Proteinele, compoziția și funcțiile lor. Structura și funcțiile proteinelor. Scurtă descriere a proprietăților fizice, fizico-chimice și chimice ale proteinei

Proteina este un nutrient organic de origine vegetală sau animală necesar pentru creșterea și reînnoirea celulelor din corpul uman. Joacă rolul materialului de construcție al țesuturilor, este situat în mușchi, organe interne, oase și piele. Proteinele reglează activitatea întregului organism, îi furnizează substanțe utile.

O proteină este alcătuită din lanțuri de diferiți aminoacizi legați printr-o legătură peptidică covalentă. Formațiunile rezultate formează macromolecule care au lungimi și forme diferite. În natură, există aproximativ 80 de aminoacizi, din care se creează o varietate nelimitată de compuși.

Compoziția macromoleculelor formate include cel mai adesea elemente chimice precum: carbon, hidrogen, oxigen, azot. Mai rar - sulf și fosfor. Fiecare tip de compus proteic are o structură specifică. Poate fi folosit pentru a judeca compoziția substanței, forma acesteia, legăturile dintre componente.

Proprietățile tuturor proteinelor care apar în mod natural depind de structura lor primară. Este individual, poartă informații ereditare și se păstrează în generații.

Cum sunt proteinele?

Rolul proteinelor în corpul uman este de a organiza procesele metabolice și fiziologice, de a menține sistemul imunitar al organismului, de a asigura creșterea și dezvoltarea organelor și de a reface celulele.

22 de aminoacizi sunt implicați în sinteza proteinelor umane. Dintre acestea, 12 buc. Aceștia sunt aminoacizi neesențiali care pot fi sintetizați în organism.

Restul de 10 buc. sunt esențiale, pot fi obținute doar din alimente. Cu o cantitate insuficientă, o persoană poate experimenta epuizare, o scădere a imunității și o schimbare a nivelurilor hormonale.

Toți compușii proteici sunt împărțiți în 2 grupuri mari:

• Proteinele complete sunt compuși care conțin toți aminoacizii esențiali.
• Compoziția proteinelor incomplete se caracterizează prin conținutul incomplet al tuturor aminoacizilor esențiali din ele.

Valoarea unei proteine ​​depinde de constituenții ei. Cu cât conține mai multe proteine, cu atât va beneficia mai mult.

Funcțiile proteinelor în organism

Obținute ca urmare a sintezei, toți compușii proteici pot fi împărțiți în mai multe grupuri. Fiecare dintre ele îndeplinește propriile sale funcții specifice care reglează funcționarea organismului.

functie catalitica

Una dintre sarcinile principale pe care le îndeplinesc proteinele este funcția catalitică. Prin acțiunea catalizatorilor biologici, care se numesc enzime, are loc o creștere de multe ori a vitezei reacții chimice trecând într-o celulă vie.

Enzimele sunt cea mai mare clasă de proteine, numărul lor este mai mare de 2000. Ele asigură toate procesele metabolice ale organismului.

funcţie structurală

Un anumit grup de proteine ​​este angajat în îndeplinirea unei funcții structurale. Ele sunt implicate în formarea structurilor celulare și extracelulare, oferă rezistență și elasticitate țesuturilor.

Aceste proteine ​​sunt:

• Keratina, care se găsește în unghii, păr uman.
• Colagenul, care este baza țesutului conjunctiv și osos.
• Elastină este o componentă a ligamentelor.

Funcție de protecție

Proteina are capacitatea de a proteja o persoană de viruși, bacterii, toxine care intră în organism. Rolul unor astfel de compuși este îndeplinit de anticorpi care sunt sintetizați de sistemul imunitar. Ele leagă substanțe străine numite antigene și le neutralizează acțiunea.

Un alt efect protector al proteinelor se manifestă în capacitatea unora dintre grupurile lor de a coagula sângele. Ca urmare a acțiunii fibrinogenului și a trombinei, apare un cheag care protejează o persoană de pierderea de sânge.

Funcția de reglementare

O clasă separată de compuși proteici este responsabilă pentru funcția de reglare. Proteinele din această direcție controlează metabolismul, mișcarea celulelor, dezvoltarea și modificarea acesteia.

Acest lucru se datorează mobilității enzimelor sau prin combinarea lor cu alte substanțe. Exemple de astfel de compuși sunt: ​​glucagonul, tiroxina, somatotropina.

Funcția semnal

Funcția de semnalizare a compușilor se bazează pe munca unui anumit grup de proteine ​​care transmit diverse semnale între celule sau organe ale corpului. Ele contribuie la reglarea principalelor procese care au loc în organism. De exemplu, o substanță precum Insulina asigură nivelul necesar de glucoză în sânge.

Interacțiunea celulelor între ele are loc cu ajutorul compușilor proteinei semnal. Acestea sunt citokine și factori de creștere.

functia de transport

Acest tip de proteină este implicată activ în transportul substanțelor prin membranele celulare dintr-un loc în altul. De exemplu, hemoglobina, care face parte din celulele roșii din sânge, transportă oxigenul din plămâni către alte organe ale corpului și trimite înapoi dioxidul de carbon din acestea.

Lipoproteina proteică transportă grăsimile din ficat, insulina transportă glucoza către țesuturi, iar mioglobina creează un aport de oxigen în mușchi.

Funcție de rezervă (backup).

În mod normal, proteinele nu se acumulează în organism. Excepție fac astfel de compuși: albumina conținută în ou și cazeina, care se găsește în laptele de capră. De asemenea, în timpul descompunerii hemoglobinei, fierul formează cu proteina un compus complex, care poate fi de asemenea depozitat în rezervă.

Funcția receptorului

Acest tip de proteină se găsește în citoplasmă sau membranele receptorilor. Ei sunt capabili să primească, să întârzie și să transmită semnale care decurg dintr-un stimul extern în celulă.

Exemple de astfel de compuși sunt:

• opsin;
• fitocrom;
• protein kinaza.

Funcția motor (motor).

Unele tipuri de proteine ​​oferă organismului capacitatea de a se mișca. Cealaltă sarcină importantă a acestora este de a schimba forma celulelor și a particulelor subcelulare. Principalii compuși responsabili de funcția motrică sunt actinele și miozinele.

Ca urmare a muncii lor, există o contracție și relaxare a tuturor mușchilor corpului, mișcarea organelor interne.

Normele de proteine ​​în corpul uman

Rolul proteinelor în corpul uman este esențial pentru furnizarea de nutrienți esențiali celulelor corpului. Consumul insuficient de alimente care conțin proteine ​​complete poate duce la o încălcare a funcțiilor vitale de bază ale organismului.

Cantitatea de proteine ​​consumata in alimente depinde de starea de sanatate, de varsta persoanei, de activitatea acestuia. Sunt cunoscute cazuri de intoleranță individuală la această substanță.

Pentru adulti

Deoarece proteinele nu pot fi stocate în organism, iar excesul lor poate fi dăunător, este necesară o anumită cantitate de proteine ​​în fiecare zi. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți rata zilnică a aportului de proteine.

Oamenii de știință din diferite țări efectuează cercetări pentru a stabili cantitatea optimă de aport zilnic de proteine. Aceste cifre sunt inconsistente. Nutriționiștii ruși recomandă consumul a 1,0 - 1,2 g - la 1 kg de greutate umană. Medicii americani cresc această cifră la 1,6 g la 1 kg de greutate.

Cel mai bine este să folosiți medii. În acest caz, un adult care duce un stil de viață sedentar are nevoie de 1,2-1,3 g de proteine ​​pe zi la 1 kg de greutate corporală. Dacă o persoană cântărește 80 kg, atunci ar trebui să consume aproximativ 100 g de proteine ​​pe zi. Persoanele angajate în muncă fizică trebuie să crească rata aportului de proteine ​​la 1,5 g per 1 kg de greutate.

Pentru copii

Copiii au nevoie de proteine ​​pentru dezvoltarea și creșterea corespunzătoare, așa că nevoia de acestea este mult mai mare decât cea a unui adult. La cea mai fragedă vârstă, aportul zilnic de proteine ​​este de la 3 până la 4 g la 1 kg de greutate. Pentru copiii de vârstă școlară, această rată este ușor redusă, variază de la 2 la 3 g de proteine ​​la 1 kg de greutate corporală pe zi.

Produsele lactate bogate în proteine ​​de calitate superioară sunt deosebit de utile pentru copii. Sunt bine digerate și ușor absorbite de un organism tânăr.

La pierderea în greutate

Multe diete binecunoscute se bazează pe nutriția proteică. Persoanele care doresc să slăbească trebuie să includă mai multe alimente care conțin proteine ​​în dieta lor. Rata de zi cu zi aportul de proteine ​​trebuie crescut la 1,5 g per 1 kg de greutate umană.

Pentru probleme de sănătate

Multe probleme de sănătate apar la persoanele cu un aport scăzut de proteine. Uneori, pentru a-ți îmbunătăți starea de bine, este suficient ca o persoană să-și echilibreze dieta, să includă mai multe alimente proteice în alimentația sa.

Nutriționiștii nu sunt de acord cu privire la câte proteine ​​ar trebui consumate pentru persoanele cu o boală. În bolile ficatului și rinichilor, pentru a reduce sarcina asupra acestora, experții recomandă reducerea aportului de proteine ​​la 0,7 g la 1 kg de greutate. În orice caz, dieta necesară pacientului trebuie prescrisă individual de medicul curant.

