Протеини - тяхната роля в човешкото тяло и колко важни са те в спорта

• Причини

Протеините са най-важните химични съединения, без които жизнената дейност на тялото би била невъзможна. Протеините се състоят от ензими, клетки от органи, тъкани. Те са отговорни за обмена, транспорта и много други процеси, протичащи в човешкото тяло. Протеините не могат да се натрупват "в резерв", така че те трябва да бъдат редовно поглъщани. Те са от особено значение за хората, занимаващи се със спорт, защото протеините регулират двигателните функции на организма, са отговорни за състоянието на мускулите, сухожилията, костите.

Какво представляват протеините?

Протеините са високомолекулни комплексни органични съединения, състоящи се от аминокиселинни остатъци, които са свързани по специален начин. Всеки протеин има своя собствена аминокиселинна последователност, нейното местоположение в пространството. Важно е да се разбере, че протеините, които влизат в тялото, не се абсорбират от тях в непроменена форма, те се разделят на аминокиселини и с помощта на тялото синтезира протеините си.

В образуването на протеини участват 22 аминокиселини, 13 от които могат да се превърнат един в друг, 9 - фенилаланин, триптофан, лизин, хистидин, треонин, левцин, валин, изолевцин, метионин - са незаменими. Липсата на прием на есенциални киселини е неприемлива, това ще доведе до нарушаване на жизнената активност на организма.

Важното е не само факта, че протеинът влиза в тялото, но и от какви аминокиселини се състои!

Протеинова биосинтеза в организма

Протеинов биосинтез - образуването в организма на необходимите протеини от аминокиселини чрез комбинирането им със специален вид химическа връзка - полипептидна верига. Информация за структурата на протеините съхранява ДНК. Самият синтез се извършва в специална част от клетката, наречена рибозома. Информация от желания ген (ДНК сегмент) до рибозома предава РНК.

Тъй като биосинтезата на протеиновия многоетапен, сложен, използва информацията, лежаща в основата на човешкото съществуване - ДНК, нейният химичен синтез е трудна задача. Учените са се научили как да получат инхибитори на някои ензими и хормони, но най-важната научна задача е да се получат протеини чрез генно инженерство.

Функциите на протеините в организма

Представената квалификация е условна, защото често един и същ протеин изпълнява няколко функции:

структурен

Протеинът е част от органелите и цитоплазмата на всяка клетка на човешкото тяло. Протеините на съединителната тъкан са отговорни за състоянието на косата, ноктите, кожата, кръвоносните съдове, сухожилията.

Ензимна функция

Всички ензими са протеини.
Но в същото време има експериментални данни за съществуването на рибозими, т.е. рибонуклеинова киселина с каталитична активност.

каталитичен

Почти всичките 3000 ензими, известни на човечеството, са направени от протеин. Повечето от тях са включени в процеса на разделяне на храната на прости компоненти, те също са отговорни за доставянето на енергия на клетките.

Рецепторна функция

Тази функция се състои в селективно свързване на хормони, биологично активни вещества и медиатори на повърхността на мембраните или вътре в клетките.

хормон

Хормоните са протеини, те са отговорни за регулирането на сложните биохимични реакции на човешкото тяло.

транспорт

Транспортна функция на специален кръвен протеин - хемоглобин. Благодарение на този протеин, кислородът се доставя от белите дробове до органите и тъканите на тялото.

предпазен

Лежи в активността на протеините на имунната система, наречени антитела. Това са антитела, които пазят здравето на тялото, предпазват го от бактерии, вируси, отрови, позволяват на кръвта да образува съсирек на мястото на отворена рана.

Сигнализиращата функция на протеините е предаването на сигнали (информация) между клетките.

който свива

Всяко човешко движение е сложна, балансирана работа на мускулите. Специални протеини миозин и актин са отговорни за координираното мускулно свиване.

Източници на протеини: животински и растителни протеини

Източници на животински протеин:

• риба;
• птица;
• месо;
• мляко;
• извара (повече: колко протеини е в извара);
• серум;
• сирена;
• яйцата.

Източници на растителен протеин:

• бобови растения - соя, боб, леща;
• ядки;
• картофи;
• зърнени храни - грис, просо, ечемик, елда.

Протеинови нива за възрастен

Нуждата на човешкия организъм от протеини зависи пряко от физическата му активност. Колкото повече се движим, толкова по-бързо се извършват всички биохимични реакции в нашето тяло. Хората, които тренират редовно, изискват почти два пъти повече протеини от средния човек. Липсата на протеини за хората, занимаващи се със спорт, е опасно "изсушаване" на мускулите и изтощение на целия организъм!

Средно, процентът на протеини за възрастен се изчислява на базата на съотношението 1 g протеин на 1 kg тегло, което е приблизително 80-100 g за мъжете, 55–60 g за жените. На мъжете спортисти се препоръчва да увеличат количеството на консумираните протеини до 170-200 г на ден.

Подходящо протеиново хранене за тялото

Правилното хранене за насищане на организма с протеини е комбинация от животински и растителни протеини. Степента на разграждане на протеините от хранителни продукти зависи от неговия произход и метода на топлинна обработка.

Така приблизително 80% от общия хранителен прием на животински протеин и 60% от растителния протеин се абсорбират от организма. Продуктите от животински произход съдържат повече протеини на единица маса от продукта, отколкото растителните продукти. В допълнение, съставът на "животинските" продукти включва всички аминокиселини, а растителните продукти в това отношение се считат за по-ниски.

Основни хранителни правила за по-добро разграждане на протеините:

• Спаринг метод за готвене - готвене, пара, задушаване. Пърженето трябва да бъде изключено.
• Препоръчително е да се ядат повече риба и птици. Ако наистина искате месо - изберете говеждо месо.
• Бульонът трябва да бъде изключен от диетата, те са мазни и вредни. В екстремни случаи можете да приготвите първото ястие с помощта на "вторичен бульон".

