proteini

Протеини су макромолекуларне природне супстанце које се састоје од ланца аминокиселина повезаних пептидном везом. Најважнија улога ових једињења је регулација хемијских реакција у организму (ензимска улога). Поред тога, обављају заштитне, хормоналне, структурне, нутритивне, енергетске функције.

По структури, протеини се деле на једноставне (протеини) и сложене (протеиди). Количина аминокиселинских остатака у молекулима је различита: миоглобин је 140, инсулин је 51, што објашњава високу молекулску тежину једињења (Мр), која се креће од 10 000 до 3 000 000 Далтона.

Протеини чине 17% укупне људске тежине: 10% су кожа, 20% хрскавице, кости и 50% мишићи. Упркос чињеници да улога протеина и протеида данас није детаљно проучена, функционисање нервног система, способност раста, репродукције тела, ток метаболичких процеса на ћелијском нивоу је директно повезан са активношћу аминокиселина. киселине.

Историја открића

Процес проучавања протеина потиче из КСВИИИ века, када је група научника на челу са француским хемичарем Антоаном Франсоа де Фуркроаом истраживала албумин, фибрин, глутен. Као резултат ових студија, протеини су сажети и изоловани у посебну класу.

Године 1836. Мулдер је по први пут предложио нови модел хемијске структуре протеина заснован на теорији радикала. Остао је општеприхваћен све до 1850-их. Савремени назив протеина – протеин – једињење је добило 1838. А до краја КСНУМКС века, немачки научник А. Коссел направио је сензационално откриће: дошао је до закључка да су аминокиселине главни структурни елементи „грађевинске компоненте“. Ову теорију је експериментално доказао почетком КСНУМКС века немачки хемичар Емил Фишер.

Године 1926. амерички научник Џејмс Самнер је током свог истраживања открио да ензим уреаза који се производи у телу припада протеинима. Ово откриће направило је искорак у свету науке и довело до спознаје важности протеина за људски живот. Енглески биохемичар Фред Сангер је 1949. године експериментално извео секвенцу аминокиселина хормона инсулина, што је потврдило исправност мишљења да су протеини линеарни полимери аминокиселина.

Шездесетих година прошлог века по први пут су на основу дифракције рендгенских зрака добијене просторне структуре протеина на атомском нивоу. Проучавање овог високомолекуларног органског једињења наставља се до данас.

Структура протеина

Главне структурне јединице протеина су аминокиселине, које се састоје од амино група (НХ2) и карбоксилних остатака (ЦООХ). У неким случајевима, азотно-водонички радикали су повезани са јонима угљеника, чији број и локација одређују специфичне карактеристике пептидних супстанци. Истовремено, положај угљеника у односу на амино групу је у називу наглашен посебним префиксом: алфа, бета, гама.

За протеине, алфа-амино киселине делују као структурне јединице, јер само оне, када продужавају полипептидни ланац, дају протеинским фрагментима додатну стабилност и снагу. Једињења овог типа се у природи налазе у облику два облика: Л и Д (осим глицина). Елементи првог типа су део протеина живих организама које производе животиње и биљке, а други тип су део структура пептида насталих нерибозомском синтезом у гљивама и бактеријама.

Грађевински блокови протеина су међусобно повезани полипептидном везом, која се формира повезивањем једне амино киселине са карбоксилом друге амино киселине. Кратке структуре се обично називају пептиди или олигопептиди (молекулска тежина 3-400 далтона), а дугачке, које се састоје од више од 10 аминокиселина, полипептиди. Најчешће протеински ланци садрже 000 – 50 аминокиселинских остатака, а понекад и 100 – 400. Протеини формирају специфичне просторне структуре услед интрамолекуларних интеракција. Зову се протеинске конформације.

Постоје четири нивоа организације протеина:

1. Примарна је линеарна секвенца аминокиселинских остатака повезаних јаком полипептидном везом.
2. Секундарни – уређена организација фрагмената протеина у простору у спиралну или пресавијену конформацију.
3. Терцијарни – начин просторног полагања спиралног полипептидног ланца, савијањем секундарне структуре у куглу.
4. Кватернарни – колективни протеин (олигомер), који настаје интеракцијом неколико полипептидних ланаца терцијарне структуре.

Облик структуре протеина је подељен у 3 групе:

• фибриларни;
• глобулар;
• мембрана.

Први тип протеина су умрежени нити слични молекули који формирају дуготрајна влакна или слојевите структуре. С обзиром да се фибриларни протеини одликују високом механичком чврстоћом, они обављају заштитне и структурне функције у телу. Типични представници ових протеина су кератини за косу и колагени ткива.

Глобуларни протеини се састоје од једног или више полипептидних ланаца пресавијених у компактну елипсоидну структуру. То укључује ензиме, компоненте за транспорт крви и протеине ткива.

Мембранска једињења су полипептидне структуре које су уграђене у љуску ћелијских органела. Ова једињења обављају функцију рецептора, пролазећи потребне молекуле и специфичне сигнале кроз површину.

До данас постоји огромна разноликост протеина, одређена бројем аминокиселинских остатака укључених у њих, просторном структуром и редоследом њихове локације.

Међутим, за нормално функционисање тела потребно је само 20 алфа-амино киселина Л-серије, од којих 8 не синтетише људско тело.

Физичка и хемијска својства

Просторна структура и састав аминокиселина сваког протеина одређују његове карактеристичне физичко-хемијске особине.

Протеини су чврсте материје које формирају колоидне растворе у интеракцији са водом. У воденим емулзијама, протеини су присутни у облику наелектрисаних честица, будући да састав укључује поларне и јонске групе (–НХ2, –СХ, –ЦООХ, –ОХ). Наелектрисање протеинског молекула зависи од односа карбоксилних (–ЦООХ), аминских (НХ) остатака и пХ медијума. Занимљиво је да структура протеина животињског порекла садржи више дикарбоксилних аминокиселина (глутаминске и аспарагинске), што одређује њихов негативан потенцијал у воденим растворима.

