům, jako jsou:

Struktura a funkce proteinů;

Mechanismy syntézy proteinů;

Jak proteiny budují svaly a tak dále.

Obecně se podívejme na každý malý detail ve výživě kulturistů a věnujme jim velkou pozornost.

Proteiny: počínaje teorií

Jak již bylo několikrát zmíněno v předchozích materiálech, potrava vstupuje do lidského těla ve formě živin: bílkovin, tuků, sacharidů, vitamínů, minerálů. Nikdy však nebyly zmíněny informace o tom, kolik určitých látek je třeba konzumovat, aby bylo dosaženo určitých cílů. I o tom si dnes povíme.

Pokud mluvíme o definici proteinu, pak nejjednodušším a nejsrozumitelnějším tvrzením bude Engelsovo tvrzení, že existence proteinových těl je život. Zde je okamžitě jasné: žádný protein - žádný život. Pokud vezmeme v úvahu tuto definici z hlediska kulturistiky, pak bez bílkovin nebudou žádné vytvarované svaly. Nyní je čas ponořit se trochu do vědy.

Protein (protein) je vysokomolekulární organická hmota, které se skládají z alfa kyselin. Tyto drobné částice jsou spojeny do jediného řetězce peptidovými vazbami. Protein obsahuje 20 druhů aminokyselin (9 z nich je esenciálních, to znamená, že se v těle nesyntetizují a zbývajících 11 je nahraditelných).

Mezi nenahraditelné patří:

• leucin;
• Valin;
• isoleucin;
• licin;
• tryptofan;
• histidin;
• threonin;
• methionin;
• fenylalanin.

Mezi vyměnitelné položky patří:

• alanin;
• serin;
• cystin;
• arginin;
• tyrosin;
• prolin;
• glycin;
• asparagin;
• glutamin;
• Kyselina asparagová a glutamová.

Kromě těchto aminokyselin obsažených ve složení existují další, které nejsou ve složení obsaženy, ale hrají důležitou roli. Například kyselina gama-aminomáselná se podílí na přenosu nervových vzruchů v nervovém systému. dioxyfenylalanin má stejnou funkci. Bez těchto látek by se cvičení proměnilo v něco nepochopitelného a pohyby by se podobaly náhodným škubáním améby.

Nejdůležitější aminokyseliny pro tělo (pokud to bereme z hlediska metabolismu) jsou:

isoleucin;

Tyto aminokyseliny jsou také známé jako BCAA.

Každá ze tří aminokyselin hraje důležitou roli v procesech spojených s energetickými složkami svalové funkce. A aby tyto procesy probíhaly co nejsprávněji a nejúčinněji, musí být každá z nich (aminokyseliny) součástí každodenní stravy (spolu s přirozenou stravou nebo jako doplňky). Chcete-li získat konkrétní údaje o tom, kolik potřebujete konzumovat důležité aminokyseliny, podívejte se na tabulku:

Všechny proteiny obsahují prvky jako:

• Uhlík;
• Vodík;
• Síra;
• Kyslík;
• Dusík;
• Fosfor.

Vzhledem k tomu je velmi důležité nezapomínat na takový koncept, jako je dusíková bilance. Lidské tělo lze nazvat jakousi stanicí na zpracování dusíku. A to vše proto, že dusík nejen vstupuje do těla spolu s jídlem, ale také se z něj uvolňuje (při štěpení bílkovin).

Rozdíl mezi množstvím spotřebovaného a uvolněného dusíku je dusíková bilance. Může být buď pozitivní (kdy se více spotřebuje než vyloučí) nebo negativní (naopak). A pokud chcete nabrat svalovou hmotu a vybudovat krásné, vyrýsované svaly, bude to možné pouze za podmínek pozitivní dusíkové bilance.

Důležité:

V závislosti na tom, jak je sportovec trénovaný, může být k udržení požadované úrovně dusíkové bilance potřeba různé množství dusíku (na 1 kg tělesné hmotnosti). Průměrná čísla jsou:

• Sportovec s dosavadními zkušenostmi (asi 2-3 roky) - 2g na 1kg tělesné hmotnosti;
• Sportovec začátečník (do 1 roku) - 2 nebo 3 g na 1 kg tělesné hmotnosti.

