структура и функция на протеина или това, което Анджелина Джоли не е знаела

Здравейте мои скъпи читатели. С вас, аз, Галина Баева, и днес ще говорим за структурата и функциите на протеиновите молекули.

Защо е необходим този протеин? Може би можем и без него?

Не, няма. Фридрих Енгелс, брадатият основател на диалектическия материализъм, каза: животът е начин на съществуване на протеинови тела. С други думи, протеинът е живот, няма протеин - уви и ах. Обикновено протеинът е 50%, тези. половината от сухата маса на клетката и от сухата маса на тялото на човек, която те съставят 45%.

Структурните характеристики на протеините им позволяват да проявяват различни свойства, което определя различните им биологични функции.

Протеините иначе се наричат протеини, те са едно и също нещо.

Какво правят протеините в тялото?

Протеините са градивните елементи на нашите тела. Те са структурните елементи на клетъчните мембрани (липопротеини, гликопротеини) и извънклетъчните структури. Колагенът образува сухожилия, той също е отговорен за еластичността на кожата, кератинът образува косата и ноктите.
Протеините пренасят основните елементи в тялото. Хемоглобинът пренася кислород от белите дробове до всички органи и тъкани, а от тях - въглероден диоксид, албуминът - мастни киселини, а специалните протеини - холестерол. Клетъчните мембрани съдържат протеини, които осигуряват прехвърлянето на определени вещества и йони от клетката в извънклетъчното пространство и обратно.
Хормоните - специални вещества, които регулират метаболитните процеси - имат протеиново естество. Например, хормонът инсулин задвижва захарта от кръвната плазма в клетките
Протеините предпазват тялото от чужди агенти. Гама глобулините неутрализират микробите, интерфероните потискат размножаването на вируси. Фибринът спира кървенето.
Протеините осигуряват свиването на двигателните мускули и други свиващи се тъкани. Актин и миозин са част от мускулите на тялото, тропонин, тропомиозин - мускулите на сърцето.
Протеините получават сигнали от външната среда и предават команди на клетката. Под въздействието на фактори на околната среда сигналните протеини променят своята третична структура, което от своя страна стартира верига от биохимични процеси. По този начин родопсинът реагира на светлината, превръщайки светлинната енергия в електрическа енергия, която се предава чрез нервните клетки към мозъка, където се формира визуална картина.
Протеините са ензими - катализатори, благодарение на които могат да възникнат биохимични реакции при ниски температури (37 0 С).
Протеини - регулатори включват и изключват клетъчните гени, като по този начин потискат или активират биохимичните процеси.
Протеините обикновено не се натрупват в тялото, с изключение на яйчен албумин и млечен казеин. В тялото няма излишни протеини. Те обаче могат да се комбинират с други вещества и микроелементи, предотвратявайки тяхното отделяне от организма. Така феритинът образува комплекс с желязо, освободено по време на разграждането на хемоглобина, и отново го включва в биологичните процеси.
Протеините могат да осигурят енергия. Когато 1 g протеин се разпада, се отделят 4 kcal (17,6 kJ). Протеините се използват като енергиен източник, когато други, регулаторни източници - въглехидрати и мазнини - са изчерпани. Перифразирайки Д. И. Менделеев, можем да кажем, че удавянето с протеини е същото като давенето с банкноти, те са толкова ценни за тялото.

Каква е молекулата на живота?

Това е дълга верига, т.е. полимер, състоящ се от мономери - аминокиселини. Защо аминокиселини? Тъй като всяка молекула има опашка от органична киселина, C-O-OH и амино група NH2. В полимерната верига всеки мономер - аминокиселина прикрепя киселинния си остатък към аминогрупата на друг мономер, получава се силна връзка, т.нар. пептид.

Понятията протеин и пептид са близки, но не и еквивалентни. Обикновено последователност от аминокиселинни остатъци се нарича пептиди. Различават се олигопептидите - къси вериги от 10-15 аминокиселини и полипептиди - дълги вериги от аминокиселинни последователности. Протеинът е полипептид със специална форма на пространствена организация.

Нанизване на аминокиселини като мъниста във формата на огърлица първична протеинова структура, тези. последователност от аминокиселинни остатъци. \

В космоса протеинът не съществува под формата на удължена нишка, а се навива по спирала, т.е. форми вторична структура.

Спиралата се свива на топка - глобула, това вече е третична протеинова структура.

Някои протеини (не всички) имат кватернерна структура, комбинирайки няколко молекули в състава си, всяка със собствена първична, вторична и третична структура.

Защо трябва да знаете това? Тъй като храносмилането и усвояването на протеина зависи пряко от неговата структура: колкото по-плътен е протеинът в опаковката на хранителния продукт, толкова по-трудно е за смилане, толкова повече енергия трябва да отделите за неговото усвояване.