Неке супстанце садрже значајну количину диамино киселина (хистидин, лизин, аргинин), због чега се у течностима понашају као протеински катјони. У воденим растворима једињење је стабилно због међусобног одбијања честица сличних наелектрисања. Међутим, промена пХ медијума повлачи за собом квантитативну модификацију јонизованих група у протеину.

У киселој средини, распадање карбоксилних група је потиснуто, што доводи до смањења негативног потенцијала протеинске честице. У алкалијама, напротив, успорава се јонизација аминских остатака, услед чега се смањује позитиван набој протеина.

При одређеном пХ, такозваној изоелектричној тачки, алкална дисоцијација је еквивалентна киселој, услед чега се честице протеина агрегирају и таложе. За већину пептида, ова вредност је у благо киселој средини. Међутим, постоје структуре са оштром превлашћу алкалних својстава. То значи да се већина протеина савија у киселој средини, а мали део у алкалној.

На изоелектричној тачки, протеини су нестабилни у раствору и, као резултат, лако коагулирају када се загреју. Када се исталоженом протеину дода киселина или алкалија, молекули се поново пуне, након чега се једињење поново раствара. Међутим, протеини задржавају своја карактеристична својства само при одређеним пХ параметрима медијума. Ако су везе које држе просторну структуру протеина некако уништене, онда се уређена конформација супстанце деформише, услед чега молекул поприма облик насумичне хаотичне завојнице. Ова појава се назива денатурација.

Промена својстава протеина доводи до утицаја хемијских и физичких фактора: високе температуре, ултраљубичастог зрачења, снажног мућкања, комбинације са протеинским преципитантима. Као резултат денатурације, компонента губи своју биолошку активност, изгубљена својства се не враћају.

Протеини дају боју у току реакција хидролизе. Када се раствор пептида комбинује са бакар сулфатом и алкалијом, појављује се јоргована боја (биурет реакција), када се протеини загревају у азотној киселини - жута нијанса (ксантопротеинска реакција), при интеракцији са нитратним раствором живе - боја малине (Милон реакција). Ове студије се користе за откривање протеинских структура различитих типова.

Врсте протеина могућа синтеза у телу

Вредност аминокиселина за људско тело не може се потценити. Они обављају улогу неуротрансмитера, неопходни су за правилно функционисање мозга, снабдевају мишиће енергијом, витаминима и минералима контролишу адекватност обављања њихових функција.

Главни значај везе је да обезбеди нормалан развој и функционисање тела. Аминокиселине производе ензиме, хормоне, хемоглобин, антитела. Синтеза протеина у живим организмима је константна.

Међутим, овај процес је суспендован ако ћелијама недостаје бар једна есенцијална аминокиселина. Кршење формирања протеина доводи до поремећаја варења, споријег раста, психо-емоционалне нестабилности.

Већина аминокиселина се синтетише у људском телу у јетри. Међутим, постоје таква једињења која морају свакодневно долазити са храном.

То је због дистрибуције аминокиселина у следећим категоријама:

• незаменљиво;
• полу-заменљиви;
• заменљиви.

Свака група супстанци има специфичне функције. Размотрите их детаљно.

Есенцијалне аминокиселине

Човек није у стању да сам производи органска једињења ове групе, али су неопходна за одржавање његовог живота.

Због тога су такве аминокиселине добиле назив „есенцијалне” и морају се редовно снабдевати храном споља. Синтеза протеина без овог грађевинског материјала је немогућа. Као резултат, недостатак најмање једног једињења доводи до метаболичких поремећаја, смањења мишићне масе, телесне тежине и заустављања производње протеина.

Најзначајније аминокиселине за људски организам, посебно за спортисте и њихов значај.

1. Валин. Он је структурна компонента протеина разгранатог ланца (БЦАА). Извор је енергије, учествује у метаболичким реакцијама азота, обнавља оштећена ткива и регулише гликемију. Валин је неопходан за проток мишићног метаболизма, нормалну менталну активност. Користи се у медицинској пракси у комбинацији са леуцином, изолеуцином за лечење мозга, јетре, повређених као резултат интоксикације дрогом, алкохолом или лековима.
2. Леуцин и изолеуцин. Смањују ниво глукозе у крви, штите мишићно ткиво, сагоревају масти, служе као катализатори за синтезу хормона раста, обнављају кожу и кости. Леуцин је, као и валин, укључен у процесе снабдевања енергијом, што је посебно важно за одржавање издржљивости тела током напорних тренинга. Поред тога, изолеуцин је потребан за синтезу хемоглобина.
3. Треонин. Спречава масну дегенерацију јетре, учествује у метаболизму протеина и масти, синтези колагена, еластина, стварању коштаног ткива (цаклине). Амино киселина повећава имунитет, подложност тела АРВИ болестима. Треонин се налази у скелетним мишићима, централном нервном систему, срцу, подржавајући њихов рад.
4. метионин. Побољшава варење, учествује у преради масти, штити организам од штетног дејства зрачења, смањује манифестације токсикозе током трудноће, користи се за лечење реуматоидног артритиса. Амино киселина је укључена у производњу таурина, цистеина, глутатиона, који неутралишу и уклањају токсичне супстанце из тела. Метионин помаже у смањењу нивоа хистамина у ћелијама код људи са алергијама.
5. Триптофан. Стимулише ослобађање хормона раста, побољшава сан, смањује штетне ефекте никотина, стабилизује расположење, користи се за синтезу серотонина. Триптофан у људском телу је у стању да се претвори у ниацин.
6. Лисине. Учествује у производњи албумина, ензима, хормона, антитела, обнављању ткива и формирању колагена. Ова аминокиселина је део свих протеина и неопходна је за смањење нивоа триглицерида у крвном серуму, нормално формирање костију, пуну апсорпцију калцијума и задебљање структуре косе. Лизин има антивирусни ефекат, потискујући развој акутних респираторних инфекција и херпеса. Повећава снагу мишића, подржава метаболизам азота, побољшава краткорочно памћење, ерекцију, либидо. Захваљујући својим позитивним својствима, 2,6-диаминохексанска киселина помаже у одржавању здравља срца, спречава развој атеросклерозе, остеопорозе, гениталног херпеса. Лизин у комбинацији са витамином Ц, пролин спречава стварање липопротеина, који изазивају зачепљење артерија и доводе до кардиоваскуларних патологија.
7. фенилаланин. Смањује апетит, смањује бол, побољшава расположење, памћење. У људском телу, фенилаланин је у стању да се трансформише у аминокиселину тирозин, која је витална за синтезу неуротрансмитера (допамина и норепинефрина). Због способности једињења да пређе крвно-мождану баријеру, често се користи за лечење неуролошких болести. Поред тога, аминокиселина се користи за борбу против белих жаришта депигментације на кожи (витилиго), шизофреније и Паркинсонове болести.