Характеристики на протеиновото хранене за мускулен растеж

Спортистите, които активно набират мускулна маса, трябва да следват всички горепосочени препоръки. Повечето от диетата им трябва да бъдат животински протеини. Те трябва да се консумират заедно с растителни протеинови продукти, от които специално се предпочитат соята.

Прочетете повече за това каква храна е богата на протеини.

Също така е необходимо да се консултирате с Вашия лекар и да обмислите възможността за използване на специални протеинови напитки, като процентът на протеинова асимилация е 97–98%. Специалистът индивидуално ще избере напитката, изчисли правилната доза. Това ще бъде приятна и полезна протеинова добавка към силовите тренировки.

Характеристики на протеиновото хранене, които желаят да отслабнат

Тези, които искат да отслабнат, трябва да ядат животински и растителни протеинови продукти. Важно е да се раздели тяхното приемане, тъй като времето на тяхната асимилация е различно. Трябва да откажете мастни месни продукти, да не злоупотребявате с картофите, трябва да отдадете предпочитание на зърнените култури със средно съдържание на протеин.

Не влизайте в крайности и "седнете" на протеинова диета. Той не е подходящ за всички, защото пълното изключване на въглехидратите ще доведе до намаляване на ефективността и енергията. Достатъчно, за да се ядат храни, които съдържат въглехидрати, сутрин - това ще даде енергия през деня, следобед, ядат протеини без мазнини храни. За да запълни липсата на енергия вечер, тялото ще започне да изгаря мазнините в тялото, но този процес ще бъде безопасен за здравето на тялото.

Не забравяйте да включите правилните и добре подготвени протеинови храни в диетата си. За тялото протеинът е основният строителен материал! Съчетан с редовни тренировки, той ще ви помогне да изградите красиво атлетично тяло!

Стойността и ролята на протеините в човешкото тяло

Всяка клетка се развива, расте и актуализира поради протеина - сложно органично вещество, катализатор за всички биохимични реакции. Състоянието на ДНК, транспортирането на хемоглобина, разграждането на мазнините не е пълен списък на непрекъснатите функции, изпълнявани от това вещество за пълноценен живот. Ролята на протеините е огромна, изключително важна и изисква голямо внимание.

Какво е протеин и как работи

Протеините (протеини / полипептиди) са органични вещества, естествени полимери, съдържащи двадесет аминокиселини, свързани заедно. Комбинациите осигуряват много видове. С синтеза на дванадесет незаменими аминокиселини тялото се справя.

Осем от есенциалните аминокиселини от двадесет в един протеин не могат да бъдат синтезирани самостоятелно от тялото, те се произвеждат с храна. Валин, левцин, изолевцин, метионин, триптофан, лизин, треонин, фенилаланин са важни за живота.

Какво е протеин

Разграничаване между животински и растителни (по произход). Изисква два вида употреба.

животно:

Яйчният бял се усвоява лесно и почти напълно от организма (90-92%). Протеините от ферментирали млечни продукти са малко по-лоши (до 90%). Протеините от прясно пълномаслено мляко се абсорбират още по-малко (до 80%).
Стойността на говеждото и рибата в най-добрата комбинация от незаменими аминокиселини.

Растителност:

Семената от соя, рапица и памук имат добро съотношение на аминокиселини за организма. При зърнените култури това съотношение е по-слабо.

Няма продукт с идеално съотношение на аминокиселини. Правилното хранене включва комбинация от животински и растителни протеини.

В основата на храната "според правилата" се поставят животински протеини. Той е богат на незаменими аминокиселини и осигурява добро усвояване на растителния протеин.

Функциите на протеина в тялото

Да бъдеш в клетките на тъканта, изпълнява много функции:

1. Защитен. Функционирането на имунната система - изхвърлянето на чужди вещества. Настъпва производството на антитела.
2. Транспорт. Доставка на различни вещества, например хемоглобин (снабдяване с кислород).
3. Регулиране. Поддържане на хормонални нива.
4. Motor. Всички видове движение осигуряват актин и миозин.
5. Пластична. Състоянието на съединителната тъкан се контролира от съдържанието на колаген.
6. Каталитичен. Той е катализатор и ускорява преминаването на всички биохимични реакции.
7. Запазване и предаване на генна информация (молекули ДНК и РНК).
8. Енергетиката. Доставянето на цялото тяло с енергия.

Други осигуряват дишане, отговарят за храносмилането, регулират обмяната на веществата. Фоточувствителният протеин родопсин е отговорен за зрителната функция.

Кръвоносните съдове съдържат еластин, благодарение на него те напълно работят. Фибриногенът осигурява съсирване на кръвта.

Симптоми на липса на протеин в организма

Дефицитът на протеин е често срещано явление в случай на нездравословна диета и хиперактивен начин на живот на съвременния човек. В лека форма се изразява в редовна умора и влошаване на работата. С нарастването на недостатъчното количество, тялото сигнализира чрез симптоми:

1. Обща слабост и замаяност. Намалено настроение и активност, поява на мускулна умора без особени физически натоварвания, лоша координация на движенията, отслабване на вниманието и паметта.
2. Появата на главоболие и влошаване на съня. Възникващо безсъние и тревожност показва липса на серотонин.
3. Чести промени в настроението, мърморене. Липсата на ензими и хормони провокира изчерпване на нервната система: раздразнителност по някаква причина, неоправдана агресивност, емоционална инконтиненция.
4. Блед на кожата, обрив. При липса на желязосъдържащ протеин се развива анемия, симптомите на която са суха и бледа кожа, лигавици.
5. Подуване на крайниците. Ниското съдържание на протеин в кръвната плазма нарушава водно-солевия баланс. Подкожната мастна тъкан натрупва течност в глезените и глезените.
6. Лошо зарастване на рани и ожулвания. Възстановяването на клетките е инхибирано поради липсата на "строителен материал".
7. Крехкост и косопад, чупливи нокти. Появата на пърхот поради суха кожа, ексфолиация и напукване на нокътната пластина е най-честият сигнал на тялото за липсата на протеин. Косата и ноктите постоянно се разрастват и незабавно реагират на липсата на вещества, които насърчават растежа и доброто състояние.
8. Необоснована загуба на тегло Изчезването на килограми без видима причина се дължи на необходимостта тялото да компенсира липсата на протеин поради мускулната маса.
9. Неправилно функциониране на сърцето и кръвоносните съдове, появата на задух. Работата на дихателната, храносмилателната и урогениталната системи също се влошава. Има диспнея без физическо натоварване, кашлица без настинки и вирусни заболявания.

С появата на подобни симптоми трябва незабавно да промените начина и качеството на храненето, да преосмислите начина си на живот, с влошаване, да се консултирате с лекар.

Колко протеини са необходими за асимилация

Скоростта на консумация на ден зависи от възрастта, пола, вида работа. Данните за стандартите са представени в таблицата (по-долу) и са изчислени на нормално тегло.
За да се разбие приемът на протеини няколко пъти е по избор. Всяка от тях определя удобна форма за себе си, най-важното е да се поддържа дневната норма на потребление.

Какви функции прави протеинът в човешкото тяло

Протеинът е от решаващо значение за доброто здраве. Всъщност името идва от гръцката дума „proteos“, което означава „първоначално“ или „първо място“. Протеините са съставени от аминокиселини, които се комбинират, за да образуват дълги вериги. Можете да мислите за протеин като за мънисто въже, в което всяка топка представлява аминокиселина. Има 20 аминокиселини, които подпомагат образуването на хиляди различни протеини в тялото ви. Протеините правят по-голямата част от работата си в клетката и изпълняват различни задачи. По-долу ще разгледаме 9 важни функции на протеина в тялото ви.

Какви функции прави протеинът в човешкото тяло

1. Растеж и поддръжка

Вашето тяло се нуждае от протеин, за да расте и поддържа тъкан. Въпреки това, протеините на вашето тяло са в постоянно състояние на оборот.

При нормални обстоятелства тялото ви разгражда същото количество протеин, което използва за създаване и възстановяване на тъкани. В други случаи тя разгражда повече протеин, отколкото може да произвежда, като по този начин увеличава нуждите на тялото ви.

Това обикновено се случва по време на заболявания, по време на бременност и кърмене (1, 2, 3).

Хората, които се възстановяват от нараняване или операция, възрастните хора и атлетите също се нуждаят от повече протеини (4, 5, 6).

Резюме:

Протеинът е от съществено значение за растежа и поддържането на тъканите. Нуждите на организма от протеини зависят от вашето здраве и ниво на активност.

2. Причинява биохимични реакции

Ензимите са протеини, които помагат на хиляди биохимични реакции, протичащи във и извън клетките (7).

Дизайнът на ензимите им позволява да се комбинират с други молекули в клетката, наречени субстрати, които катализират реакциите, необходими за вашия метаболизъм (8).

Ензимите могат да функционират и извън клетката, например, храносмилателни ензими, като лактаза и сукраза, които спомагат за смилането на захарта.

Някои ензими се нуждаят от други молекули, като витамини или минерали, за да реагират.

Функциите на организма, в зависимост от ензимите, включват (9):

• храносмилане
• Производство на енергия
• Коагулация на кръвта
• Мускулна контракция

Отсъствието или абнормната функция на тези ензими може да доведе до заболяване (10).

Резюме:

Ензимите са протеини, които ви позволяват да произвеждате ключови химични реакции в тялото ви.

3. Действа като предавател

Някои протеини са хормони, които са химически предаватели, които помагат да се установи връзката между вашите клетки, тъкани и органи.

Те се произвеждат и секретират от ендокринни тъкани или жлези и след това се прехвърлят от кръвния поток към целевите им тъкани или органи, където се свързват с протеиновите рецептори на клетъчната повърхност.

Хормоните могат да бъдат групирани в три основни категории (11):

1. Протеини и пептиди: те са направени от вериги от аминокиселини, от няколко до няколкостотин.
2. Стероиди: те са направени от холестерол. Полов хормон, тестостерон и естроген са стероиди.
3. Амини: Те са направени от отделни аминокиселини триптофан или тирозин, които помагат за производството на хормони, свързани със съня и метаболизма.

Протеинът и полипептидите съставляват по-голямата част от хормоните в тялото ви.

Ето няколко примера за тези хормони (12):

• Инсулин: насърчава доставянето на глюкоза или захар в клетките.
• Глюкагон: показва необходимостта от разграждане на глюкозата, съхранявана в черния дроб.
• Растежен хормон (GH): стимулира растежа на различни тъкани, включително костите.
• Антидиуретичен хормон (ADH): сигнализира бъбреците да реабсорбират вода.
• Адренокортикотропен хормон (ACTH): стимулира отделянето на кортизол, ключов метаболитен фактор.

Резюме:

Аминокиселинните вериги с различна дължина образуват протеини и пептиди, които съставят няколко хормони на тялото ви и прехвърлят информация между вашите клетки, тъкани и органи.

4. Осигурява структура

Някои протеини са влакнести и осигуряват клетки и тъкани с твърдост и еластичност.

Тези протеини включват кератин, колаген и еластин, които спомагат за формирането на свързващата рамка на определени структури в тялото ви (13).

Кератинът е структурен протеин, който се намира в кожата, косата и ноктите.

Колагенът е най-разпространеният протеин в тялото ви, който е структурен протеин на костите, сухожилията, сухожилията и кожата (14).