Ale nejen bílkoviny konstrukční prvek. Je také schopen vykonávat řadu dalších důležitých funkcí, které budou podrobněji popsány níže.

O funkcích bílkovin

Proteiny jsou schopny plnit nejen funkci růstu (která je pro kulturisty tak zajímavá), ale také mnoho dalších, stejně důležitých:

Lidské tělo - chytrý systém, která sama ví, jak a co má fungovat. Tělo tedy například ví, že bílkoviny mohou fungovat jako zdroj energie pro práci (rezervní síly), ale bude nevhodné tyto zásoby utrácet, proto je lepší sacharidy odbourávat. Když však tělo obsahuje malé množství sacharidů, nezbývá tělu nic jiného, ​​než bílkoviny rozložit. Je tedy velmi důležité pamatovat na dostatek sacharidů ve vaší stravě.

Každý jednotlivý typ proteinu má na tělo jiný účinek a podporuje růst svalů různými způsoby. To je způsobeno odlišným chemickým složením a strukturními vlastnostmi molekul. To vede pouze k tomu, že sportovec musí pamatovat na zdroje kvalitních bílkovin, které budou fungovat jako stavební materiály pro svaly. Zde hraje nejdůležitější roli taková hodnota, jako je biologická hodnota bílkovin (množství, které se v těle uloží po konzumaci 100 gramů bílkovin). Další důležitá nuance- pokud je biologická hodnota rovna jedné, pak tento protein obsahuje celou potřebnou sadu esenciálních aminokyselin.

Důležité: Podívejme se na důležitost biologické hodnoty na příkladu: u kuřecího nebo křepelčího vejce je koeficient 1 a u pšenice je to přesně polovina (0,54). Ukazuje se tedy, že i když produkty obsahují stejné množství potřebných bílkovin na 100g produktu, z vajec se jich vstřebá více než z pšenice.

Jakmile člověk konzumuje bílkoviny vnitřně (s jídlem nebo jako potravinové přísady), začnou se v gastrointestinálním traktu (díky enzymům) rozkládat na jednodušší produkty (aminokyseliny) a poté na:

• Voda;
• Oxid uhličitý;
• Amoniak.

Poté jsou látky absorbovány do krve střevními stěnami a poté transportovány do všech orgánů a tkání.

Takové různé proteiny

Za nejlepší bílkovinnou potravu se považuje ta živočišného původu, protože obsahuje více živin a aminokyselin, ale neměly by se opomíjet ani rostlinné bílkoviny. V ideálním případě by poměr měl vypadat takto:

• 70–80 % potravin je živočišného původu;
• 20-30% potravin je rostlinného původu.

Pokud vezmeme v úvahu proteiny podle stupně jejich stravitelnosti, lze je rozdělit do dvou velkých kategorií:

Rychle. Molekuly se velmi rychle rozkládají na nejjednodušší složky:

• Ryba;
• Kuřecí prso;
• Vejce;
• Plody moře.

Pomalý. Molekula se rozkládá na své nejjednodušší složky velmi pomalu:

• Tvaroh.

Pokud se na protein podíváme optikou kulturistiky, znamená to vysoce koncentrovaný protein (protein). Za nejběžnější bílkoviny jsou považovány (v závislosti na tom, jak jsou získávány z potravin):

• Ze syrovátky – je nejrychleji vstřebatelný, extrahovaný ze syrovátky a má nejvyšší biologickou hodnotu;
• Z vajec - vstřebává se během 4-6 hodin a vyznačuje se vysokou biologickou hodnotou;
• Ze sójových bobů - vysoká biologická hodnota a rychlá vstřebatelnost;
• Kasein – tráví se déle než ostatní.

Vegetariánští sportovci si musí pamatovat jednu věc: rostlinné bílkoviny (ze sóji a hub) jsou neúplné (zejména z hlediska složení aminokyselin).