Недостатак есенцијалних аминокиселина у људском телу доводи до:

• заостајање у расту;
• кршење биосинтезе цистеина, протеина, бубрега, штитне жлезде, нервног система;
• деменција;
• губитак тежине;
• фенилкетонурија;
• смањен имунитет и ниво хемоглобина у крви;
• поремећај координације.

Када се бавите спортом, недостатак горе наведених структурних јединица смањује атлетске перформансе, повећавајући ризик од повреда.

Извори хране есенцијалних аминокиселина

Табела је заснована на подацима преузетим из Пољопривредне библиотеке Сједињених Држава – Националне базе података о нутријентима САД.

Полу-заменљива

Једињења која припадају овој категорији тело може произвести само ако се делимично снабдева храном. Свака врста полуесенцијалних киселина обавља специфичне функције које се не могу заменити.

Размотрите њихове врсте.

1. аргинин. То је једна од најважнијих аминокиселина у људском телу. Убрзава зарастање оштећених ткива, снижава ниво холестерола и потребан је за одржавање здравља коже, мишића, зглобова и јетре. Аргинин повећава формирање Т-лимфоцита, који јачају имуни систем, делује као баријера, спречавајући уношење патогена. Поред тога, аминокиселина подстиче детоксикацију јетре, снижава крвни притисак, успорава раст тумора, одупире се стварању крвних угрушака, повећава потенцију и јача крвне судове. Учествује у метаболизму азота, синтези креатина и индикован је за људе који желе да изгубе тежину и добију мишићну масу. Аргинин се налази у семенској течности, везивном ткиву коже и хемоглобину. Недостатак једињења у људском телу је опасан за развој дијабетес мелитуса, неплодност код мушкараца, одложен пубертет, хипертензију, имунодефицијенције. Природни извори аргинина: чоколада, кокос, желатин, месо, млечни производи, ораси, пшеница, овас, кикирики, соја.
2. Хистидин. Укључено у сва ткива људског тела, ензими. Учествује у размени информација између централног нервног система и периферних одељења. Хистидин је неопходан за нормално варење, јер је формирање желудачног сока могуће само уз његово учешће. Поред тога, супстанца спречава појаву аутоимуних, алергијских реакција. Недостатак компоненте узрокује губитак слуха, повећава ризик од развоја реуматоидног артритиса. Хистидин се налази у житарицама (пиринач, пшеница), млечним производима и месу.
3. тирозин. Промовише стварање неуротрансмитера, смањује болове предменструалног периода, доприноси нормалном функционисању целог организма, делује као природни антидепресив. Амино киселина смањује зависност од наркотика, кофеинских лекова, помаже у контроли апетита и служи као почетна компонента за производњу допамина, тироксина, епинефрина. У синтези протеина, тирозин делимично замењује фенилаланин. Поред тога, потребан је за синтезу тироидних хормона. Недостатак аминокиселина успорава метаболичке процесе, снижава крвни притисак, повећава умор. Тирозин се налази у семенкама бундеве, бадемима, овсеним пахуљицама, кикирикију, риби, авокаду, соји.
4. Цистине. Налази се у бета-кератину - главном структурном протеину косе, плоча нокта, коже. Амино киселина се апсорбује као Н-ацетил цистеин и користи се у лечењу пушачког кашља, септичког шока, рака и бронхитиса. Цистин одржава терцијарну структуру пептида, протеина, а такође делује и као моћан антиоксиданс. Везује деструктивне слободне радикале, токсичне метале, штити ћелије од рендгенских зрака и излагања радијацији. Амино киселина је део соматостатина, инсулина, имуноглобулина. Цистин се може добити из следећих намирница: броколи, црни лук, месне прерађевине, јаја, бели лук, црвена паприка.

Посебност полуесенцијалних аминокиселина је могућност да их тело користи за формирање протеина уместо метионина, фенилаланина.

Интерцхангеабле

Органска једињења ове класе људско тело може произвести самостално, покривајући минималне потребе унутрашњих органа и система. Заменљиве аминокиселине се синтетишу из метаболичких производа и апсорбованог азота. Да би попунили дневну норму, они морају бити свакодневно у саставу протеина са храном.

Размотрите које супстанце припадају овој категорији:

1. Аланин. Користи се као извор енергије, уклања токсине из јетре, убрзава конверзију глукозе. Спречава разградњу мишићног ткива услед циклуса аланина, представљеног у следећем облику: глукоза – пируват – аланин – пируват – глукоза. Захваљујући овим реакцијама, грађевна компонента протеина повећава резерве енергије, продужавајући живот ћелијама. Вишак азота током циклуса аланина се елиминише из тела урином. Поред тога, супстанца стимулише производњу антитела, обезбеђује метаболизам киселина, шећера и побољшава имунитет. Извори аланина: млечни производи, авокадо, месо, живина, јаја, риба.
2. Глицине. Учествује у изградњи мишића, синтези хормона, повећава ниво креатина у телу, промовише претварање глукозе у енергију. Колаген је 30% глицина. Ћелијска синтеза је немогућа без учешћа овог једињења. У ствари, ако су ткива оштећена, без глицина, људско тело неће моћи да зацели ране. Извори аминокиселина су: млеко, пасуљ, сир, риба, месо.
3. Глутамин. Након претварања органског једињења у глутаминску киселину, оно продире кроз крвно-мождану баријеру и делује као гориво за рад мозга. Амино киселина уклања токсине из јетре, повећава ниво ГАБА, одржава тонус мишића, побољшава концентрацију и учествује у производњи лимфоцита. Препарати Л-глутамина се обично користе у бодибилдингу да би спречили разградњу мишића транспортом азота до органа, уклањањем токсичног амонијака и повећањем залиха гликогена. Супстанца се користи за ублажавање симптома хроничног умора, побољшање емоционалне позадине, лечење реуматоидног артритиса, пептичног улкуса, алкохолизма, импотенције, склеродерме. Лидери по садржају глутамина су першун и спанаћ.
4. карнитин. Везује и уклања масне киселине из тела. Амино киселина појачава деловање витамина Е, Ц, смањује вишак тежине, смањује оптерећење срца. У људском телу, карнитин се производи из глутамина и метионина у јетри и бубрезима. Има следеће врсте: Д и Л. Највећу вредност за организам има Л-карнитин, који повећава пропустљивост ћелијских мембрана за масне киселине. Дакле, аминокиселина повећава искоришћеност липида, успорава синтезу молекула триглицерида у поткожном масном депоу. Након узимања карнитина, повећава се оксидација липида, покреће се процес губљења масног ткива, који је праћен ослобађањем енергије ускладиштене у облику АТП-а. Л-карнитин појачава стварање лецитина у јетри, снижава ниво холестерола и спречава појаву атеросклеротских плакова. Упркос чињеници да ова аминокиселина не припада категорији есенцијалних једињења, редовни унос супстанце спречава развој срчаних патологија и омогућава вам да постигнете активну дуговечност. Запамтите, ниво карнитина опада са годинама, па би старије особе пре свега требале додатно да уведу додатак исхрани у свакодневну исхрану. Поред тога, већина супстанце се синтетише из витамина Ц, Б6, метионина, гвожђа, лизина. Недостатак било ког од ових једињења узрокује недостатак Л-карнитина у телу. Природни извори аминокиселина: живина, жуманца, бундева, сусам, јагњетина, свјежи сир, павлака.
5. Аспарагин. Потребан за синтезу амонијака, правилно функционисање нервног система. Аминокиселина се налази у млечним производима, шпарглама, сурутки, јајима, риби, орасима, кромпиру, месу перади.
6. Аспарагинска киселина. Учествује у синтези аргинина, лизина, изолеуцина, формирању универзалног горива за тело – аденозин трифосфата (АТП), који обезбеђује енергију за унутарћелијске процесе. Аспарагинска киселина стимулише производњу неуротрансмитера, повећава концентрацију никотинамид аденин динуклеотида (НАДХ), неопходног за одржавање функционисања нервног система и мозга. Једињење се синтетише самостално, док се његова концентрација у ћелијама може повећати укључивањем у исхрану следећих производа: шећерне трске, млека, говедине, живинског меса.
7. Глутаминска киселина. То је најважнији ексцитаторни неуротрансмитер у кичменој мождини. Органско једињење је укључено у кретање калијума кроз крвно-мождану баријеру у цереброспиналну течност и игра главну улогу у метаболизму триглицерида. Мозак је у стању да користи глутамат као гориво. Потреба организма за додатним уносом аминокиселина се повећава са епилепсијом, депресијом, појавом ране седе косе (до 30 година), поремећајима нервног система. Природни извори глутаминске киселине: ораси, парадајз, печурке, морски плодови, риба, јогурт, сир, суво воће.
8. Пролин Стимулише синтезу колагена, потребан је за формирање ткива хрскавице, убрзава процесе зарастања. Извори пролина: јаја, млеко, месо. Вегетаријанцима се саветује да узимају аминокиселине са додацима исхрани.
9. Серин. Регулише количину кортизола у мишићном ткиву, учествује у синтези антитела, имуноглобулина, серотонина, промовише апсорпцију креатина, игра улогу у метаболизму масти. Серин подржава нормално функционисање централног нервног система. Главни извори хране аминокиселина: карфиол, броколи, ораси, јаја, млеко, соја, кумис, говедина, пшеница, кикирики, месо перади.

Дакле, аминокиселине су укључене у ток свих виталних функција у људском телу. Пре куповине додатака исхрани препоручује се консултација са специјалистом. Упркос чињеници да узимање лекова од аминокиселина, иако се сматра безбедним, може погоршати скривене здравствене проблеме.

Врсте протеина по пореклу

Данас се разликују следеће врсте протеина: јаје, сурутка, поврће, месо, риба.

Размотрите опис сваког од њих.