Еластин е няколкостотин пъти по-еластичен от колагена. Високата му еластичност позволява много от тъканите в тялото ви (например матката, белите дробове и артериите) да се върнат към първоначалната си форма след разтягане или притискане (15).

Резюме:

Класът протеини, известни като влакнести протеини, осигурява различни части на тялото със структура, твърдост и еластичност.

5. Поддържа правилното рН

Протеинът играе важна роля в регулирането на концентрацията на киселини и основи в кръвта и други биологични течности (16, 17).

Балансът между киселини и основи се измерва с помощта на скалата на рН. Тя варира от 0 до 14, като 0 е най-киселата, 7 неутрална и 14 най-алкална.

Ето някои общи стойности на рН за обикновените вещества (18):

• рН 2: Стомашна киселина
• pH 4: Доматен сок
• рН 5: Черно кафе
• рН 7.4: човешка кръв
• рН 10: Магнезиев хидроксид
• pH 12: Сапунена вода

Различни буферни системи позволяват на вашите физически течности да поддържат нормални стойности на рН.

Необходимо е постоянно рН, тъй като дори малка промяна в рН може да бъде вредна или потенциално смъртоносна (19, 20).

Един от начините, по който тялото ви регулира рН, е действието на протеините. Пример за това е хемоглобин - протеин, който присъства в червените кръвни клетки.

Хемоглобинът свързва малко количество киселина, което помага да се поддържа нормалното рН на кръвта.

Други буферни системи в тялото ви включват фосфат и бикарбонат (16).

Резюме:

Протеините действат като буферна система, помагаща на тялото да поддържа правилните стойности на рН на кръв и други телесни течности.

6. Балансира течността

Протеините регулират процесите на организма чрез поддържане на течен баланс.

Албуминът и глобулинът са протеини в кръвта, които помагат за поддържане на баланса на телесната течност чрез привличане и опазване на водата (21, 22).

Ако не консумирате достатъчно протеин, нивата на албумин и глобулин в тялото ви в крайна сметка ще намалеят. Следователно, тези протеини вече не могат да задържат кръвта в кръвоносните съдове и течността се измества в междуклетъчното пространство.

Тъй като обемът на течността продължава да расте в междуклетъчното пространство, настъпва човешки оток, особено в корема (23).

Тежка форма на дефицит на протеин в диетата се нарича kwashiorkor. Това състояние се развива, когато човек консумира достатъчно калории, но не консумира достатъчно протеин (24).

Квашиоркор рядко се среща в развитите региони на света и е по-често срещан в райони, където хората гладуват.

Резюме:

Протеините в кръвта поддържат баланса на течността между кръвта и околните тъкани.

7. Укрепване на имунитета

Протеините спомагат за образуването на имуноглобулини - антитела за борба с инфекциите (25, 26).

Антителата са протеини в кръвта, които помагат за предпазването на тялото от вредни чужди микроорганизми, като бактерии и вируси.

Когато тези патогени влизат във вашите клетки, тялото ви произвежда антитела, които ги маркират за елиминиране (27).

Без тези антитела бактериите и вирусите могат да се размножават свободно и да причиняват заболявания в тялото ви.

Когато тялото ви произвежда антитела срещу определени бактерии или вируси, вашите клетки никога не забравят как да ги произвеждат. Това позволява на антителата да реагират бързо следващия път, когато определен агент на заболяването нахлуе в тялото ви (28).

В резултат на това тялото ви развива имунитет срещу болестите, на които е изложен (29).

Резюме:

Протеините образуват антитела, които предпазват тялото ви от чужди микроорганизми, като бактерии и вируси, които причиняват заболявания.

8. Транспорт и съхранение на хранителни вещества

Транспортните протеини транспортират вещества през кръвния поток в клетки, от клетки или вътре в клетките.

Пренасяните от тези протеини вещества включват хранителни вещества, като витамини или минерали, кръвна захар, холестерол и кислород (30, 31, 32).

Например, хемоглобинът е протеин, който пренася кислород от белите дробове до тъканите на тялото. Преносителите на глюкоза (GLUT) прехвърлят глюкозата във вашите клетки, докато липопротеините прехвърлят холестерола и другите мазнини в кръвта.

Протеиновите транспортери са специфични, т.е. те ще се свързват само с определени вещества. С други думи, транспортен протеин, който движи глюкозата, няма да премести холестерола (33, 34).

Протеините също играят ролята на съхранение. Феритинът е хранилище, в което се съхранява желязо (35).

Друг протеин за съхранение е казеинът, основният протеин в млякото, който помага на децата да растат.

Резюме:

Някои протеини пренасят хранителните вещества в тялото, докато други ги съхраняват.

9. Осигурява енергия

Протеините могат да снабдяват тялото ви с енергия.

Протеинът съдържа четири калории на грам - същото количество енергия, което осигуряват въглехидратите. Мазнините осигуряват на тялото най-голямо количество енергия - девет калории на грам.

Въпреки това, последното нещо, което тялото ви иска да използва за енергия, е протеин, тъй като той е ценен хранителен елемент, широко използван в тялото ви.

Въглехидратите и мазнините са много по-подходящи за снабдяване на тялото с енергия, тъй като тялото ви има резерви да го използва като гориво. Освен това те се метаболизират по-ефективно от протеина (36).

Всъщност, при нормални обстоятелства протеинът доставя тялото ви с много малко количество енергия.

Въпреки това, в състояние на глад (18-48 часа без хранене), тялото ви започва да разрушава скелетните мускули, така че аминокиселините могат да ви снабдят с енергия (37, 38).

Вашето тяло също използва аминокиселини от разцепен скелетен мускул, ако нивото на съхранените въглехидрати е ниско. Това може да се случи след инвалидизиращо физическо натоварване или ако не консумирате достатъчно калории като цяло (39).