Pentru sportivi

Persoanele implicate în sport au nevoie de o cantitate mare de proteine ​​pentru a construi mușchi în organism și pentru a crește puterea. Pentru ei, rata de aport de proteine ​​pe zi ar trebui să fie de la 2 la 2,5 g per 1 kg de greutate corporală.

În unele sporturi de putere, curse de biciclete de mai multe zile, norma poate fi crescută la 3 - 3,2 g de proteine ​​la 1 kg de greutate.

Simptomele și cauzele deficitului de proteine ​​în organism

Cel mai adesea, principala cauză a deficienței de proteine ​​în organism este alimentația umană necorespunzătoare, utilizarea alimentelor cu conținut insuficient. În acest caz, organismului îi lipsesc aminoacizii necesari pentru a forma noi compuși. Începe să-și cheltuiască propriile rezerve, să le ia din țesutul muscular.

Un alt motiv pentru „foamea” de proteine ​​a unei persoane poate fi boli grave asociate cu descompunerea crescută a proteinelor. Acestea sunt: ​​boli infecțioase severe, tulburări metabolice ereditare, arsuri, patologia rinichilor. Formele ușoare de deficit de proteine ​​se rezolvă de obicei fără simptome.

În cazurile mai severe, apar următoarele simptome:

• Persoana devine predispusă la răceli frecvente.
• Orice deteriorare a pielii se vindecă prost: tăieturi, abraziuni.
• O persoană se confruntă adesea cu slăbiciune, letargie, durere în mușchi și articulații.
• Din cauza lipsei de proteine, sunt posibile salturi ale glicemiei. Ca rezultat, o persoană experimentează un sentiment constant de foame.
• Stare proastă a unghiilor și părului.
• Poate exista umflare la nivelul picioarelor.

Dacă aveți oricare dintre simptomele de stare generală de mai sus, ar trebui să consultați un medic pentru ca acesta să poată pune un diagnostic corect și să prescrie tratamentul.

Semne și cauze ale excesului de proteine ​​în organism

Rolul proteinei în organismul uman se exprimă în organizarea proceselor fiziologice de bază, asigurând activitatea vitală a celulelor. Acest compus este o componentă esențială a tuturor produselor alimentare.

De obicei, problemele asociate cu o supraabundență de proteine ​​sunt mult mai puțin frecvente decât cu lipsa acesteia. Dar atunci când mănâncă o cantitate mare de alimente cu un conținut ridicat, o persoană poate suferi otrăvire cu proteine.

Excesul de proteine ​​din alimente este transformat în ficat în glucoză și uree, care sunt excretate din organism de către rinichi. Cu utilizarea prelungită a unei cantități mari, pot apărea modificări negative în organism: tulburări metabolice, osteoporoză, boli hepatice și renale.

De asemenea, cauza unui exces de proteine ​​pot fi boli congenitale sau dobândite ale omului. În aceste cazuri, organismul nu poate descompune anumite clase de proteine ​​care se acumulează treptat în el pe o perioadă lungă de timp.

Semnele unui exces de proteine ​​în organism sunt:

• Senzație constantă de sete.
• Posibile probleme digestive (constipație, balonare, diaree).
• Schimbări de dispoziție și stare de rău.
• Posibilă creștere în greutate.
• Respiratie urat mirositoare.
• Insuficiență hormonală a organismului.

Teste de proteine, tipuri de examinări

Pentru a stabili diagnosticul corect, medicul scrie o programare pentru ca pacientul să fie supus analizelor necesare. Prin abaterea de la norma oricărui indicator, se pot judeca problemele existente în organism.

Cele mai frecvente dintre acestea sunt testele de proteine, care examinează și detectează nivelul conținutului său în organism. Materialul pentru aceasta este de obicei sânge și urină.

Biochimie

Un test de sânge biochimic vă permite să determinați conținutul de albumină și proteină C reactivă din el. Rezultatul obținut oferă informații despre funcționarea rinichilor, ficatului, pancreasului și proceselor metabolice din organism.

Cantitatea normală de proteine ​​totale din sânge este de 6 - 8,3 g/dL. Dacă este necesar, medicul poate prescrie teste suplimentare pentru a afla care proteină este în afara normei. Proteinele crescute pot fi un semn de deshidratare. O proteină totală scăzută poate fi un indicator al bolii hepatice sau renale.

Analiza simplă de urină

Un test general de urină determină conținutul de proteine ​​din acesta. Pentru un astfel de studiu, se folosește o porție de dimineață de urină. La persoana sanatoasa proteinele nu trebuie să fie în urină. Conținutul său mic este permis - până la 0,033 g / l.

Depășirea acestui indicator indică procese inflamatorii care apar în organisme. Poate fi, de asemenea, un semn de boală cronică de rinichi.

Analiza urinei

Analiza proteinelor totale din urină este mai detaliată și vă permite să evaluați gradul bolii pacientului. Această metodă detectează greutate moleculară mică și proteine ​​specifice care nu sunt detectate printr-o simplă analiză. Pierderea unei cantități mari de proteine ​​în urină duce la edem extern și intern al organismului și poate fi un semn de insuficiență renală.

Cu această metodă de cercetare se folosește urina zilnică, pe care pacientul o colectează în timpul zilei. Trebuie păstrat la frigider la o temperatură de +2 până la +8 grade.

Tratamentul deficitului de proteine

Tratamentul deficitului de proteine ​​la un pacient se efectuează în mod necesar sub supravegherea unui medic.

De obicei merge în două direcții în același timp:

1. Refacerea cantității necesare de proteine ​​în organism, normalizarea metabolismului acestuia. Pentru a face acest lucru, ar trebui să urmați o dietă bogată în proteine.
2. Tratamentul medical al bolii în sine.

Tratarea excesului de proteine

Pentru a trata excesul de proteine, trebuie mai întâi să vă ajustați dieta reducând consumul de alimente bogate în proteine. Deoarece excesul de proteine ​​perturbă echilibrul acido-bazic al organismului, ar trebui să consumați legume și fructe bogate în potasiu: cartofi, caise, piersici, struguri, prune uscate.

Aceste alimente alcalinizează organismul și restabilesc pH-ul.

În plus, medicul prescrie preparate medicale conţinând enzime. Ele ajută la descompunerea compușilor proteici acumulați de organism.

Surse de proteine ​​animale

Rolul proteinelor în corpul uman este de neînlocuit, deoarece este principala substanță care oferă organismului nutriție, energie și este implicată în reînnoirea celulelor. Acest compus ajută o persoană să reziste bolilor, plumbului imagine activă viaţă.

Principala sursă de proteine ​​complete este alimentele de origine animală. Una dintre ele este laptele. 100 g de băutură conține aproximativ 3 g dintr-o proteină importantă care conține combinația potrivită aminoacizi esentiali pentru oameni.

Multe produse lactate conțin metionină, un aminoacid care asigură funcționarea normală a ficatului. O mulțime de proteine ​​se găsesc în brânza de vaci cu conținut scăzut de grăsimi. Există aproximativ 18 g de proteine ​​la 100 g de produs. Carnea are un conținut ridicat de proteine ​​complete. În funcție de soi, în 100 g de produs este de la 20 g la 30 g.

Valoarea proteică a peștelui și fructelor de mare nu este inferioară cărnii. Acest lucru face ca produsul să fie mai ușor de digerat. Cea mai mare parte a proteinei se găsește în ton, halibut: la 100 g de produs reprezintă de la 20 g la 28 g. Ouăle au o compoziție valoroasă de aminoacizi. Într-una ou de gaina conține aproximativ 12 g de proteine, iar în gălbenuș este de 2 ori mai mult decât în ​​proteină.

Surse de proteine ​​vegetale

Surse suplimentare de proteine ​​în alimentația umană sunt: ​​leguminoasele, legumele, fructele, nucile. Singura plantă care conține o proteină completă este soia. Este consumat în mod regulat de vegetarieni sau oameni de conducere stil de viata sanatos viaţă.

Alimente vegetale de bază și conținutul lor de proteine:

Nutriție proteică adecvată pentru organism

Pentru o dietă echilibrată, menținând totul sisteme interne organism, o persoană trebuie să ia o cantitate suficientă de proteine, grăsimi și carbohidrați. Excluderea completă a uneia dintre componente din dietă poate duce la procese ireversibile.

Pentru alimentație adecvată nutriționiștii sunt încurajați să respecte următorul raport de substanțe: proteinele ar trebui să fie aproximativ 30% din dieta zilnică, grăsimi - 30%, carbohidrați - 40%. În același timp, este de dorit ca aproximativ 60% din aportul zilnic de proteine ​​să fie proteine ​​complete.

Atunci când se calculează cantitatea necesară de proteine, trebuie luat în considerare faptul că în timpul tratamentului termic, o parte din aceasta este distrusă. În produsele vegetale, proteinele sunt absorbite de organism cu 60%, iar animale - până la 90%.

Caracteristicile nutriției proteice pentru creșterea musculară

În orice sport intens, este important să crești masa musculara corpului, crescând rezistența corpului. Acest lucru se realizează prin antrenament intensiv și nutriție specială, în care sunt consumate alimente bogate în proteine.