1. Јаје. Сматра се мерилом међу протеинима, сви остали протеини су рангирани у односу на њега јер имају највећу сварљивост. Састав жуманцета укључује овомукоид, овомуцин, лизоцин, албумин, овоглобулин, угљенбумин, авидин, а албумин је протеинска компонента. Сирова пилећа јаја се не препоручују особама са сметњама у варењу. То је због чињенице да садрже инхибитор ензима трипсина, који успорава варење хране, и протеин авидин, који везује витални витамин Х. Настало једињење се не апсорбује у телу и излучује се. Стога нутриционисти инсистирају на употреби беланцета тек након термичке обраде, која ослобађа хранљиву материју из комплекса биотин-авидин и уништава инхибитор трипсина. Предности ове врсте протеина: има просечну брзину апсорпције (9 грама на сат), висок састав аминокиселина, помаже у смањењу телесне тежине. Недостаци протеина пилећег јајета укључују њихову високу цену и алергеност.
2. Млечна сурутка. Протеини у овој категорији имају највећу стопу разлагања (10-12 грама на сат) међу целим протеинима. Након узимања производа на бази сурутке, у току првог сата, ниво пептида и аминокиселина у крви се драматично повећава. Истовремено, функција желуца која формира киселину се не мења, што елиминише могућност стварања гаса и поремећаја процеса варења. Састав мишићног ткива човека по садржају есенцијалних аминокиселина (валин, леуцин и изолеуцин) најближи је саставу протеина сурутке. Ова врста протеина снижава холестерол, повећава количину глутатиона, има ниску цену у односу на друге врсте аминокиселина. Главни недостатак протеина сурутке је брза апсорпција једињења, због чега је препоручљиво да се узима пре или одмах након тренинга. Главни извор протеина је слатка сурутка добијена током производње сирила. Разликовати концентрат, изолат, хидролизат протеина сурутке, казеин. Први од добијених облика се не одликује високом чистоћом и садржи масти, лактозу, која стимулише стварање гаса. Ниво протеина у њему је 35-70%. Из тог разлога, концентрат протеина сурутке је најјефтинији облик градива у круговима спортске исхране. Изолат је производ са вишим степеном пречишћавања, садржи 95% протеинских фракција. Међутим, бескрупулозни произвођачи понекад варају тако што обезбеђују мешавину изолата, концентрата, хидролизата као протеина сурутке. Због тога треба пажљиво проверити састав суплемента, у којем изолат треба да буде једина компонента. Хидролизат је најскупљи тип протеина сурутке, који је спреман за тренутну апсорпцију и брзо продире у мишићно ткиво. Казеин, када уђе у стомак, претвара се у угрушак, који се дуго цепа (4-6 грама на сат). Због ове особине, протеин је укључен у формуле за одојчад, јер стабилно и равномерно улази у тело, док интензиван проток аминокиселина доводи до одступања у развоју бебе.
3. Поврће. Упркос чињеници да су протеини у таквим производима некомплетни, у комбинацији једни са другима чине комплетан протеин (најбоља комбинација су махунарке + житарице). Главни добављачи грађевинског материјала биљног порекла су производи од соје који се боре против остеопорозе, засићују тело витаминима Е, Б, фосфором, гвожђем, калијумом, цинком. Када се конзумира, сојин протеин снижава ниво холестерола, решава проблеме повезане са повећањем простате и смањује ризик од развоја малигних неоплазми у дојкама. Индикован је за људе који пате од нетолеранције на млечне производе. За производњу адитива користе се сојин изолат (садржи 90% протеина), сојин концентрат (70%), сојино брашно (50%). Брзина апсорпције протеина је 4 грама на сат. Недостаци аминокиселине укључују: естрогенску активност (због тога, једињење не би требало да узимају мушкарци у великим дозама, јер може доћи до репродуктивне дисфункције), присуство трипсина, који успорава варење. Биљке које садрже фитоестрогене (нестероидна једињења слична структури женским полним хормонима): лан, сладић, хмељ, црвена детелина, луцерка, црвено грожђе. Биљни протеин се такође налази у поврћу и воћу (купус, шипак, јабуке, шаргарепа), житарицама и махунаркама (пиринач, луцерка, сочиво, ланено семе, овас, пшеница, соја, јечам), пићима (пиво, бурбон). Често у спорту Дијета користи протеин грашка. То је високо пречишћен изолат који садржи највећу количину аминокиселине аргинина (8,7% по граму протеина) у односу на сурутку, соју, казеин и јаје. Поред тога, протеин грашка је богат глутамином, лизином. Количина БЦАА у њему достиже 18%. Занимљиво је да протеини пиринча повећавају предности хипоалергеног протеина грашка, који се користи у исхрани сировохрана, спортиста и вегетаријанаца.
4. Месо. Количина протеина у њему достиже 85%, од чега су 35% незаменљиве аминокиселине. Месни протеин се одликује нултим садржајем масти, има висок ниво апсорпције.
5. Риба. Овај комплекс се препоручује за употребу обичној особи. Али изузетно је непожељно да спортисти користе протеине за покривање дневних потреба, јер се изолат рибљег протеина разлаже на аминокиселине 3 пута дуже од казеина.

Дакле, да бисте смањили тежину, добили мишићну масу, при раду на рељефу препоручује се употреба сложених протеина. Они обезбеђују максималну концентрацију аминокиселина одмах након конзумирања.

Гојазни спортисти који су склони формирању масти треба да преферирају 50-80% спорих протеина у односу на брзе протеине. Њихов главни спектар деловања је усмерен на дуготрајну исхрану мишића.

Апсорпција казеина је спорија од протеина сурутке. Због тога се концентрација аминокиселина у крви постепено повећава и одржава се на високом нивоу 7 сати. За разлику од казеина, протеин сурутке се много брже апсорбује у телу, што ствара најјаче ослобађање једињења у кратком временском периоду (пола сата). Због тога се препоручује узимање како би се спречио катаболизам мишићних протеина непосредно пре и непосредно после вежбања.

Средњу позицију заузима беланца. Да би се крв заситила одмах након вежбања и одржала висока концентрација протеина након вежби снаге, његов унос треба комбиновати са изолатом сурутке, аминокиселином ускоро. Ова мешавина три протеина елиминише недостатке сваке компоненте, комбинује све позитивне квалитете. Најкомпатибилнији са протеином сурутке соје.

Вредност за човека

Улога коју протеини имају у живим организмима је толика да је готово немогуће размотрити сваку функцију, али ћемо укратко истаћи најважније од њих.

1. Заштитни (физички, хемијски, имуни). Протеини штите тело од штетних ефеката вируса, токсина, бактерија, покрећући механизам синтезе антитела. Када заштитни протеини ступају у интеракцију са страним супстанцама, биолошко дејство патогена се неутралише. Поред тога, протеини су укључени у процес коагулације фибриногена у крвној плазми, што доприноси стварању угрушка и блокади ране. Због тога, у случају оштећења телесног омотача, протеин штити тело од губитка крви.
2. каталитички. Сви ензими, такозвани биолошки катализатори, су протеини.
3. Транспорт. Главни носилац кисеоника је хемоглобин, протеин крви. Поред тога, друге врсте аминокиселина у процесу реакција формирају једињења са витаминима, хормонима, мастима, обезбеђујући њихову испоруку ћелијама, унутрашњим органима и ткивима.
4. Нутритиоус. Такозвани резервни протеини (казеин, албумин) су извори хране за формирање и раст фетуса у материци.
5. Хормонални. Већина хормона у људском телу (адреналин, норепинефрин, тироксин, глукагон, инсулин, кортикотропин, соматотропин) су протеини.
6. Изградња кератина – главне структурне компоненте косе, колагена – везивног ткива, еластина – зидова крвних судова. Протеини цитоскелета дају облик органелама и ћелијама. Већина структурних протеина је филаментозна.
7. Моторни. Актин и миозин (мишићни протеини) су укључени у опуштање и контракцију мишићног ткива. Протеини регулишу транслацију, спајање, интензитет транскрипције гена, као и процес кретања ћелије кроз циклус. Моторни протеини су одговорни за кретање тела, кретање ћелија на молекуларном нивоу (цилије, флагеле, леукоцити), интрацелуларни транспорт (кинезин, динеин).
8. Сигнал. Ову функцију врше цитокини, фактори раста, хормонски протеини. Они преносе сигнале између органа, организама, ћелија, ткива.
9. Рецептор. Један део протеинског рецептора прима досадан сигнал, други реагује и промовише конформационе промене. Дакле, једињења катализују хемијску реакцију, везују интрацелуларне посредничке молекуле, служе као јонски канали.