Резюме:

Протеинът може да бъде ценен източник на енергия, но само в ситуации на глад, изчерпване на физическото натоварване или недостатъчен прием на калории.

Функции на протеини в човешкото тяло

06/02/2015 02 юни 2015

Автор: Денис Стаценко

Какво знаем за протеините, които ежедневно ядем с храна? Повечето хора са запознати с тях, както и с материал за изграждане на мускули. Но това не е тяхната основна задача. За какво повече се нуждаем от протеин и защо ни е необходим толкова много? Нека да разгледаме всички функции на протеините в човешкото тяло и тяхното значение в нашата диета.

Вече започнах протеинова тема в блога „Води здравословен начин на живот” След това говорихме за това дали протеинът е вреден или не. Темата за спортното хранене сега е много популярна сред начинаещите атлети. Затова не можех да го докосна. Прочетете повече в тази статия.

Като основен компонент на всички клетки и органични тъкани, протеините играят изключително важна роля за гладкото функциониране на организма. Те активно участват в абсолютно всички жизнени процеси. Дори нашето мислене е пряко свързано с това органично вещество с високо молекулно тегло. Дори не говоря за метаболизма, контрактилитета, способността за растеж, раздразнителност и възпроизвеждане. Всички тези процеси са невъзможни без наличието на протеини.

Протеините свързват водата и по този начин образуват в тялото плътни, характерни за човешкото тяло колоидни структури. Известният немски философ Фридрих Енгелс казва, че животът е начин на съществуване на протеини, които непрекъснато взаимодействат с околната среда чрез непрекъснат метаболизъм, и веднага след като този обмен спре, протеинът се разпада - и животът завършва.

Функции на протеини и видове аминокиселини

Новите клетки не могат да бъдат родени без протеин. Неговата основна задача е изграждането. Той е строител на млади клетки, без които развитието на растежния организъм е невъзможно. Когато този организъм спре да расте и достигне зряла възраст, клетките, които са надживели, се нуждаят от регенерация, която се осъществява само с участието на протеин.

За този процес неговото количество трябва да бъде пропорционално на износването и разкъсването на тъканите. Следователно, хората, които водят спортен живот, свързан с мускулни натоварвания (например, занимаващи се с улична тренировка), трябва да консумират повече протеин. Колкото по-голямо е натоварването на мускулите, толкова повече тялото им трябва да се регенерира и съответно в протеиновата храна.

Ролята на специфичните протеини

В организма е необходимо да се поддържа постоянен баланс на специфични протеини. Те се състоят от хормони, различни антитела, ензими и много други образувания, които пряко участват в най-важните биохимични процеси за нормален живот. Функциите, които тези протеини изпълняват са много фини и сложни. Ние сме на постоянно ниво, за да поддържаме техния брой и състав в тялото.

Протеинът е комплексен биополимер, съдържащ азот. Нейните мономери са а-аминокиселини. Протеинът, в зависимост от вида, се състои от различни аминокиселини. По аминокиселинен състав се оценява биологичната стойност на протеина. Молекулна маса на протеините: 6000-1000000 и повече.

Аминокиселини в протеини

Какво представляват аминокиселините? Това са органични съединения, които се състоят от две функционални групи:

• карбоксилна (-СООН-) - група, която определя киселинните свойства на молекулите;
• амино групата (-NH2-) е група, която дава основни молекулни свойства.

Има много естествени аминокиселини. Хранителните протеини съдържат само 20 от тях.

Има много естествени аминокиселини. В хранителните протеини има само 20 от тях:

аланин, аргинин, аспарагин, аспарагинова киселина, валин, хистидин, глицин (гликокол), глутамин, глутаминова киселина, изолевцин, левцин, лизин, метионин, пролин, серин, тирозин, треонин, триптофан, фенилаланин, цистин.

Съществените аминокиселини са 8 от 20 по-горе. Това са валин, изолевцин, лизин, левцин, треонин, триптофан, фенилаланин, метионин. Те се наричат ​​незаменими, защото можем да ги получим само с храна. Такива аминокиселини не се синтезират в нашето тяло. При деца до една година хистидинът е също съществена аминокиселина.

Ако тялото страда от липса на една от незаменими аминокиселини или нарушаване на баланса на техния състав, то тялото започва да се повреди. Протеиновият синтез е нарушен и могат да се появят различни патологии.

Какви са видовете протеини?

Всички протеини, намерени в храната, се разделят на прости и сложни. Простите протеини също се наричат ​​протеини, а сложните протеини се наричат ​​протеиди. Те се различават по това, че простите се състоят само от полипептидни вериги, а сложните, в допълнение към протеиновата молекула, също съдържат протетична група - непротеинова част. По-просто казано, протеините са чист протеин, а протеидите не са чист протеин.

Също така, протеините се разделят по своята пространствена структура на кълбовидни и фибриларни. При кълбовидните протеинови молекули, формата е сферична или елипсовидна, а при фибриларните белтъчни молекули - филаментарни.

Прости глобуларни протеини: албумин и глобулини, глутелини и проламини.

Съставът на млякото, суроватката, белтъка е албумин и глобулин. От своя страна глутелини и проламини са растителни протеини, открити в зърнените семена. Те формират по-голямата част от глутена. Растителните протеини са бедни на лизин, левцин, метионин, треонин и триптофан. Но те са богати на глутаминова киселина.

Поддържащата функция в организма се извършва от структурни протеини (протоноиди). Те са фибриларни протеини от животински произход. Те също са устойчиви на храносмилането от храносмилателните ензими и изобщо не се разтварят във вода. Протеноидите включват кератини (съдържат много цистин), колаген и еластин. Последните две съдържат малко съдържащи сяра аминокиселини. В допълнение, колагенът е богат на хидроксипролин и оксилизин, не съдържа триптофан.