Nezapomeňte proto všechny tyto důležité informace zohlednit při formování jídelníčku. Zvláště důležité je při konzumaci brát v úvahu esenciální aminokyseliny a udržovat jejich rovnováhu. Dále si povíme něco o struktuře bílkovin

Některé informace o struktuře bílkovin

Jak již víte, proteiny jsou komplexní vysokomolekulární organické látky, které mají 4-úrovňovou strukturní organizaci:

• Hlavní;
• Sekundární;
• Terciární;
• Kvartérní.

Není vůbec nutné, aby se sportovec pouštěl do podrobností, jak jsou prvky a vazby v proteinových strukturách uspořádány, ale my se nyní musíme zabývat praktickou částí této problematiky.

Některé proteiny jsou absorbovány během krátké doby, zatímco jiné vyžadují mnohem více. A to závisí především na struktuře bílkovin. Například bílkoviny ve vejcích a mléce se velmi rychle vstřebávají díky tomu, že jsou ve formě jednotlivých molekul, které jsou stočené do kuliček. V procesu stravování se některé z těchto spojení ztrácejí a pro tělo je mnohem snazší asimilovat změněnou (zjednodušenou) strukturu bílkovin.

Samozřejmě v důsledku tepelného zpracování nutriční hodnotu produkty jsou poněkud omezeny, ale to není důvod jíst syrové potraviny (nevařit vejce ani vařit mléko).

Důležité: pokud chcete jíst syrová vejce, pak místo slepičích vajec můžete jíst křepelčí vejce (křepelky nejsou náchylné k salmonelóze, protože jejich tělesná teplota je vyšší než 42 stupňů).

Pokud jde o maso, jejich vlákna nejsou původně určena ke konzumaci. Jejich hlavním úkolem je generovat sílu. Díky tomu jsou masová vlákna tuhá, zesíťovaná a těžko stravitelná. Vaření masa tento proces trochu zjednodušuje a pomáhá gastrointestinálnímu traktu odbourávat příčné vazby ve vláknech. Ale i za takových podmínek bude trávení masa trvat 3 až 6 hodin. Jako bonus k takovému „mučení“ je kreatin přirozeným zdrojem zvýšeného výkonu a síly.

Nejvíce rostlinných bílkovin se nachází v luštěninách a různých semenech. Proteinové vazby v nich jsou „skryté“ poměrně pevně, takže dostat je ven, aby tělo mohlo fungovat, vyžaduje spoustu času a úsilí. Houbová bílkovina je také obtížně stravitelná. Zlatou střední cestou ve světě rostlinných bílkovin je sója, která je lehce stravitelná a má dostatečnou biologickou hodnotu. To ale neznamená, že samotná sója bude stačit, její bílkovina je neplnohodnotná, proto je nutné ji kombinovat s bílkovinami živočišného původu.

A nyní je čas podívat se blíže na potraviny, které mají nejvyšší obsah bílkovin, protože pomohou budovat vyrýsované svaly:

Po pečlivém prostudování tabulky si můžete ihned vytvořit svůj ideální jídelníček na celý den. Hlavní věcí je zde nezapomenout na základní principy racionální výživy, stejně jako požadované množství bílkovin, které se konzumují během dne. Pro zpevnění materiálu uvádíme příklad:

Je velmi důležité nezapomínat, že musíte konzumovat různé bílkovinné potraviny. Není třeba se mučit a jíst jedno kuřecí prso nebo tvaroh na celý týden. Mnohem efektivnější je jídla střídat a vyrýsované svaly jsou pak hned za rohem.

A je tu ještě jedna otázka, kterou je třeba se zabývat.

Jak hodnotit kvalitu bílkovin: kritéria

Materiál již zmínil termín „biologická hodnota“. Pokud vezmeme v úvahu jeho hodnoty z chemického hlediska, pak se bude jednat o množství dusíku, které se zadrží v těle (z celkového přijatého množství). Tato měření jsou založena na skutečnosti, že čím vyšší je obsah esenciálních esenciálních aminokyselin, tím vyšší je míra retence dusíku.