Поред горе наведених функција, протеини регулишу пХ ниво унутрашње средине, делују као резервни извор енергије, обезбеђују развој, репродукцију тела, формирају способност размишљања.

У комбинацији са триглицеридима, протеини учествују у формирању ћелијских мембрана, а угљени хидрати у производњи тајни.

Синтезу протеина

Синтеза протеина је сложен процес који се одвија у рибонуклеопротеинским честицама ћелије (рибозоми). Протеини се трансформишу из аминокиселина и макромолекула под контролом информација шифрованих у генима (у језгру ћелије).

Сваки протеин се састоји од ензимских остатака, који су одређени нуклеотидном секвенцом генома који кодира овај део ћелије. Пошто је ДНК концентрисана у ћелијском језгру, а синтеза протеина се одвија у цитоплазми, информације из биолошког меморијског кода до рибозома се преносе помоћу посебног посредника који се зове иРНК.

Биосинтеза протеина се одвија у шест фаза.

1. Пренос информација са ДНК на и-РНК (транскрипција). У прокариотским ћелијама, преписивање генома почиње препознавањем специфичне ДНК нуклеотидне секвенце од стране ензима РНК полимеразе.
2. Активација аминокиселина. Сваки „прекурсор“ протеина, користећи АТП енергију, повезан је ковалентним везама са транспортним РНК молекулом (т-РНА). Истовремено, т-РНА се састоји од секвенцијално повезаних нуклеотида – антикодона, који одређују индивидуални генетски код (триплет-кодон) активиране аминокиселине.
3. Везивање протеина за рибозоме (иницијација). Молекул и-РНК који садржи информације о специфичном протеину је везан за малу честицу рибозома и иницирајућу аминокиселину везану за одговарајућу т-РНК. У овом случају, транспортни макромолекули међусобно одговарају и-РНК триплету, који сигнализира почетак ланца протеина.
4. Издужење полипептидног ланца (издужење). Накупљање протеинских фрагмената се дешава узастопним додавањем аминокиселина у ланац, транспортованих до рибозома помоћу транспортне РНК. У овој фази се формира коначна структура протеина.
5. Зауставите синтезу полипептидног ланца (терминација). Завршетак изградње протеина сигнализира посебан триплет мРНК, након чега се полипептид ослобађа из рибозома.
6. Преклапање и обрада протеина. Да би усвојио карактеристичну структуру полипептида, он спонтано коагулира, формирајући своју просторну конфигурацију. Након синтезе на рибозому, протеин се подвргава хемијској модификацији (обради) ензимима, посебно фосфорилацији, хидроксилацији, гликозилацији и тирозину.

Новоформирани протеини на крају садрже фрагменте полипептида, који делују као сигнали који усмеравају супстанце у област утицаја.

Трансформацију протеина контролишу гени оператора, који заједно са структурним генима формирају ензимску групу која се назива оперон. Овај систем контролишу гени регулатора уз помоћ посебне супстанце, коју они, ако је потребно, синтетишу. Интеракција ове супстанце са оператером доводи до блокирања контролног гена, и као резултат тога, престанка рада оперона. Сигнал за наставак рада система је реакција супстанце са честицама индуктора.

Дневни курс

Као што видите, потреба тела за протеинима зависи од старости, пола, физичког стања и вежбања. Недостатак протеина у храни доводи до поремећаја активности унутрашњих органа.

Размена у људском телу

Метаболизам протеина је скуп процеса који одражавају активност протеина у телу: варење, разградњу, асимилацију у дигестивном тракту, као и учешће у синтези нових супстанци потребних за одржавање живота. С обзиром да метаболизам протеина регулише, интегрише и координира већину хемијских реакција, важно је разумети главне кораке који су укључени у трансформацију протеина.

Јетра игра кључну улогу у метаболизму пептида. Ако орган за филтрирање престане да учествује у овом процесу, онда након 7 дана долази до фаталног исхода.

Редослед тока метаболичких процеса.

1. Деаминација аминокиселина. Овај процес је неопходан за претварање вишка протеинских структура у масти и угљене хидрате. Током ензимских реакција, аминокиселине се модификују у одговарајуће кето киселине, формирајући амонијак, нуспроизвод распадања. Деанимација 90% протеинских структура се јавља у јетри, ау неким случајевима иу бубрезима. Изузетак су аминокиселине разгранатог ланца (валин, леуцин, изолеуцин), које се подвргавају метаболизму у мишићима скелета.
2. Формирање урее. Амонијак, који се ослобађа током деаминације аминокиселина, токсичан је за људско тело. Неутрализација токсичне супстанце се јавља у јетри под утицајем ензима који је претварају у мокраћну киселину. Након тога, уреа улази у бубреге, одакле се излучује заједно са урином. Остатак молекула, који не садржи азот, модификован је у глукозу, која ослобађа енергију када се разбије.
3. Интерконверзије између заменљивих типова аминокиселина. Као резултат биохемијских реакција у јетри (редуктивна аминација, трансаминација кето киселина, трансформације аминокиселина), формирање заменљивих и условно есенцијалних протеинских структура, које надокнађују њихов недостатак у исхрани.
4. Синтеза протеина плазме. Скоро сви протеини крви, са изузетком глобулина, формирају се у јетри. Најважнији од њих и квантитативно преовлађујући су албумини и фактори коагулације крви. Процес варења протеина у дигестивном тракту одвија се кроз секвенцијално деловање протеолитичких ензима на њих да би се продуктима разградње дала способност да се апсорбују у крв кроз цревни зид.