Колагенът се разтваря във вода и се превръща в желатин (глутен) в процеса на продължително кипене. Под формата на желатин се използва за приготвяне на много кулинарни ястия.

Комплексните протеини включват глико-, липо-, метало-, нуклео-, хромо- и фосфопротеиди.

Функции на протеини в човешкото тяло

• Пластмасова функция - осигурява на тялото пластмасов материал. Протеинът е строителен материал за клетките, основният компонент на абсолютно всички ензими и повечето хормони.
• Каталитична функция - действа като ускорител на всички биохимични процеси.
• Хормоналната функция - са неразделна част от повечето хормони.
• Функцията на специфичност - се осигурява както индивидуална, така и видова специфичност, която е в основата на проявата както на имунитета, така и на алергиите.
• Транспортна функция - протеинът участва в транспортирането на кислород в кръвта, някои витамини, минерали, въглехидрати, липиди, хормони и други вещества.

Протеин, който можем да получим само с храна. Органът няма резервни резерви. Това е незаменим компонент на диетата. Но не трябва да се ангажирате прекалено с протеинови храни, тъй като това може да доведе до отравяне на тялото и активно размножаване на свободните радикали.

Протеини и азотен баланс

В здраво тяло азотният баланс постоянно се поддържа. Така нареченото състояние на азотно равновесие. Това означава, че количеството азот, влизащо в тялото заедно с храната, трябва да бъде равно на количеството на азота, екскретирано от тялото заедно с урината, изпражненията, потта, пилинг на кожата, ноктите, косата.

Има понятия за положителен азотен баланс (количеството на отстранения азот е по-малко от входящия) и отрицателен азотен баланс (количеството отстранен азот е по-голямо от пристигането). Положителен азотен баланс обикновено се наблюдава при деца, които се възстановяват от сериозни заболявания и заболявания. Това се дължи на техния процес на постоянен растеж на децата. Освен това се постига такъв баланс.

Ако процесите на протеинов катаболизъм преобладават над процесите на синтез (гладуване, повръщане, диета без белтъци, анорексия) или се абсорбират протеини в храносмилателната система или се наблюдава процес на разграждане на протеини поради сериозни заболявания, тогава има отрицателен азотен баланс.

Дефицит и излишък на протеини

Протеините, които се събират заедно с храната в тялото, се окисляват и снабдяват тялото с енергия.

16,7 kJ енергия (4 kcal) се освобождава по време на окислението само на 1 g протеин.

По време на гладно приемането на протеин като енергиен източник се увеличава драстично.

Протеините, които се събират заедно с храната в стомаха, се разделят на аминокиселини. Освен това, тези аминокиселини се абсорбират от чревната лигавица и отиват направо в черния дроб. И оттам, аминокиселините се изпращат във всички други органи и съединителни тъкани, за да синтезират протеини от човешкото тяло.

Дефицит на протеин

Ако диетата на дневната диета съдържа недостатъчно количество протеин - неговия дефицит, то това вероятно ще доведе до дефицит на протеин. Лекият дефицит на протеини може да възникне при нарушаване на балансирана диета, с редица заболявания, които водят до нарушаване на абсорбцията на протеини, повишен катаболизъм и други метаболитни нарушения на протеини и аминокиселини.

Излишък на протеин

В допълнение към дефицита, има излишък на протеини в тялото. В този случай храносмилателните и екскреторните системи претърпяват силни натоварвания, което води до образуване на гниещи продукти в храносмилателния канал. Това причинява интоксикация и отравяне на целия организъм.

Това са функциите на протеините в тялото. Заключението може да се направи само едно. Необходимо е да се поддържа правилното хранене.

Функциите на протеините в организма.

Обща характеристика на протеините.

Протеините са високомолекулни органични, азотсъдържащи съединения, състоящи се от аминокиселини.

Протеините са най-сложните съединения на живите системи. Не само всеки вид живот, но и всеки орган, всеки клетъчен тип има свой специфичен набор от протеини.Накрая, всеки индивид се различава от своя вид със свой собствен набор от протеини (биохимична личност). Тази индивидуалност се поддържа от всички живи организми. Когато в тялото се въвеждат чужди протеини, се образуват защитни вещества (антитела) и се унищожават други протеини. Съществува обаче еднаквост между някои протеини от един и същи вид, което позволява обмена на протеини (например, кръвопреливания).

В количествено отношение те заемат първо място сред всички макромолекули, съдържащи се в живата клетка. При хората протеините съставляват около 1/5 част, или 20% от масата, а по отношение на сухото тегло - 45%. Съдържанието на протеини в различни тъкани е различно, така че в мускулите и черния дроб се съдържат до 22% протеини, в мозъка - 11%, в мастната тъкан - 6%.

Името на протеина е получено от белия цвят на пилешкото яйце, като примера на който са изследвани техните свойства. През 1838 г. Н. Mulder нарича протеинови протеини (от гръцки. Protos - първата, важна). В международната номенклатура се приема същото име.

Протеините заемат първо място сред макромолекулите не случайно, защото там, където има протеини, има признаци на живот и обратно, където има живот, се откриват протеини.

Функциите на протеините в организма.

Протеините, които са част от човешкото тяло, имат голям

разнообразие от състав, структура, местоположение и функции, съответно.

Протеините изпълняват следните функции в организма:

1. Каталитична или ензимна функция. Една от основните функции на протеините. Понастоящем са известни повече от 2000 различни ензими, които са биологични катализатори и ускоряват всички биохимични процеси в организма. На практика всички те са протеини по своята химическа природа.

2. Конструктивна или пластмасова функция. Друга една от най-важните функции на протеините. Мембраните на всички клетки и субклетъчни единици са двуслойните: протеини и фосфолипиди, т.е. протеините играят важна роля в образуването на всички клетъчни структури. Следните протеини, например, изпълняват тази функция: кератинът е в основата на косата и ноктите, а колагенът е основният протеин на съединителната тъкан.