Ale to není jediný ukazatel. Kromě toho existují další:

Profil aminokyselin (úplný). Všechny bílkoviny v těle musí být ve složení vyvážené, to znamená, že bílkoviny v potravě s esenciálními aminokyselinami musí plně odpovídat bílkovinám, které se nacházejí v lidském těle. Jen za takových podmínek nedojde k narušení syntézy vlastních proteinových sloučenin a přesměrování nikoli k růstu, ale k rozkladu.

Dostupnost aminokyselin v proteinech. Potraviny, které obsahují velké množství barviv a konzervačních látek, mají k dispozici méně aminokyselin. Stejný efekt způsobuje také silné tepelné zpracování.

Schopnost asimilovat. Tento ukazatel odráží, jak dlouho trvá, než se bílkoviny rozloží na nejjednodušší složky a poté se vstřebá do krve.

Recyklace bílkovin (čistá). Tento indikátor poskytuje informace o tom, kolik dusíku je zadrženo, a také o celkovém množství strávených bílkovin.

Účinnost bílkovin. Speciální indikátor, který demonstruje účinnost konkrétního proteinu na růst svalů.

Úroveň absorpce bílkovin na základě složení aminokyselin. Zde je důležité vzít v úvahu jak chemickou důležitost a hodnotu, tak i biologickou. Když je koeficient roven jedné, znamená to, že produkt je optimálně vyvážený a je výborným zdrojem bílkovin. Nyní je čas podívat se konkrétněji na čísla pro každý produkt ve stravě sportovce (viz obrázek):

A teď je čas na bilancování.

To nejdůležitější, co si zapamatovat

Bylo by špatné neshrnout vše výše uvedené a nezdůraznit to nejdůležitější, co je třeba pamatovat pro ty, kteří se snaží naučit se orientovat v obtížné problematice tvorby optimálního jídelníčku pro růst vyrýsovaných svalů. Pokud tedy chcete do své stravy správně zahrnout bílkoviny, nezapomeňte na takové vlastnosti a nuance, jako jsou:

• Je důležité, aby ve stravě převažovaly bílkoviny spíše živočišného než rostlinného původu (v poměru 80 % ku 20 %);
• Nejlepší je ve stravě kombinovat živočišné a rostlinné bílkoviny;
• Vždy pamatujte na požadovaný příjem bílkovin podle tělesné hmotnosti (2-3g na 1 kg tělesné hmotnosti);
• Dávejte pozor na kvalitu bílkovin, které konzumujete (tj. sledujte, odkud je získáváte);
• Nepřehlížejte aminokyseliny, které si tělo nedokáže vyrobit samo;
• Snažte se nevyčerpat svou stravu a vyvarujte se zaujatosti vůči určitým živinám;
• Abyste zajistili nejlepší vstřebávání bílkovin, užívejte vitamíny a celé komplexy.

Líbí se? - Řekněte to svým přátelům!

Proteiny hrají v lidském těle ústřední roli, plní některé z nejdůležitějších funkcí: motorickou, ochrannou, biologickou, regulační a další.

Bez těchto univerzálních molekulárních strojů by se život na naší planetě vůbec nemohl objevit.

V tomto článku se podrobně podíváme na to, co jsou proteiny, jaké typy existují, kde se nacházejí a mnoho dalšího.

Co je protein a jaké jsou jeho funkce

V hodinách biologie a chemie je tomuto důležitému tématu věnováno poměrně hodně času. Proteiny jsou přírodní heteropolymery skládající se z α-aminokyselin. Spojuje je dohromady peptidová vazba. K syntéze obrovského množství proteinů v lidském těle se používá 20.

Složení každého proteinu syntetizovaného v těle je určeno genomem. Různé kombinace genetického kódu umožňují vytvořit ze standardních aminokyselin obrovské množství proteinů odpovědných za různé funkce v našem těle.

Některé proteiny je poměrně obtížné klasifikovat pouze podle jejich funkcí. Protože jeden protein může být často zodpovědný za provádění několika úkolů.