Cel mai bine ar fi ca meniul de nutriție proteică să fie alcătuit de un medic sau antrenorul sportivului. Este important să se calculeze corect dieta cu proteine, cantitatea de calorii, carbohidrați și grăsimi.

Dieta proteică a unui sportiv ar trebui să includă: produse lactate cu conținut scăzut de grăsimi, carne slabă, albuș de ou fiert, pește de mare cu conținut scăzut de grăsimi. Alimentele ar trebui să fie fracționate - de 5 ori pe zi. După un antrenament intens, se recomandă să luați un shake proteic.

În perioada de câștigare a masei musculare, procentul de substanțe biologice este următorul: 70% - proteine, 30% - grăsimi și carbohidrați. Durata maximă a dietei cu proteine ​​nu trebuie să fie mai mare de 1 lună. Mai mult decât acest timp, utilizarea sa poate dăuna organismului.

Caracteristici ale nutriției proteice, care doresc să slăbească

Alimentele proteice au un indice glicemic mai mic în comparație cu alimentele cu carbohidrați, ceea ce ajută la scăderea zahărului din sânge și eliberează cantități mari de insulină. Când este consumat, organismul petrece mai mult timp digerând. Drept urmare, o persoană nu mai simte foame, apetitul îi scade, pofta de diverse gustări.

Când mănânci alimente bogate în proteine, metabolismul unei persoane se îmbunătățește. În același timp, organismul consumă mai multe calorii care sunt cheltuite pentru menținerea și hrănirea masei musculare. Toate acestea duc la pierderea în greutate.

Pentru pierderea treptată în greutate în alimentația zilnică, trebuie respectată următoarea proporție din substanțele utilizate: proteinele trebuie să fie de 50%, grăsimi - 30%, carbohidrați - 20%. Se recomandă utilizarea numai după ora 18:00 produse proteice.

Rolul pe care îl joacă proteinele în corpul uman nu poate fi supraestimat. Deficienta acestuia duce la probleme de sanatate, scaderea activitatii si vitalitate. Un exces de proteine ​​este, de asemenea, dăunător pentru oameni. Pentru a preveni acest lucru, este important să alegeți dieta optimă în care organismul va fi asigurat cu toate substanțele necesare.

Formatarea articolului: Lozinsky Oleg

Videoclip despre rolul proteinelor în corpul uman

Cum afectează proteinele organismul? Câte proteine ​​să mănânci:

Proteinele sunt compuși organici complecși necesari pentru funcționarea normală și construcția organismului. În funcție de funcții, se disting mai multe tipuri de proteine. Valoarea proteinelor din organism este prezentată în tabelul general „Funcțiile proteice”.

Ce este o proteină?

Proteinele sunt polimeri formați din aminoacizi - numeroși monomeri.
Fiecare aminoacid include:

• o grupare amină (-NH2);
• o grupare carboxil (-COOH);
• radical.

Orez. 1. Structura aminoacizilor.

Aminoacizii diferă în radicali și numărul de grupări amine. Nu toți aminoacizii sunt produși în organism. Acești biopolimeri sunt numiți aminoacizi esențiali și trebuie ingerați prin dietă.

Există patru tipuri de organizare a structurii proteinelor, în funcție de complexitate:

• primar – liniar;
• secundar - răsucite în spirală;
• terţiar - proteine ​​secundare dens impachetate (globulare);
• Cuaternar - mai multe proteine ​​terţiare formând un complex.

Orez. 2. Structuri proteice.

Sub influența temperaturii, radiațiilor, substanțelor chimice, structura proteinelor poate fi perturbată. Defalcarea unei proteine ​​se numește denaturare și începe cu o structură cuaternară. Dacă impactul a fost scurt, structura este restaurată, are loc renaturarea. Distrugerea structurii primare este o denaturare ireversibilă.

Rolul proteinelor

Majoritatea substanțelor active (hormoni, enzime) sunt proteine ​​care diferă prin scopul lor funcțional. Principalele funcții biologice ale proteinelor sunt descrise în tabel.

Proteinele, în funcție de funcția îndeplinită, pot fi încorporate, de suprafață, libere. De exemplu, proteinele globulare integrate în membrana celulara, îndeplinesc o funcție de transport sau receptor.

Proteinele, sau proteinele, sunt compuși organici complecși, cu molecul înalt, alcătuiți din aminoacizi. Ele reprezintă partea principală, cea mai importantă a tuturor celulelor și țesuturilor organismelor animale și vegetale, fără de care procesele fiziologice vitale nu pot fi efectuate. Proteinele nu sunt aceleași ca compoziție și proprietăți în diferite organisme animale și vegetale și în diferite celule și țesuturi ale aceluiași organism. Proteinele cu compoziție moleculară diferită se dizolvă diferit în și în soluții apoase de sare; ele nu se dizolvă în solvenți organici. Datorită prezenței grupelor acide și bazice în molecula proteică, are o reacție neutră.

Proteinele formează numeroși compuși cu orice substanțe chimice, ceea ce determină importanța lor deosebită în reacțiile chimice care au loc în organism și reprezintă baza tuturor manifestărilor vieții și protecția acesteia de influențele nocive. Proteinele formează baza enzimelor, anticorpilor, hemoglobinei, mioglobinei, multor hormoni și formează complexe complexe cu vitamine.

Intrând în compuși cu grăsimi și carbohidrați, proteinele pot fi transformate în organism în timpul descompunerii lor în grăsimi și carbohidrați. În organismul animal, ele sunt sintetizate numai din aminoacizi și complexele lor - polipeptide și nu pot fi formate din compuși anorganici, grăsimi și carbohidrați. În afara corpului, sunt sintetizate multe substanțe proteice active biologic cu greutate moleculară mică, similare cu cele găsite în organism, de exemplu, unii hormoni.

Informații generale despre proteine ​​și clasificarea lor

Proteinele sunt cei mai importanți compuși bioorganici, care, alături de acizii nucleici, ocupă un rol deosebit în materia vie - viața este imposibilă fără acești compuși, deoarece, potrivit lui F. Engels, viața este o existență specială a corpurilor proteice etc.

„Proteinele sunt biopolimeri naturali care sunt produse ale reacției de policondensare a alfa-aminoacizilor naturali”.

Alfa-aminoacizi naturali 18-23, combinația lor formează un număr infinit de varietăți de molecule de proteine, oferind o varietate de organisme diferite. Chiar și pentru indivizii individuali ai organismelor din această specie, propriile proteine ​​sunt caracteristice și o serie de proteine ​​se găsesc în multe organisme.

Proteinele se caracterizează prin următoarea compoziție elementară: sunt formate din carbon, hidrogen, oxigen, azot, sulf și alte elemente chimice. Caracteristica principală a moleculelor de proteine ​​este prezența obligatorie a azotului în ele (în plus față de atomii de C, H, O).

În moleculele proteice se realizează o legătură „peptidică”, adică o legătură între atomul de C al grupării carbonil și atomul de azot al grupării amino, ceea ce determină unele caracteristici ale moleculelor proteice. Lanțurile laterale ale moleculei proteice conțin un număr mare de radicali și grupe funcționale, ceea ce „face” molecula proteică polifuncțională, capabilă de o varietate semnificativă de efecte fizico-chimice și bio. proprietăți chimice.

Datorită varietatii mari de molecule de proteine ​​și complexității compoziției și proprietăților lor, proteinele au mai multe clasificări diferite bazate pe caracteristici diferite. Să luăm în considerare unele dintre ele.

I. Două grupe de proteine ​​se disting după compoziție:

1. Proteine ​​(proteine ​​simple; molecula lor este formată doar dintr-o proteină, de exemplu, albumina de ou).

2. Proteinele sunt proteine ​​complexe, ale căror molecule constau din componente proteice și neproteice.

Proteinele sunt împărțite în mai multe grupuri, dintre care cele mai importante sunt:

1) glicoproteine ​​(o combinație complexă de proteine ​​și carbohidrați);

2) lipoproteine ​​(un complex de molecule proteice și grăsimi (lipide);

3) nucleoproteine ​​(un complex de molecule de proteine ​​și molecule de acid nucleic).

II. Există două grupe de proteine ​​în funcție de forma moleculei:

1. Proteine ​​globulare - o moleculă proteică are formă sferică (forma globulară), de exemplu, molecule de albumină de ou; astfel de proteine ​​sunt fie solubile în apă, fie capabile să formeze soluții coloidale.

2. proteine ​​fibrilare- moleculele acestor substante sunt sub forma de filamente (fibrile), de exemplu, miozina musculara, fibroina de matase. Proteinele fibrilare sunt insolubile în apă, formează structuri care implementează funcții contractile, mecanice, de modelare și de protecție, precum și capacitatea organismului de a se mișca în spațiu.

III. Prin solubilitate în diverși solvenți, proteinele sunt împărțite în mai multe grupe, dintre care cele mai importante sunt următoarele:

1. Solubil în apă.

2. Solubil în grăsimi.

Există și alte clasificări ale proteinelor.

Scurtă descriere a alfa-aminoacizilor naturali

Alfa-aminoacizii naturali sunt un tip de aminoacizi. Un aminoacid este o substanță organică polifuncțională care conține cel puțin două grupe funcționale - o grupă amino (-NH2) și o grupă carboxil (carboxilic, cel din urmă este mai corect) (-COOH).