Разградња протеина почиње у желуцу под утицајем желудачног сока (пХ 1,5-2), који садржи ензим пепсин, који убрзава хидролизу пептидних веза између аминокиселина. Након тога, варење се наставља у дуоденуму и јејунуму, где улазе панкреасни и цревни сок (пХ 7,2-8,2) који садржи неактивне прекурсоре ензима (трипсиноген, прокарбоксипептидаза, химотрипсиноген, проеластаза). Слузокожа црева производи ензим ентеропептидазу, који активира ове протеазе. Протеолитичке супстанце су садржане и у ћелијама цревне слузокоже, због чега долази до хидролизе малих пептида након коначне апсорпције.

Као резултат таквих реакција, 95-97% протеина се разлаже на слободне аминокиселине, које се апсорбују у танком цреву. Са недостатком или ниском активношћу протеаза, несварени протеин улази у дебело црево, где пролази кроз процесе распадања.

Недостатак протеина

Протеини су класа високомолекуларних једињења која садрже азот, функционална и структурна компонента људског живота. С обзиром да су протеини одговорни за изградњу ћелија, ткива, органа, синтезу хемоглобина, ензима, пептидних хормона, нормалан ток метаболичких реакција, њихов недостатак у исхрани доводи до нарушавања функционисања свих система тела.

Симптоми недостатка протеина:

• хипотензија и мишићна дистрофија;
• инвалидност;
• смањење дебљине набора коже, посебно преко трицепс мишића рамена;
• драстичан губитак тежине;
• ментални и физички умор;
• оток (скривен, а затим очигледан);
• цхиллинесс;
• смањење тургора коже, због чега постаје сува, млохава, летаргична, наборана;
• погоршање функционалног стања косе (губитак, стањивање, сувоћа);
• смањен апетит;
• лоше зарастање рана;
• стални осећај глади или жеђи;
• оштећене когнитивне функције (памћење, пажња);
• недостатак повећања телесне тежине (код деце).

Запамтите, знаци благог облика недостатка протеина могу бити одсутни дуго времена или могу бити скривени.

Међутим, свака фаза недостатка протеина је праћена слабљењем ћелијског имунитета и повећањем подложности инфекцијама.

Као резултат тога, пацијенти чешће пате од респираторних болести, упале плућа, гастроентеритиса, патологија уринарних органа. Са продуженим недостатком азотних једињења, развија се тешки облик протеинско-енергетског недостатка, праћен смањењем запремине миокарда, атрофијом поткожног ткива, депресијом интеркосталног простора.

Последице тешког облика недостатка протеина:

• спор пулс;
• погоршање апсорпције протеина и других супстанци због неадекватне синтезе ензима;
• смањење запремине срца;
• анемија;
• кршење имплантације јајета;
• успоравање раста (код новорођенчади);
• функционални поремећаји ендокриних жлезда;
• хормонска неравнотежа;
• стања имунодефицијенције;
• погоршање инфламаторних процеса због поремећене синтезе заштитних фактора (интерферон и лизозим);
• смањење брзине дисања.

Недостатак протеина у исхрани посебно негативно утиче на дечији организам: успорава се раст, поремећено је формирање костију, успорава ментални развој.

Постоје два облика недостатка протеина код деце:

1. Лудило (недостатак сувог протеина). Ову болест карактерише тешка атрофија мишића и поткожног ткива (због искоришћења протеина), успоравање раста и губитак тежине. Истовремено, надутост, експлицитна или скривена, одсутна је у 95% случајева.
2. Квасхиоркор (изоловани недостатак протеина). У почетној фази, дете има апатију, раздражљивост, летаргију. Затим се примећује успоравање раста, хипотензија мишића, масна дегенерација јетре и смањење тургора ткива. Уз то се јавља едем који маскира губитак тежине, хиперпигментацију коже, љуштење појединих делова тела, проређивање косе. Често се код квашиоркора јављају повраћање, дијареја, анорексија, ау тешким случајевима кома или ступор, који се често завршавају смрћу.

Уз то, код деце и одраслих могу се развити мешовити облици недостатка протеина.

Разлози за развој недостатка протеина

Могући разлози за развој недостатка протеина су:

• квалитативна или квантитативна неравнотежа у исхрани (исхрана, гладовање, јеловник без протеина, лоша исхрана);
• урођени метаболички поремећаји аминокиселина;
• повећан губитак протеина из урина;
• продужени недостатак елемената у траговима;
• кршење синтезе протеина због хроничних патологија јетре;
• алкохолизам, зависност од дрога;
• тешке опекотине, крварење, заразне болести;
• поремећена апсорпција протеина у цревима.

Протеин-енергетски недостатак је два типа: примарни и секундарни. Први поремећај настаје услед неадекватног уноса хранљивих материја у организам, а други – последица функционалних поремећаја или узимања лекова који инхибирају синтезу ензима.

Са благим и умереним стадијумом недостатка протеина (примарни), важно је елиминисати могуће узроке развоја патологије. Да бисте то урадили, повећајте дневни унос протеина (пропорционално оптималној телесној тежини), препишите унос мултивитаминских комплекса. У недостатку зуба или смањеном апетиту, течне хранљиве смеше се додатно користе за сонду или самохрањење. Ако је недостатак протеина компликован дијарејом, онда је пожељно да пацијенти дају формулације јогурта. Ни у ком случају се не препоручује конзумирање млечних производа због немогућности организма да преради лактозу.

Тешки облици секундарне инсуфицијенције захтевају стационарно лечење, пошто је неопходно лабораторијско испитивање да би се идентификовао поремећај. Да би се разјаснио узрок патологије, мери се ниво растворљивог интерлеукина-2 рецептора у крви или Ц-реактивног протеина. Плазма албумин, кожни антигени, укупан број лимфоцита и ЦД4+ Т-лимфоцити се такође тестирају како би се потврдила историја и одредио степен функционалне дисфункције.