Seznam funkcí bílkovin je následující:

1. Strukturální– zodpovědný za tvorbu cytoskeletu buněk, dává tvar různým tkáním. Nejznámější jsou kolageny a elastin, které jsou součástí mezibuněčné hmoty. A také keratin – hlavní protein tvořící nehty a vlasy.
2. Ochranný funkce se dělí na fyzikální, imunitní a chemickou. Za fyzickou ochranu jsou zodpovědné především trombiny, které srážejí krev, a kolageny a keratin, které tvoří zrohovatělá rýhy, vlasy a kůži. Chemickou ochranu proti různým toxinům v těle provádějí především jaterní enzymy. Rozpouštějí toxiny, což umožňuje jejich rychlejší eliminaci. Za imunitní obranu jsou zodpovědné různé imunoglobuliny.
3. Katalytické funkce využívá enzymy. Jde o speciální proteiny, které umožňují katalyzovat reakce rozkládající velké molekuly, nebo je naopak syntetizovat. Enzymy umožňují stokrát a tisíckrát urychlit všechny chemické reakce. V poslední době si věda uvědomila více než 5 000 různých enzymů.
4. Regulační funkce je zodpovědná za řízení celé životní aktivity buňky. Proteiny z této skupiny regulují množství a aktivitu jiných proteinů a také mnoho procesů v buňce samotné.
5. Signál funkci vykonávají hormony a cytokiny. Tyto proteiny jsou signální látky, které umožňují přenos informací nebo signálů částmi těla.
6. Doprava- umožňuje nosit různé látky z jednoho orgánu a buněk do jiných. Většina slavný příklad je hemoglobin, který přenáší kyslík a oxid uhličitý.
7. Náhradní funkce. Provádějí ji bílkoviny uložené v těle pro případ nouze jako energie nebo zdroj aminokyselin.
8. Receptor. Provádějí ho proteiny, které reagují na světlo, fyzikální vliv nebo chemickou látku.
9. Motor funkci plní celé skupiny bílkovin. Mezi nimi například aktin a myosin. Jsou hlavními součástmi svalů a umožňují jim kontrakci. Jiné proteiny umožňují bílým krvinkám pohybovat se v těle.

Struktura bílkovin

Becky jsou lineární polymery. Mohou obsahovat několik a-aminokyselin a neaminokyselinových složek. Na první pohled je pouze 20 aminokyselin malý výběr.

Ale ve skutečnosti proteinová molekula skládající se pouze z 5 aminokyselinových složek může mít více než milion konstrukčních možností. Malý protein může mít ve svém řetězci stovky aminokyselinových zbytků.

Během syntézy proteinů se aminokyseliny spojují pomocí peptidové vazby. Jsou spojeny na různých koncích, jeden karboxylovou skupinou (-COOH) a druhý aminoskupinou (-NH 2). S tímto spojením má protein dva odpovídající konce, C a N.

Proteinové struktury

Strukturální organizace proteinů jsou klasifikovány do 4 úrovní. Jedná se o primární, sekundární, terciární a kvartérní struktury.

Primární je standardní řetězec aminokyselin. Jejich sekvence je geneticky zakódována. Obvykle se popisuje třípísmenným označením pro aminokyselinové zbytky v řetězci.

Sekundární je uspořádaný stočený řetězec aminokyselin. Připomíná pružinu. Šroubovice má stabilní strukturu, protože její závity jsou navzájem spojeny vodíkovými vazbami. Téměř všechny skupiny CO a NH vytvářejí takové vazby mezi sebou. Mezi proteiny této struktury vynikají kolageny a keratin.

Terciální - vzniká především v důsledku hydrofilně-hydrofobních interakcí. Výsledné vodíkové iontové a disulfidové vazby usnadňují interakci mezi aminokyselinovými radikály. Polypeptidová vazba díky tomu zapadá do speciálních globulí. Proteiny terciární struktury již zahrnují mnoho enzymů, protilátek a hormonů.