Alfa aminoacizii sunt aminoacizi în care grupările amino și carboxil sunt situate pe același atom de carbon. Formula lor generală este NH2CH(R)COOH. Mai jos sunt formulele pentru unii alfa-aminoacizi naturali; se scriu într-o formă convenabilă pentru scrierea ecuațiilor reacției de policondensare și se folosesc atunci când este necesar să se scrie ecuațiile (schemele) reacțiilor pentru obținerea anumitor polipeptide:

1) glicină (acid aminoacetic) - MH2CH2COOH;

2) alanină - NH2CH (CH3)COOH;

3) fenilalanină - NH2CH (CH2C6H5) COOH;

4) serină - NH2CH (CH2OH) COOH;

5) acid aspartic - NH2CH (CH2COOH) COOH;

6) cisteină - NH 2 CH (CH 2 SH) COOH etc.

Unii alfa-aminoacizi naturali conțin două grupe amino (de exemplu, lizină), două grupări carboxi (de exemplu, acizi aspartic și glutamic), grupări hidroxid (OH) (de exemplu, tirozină) și pot fi ciclice (de exemplu, prolina).

În funcție de natura influenței alfa-aminoacizilor naturali asupra metabolismului, aceștia sunt împărțiți în interschimbabili și de neînlocuit. Aminoacizii esențiali trebuie ingerați cu alimente.

Scurtă descriere a structurii moleculelor proteice

Proteinele, pe lângă compoziția lor complexă, se caracterizează prin structura complexa molecule proteice. Există patru tipuri de structuri ale moleculelor de proteine.

1. Structura primară este caracterizată prin ordinea de aranjare a resturilor de alfa-aminoacizi în lanțul polipeptidic. De exemplu, o tetrapeptidă (o polipeptidă formată prin policondensarea a patru molecule de aminoacizi) ala-fen-tiro-serină este o secvență de resturi de alanină, fenilalanină, tirozină și serină legate între ele printr-o legătură peptidică.

2. Structura secundară a unei molecule proteice este aranjarea spațială a lanțului polipeptidic. Poate fi diferit, dar cel mai comun este helixul alfa, caracterizat printr-o anumită „pasare” a helixului, mărimea și distanța dintre spirele individuale ale helixului.

Stabilitatea structurii secundare a moleculei proteice este asigurată de apariția diverselor legături chimiceîntre spirele individuale ale helixului. Cel mai important rol dintre ele aparține legăturii de hidrogen (implementată prin tragerea nucleului atomului de grupe - NH 2 sau \u003d NH în învelișul de electroni a atomilor de oxigen sau azot), legături ionice (implementată datorită interacțiunii electrostatice a ioni -COO - și - NH + 3 sau \u003d NH + 2) și alte tipuri de comunicare.

3. Structura terțiară a moleculelor de proteine ​​este caracterizată prin aranjarea spațială a helixului alfa sau a unei alte structuri. Stabilitatea unor astfel de structuri este determinată de aceleași tipuri de conexiuni ca și structura secundară. Ca urmare a implementării structurii terțiare, apare o „subunitate” a moleculei proteice, care este tipică pentru moleculele foarte complexe, iar pentru moleculele relativ simple, structura terțiară este finală.

4. Structura cuaternară a unei molecule proteice este aranjarea spațială a subunităților moleculelor proteice. Este caracteristic proteinelor complexe, cum ar fi hemoglobina.

Având în vedere problema structurii moleculelor de proteine, este necesar să se facă distincția între structura unei proteine ​​vii - structura nativă și structura unei proteine ​​moarte. O proteină din materia vie (proteina nativă) este diferită de o proteină care a fost expusă unei afecțiuni în care își poate pierde proprietățile unei proteine ​​vii. Un impact superficial se numește denaturare, în care proprietățile unei proteine ​​vii pot fi restaurate în viitor. Un tip de denaturare este coagularea reversibilă. Cu coagulare ireversibilă, proteina nativă este transformată într-o „proteină moartă”.

Scurtă descriere a proprietăților fizice, fizico-chimice și chimice ale proteinei

Proprietățile moleculelor proteice sunt de mare importanță pentru realizarea proprietăților lor biologice și ecologice. Deci, în funcție de starea de agregare, proteinele sunt clasificate ca solide, care pot fi solubile sau insolubile în apă sau alți solvenți. O mare parte din rolul bioecologic al proteinelor este determinat de proprietățile fizice. Astfel, capacitatea moleculelor de proteine ​​de a forma sisteme coloidale determină funcțiile lor de construcție, catalitice și alte funcții. Insolubilitatea proteinelor în apă și alți solvenți, fibrilaritatea acestora determină funcțiile de protecție și modelare etc.

Proprietățile fizico-chimice ale proteinelor includ capacitatea lor de a denatura și de a coagula. Coagularea se manifestă în sistemele coloidale, care stau la baza oricărei substanțe vii. În timpul coagulării, particulele devin mai mari datorită lipirii lor. Coagularea poate fi ascunsă (poate fi observată doar la microscop) și explicită - semnul său este precipitarea proteinei. Coagularea este ireversibilă, când structura sistemului coloidal nu este restabilită după încetarea acțiunii factorului de coagulare, și reversibilă, când sistemul coloidal este restabilit după îndepărtarea factorului de coagulare.

Un exemplu de coagulare reversibilă este precipitarea proteinei albuminei de ou sub acțiunea soluțiilor sărate, în timp ce precipitatul proteic se dizolvă atunci când soluția este diluată sau când precipitatul este transferat în apă distilată.

Un exemplu de coagulare ireversibilă este distrugerea structurii coloidale a proteinei albuminei atunci când este încălzită până la punctul de fierbere al apei. La moarte (completă), materia vie se transformă în materie moartă din cauza coagulării ireversibile a întregului sistem.

Proprietățile chimice ale proteinelor sunt foarte diverse datorită prezenței unui număr mare de grupe funcționale în moleculele proteice, precum și datorită prezenței peptidelor și a altor legături în moleculele proteice. Din poziții ecologice și biologice cea mai mare valoare are capacitatea moleculelor de proteine ​​de a se hidroliza (în acest caz, se obține în cele din urmă un amestec de alfa-aminoacizi naturali care au participat la formarea acestei molecule, pot exista și alte substanțe în acest amestec dacă proteina a fost o proteină), să oxidare (dioxidul de carbon poate fi produsele sale, apa, compușii de azot, de exemplu uree, compuși ai fosforului etc.).

Proteinele ard cu eliberarea mirosului de „corn ars” sau „pene arse”, ceea ce este necesar să se cunoască atunci când se efectuează experimente de mediu. Sunt cunoscute diferite reacții de culoare la proteine ​​(biuret, xantoproteină etc.), mai multe despre ele în cursul chimiei.

o scurtă descriere a funcțiile ecologice și biologice ale proteinelor

Este necesar să se facă distincția între rolul ecologic și biologic al proteinelor în celule și în organism în ansamblu.

Rolul ecologic și biologic al proteinelor în celule

Datorită faptului că proteinele (împreună cu acizii nucleici) sunt substanțele vieții, funcțiile lor în celule sunt foarte diverse.

1. Funcția cea mai importantă a moleculelor proteice este funcția structurală, care constă în faptul că proteina este componenta cea mai importantă a tuturor structurilor care formează celula, în care face parte dintr-un complex de diverși compuși chimici.

2. Proteina este cel mai important reactiv în cursul unei mari varietăți de reacții biochimice care asigură funcționarea normală a materiei vii, prin urmare se caracterizează printr-o funcție de reactiv.

3. În materia vie, reacțiile sunt posibile numai în prezența catalizatorilor biologici - enzime și, după cum s-a stabilit în urma studiilor biochimice, acestea sunt de natură proteică, prin urmare proteinele îndeplinesc și o funcție catalitică.

4. Dacă este necesar, proteinele sunt oxidate în organisme și, în același timp, sunt eliberate, datorită cărora este sintetizat ATP, adică. proteinele îndeplinesc și o funcție energetică, dar datorită faptului că aceste substanțe au o valoare deosebită pentru organisme (datorită compoziției lor complexe), funcția energetică a proteinelor este realizată de organisme doar în condiții critice.

5. Proteinele pot îndeplini și o funcție de stocare, întrucât sunt un fel de „conserve” de substanțe și energie pentru organisme (în special plante) care asigură dezvoltarea lor inițială (la animale - intrauterin, pentru plante - dezvoltarea embrionilor înainte de aspectul unui organism tânăr - un răsad).

O serie de funcții proteice sunt caracteristice atât celulelor, cât și organismului în ansamblu, prin urmare, acestea sunt discutate mai jos.

Rolul ecologic și biologic al proteinelor în organisme (în general)

1. Proteinele formează structuri speciale în celule și organisme (împreună cu alte substanțe) care sunt capabile să perceapă semnale din mediu sub formă de iritații, din cauza cărora apare o stare de „excitație”, la care organismul răspunde cu o anumită reacție, adică pentru proteine ​​atât în ​​celulă, cât și în organism în ansamblu, o funcție de percepție este caracteristică.

2. Proteinele se caracterizează și printr-o funcție conducătoare (atât în ​​celule, cât și în organism în ansamblu), constând în faptul că excitația care a apărut în anumite structuri ale celulei (organismului) este transmisă centrului corespunzător (celula). sau organism), în care se formează o anumită reacție (răspuns) a unui organism sau a unei celule la un semnal de intrare.