Нарича се разграждането на връзките в протеинова молекула денатурация. Денатурацията може да бъде обратима, когато протеинът възстановява структурата си, и необратима. Протеините претърпяват необратима денатурация, включително когато са изложени на високи температури - за хората е над 42 ° C, поради което треската е животозастрашаваща.

Ние подлагаме протеините на контролирана денатурация по време на готвене, когато варим месо или риба, варим мляко, пържим или варим яйца, варим зърнени храни и печем хляб. Когато са изложени на меки температури, протеините с дезинтегрирани връзки стават по-достъпни за храносмилателните ензими и се усвояват по-добре от тялото. При продължително и тежко излагане на температура - пържене на въглища, продължително готвене - възниква вторична денатурация на протеина с образуването на трудно смилаеми съединения.

Аминокиселини

Има повече от двеста различни аминокиселини, но в състава на протеините - полимерите постоянно се намират само двадесет. Тези 20 „вълшебни“ аминокиселини са разделени на две неравностойни групи: несъществени, т.е. тези, които могат да бъдат произведени от самото тяло и незаменими (съществени), те не се произвеждат от човешкото тяло и ние непременно трябва да ги набавяме с храна.

Несъществените аминокиселини включват: аланин, аргинин, аспаргин, аспарагинова киселина, глицин, глутамин, глутаминова киселина, пролин, серин, тирозин, цистин.

Основни аминокиселини: валин, изолевцин, левцин, лизин, метионин, трионин, триптофан, фенилаланин

За децата основни аминокиселини са аргинин и хистидин.

Ще има отделна публикация за аминокиселините.

Класификация на протеини

Според съдържанието на аминокиселини, протеините се разделят на пълен и дефектен.

Пълният протеин съдържа всички необходими аминокиселини, а дефектният протеин не съдържа аминокиселини.

За изграждането на всички протеини в организма е важно не само наличието на всички аминокиселини, но и техните пропорции в хранителния продукт. Храната, най-близка по аминокиселинен състав до протеините на човешкото тяло, е оптимална. Ако липсва една аминокиселина, други аминокиселини не могат да бъдат използвани от тялото, освен това, за да компенсират недостига, собствените му протеини ще започнат да се разпадат, предимно протеини - ензими, участващи в процесите на биосинтеза, и мускулни протеини. В условията на липса на една или друга незаменима аминокиселина, другите аминокиселини са прекомерни, въпреки че този излишък е относителен. Разлагащите се мускулни протеини образуват силно токсични метаболитни продукти и се екскретират интензивно от организма, създавайки отрицателен азотен баланс. Човек започва да отслабва, въпреки че може искрено да вярва, че всичко е в ред с неговото хранене.

По произход протеините се разделят на животински и растителни.

Животинските протеини включват протеини от яйца, мляко и млечни продукти, риба и морски дарове, месо от животни и птици.

Растителните протеини включват протеини от зърнени храни, бобови растения, ядки и гъби.

Храната се счита за протеин, ако съдържа поне 15% протеин.

Всички животински протеини са пълни, т.е. съдържат пълен набор от аминокиселини. Повечето растителни протеини имат недостиг.

При недостатъчен прием на протеини от храната в тялото се развиват дегенеративни процеси, свързани с невъзможността да се изпълняват необходимите функции. На първо място страда имунитетът. Човек става предразположен към вирусни и бактериални инфекции, болестите стават продължителни, хронични. Косата започва да пада, кожата става отпусната, набръчкана. Волевата сфера страда, човек е обхванат от апатия, пълно нежелание да прави каквото и да било, депресията се присъединява. Мускулната маса намалява, метаболизмът се забавя. Започват проблеми с храносмилането, т.нар. "Синдром на раздразнените черва", когато приемът на храна е придружен от метеоризъм, диарията се заменя със запек и обратно. Репродуктивната функция е възпрепятствана и жените спират да имат менструация. При тежки случаи започват структурни промени в органите и тъканите, видимо изтощение. Протеиновото гладуване при деца води до умствена изостаналост.

Силен протеинов глад по наше време в цивилизованите страни, където включваме страната си, ако изключим заболявания като туберкулоза или онкология, се срещат при хора, които практикуват безумни гладни диети в маниакално желание да отслабнат.

Последното съобщение се отнасяше за Анджелина Джоли, тя беше хоспитализирана с тегло 35 кг - така ги намериха съветските освободители от нацистки концентрационни лагери. Едва ли живите скелети са били примери за красота.

Липсата на протеини обаче не е толкова рядко състояние, поради нездравословната структура на диетата, която се е развила поради относително високата цена на протеиновите продукти. В опит да спестят пари, хората преминават към въглехидратно-мастна диета с консумация на неадекватен растителен протеин. Полуфабрикатите, произведени от сурогати и непротеинови продукти, имат своя принос. Така че човек, който купува готови котлети, колбаси, колбаси, може искрено да вярва, че консумира достатъчно протеин. Не се заблуждавайте.

В следващата статия ще разберете колко и какъв вид протеин е необходим на човек, за да бъде здрав.