Главни приоритети лечења су придржавање контролисане дијете, корекција равнотеже воде и електролита, елиминисање заразних патологија, засићење тела хранљивим материјама. С обзиром да секундарни недостатак протеина може спречити излечење болести која је изазвала њен развој, у неким случајевима се прописује парентерална или цевна исхрана концентрованим смешама. Истовремено, витаминска терапија се користи у дозама које су двоструко веће од дневне потребе здраве особе.

Ако пацијент има анорексију или узрок дисфункције није идентификован, додатно се користе лекови који повећавају апетит. За повећање мишићне масе, употреба анаболичких стероида је прихватљива (под надзором лекара). Обнављање равнотеже протеина код одраслих се одвија полако, током 6-9 месеци. Код деце, период потпуног опоравка траје 3-4 месеца.

Запамтите, да бисте спречили недостатак протеина, важно је свакодневно у исхрану укључити протеинске производе биљног и животињског порекла.

Превелика доза

Прекомерни унос хране богате протеинима негативно утиче на здравље људи. Предозирање протеина у исхрани није ништа мање опасно од његовог недостатка.

Карактеристични симптоми вишка протеина у телу:

• погоршање проблема са бубрезима и јетром;
• губитак апетита, дисање;
• повећана нервозна раздражљивост;
• обилан менструални ток (код жена);
• тешкоћа да се ослободите вишка тежине;
• проблеми са кардиоваскуларним системом;
• повећано труљење у цревима.

Можете утврдити кршење метаболизма протеина користећи равнотежу азота. Ако је количина унесеног и излученог азота једнака, каже се да особа има позитиван биланс. Негативан биланс указује на недовољан унос или лошу апсорпцију протеина, што доводи до сагоревања сопственог протеина. Овај феномен је у основи развоја исцрпљености.

Мали вишак протеина у исхрани, потребан за одржавање нормалне равнотеже азота, није штетан за људско здравље. У овом случају, вишак аминокиселина се користи као извор енергије. Међутим, у недостатку физичке активности за већину људи, унос протеина већи од 1,7 грама на 1 килограм телесне тежине помаже у претварању вишка протеина у азотна једињења (уреу), глукозу, коју морају да излуче бубрези. Прекомерна количина грађевинске компоненте доводи до формирања киселе реакције тела, повећања губитка калцијума. Поред тога, животињски протеини често садрже пурине, који се могу депоновати у зглобовима, што је претеча развоја гихта.

Предозирање протеина у људском телу је изузетно ретко. Данас, у нормалној исхрани, високо квалитетни протеини (аминокиселине) веома недостају.

Често

Које су предности и мане животињских и биљних протеина?

Главна предност животињских извора протеина је у томе што садрже све есенцијалне аминокиселине неопходне организму, углавном у концентрованом облику. Недостаци таквог протеина су пријем вишка количине грађевинске компоненте, што је 2-3 пута више од дневне норме. Поред тога, производи животињског порекла често садрже штетне компоненте (хормони, антибиотици, масти, холестерол), који изазивају тровање организма производима распадања, испиру „калцијум“ из костију, стварају додатно оптерећење на јетри.

Биљни протеини се добро апсорбују у телу. Не садрже штетне састојке који долазе са животињским протеинима. Међутим, биљни протеини нису без својих недостатака. Већина производа (осим соје) је комбинована са мастима (у семену), садржи непотпун скуп есенцијалних аминокиселина.

Који протеин се најбоље апсорбује у људском телу?

1. Јаје, степен апсорпције достиже 95-100%.
2. Млеко, сир - 85 - 95%.
3. Месо, риба - 80-92%.
4. Соја – 60 – 80%.
5. Зрно – 50 – 80%.
6. Пасуљ – 40 – 60%.

Ова разлика је због чињенице да дигестивни тракт не производи ензиме неопходне за разградњу свих врста протеина.

Које су препоруке за унос протеина?

1. Покријте дневне потребе тела.
2. Уверите се да различите комбинације протеина долазе са храном.
3. Немојте злоупотребљавати унос превеликих количина протеина током дужег периода.
4. Не једите храну богату протеинима ноћу.
5. Комбинујте протеине биљног и животињског порекла. Ово ће побољшати њихову апсорпцију.
6. За спортисте пре тренинга за превазилажење великих оптерећења, препоручује се да пију протеински шејк богат протеинима. Након наставе, гејнер помаже да се попуне резерве хранљивих материја. Спортски додатак подиже ниво угљених хидрата, аминокиселина у телу, подстичући брзи опоравак мишићног ткива.
7. Протеини животињског порекла треба да чине 50% дневне исхране.
8. Да би се уклонили производи метаболизма протеина, потребно је много више воде него за разградњу и прераду других компоненти хране. Да бисте избегли дехидрацију, потребно је да пијете 1,5-2 литра негазиране течности дневно. За одржавање равнотеже воде и соли, спортистима се препоручује да конзумирају 3 литре воде.

Колико протеина се може сварити у исто време?

Међу присталицама честог храњења, постоји мишљење да се по оброку не може апсорбовати више од 30 грама протеина. Верује се да већа запремина оптерећује дигестивни тракт и да није у стању да се носи са варењем производа. Међутим, ово није ништа друго до мит.

Људско тело у једној седници је у стању да савлада више од 200 грама протеина. Део протеина ће ићи да учествује у анаболичким процесима или СМП и биће ускладиштен као гликоген. Главна ствар коју треба запамтити је да што више протеина улази у тело, дуже ће се варити, али ће се сви апсорбовати.

Прекомерна количина протеина доводи до повећања масних наслага у јетри, повећане ексцитабилности ендокриних жлезда и централног нервног система, појачава процесе пропадања, негативно утиче на бубреге.

Zakljucak

Протеини су саставни део свих ћелија, ткива, органа у људском телу. Протеини су одговорни за регулаторне, моторне, транспортне, енергетске и метаболичке функције. Једињења учествују у апсорпцији минерала, витамина, масти, угљених хидрата, повећавају имунитет и служе као грађевински материјал за мишићна влакна.

Довољан дневни унос протеина (погледајте табелу бр. 2 „Људске потребе за протеинима“) је кључ за одржавање здравља и благостања током целог дана.