3. Контрактилна функция. Важен признак на живот е мобилността, която се основава на тази функция на протеини, като актин и миозин, мускулни протеини. В допълнение към мускулните контракции, тази функция включва и промени във формата на клетките и субклетъчните частици.

4. Транспортна функция. Прехвърлянето на различни вещества през кръвта и в клетката. Например, албуминът се пренася чрез кръвната IVH, лекарствените вещества, билирубин; хемоглобин пренася кислород и въглероден диоксид, други протеини транспортират липиди, стероиди, витамини и др.

5. Защитна функция. В процеса на еволюция в тялото е разработен механизъм за разпознаване и свързване на "чужди" молекули с помощта на протеинови антитела, които са протеинова фракция на гама глобулини; Освен това, редица протеини, например албумин, неутрализират токсичните вещества (IVH и билирубин) в кръвта; Коагулационните протеини (фибриноген, протромбин и др.) и антикоагулантната система предотвратяват кръвосъсирването при нормални условия и обратно образуват кръвни съсиреци в случай на съдово увреждане.

6. Регулаторна функция. Сред молекулите на регулаторите важно място принадлежи на регулаторите на протеиновата природа, като хормони, 50% от които са с протеинов характер; хистонови протеини, киселинните протеини играят роля в регулирането на транслационния процес в биосинтезата на протеини; Албумин кръвните протеини играят голяма роля в създаването и поддържането на онкотичното и осмотичното налягане на кръвта; протеините са част от протеиновите и хемоглобиновите буферни системи са включени в поддържането на рН на кръвта и др.

7. Рецепторна функция Селективното свързване на различни хормонални регулатори, биогенни амини, простагландини, медиатори, циклични мононуклеотиди протича с помощта на протеинови рецептори върху клетъчните мембрани.

8. Поддържаща или механична функция: силата на съединителната, хрущялната и костната тъкан, дължаща се на протеини - колаген, еластин, фибронектин.

9. Енергийна функция. 1 г протеин, окисляващ до крайните продукти - карбамид, въглероден диоксид и вода, дава 4,1 ккал енергия.

Протеинови функции

структура

Протеини - биополимери, състоящи се от отделни единици - мономери, които се наричат ​​аминокиселини. Те се състоят от карбоксилна (-СООН), аминна (-NH2) група и радикал. Аминокиселините се свързват една с друга с пептидна връзка (-C (0) NH-), образувайки дълга верига.

Необходими химични елементи на аминокиселини:

Фиг. 1. Структурата на протеина.

Радикалът може да включва сяра и други елементи. Протеините се различават не само от радикала, но и от количеството карбоксилни и аминогрупи. Във връзка с това Има три вида аминокиселини:

• неутрално (-СООН и -NH2);
• основен (-СООН и няколко -NH2);
• киселинен (няколко -СООН и -NH2).

В съответствие със способността да се синтезира вътре в тялото, те отделят два вида аминокиселини:

• сменяеми - се синтезират в организма;
• незаменими - не се синтезират в тялото и трябва да идват от външната среда.

Известни са около 200 аминокиселини. Само 20 са включени в изграждането на протеини.

синтез

Протеиновата биосинтеза се появява върху ендоплазмените рибозомни ретикулуми. Това е сложен процес. състоящ се от два етапа:

• образуване на полипептидна верига;
• протеинова модификация.

Полипептидната мрежа се синтезира като се използва пратеник и трансферна РНК. Този процес се нарича превод. Вторият етап включва „работа по бъговете”. Части от синтезирания протеин се заменят, отстраняват или удължават.

Фиг. 2. Синтез на протеин.

функции

Биологичните функции на протеините са представени в таблицата.

функция

описание

примери

Прехвърлете химическите елементи в клетките и обратно към външната среда

Хемоглобинът транспортира кислород и въглероден диоксид, транскортин - надбъбречен хормон в кръвта

Помага на мускулите на многоклетъчните животни да се свиват

Осигурете здравината на тъканите и клетъчните структури

Колаген, фиброин, липопротеини

Участвайте в образуването на тъкани, мембрани, клетъчни стени. Грим мускулите, косата, сухожилията

Те предават информация между клетки, тъкани, органи

Ензимна или каталитична

Повечето от ензимите при животните и хората са с протеинов произход. Те са катализатор за много биохимични реакции (ускоряване или забавяне)

Регулаторна или хормонална

Протеиновите хормони контролират и регулират метаболитните процеси

Инсулин, Лутропин, Тиротропин

Регулиране на функциите на нуклеиновите киселини в трансфера на генетична информация

Хистоните регулират репликацията и транскрипцията на ДНК

Използва се като допълнителен източник на енергия. При разпад от 1 g се освобождават 17,6 kJ.

Разгражда се след изчерпване на други енергийни източници - въглехидрати и мазнини

Специфични протеини - антитела - предпазват тялото от инфекция, унищожавайки чужди частици. Специфичните протеини коагулират кръвта, като спират кървенето

Имуноглобулини, фибриноген, тромбин

Наличен за хранене на клетки. Дръжте необходимите вещества в тялото

Феритинът съхранява в тялото желязо, казеин, глутен и албумин

Задръжте различни регулатори (хормони, медиатори) на повърхността или вътре в клетката

Глюкагонов рецептор, протеин киназа

Протеините могат да имат отравяне и неутрализиращ ефект. Например, ботулиновият бацил секретира производен от протеин токсин, а албуминът свързва тежките метали.