3. Multe organisme sunt capabile să se deplaseze în spațiu, ceea ce este posibil datorită capacității structurilor celulare sau organismelor de a se contracta, iar acest lucru este posibil deoarece proteinele structurii fibrilare au o funcție contractilă.

4. Pentru organismele heterotrofe, proteinele, atât separat, cât și în amestec cu alte substanțe, sunt produse alimentare, adică se caracterizează printr-o funcție trofică.

Scurtă descriere a transformărilor proteinelor în organisme heterotrofe pe exemplul unui om

Proteinele din compoziția alimentelor intră în cavitatea bucală, unde sunt umezite cu salivă, zdrobite cu dinții și transformate într-o masă omogenă (cu mestecare temeinică), iar prin faringe și esofag intră în stomac (înainte de a intra în acesta din urmă nu se întâmplă nimic. cu proteine ​​ca compuşi).

În stomac, bolusul alimentar este saturat cu suc gastric, care este secretul glandelor gastrice. Sucul gastric este un sistem apos care conține acid clorhidric și enzime, dintre care cel mai important (pentru proteine) este pepsina. Pepsina într-un mediu acid determină procesul de hidroliză a proteinelor la peptone. Molecul alimentar intră apoi în prima secțiune a intestinului subțire - duodenul, în care se deschide canalul pancreatic, care secretă sucul pancreatic, care are un mediu alcalin și un complex de enzime, dintre care tripsina accelerează procesul de hidroliză a proteinelor și conduce. până la sfârșit, adică până la apariția amestecurilor de alfa-aminoacizi naturali (sunt solubili și pot fi absorbiți în sânge de vilozitățile intestinale).

Acest amestec de aminoacizi intră în lichidul interstițial și de acolo - în celulele corpului, în care ei (aminoacizi) intră în diferite transformări. O parte din acești compuși este direct utilizată pentru sinteza proteinelor caracteristice unui organism dat, a doua este supusă transaminării sau dezaminării, dând noi compuși necesari organismului, a treia este oxidată și este o sursă de energie necesară organismului. pentru a-și realiza funcțiile vitale.

Este necesar să se noteze unele caracteristici ale transformărilor intracelulare ale proteinelor. Dacă organismul este heterotrof și unicelular, atunci proteinele din alimente intră în celule în citoplasmă sau în vacuole digestive speciale, unde sunt supuse hidrolizei sub acțiunea enzimelor și apoi totul se desfășoară așa cum este descris pentru aminoacizii din celule. Structurile celulare sunt actualizate constant, astfel încât proteina „veche” este înlocuită cu una „nouă”, în timp ce prima este hidrolizată pentru a obține un amestec de aminoacizi.

Organismele autotrofe au propriile lor caracteristici în transformarea proteinelor. Proteinele primare (în celulele meristeme) sunt sintetizate din aminoacizi, care sunt sintetizați din produsele transformărilor carbohidraților primari (au apărut în timpul fotosintezei) și substanțelor anorganice care conțin azot (nitrați sau săruri de amoniu). Înlocuirea structurilor proteice în celulele cu viață lungă ale organismelor autotrofe nu diferă de cea a organismelor heterotrofe.

Bilanțul de azot

Proteinele, constând din aminoacizi, sunt compușii de bază care sunt inerenți proceselor vieții. Prin urmare, este extrem de important să se țină cont de metabolismul proteinelor și de produsele lor de scindare.

Există foarte puțin azot în compoziția transpirației, așa că de obicei nu se face analiza transpirației pentru conținutul de azot. Cantitatea de azot furnizată cu alimente și cantitatea de azot conținută în urină și fecale se înmulțesc cu 6,25 (16%), iar a doua se scade din prima valoare. Ca urmare, se determină cantitatea de azot care intră în organism și este absorbită de acesta.

Când cantitatea de azot care intră în organism cu alimente este egală cu cantitatea de azot din urină și fecale, adică, formată în timpul dezaminării, atunci există un echilibru de azot. Echilibrul de azot este caracteristic, de regulă, unui organism adult sănătos.

Când cantitatea de azot care intră în corp este mai mare decât cantitatea de azot eliberată, atunci există un echilibru pozitiv de azot, adică cantitatea de proteină care a intrat în corp este mai mare decât cantitatea de proteină care a suferit degradare. Un bilanţ pozitiv de azot este caracteristic unui organism sănătos în creştere.

Când aportul de proteine ​​din alimente crește, crește și cantitatea de azot excretată în urină.

Și, în sfârșit, atunci când cantitatea de azot care intră în organism este mai mică decât cantitatea de azot eliberată, atunci există un echilibru negativ de azot, în care descompunerea proteinei depășește sinteza acesteia și proteina care face parte din organism este distrusă. . Acest lucru se întâmplă cu înfometarea de proteine ​​și când aminoacizii necesari organismului nu vin. Un bilanț negativ de azot a fost găsit și în urma acțiunii unor doze mari de radiații ionizante, care determină o descompunere crescută a proteinelor în organe și țesuturi.

Problema optimului proteic

Cantitatea minimă de proteine ​​​​alimentare necesară pentru a reumple proteinele degradate ale corpului sau cantitatea de descompunere a proteinelor corpului cu nutriție exclusiv cu carbohidrați, este denumită factor de uzură. La un adult, cea mai mică valoare a acestui coeficient este de aproximativ 30 g de proteine ​​pe zi. Cu toate acestea, această sumă nu este suficientă.

Grăsimile și carbohidrații afectează consumul de proteine ​​dincolo de minimul necesar pentru scopuri plastice, deoarece eliberează cantitatea de energie necesară pentru descompunerea proteinelor peste nivelul minim. Carbohidrații cu o nutriție normală reduc descompunerea proteinelor de 3-3,5 ori mai mult decât în ​​cazul înfometării complete.

Pentru un adult cu o dietă mixtă care conține o cantitate suficientă de carbohidrați și grăsimi și o greutate corporală de 70 kg, rata de proteine ​​​​pe zi este de 105 g.

Cantitatea de proteine ​​care asigură pe deplin creșterea și activitatea vitală a organismului este desemnată drept proteină optimă și este egală cu 100-125 g de proteine ​​pe zi pentru o persoană cu muncă ușoară, până la 165 g cu muncă grea și 220 g. -230 g cu muncă foarte grea.

Cantitatea de proteine ​​pe zi ar trebui să fie de cel puțin 17% din cantitatea totală de alimente în greutate și 14% din energie.

Proteine ​​complete și incomplete

Proteinele care intră în organism cu alimente sunt împărțite în biologic complete și biologic inferioare.

Proteinele complete din punct de vedere biologic sunt acele proteine ​​care conțin în cantități suficiente toți aminoacizii necesari sintezei proteice a organismului animal. Compoziția proteinelor complete necesare creșterii organismului include următorii aminoacizi esențiali: lizină, triptofan, treonină, leucină, izoleucină, histidină, arginină, valină, metionină, fenilalanină. Din acești aminoacizi se pot forma și alți aminoacizi, hormoni etc.. Din fenilalanină se formează tirozina, din tirozină prin transformări se formează hormonii tiroxina și adrenalina, iar din histidină se formează histamina. Metionina este implicată în formarea hormonilor glanda tiroidași este necesar pentru formarea colinei, cisteinei și glutationului. Este necesar pentru procesele redox, metabolismul azotului, absorbția grăsimilor, activitatea normală a creierului. Lizina este implicată în hematopoieza, promovează creșterea organismului. Triptofanul este, de asemenea, necesar pentru creștere; este implicat în formarea serotoninei, a vitaminei PP și în sinteza țesuturilor. Lizina, cistina și valina stimulează activitatea cardiacă. Conținutul scăzut de cistină din alimente întârzie creșterea părului, crește glicemia.

Proteinele inferioare din punct de vedere biologic sunt acele proteine ​​care nu au nici măcar un aminoacid care nu poate fi sintetizat de organismele animale.

Valoarea biologică a proteinei este măsurată prin cantitatea de proteine ​​din organism, care se formează din 100 g de proteine ​​alimentare.

Proteinele de origine animală, conținute în carne, ouă și lapte, sunt cele mai complete (70-95%). Proteinele de origine vegetală au o valoare biologică mai mică, precum proteinele din pâine de secară, porumb (60%), cartofi, drojdie (67%).

Proteina de origine animală - gelatina, care nu conține triptofan și tirozină, este defectă. Grâul și orzul au un conținut scăzut de lizină, iar porumbul are un conținut scăzut de lizină și triptofan.

Unii aminoacizi se înlocuiesc între ei, de exemplu, fenilalanina înlocuiește tirozina.

Două proteine ​​incomplete, cărora le lipsesc diferiți aminoacizi, împreună pot alcătui o dietă proteică completă.

Rolul ficatului în sinteza proteinelor

Ficatul sintetizează proteinele conținute în plasma sanguină: albumine, globuline (cu excepția gama globulinelor), fibrinogen, acizi nucleici și numeroase enzime, dintre care unele sunt sintetizate doar în ficat, precum enzimele implicate în formarea ureei.