Kvartér - inherentní složité formy enzymy nebo proteiny, které se skládají ze 2 nebo 3 globulí. V molekule jsou vázány jak iontovými, tak hydrofobními interakcemi. A někdy dochází k elektrostatickým interakcím nebo disulfidickým můstkům. Nejznámějším a studovaným proteinem této klasifikace je hemoglobin.

Proteiny a proteiny - jednoduché a složité bílkoviny

Další klasifikací proteinů jsou proteiny a proteiny. První jsou jednoduché proteiny, které se skládají výhradně ze zbytků aminokyselin. Ale v proteinech jsou kromě hlavní kostry aminokyselin také neproteinové skupiny (protetické).

V závislosti na další neproteinové složce se proteiny dělí do dalších skupin:

1. Lipoproteiny– zahrnují různé lipidy. V zásadě tyto proteiny provádějí transport lipidů.
2. Fosfoproteiny- mají kyselinu fosforečnou. Tyto proteiny zahrnují vitellin a kasenogen.
3. Metaloproteiny– mohou mít ve své struktuře kationty jednoho nebo více kovů. Nejznámější je hemoglobin s molekulami železa.
4. Glykoproteiny– obsahují různé sacharidy.
5. Nukleoproteiny– jsou hlavními proteiny odpovědnými za přenos dědičné informace.

Fyzikálně chemické vlastnosti bílkovin

Proteiny vykazují amfoterní vlastnosti (z řeckého „dualita“). Mohou v závislosti na různých faktorech vykazovat jak kyselé, tak zásadité vlastnosti.

Proteiny mohou být také rozpustné nebo nerozpustné ve vodě. Rozpustnost může být ovlivněna jak samotnou strukturou proteinu, tak povahou rozpouštědla, pH samotného roztoku nebo iontovou silou.

Proteiny mohou být hydrofobní nebo hydrofilní. Ty se nacházejí hlavně v jádře, cytoplazmě nebo mezibuněčné látce.

Další vlastností bílkovin je denaturace. Jedná se o tzv. ztrátu kvartérních, terciárních struktur. Proteiny jsou dokonale přizpůsobeny pro život a fungování v tělesných podmínkách, ale při prudké změně vnějších podmínek může dojít ke kolapsu proteinové struktury.

Mezi takové vlivy patří ultrazvuk, vysoké a nízké teploty, ozařování, otřesy, vibrace, ale i působení kyselin nebo zásad. Denaturace může být buď částečná nebo úplná, nebo vratná a nevratná.

Význam bílkovin pro tělo

Jak jsme viděli z výše uvedených funkcí a vlastností, bílkoviny mají pro lidský organismus velký význam. Dávají tvar buňkám a tkáním těla, přenášejí různé prvky mezi orgány a buňkami a jsou zodpovědné za vnímání okolního světa.

Bílkoviny nás chrání před přírodními faktory a před působením škodlivých mikroorganismů. Bez nich je v zásadě přinejmenším nemožný průchod chemických reakcí v těle a metabolismus, stejně jako existence života jako sebereprodukující se struktury. Po pravdě řečeno, roli bílkovin je těžké přeceňovat.

Co znamená proteinové jídlo?

Bílkoviny jsou jedny z nejzákladnějších stavební materiál pro naše tělo. Proto, aby potraviny dodávaly lidskému tělu potřebné látky, měli byste mít ve svém jídelníčku vždy proteinové produkty.

Na obsah bílkovin jsou bohaté:

• maso;
• Ryba;
• různé mořské plody;
• vejce;
• luštěniny;
• mléčné výrobky.

Závěr

Protein je jedním z klíčových prvků života na naší planetě. Zodpovídá za mnoho procesů a funkcí v živém organismu a nedostatek bílkovin může způsobit vážná onemocnění.

Široká škála zdrojů bílkovin ochrání vaše tělo před nedostatkem esenciálních aminokyselin a mnoha dalších cenných živin. Snažte se ze svého jídelníčku nevylučovat bílkovinné potraviny a zůstaňte zdraví.