Proteinele sintetizate în organism fac parte din organe, țesuturi și celule, enzime și hormoni (valoarea plastică a proteinelor), dar nu sunt stocate de organism sub formă de diverși compuși proteici. Prin urmare, acea parte a proteinelor care nu are semnificație plastică este dezaminată cu participarea enzimelor - se descompune odată cu eliberarea de energie în diferite produse azotate. Timpul de înjumătățire al proteinelor hepatice este de 10 zile.

Nutriție proteică în diferite condiții

Proteina nedivizată nu poate fi absorbită de organism decât prin canalul digestiv. Proteinele introduse în afara canalului digestiv (parenteral) provoacă o reacție de protecție a corpului.

Aminoacizii proteinei divizate și compușii acestora - polipeptide - sunt aduși în celulele corpului, în care, sub influența enzimelor, sinteza proteinelor are loc continuu pe tot parcursul vieții. Proteinele alimentare au în principal valoare plastică.

În perioada de creștere a organismului - în copilărie și adolescență - sinteza proteinelor este deosebit de ridicată. Pe măsură ce îmbătrânim, sinteza proteinelor scade. În consecință, în procesul de creștere, apare reținerea sau o întârziere în organism a substanțelor chimice care alcătuiesc proteinele.

Studiul metabolismului folosind izotopi a arătat că în unele organe în decurs de 2-3 zile aproximativ jumătate din toate proteinele suferă dezintegrare și aceeași cantitate de proteine ​​este resintetizată de organism (resinteză). În fiecare, în fiecare organism, se sintetizează proteine ​​specifice care diferă de proteinele altor țesuturi și ale altor organisme.

La fel ca și grăsimile și carbohidrații, aminoacizii care nu sunt folosiți pentru a construi organismul sunt descompuși pentru a elibera energie.

Aminoacizii, care sunt formați din proteinele celulelor moarte și în descompunere ale corpului, suferă, de asemenea, transformări odată cu eliberarea de energie.

În condiții normale, cantitatea de proteine ​​necesară pe zi pentru un adult este de 1,5-2,0 g la 1 kg greutate corporală, în condiții de răceală prelungită 3,0-3,5 g, cu foarte severă munca fizica 3,0-3,5 g

O creștere a cantității de proteine ​​la mai mult de 3,0-3,5 g la 1 kg de greutate corporală perturbă activitatea sistemului nervos, a ficatului și a rinichilor.

Lipidele, clasificarea lor și rolul fiziologic

Lipidele sunt substanțe care sunt insolubile în apă și solubile în compusi organici(alcool, cloroform etc.). Lipidele includ grăsimi neutre, substanțe asemănătoare grăsimilor (lipoide) și unele vitamine (A, D, E, K). Lipidele au o semnificație plastică și fac parte din toate celulele și hormonii sexuali.

Mai ales o mulțime de lipide în celulele sistemului nervos și glandelor suprarenale. O parte semnificativă din ele este folosită de organism ca material energetic.

Așa că a venit rândul spre una dintre cele mai importante probleme din mediul culturismului - proteinele. Subiectul fundamental este pentru că proteinele sunt principalul material de construcție al mușchilor, datorită acestuia (proteinei) rezultatele antrenamentului constant sunt vizibile (sau, alternativ, nu sunt vizibile). Subiectul nu este foarte ușor, dar dacă îl înțelegi bine, atunci pur și simplu nu te vei putea priva de mușchii de relief.

Nu toți cei care se consideră a fi culturisti sau doar merg la Sală de gimnastică bine versat în tema proteinelor. De obicei, cunoștințele se termină undeva la un pas de „proteinele sunt bune și trebuie consumate”. Astăzi trebuie să înțelegem profund și temeinic probleme precum:

Structura și funcțiile proteinelor;

Mecanisme de sinteză a proteinelor;

Cum proteinele construiesc mușchii și așa mai departe.

În general, vom lua în considerare fiecare lucru mic în alimentația culturistilor și le vom acorda o atenție deosebită.

Proteine: începând cu teorie

După cum s-a menționat în repetate rânduri în materialele trecute, alimentele intră în corpul uman sub formă de nutrienți: proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine, minerale. Dar nu s-au menționat niciodată informații despre cât de mult trebuie să consumi anumite substanțe pentru a atinge anumite obiective. Astăzi vom vorbi despre asta.

Dacă vorbim despre definiția proteinei, atunci cea mai simplă și mai înțeleasă afirmație va fi Engels cu privire la faptul că existența corpurilor proteice este viață. Devine imediat clar, fără proteine ​​- fără viață. Dacă luăm în considerare această definiție în planul culturismului, atunci fără proteine ​​nu vor exista mușchi de relief. Acum este timpul să ne scufundăm puțin în știință.

Proteina (proteina) are o greutate moleculară mare materie organică care sunt formate din acizi alfa. Aceste particule minuscule sunt conectate într-un singur lanț prin legături peptidice. Compoziția proteinei include 20 de tipuri de aminoacizi (9 dintre ei sunt esențiali, adică nu sunt sintetizați în organism, iar restul de 11 sunt neesențiali).

Cele indispensabile sunt:

• leucină;
• Valină;
• izoleucină;
• Litsin;
• triptofan;
• Histidină;
• Treonina;
• Metionină;
• Fenilalanină.

Înlocuirile includ:

• alanina;
• serină;
• cistina;
• argentină;
• tirozină;
• Prolina;
• glicină;
• asparagină;
• Glutamina;
• Acizi aspartic și glutamic.

Pe lângă acești aminoacizi constituenți, există și alții care nu sunt incluși în compoziție, dar joacă un rol important. De exemplu, acidul gamma-aminobutiric este implicat în transmiterea impulsurilor nervoase ale sistemului nervos. dihidroxifenilalanina are aceeași funcție. Fără aceste substanțe, antrenamentul s-ar transforma într-un lucru de neînțeles, iar mișcările ar arăta ca niște smucituri neregulate ale unei amibe.

Cei mai importanți aminoacizi pentru organism (când luați în considerare în planul metabolic) sunt:

izoleucină;

Acești aminoacizi sunt cunoscuți și sub denumirea de BCAA.

Fiecare dintre cei trei aminoacizi joacă un rol important în procesele asociate cu componentele energetice din activitatea mușchilor. Iar pentru ca aceste procese să se desfășoare cât mai corect și eficient, fiecare dintre ele (aminoacizi) ar trebui să facă parte din alimentația zilnică (împreună cu alimentele naturale sau ca suplimente). Pentru a obține date specifice despre cât de mult trebuie să consumați aminoacizi importanți, studiați tabelul:

Toate proteinele conțin elemente precum:

• Carbon;
• Hidrogen;
• Sulf;
• Oxigen;
• Azot;
• Fosfor.

Având în vedere acest lucru, este foarte important să nu uităm de un astfel de concept precum balanța de azot. Corpul uman poate fi numit un fel de stație de procesare a azotului. Și totul pentru că azotul nu intră doar în organism cu alimente, ci este și eliberat din acesta (în timpul descompunerii proteinelor).

Diferența dintre cantitatea de azot consumată și eliberată este bilanțul de azot. Poate fi atât pozitiv (când se consumă mai mult decât este alocat), cât și negativ (divers). Și dacă vrei să câștigi masă musculară și să construiești mușchi frumoși de relief, acest lucru va fi posibil doar în condițiile unui echilibru pozitiv de azot.

Important:

În funcție de cât de antrenat este sportivul, poate fi necesară o cantitate diferită de azot pentru a menține nivelul necesar de echilibru de azot (pe 1 kg de greutate corporală). Numerele medii sunt:

• Sportiv cu experiență (aproximativ 2-3 ani) - 2g la 1kg greutate corporală;
• Atlet începător (până la 1 an) - 2 sau 3 g la 1 kg de greutate corporală.

Dar proteinele nu sunt numai element structural. De asemenea, este capabil să îndeplinească o serie de alte funcții importante, care vor fi discutate mai detaliat mai jos.

Despre funcțiile proteinelor

Proteinele sunt capabile să îndeplinească nu numai funcția de creștere (de care culturistii sunt atât de interesați), ci și multe altele la fel de importante:

Corpul uman - sistem inteligent, care în sine știe cum și ce ar trebui să funcționeze. Deci, de exemplu, organismul știe că proteinele pot acționa ca sursă de energie pentru muncă (forțe de rezervă), dar nu va fi practic să cheltuiți aceste rezerve, așa că este mai bine să descompuneți carbohidrații. Cu toate acestea, atunci când organismul conține o cantitate mică de carbohidrați, organismul nu are de ales decât să descompună proteinele. Prin urmare, este foarte important să nu uitați de conținutul unei cantități suficiente de carbohidrați din dieta dumneavoastră.

Fiecare tip individual de proteină are un efect diferit asupra organismului și contribuie la creșterea masei musculare în moduri diferite. Acest lucru se datorează compoziției chimice diferite și caracteristicilor structurale ale moleculelor. Acest lucru duce doar la faptul că sportivul trebuie să-și amintească despre sursele de proteine ​​de înaltă calitate, care vor acționa ca material de construcție pentru mușchi. Aici, cel mai important rol este atribuit unei astfel de valori precum valoarea biologică a proteinelor (cantitatea care se depune în organism după consumul a 100 de grame de proteine). O alta nuanță importantă- dacă valoarea biologică este egală cu unu, atunci compoziția acestei proteine ​​include întregul set necesar de aminoacizi esențiali.

Important: luați în considerare importanța valorii biologice folosind un exemplu: într-un ou de găină sau de prepeliță, coeficientul este 1, iar la grâu - exact jumătate (0,54). Deci, se dovedește că, chiar dacă produsele conțin aceeași cantitate de proteine ​​necesare la 100 g de produs, atunci mai multe dintre ele vor fi absorbite din ouă decât din grâu.

De îndată ce o persoană consumă proteine ​​în interior (împreună cu alimente sau ca suplimente alimentare), acestea încep să se descompună în tractul gastrointestinal (mulțumită enzimelor) în produse mai simple (aminoacizi), apoi la:

• apă;
• Dioxid de carbon;
• Amoniac.

După aceasta, substanțele sunt absorbite în sânge prin pereții intestinului, astfel încât să poată fi apoi transportate în toate organele și țesuturile.

Proteine ​​atât de diferite

Cel mai bun aliment proteic este cel de origine animală, deoarece conține mai mulți nutrienți și aminoacizi, însă proteinele vegetale nu trebuie neglijate. În mod ideal, raportul ar trebui să arate astfel:

• 70-80% din alimente sunt de origine animală;
• 20-30% din alimente sunt de origine vegetală.

Dacă luăm în considerare proteinele în funcție de gradul de digestibilitate, atunci acestea pot fi împărțite în două mari categorii:

Rapid. Moleculele sunt descompuse în cele mai simple componente ale lor foarte rapid:

• Peşte;
• Piept de pui;
• Ouă;
• Fructe de mare.

Încet. Moleculele sunt descompuse în cele mai simple componente ale lor foarte lent:

• Brânză de vacă.

Dacă luăm în considerare proteina prin prisma culturismului, atunci înseamnă o proteină (proteină) foarte concentrată. Cele mai comune proteine ​​sunt considerate a fi (în funcție de modul în care sunt obținute din produse):

• Din zer - cel mai rapid absorbit, extras din zer și are cea mai mare valoare biologică;
• Din ouă - absorbit în 4-6 ore și se caracterizează printr-o valoare ridicată a valorii biologice;
• Din soia - un nivel ridicat de valoare biologică și asimilare rapidă;
• Cazeina - digerată mai mult decât altele.

Sportivii vegetarieni trebuie să-și amintească un lucru: proteina vegetală (din soia și ciuperci) este inferioară (în special, în ceea ce privește compoziția de aminoacizi).

Prin urmare, nu uitați să țineți cont de toate aceste informații importante în procesul de formare a dietei. Este deosebit de important să se țină cont de aminoacizii esențiali și să le mențină echilibrul atunci când sunt consumați. În continuare, să vorbim despre structura proteinelor.

Câteva informații despre structura proteinelor

După cum știți deja, proteinele sunt substanțe organice macromoleculare complexe care au o organizare structurală pe 4 niveluri:

• primar;
• secundar;
• Terţiar;
• Cuaternar.

Nu este deloc necesar ca un atlet să se aprofundeze în detaliile modului în care sunt aranjate elementele și legăturile din structurile proteinelor, dar acum trebuie să ne ocupăm de partea practică a acestei probleme.

Unele proteine ​​sunt absorbite într-o perioadă scurtă de timp, în timp ce altele necesită mult mai mult. Și depinde, în primul rând, de structura proteinelor. De exemplu, proteinele din ouă și lapte sunt absorbite foarte repede datorită faptului că sunt sub formă de molecule individuale care sunt pliate în bile. În procesul de mâncare, unele dintre aceste conexiuni se pierd și devine mult mai ușor pentru organism să absoarbă structura modificată (simplificată) a proteinelor.

Desigur, ca urmare a tratamentului termic valoarea nutritivă mâncarea este oarecum redusă, dar acesta nu este un motiv pentru a consuma alimente crude (nu fierbeți ouăle și nu fierbeți laptele).

Important: dacă doriți să mâncați ouă crude, atunci puteți mânca ouă de prepeliță în loc de cele de pui (prepelițele nu sunt susceptibile la salmoneloză, deoarece temperatura lor corporală este mai mare de 42 de grade).

Dacă vorbim despre carne, atunci fibrele lor nu sunt destinate inițial să fie consumate. Sarcina lor principală este de a genera putere. Din această cauză fibrele de carne sunt dure, reticulate și greu de digerat. Fierberea cărnii simplifică ușor acest proces și ajută tractul gastrointestinal să descompună legăturile încrucișate din fibre. Dar chiar și în astfel de condiții, va dura de la 3 la 6 ore pentru asimilarea cărnii. Ca un bonus pentru un astfel de „chin” este creatina, care este o sursă naturală de eficiență și forță sporite.

Majoritatea proteinelor vegetale se găsesc în leguminoase și în diferite semințe. Legăturile de proteine ​​din ele sunt „ascunse” destul de puternic, prin urmare, pentru a le face ca organismul să funcționeze, este nevoie de mult timp și efort. Proteina din ciuperci este la fel de greu de digerat. Mijlocul de aur în lumea proteinelor vegetale este soia, care este ușor digerabilă și are o valoare biologică suficientă. Dar asta nu înseamnă că o singură soia va fi suficientă, proteina sa este defectuoasă, așa că trebuie combinată cu proteine ​​animale.

Și acum este momentul să aruncăm o privire mai atentă la produsele care au cel mai mare conținut de proteine, deoarece acestea vor ajuta la construirea mușchilor de ușurare:

După ce ați studiat cu atenție tabelul, vă puteți elabora imediat dieta ideală pentru întreaga zi. Principalul lucru aici este să nu uităm despre principiile de bază ale nutriției raționale, precum și despre cantitatea necesară proteine ​​consumate pe parcursul zilei. Pentru a consolida materialul, dăm un exemplu:

Este foarte important să nu uitați că trebuie să consumați o varietate de alimente proteice. Nu este nevoie să te torturi și să mănânci un piept de pui sau brânză de vaci toată săptămâna la rând. Este mult mai eficient să alternați produsele și apoi mușchii de relief sunt chiar după colț.

Și mai este o întrebare care trebuie rezolvată.

Cum se evaluează calitatea proteinelor: criterii

Termenul „valoare biologică” a fost deja menționat în material. Dacă luăm în considerare valorile sale din punct de vedere chimic, atunci aceasta va fi cantitatea de azot care este reținută în organism (din cantitatea totală primită). Aceste măsurători se bazează pe faptul că, cu cât conținutul de aminoacizi esențiali esențiali este mai mare, cu atât este mai mare retenția de azot.

Dar acesta nu este singurul indicator. În plus, mai sunt și altele:

Profil de aminoacizi (complet). Toate proteinele din organism trebuie să fie echilibrate în compoziție, adică proteinele din alimente cu aminoacizi esențiali trebuie să corespundă pe deplin acelor proteine ​​care se află în corpul uman. Doar în astfel de condiții, sinteza propriilor compuși proteici nu va fi perturbată și redirecționată nu spre creștere, ci spre degradare.

Disponibilitatea aminoacizilor din proteine. Alimentele bogate în coloranți și conservanți au mai puțini aminoacizi disponibili. Același efect este cauzat de un tratament termic puternic.

Capacitatea de a digera. Acest indicator reflectă cât timp este nevoie pentru descompunerea proteinelor în componentele lor cele mai simple, cu absorbția lor ulterioară în sânge.

Utilizarea proteinelor (pure). Acest indicator oferă informații despre cât de mult azot este reținut, precum și cantitatea totală de proteine ​​digerate.

eficienta proteica. Un indicator special care demonstrează eficacitatea impactului unei proteine ​​asupra creșterii masei musculare.

Nivelul de asimilare a proteinelor prin compoziția aminoacizilor. Aici este important să luăm în considerare atât importanța și valoarea chimică, cât și cea biologică. Când coeficientul este egal cu unu, aceasta înseamnă că produsul este echilibrat optim și este o sursă excelentă de proteine. Și acum este momentul să ne uităm mai precis la cifrele pentru fiecare produs din dieta sportivului (vezi figura):

Și acum este timpul să facem bilanțul.

Cel mai important lucru de reținut

Ar fi greșit să nu rezumam toate cele de mai sus și să nu evidențiem cel mai important lucru de reținut pentru cei care doresc să învețe cum să navigheze în problema dificilă a creării dietei optime pentru creșterea mușchilor de relief. Deci, dacă doriți să includeți corect proteinele în dieta dvs., atunci nu uitați de caracteristici și nuanțe precum:

• Este important ca în alimentație să predomine proteinele animale și nu de origine vegetală (în raport de 80% la 20%);
• Cel mai bine este să combinați proteinele animale și cele vegetale în dieta dumneavoastră;
• Amintiți-vă întotdeauna cantitatea necesară de proteine ​​în funcție de greutatea corporală (2-3g per 1kg de greutate corporală);
• Nu uitați de calitatea proteinei pe care o consumați (adică urmăriți de unde le obțineți);
• Nu excludeți aminoacizii pe care organismul nu îi poate produce singur;
• Încercați să nu vă epuizați dieta și evitați distorsiunile față de anumiți nutrienți;
• Pentru ca proteinele să fie cel mai bine absorbite, luați vitamine și complexe întregi.

Ți-a plăcut? - Spune-le prietenilor tai!

Proteinele joacă un rol central în corpul uman, îndeplinind unele dintre cele mai importante funcții: motorii, de protecție, biologice, de reglare și altele.

Fără aceste mașini moleculare universale, viața de pe planeta noastră nu ar fi putut apărea deloc.

În acest articol, vom arunca o privire mai atentă la ce sunt proteinele, ce tipuri există, unde sunt conținute și multe altele.

Ce este o proteină și care sunt funcțiile ei

În lecțiile de biologie și chimie, este dedicat destul de mult timp acestui subiect important. Proteinele (proteinele) sunt heteropolimeri naturali, formați din α-aminoacizi. O legătură peptidică le conectează între ele. Pentru sinteza unei varietăți uriașe de proteine ​​în corpul uman, sunt utilizate 20.

Compoziția fiecărei proteine ​​sintetizate în organism este determinată de genom. Diverse combinații ale codului genetic fac posibilă crearea unei varietăți uriașe de proteine ​​din aminoacizi standard care sunt responsabili pentru diferite funcții în corpul nostru.

Unele proteine ​​sunt greu de clasificat numai pe baza funcțiilor lor. Deoarece o proteină poate fi adesea responsabilă pentru îndeplinirea mai multor sarcini.

Lista funcțiilor proteinelor este următoarea:

1. Structural- este responsabil de formarea citoscheletului celulelor, da forma diferitelor tesuturi. Cele mai cunoscute sunt colagenul și elastina, care fac parte din substanța intercelulară. Și, de asemenea, cheratina - principala proteină care formează unghiile și părul.
2. De protecţie funcția este împărțită în fizică, imună și chimică. Trombinele, care coagulează sângele, și colagenul și cheratina, care formează scuturi cornoase, păr și piele, sunt în principal responsabile pentru protecția fizică. Protecția chimică împotriva diferitelor toxine din organism este realizată în principal de enzimele hepatice. Ele dizolvă toxinele, permițându-le să fie eliminate mai rapid. Diferite imunoglobuline sunt responsabile pentru apărarea imunitară.
3. catalitic funcția folosește enzime. Acestea sunt proteine ​​speciale care catalizează reacții care descompun molecule mari sau, dimpotrivă, le sintetizează. Enzimele vă permit să accelerați toate reacțiile chimice de sute și mii de ori. Peste 5.000 de enzime diferite au devenit cunoscute științei în ultimii ani.
4. de reglementare funcția este responsabilă de controlul întregii activități vitale a celulei. Proteinele din acest grup reglează cantitatea și activitatea altor proteine, precum și multe procese din interiorul celulei în sine.
5. Semnal funcția este îndeplinită de hormoni și citokine. Aceste proteine ​​sunt substanțe de semnalizare, permițând informațiilor sau semnalelor să fie transmise de părți ale corpului.
6. Transport- vă permite să transferați diferite substanțe de la un organ și celulă la alta. Cel mai exemplu celebru Este hemoglobina care transportă oxigenul și dioxidul de carbon.
7. De rezervă funcţie. Este realizat de proteine ​​care sunt stocate în organism pentru situații de urgență ca energie sau sursă de aminoacizi.
8. Receptor. Este realizat de proteine ​​care reacționează la lumină, la impact fizic sau la o substanță chimică.
9. Motor funcția este îndeplinită de grupuri întregi de proteine. Printre acestea, de exemplu, actina și miozina. Sunt componentele principale ale mușchilor și le permit să se contracte. Alte proteine ​​permit celulelor albe să se deplaseze în interiorul corpului.

Structura proteinelor

Beck sunt polimeri liniari. Ele pot conține mai mulți α-aminoacizi și componente non-aminoacizi. La prima vedere, doar 20 de aminoacizi este o selecție mică.

Dar, de fapt, o moleculă de proteină, formată din doar 5 componente de aminoacizi, poate avea peste un milion de opțiuni de construcție. O proteină mică poate avea sute de reziduuri de aminoacizi în lanțul său.

În timpul sintezei proteinelor, aminoacizii sunt uniți prin legături peptidice. Ele sunt conectate la capete diferite, unul cu o grupare carboxil (-COOH), iar celălalt cu o grupare amino (-NH2). Cu această legătură, proteina are două capete corespunzătoare C și N.

Structuri ale proteinelor

Organizarea structurală a proteinelor este clasificată în 4 niveluri. Acestea sunt structuri primare, secundare, terțiare și cuaternare.

Primarul este un lanț standard de aminoacizi. Secvența lor este codificată genetic. De obicei, este descrisă prin denumirile cu trei litere ale reziduurilor de aminoacizi din lanț.

Secundarul este un lanț ordonat de aminoacizi. Arată ca un izvor. Spirala are o structură stabilă, deoarece spirele sale sunt atașate între ele prin legături de hidrogen. Aproape toate grupările CO și NH stabilesc astfel de legături între ele. Colagenul și cheratina se remarcă printre proteinele acestei structuri.

Terțiar – format în principal din cauza interacțiunilor hidrofil-hidrofobe. Legăturile hidrogen ionice și disulfurice rezultate contribuie la interacțiunea dintre radicalii de aminoacizi. Datorită acestui fapt, legătura polipeptidică se potrivește în globule speciale. Proteinele structurii terțiare includ deja multe enzime, anticorpi și hormoni.

Cuaternar - inerent forme complexe enzime sau proteine ​​care constau din 2 sau 3 globule. Se leagă în moleculă atât prin interacțiuni ionice, cât și prin interacțiuni hidrofobe. Și uneori există interacțiuni electrostatice sau legături disulfurice. Cea mai cunoscută și studiată proteină din această clasificare este hemoglobina.

Proteine ​​și proteine ​​- proteine ​​simple și complexe

O altă clasificare a proteinelor este proteinele și proteidele. Primele sunt proteinele simple, care includ doar reziduuri de aminoacizi. Dar în proteine, pe lângă scheletul principal de aminoacizi, există încă grupări non-proteice (protetice).

În funcție de componenta suplimentară non-proteică, proteinele sunt împărțite în alte grupuri:

1. Lipoproteinele– include diverse lipide. Practic, aceste proteine ​​realizează transportul lipidelor.
2. Fosfoproteine- au acid fosforic. Aceste proteine ​​includ vitelina și caseogenul.
3. Metaloproteine- pot avea în structura lor cationi ai unuia sau mai multor metale. Cea mai cunoscută hemoglobină cu molecule de fier.
4. Glicoproteine- conțin diverși carbohidrați.
5. Nucleoproteine- sunt principalele proteine ​​responsabile de transmiterea informaţiei ereditare.

Proprietățile fizico-chimice ale proteinelor

Proteinele prezintă proprietăți amfotere (din grecescul „dualitate”). Ele pot, în funcție de diferiți factori, să prezinte atât proprietăți acide, cât și proprietăți bazice.

Proteinele pot fi, de asemenea, solubile sau insolubile în apă. Solubilitatea poate fi afectată atât de structura proteinei în sine, cât și de natura solventului, pH-ul soluției în sine sau puterea ionică.

Proteinele pot fi hidrofobe sau hidrofile. Acestea din urmă sunt localizate în principal în nucleu, citoplasmă sau substanță intercelulară.

O altă proprietate a proteinelor este denaturarea. Aceasta este așa-numita pierdere a structurilor cuaternare, terțiare. Proteinele sunt perfect adaptate pentru viață și funcționarea în condițiile corpului, dar cu o schimbare bruscă a condițiilor externe, structura proteinei poate fi distrusă.

Printre astfel de influențe se disting ultrasunetele, temperaturile ridicate și scăzute, iradierea, scuturarea, vibrația, precum și acțiunea acizilor sau alcalinelor. Denaturarea poate fi fie parțială, fie completă, fie reversibilă sau ireversibilă.

Valoarea proteinelor pentru organism

După cum am văzut din funcțiile și caracteristicile de mai sus, proteinele sunt de mare importanță pentru corpul uman. Ele dau formă celulelor și țesuturilor corpului, transferă diferite elemente între organe și celule și sunt responsabile pentru percepția lumii înconjurătoare.

Proteinele ne protejează de factorii naturali și de efectele microorganismelor dăunătoare. Fără ele, în principiu, este imposibilă cel puțin trecerea reacțiilor chimice în organism și metabolism, precum și existența vieții ca structură de auto-reproducere. De fapt, rolul proteinelor este greu de supraestimat.

Ce este hrana proteică

Proteinele sunt una dintre cele mai importante materiale de construcții pentru corpul nostru. Prin urmare, pentru ca alimentele să furnizeze organismului uman substanțele necesare, ar trebui să aveți întotdeauna produse proteice în dietă.

Următoarele sunt bogate în conținut de proteine:

• carne;
• peşte;
• diverse fructe de mare;
• ouă;
• leguminoase;
• lactate.

Concluzie

Proteinele sunt unul dintre elementele cheie ale vieții de pe planeta noastră. Este responsabil pentru multe procese și funcții dintr-un organism viu, iar lipsa de proteine ​​poate provoca boli grave.

O mare varietate de surse de proteine ​​vă vor proteja corpul de lipsa de aminoacizi esențiali și de mulți alți nutrienți valoroși. Încercați să nu excludeți alimentele proteice din dieta dumneavoastră și fiți sănătoși.