ензими

Трябва да се каже накратко за каталитичната функция на протеините. Ензимите или ензимите секретират в специална група протеини. Те извършват катализа - ускоряване на химическата реакция.
В съответствие със структурата на ензимите могат да бъдат:

• прости - съдържат само аминокиселинни остатъци;
• комплекс - в допълнение към протеиновия мономер остатъкът включва непротеинови структури, които се наричат ​​кофактори (витамини, катиони, аниони).

Ензимните молекули имат активна част (активен център), която свързва протеина с вещество - субстрат. Всеки ензим "разпознава" определен субстрат и е свързан с него. Активният център обикновено е „джоб“, в който пада субстратът.

Свързването на активния център и субстрата се описва чрез модела на индуцираното съответствие (моделът "ръка-ръкавица"). Моделът показва, че ензимът “се настройва” към субстрата. Поради промяната в структурата, енергията и устойчивостта на субстрата се намаляват, което улеснява прехвърлянето на ензима в продукта.

Фиг. 3. Модел с ръкавици.

Ензимната активност зависи от няколко фактора:

• температура;
• концентрации на ензим и субстрат;
• киселинност.

Има 6 класа ензими, всеки от които взаимодейства с определени вещества. Например, трансферазът прехвърля фосфатна група от едно вещество в друго.

Ензимите могат да ускорят реакцията до 1000 пъти.

Какво научихме?

Открихме какви функции се изпълняват от протеини в клетката, как те се подреждат и как се синтезират. Протеините са полимерни вериги, съставени от аминокиселини. Известни са общо 200 аминокиселини, но протеините могат да образуват само 20. Протеинови полимери се синтезират върху рибозоми. Протеините изпълняват важни функции в организма: те прехвърлят вещества, ускоряват биохимичните реакции, контролират процесите, протичащи в организма. Ензимите свързват субстрата и целенасочено го прехвърлят в вещества, ускорявайки реакцията 100-1000 пъти.

Протеини и техните функции

Протеините са вещества, които се използват в ежедневието и за човешкия растеж. Повечето от нас знаят, че тези органични съединения са основният "строителен материал" за мускулите. Всъщност, функцията на протеините е много по-широка.

Защо е важно за нас да ядем протеини?

Протеините са съставени от аминокиселини. Те са ценни за нашето тяло. Различните протеини имат различен състав. Някои от тях са по-важни за човешката диета, други по-малко.

От протеини, съдържащи се в храната, можем да получим 20 аминокиселини, 8 от които са от съществено значение. Последните не се синтезират от нашето тяло, техният източник е изключително храна. Останалите 12 се произвеждат от човека независимо от протеините, когато се консумират. Липсата на незаменими аминокиселини нарушава метаболизма на протеините. В този случай има неуспехи в работата на всички органи и системи. За да се предотврати това, е необходимо да се гарантира, че всичките 8 незаменими аминокиселини присъстват ежедневно в диетата.

Източници на есенциални аминокиселини

Последните проучвания на шведски и немски учени показват, че протеини, съдържащи всичките 8 незаменими аминокиселини, могат да бъдат получени от храни от растителен произход. Човек може да придобие пълноценни вещества от повечето плодове и зеленчуци, зърнени култури, бобови растения и ядки. В допълнение, растителната храна съдържа всички необходими витамини и минерали, създава здрава микрофлора в червата и нежно почиства тялото. Хората, които се придържат към растителна диета, не само нямат белтък, но и имат добро здраве и отлично състояние.

Комбинацията от всички незаменими аминокиселини може да се намери в следните продукти (отгоре - най-богатите на протеини):

• Грах и боб;
• елда, грис, овесено брашно, просо;
• царевица, ечемик, ориз, хляб;
• карфиол, картофи;
• други зеленчуци, плодове и плодове.

Ролята на протеините в човешкия живот

Следните функции на протеините могат да бъдат разграничени:

• Строителство. Без протеини и техните компоненти (аминокиселини) делението на клетките е невъзможно и следователно няма да има растеж и обновяване на тъканите и органите.
• Регулиране. Протеините играят ролята на "стартер" на всеки биохимичен процес. От тях се състоят почти всички хормони, регулиращи метаболизма.
• Енергетиката. Протеините могат да се използват като източник на енергия.
• Exchange. С помощта на протеини, транспортирани кислород, хранителни вещества, хормони и др.
• Функция за уникалност. Тъй като протеините съставляват нашия генетичен код, те са отговорни за уникалността на всички живи същества, определят облика на човека, неговата предразположеност и много други.

Имайте предвид, че протеините изпълняват енергийна функция в случай, че човек няма достатъчно въглехидрати в храната.

Липса на протеини

Дефицитът на протеин може да се развие поради следните причини:

• Основната причина е недостатъчният прием на протеини от храната. Това може да се случи, ако човек е на диета, ако диетата му ги съдържа в малки количества.
• Заболявания, които предотвратяват приема на храна: припокриване на хранопровода, възпаление на устната лигавица.
• Заболявания на стомашно-чревния тракт и техните последствия, поради което е трудно усвояването на хранителните вещества.
• Протеините се консумират с изгаряния на голяма част от тялото, сериозни рани и онкологични заболявания.
• Проблеми с хормоните.

Симптоми, които могат да покажат появата на белтъчен дефицит:

• загуба на тегло;
• бледност, суха кожа, с тежка недостатъчност, тя става отпусната и летаргична;
• честа диария;
• намалено либидо, липса на менструация при жените;
• раздразнителност, невнимание, постоянна умора, лош апетит;
• намаляване на имунитета, лицето се преследва от инфекциозни заболявания.

Лека степен на дефицит на протеин се елиминира чрез преглед на диетата и включване на всички необходими аминокиселини в него, въз основа на идеалното тегло на пациента.

Твърде много лошо

Дисфункцията на протеините може да бъде причинена не само от липсата им, но и от излишъка им в диетата. Особено засегнати от последствията от прекомерната консумация на храни, богати на протеини, са атлети и жители на страни, в които традиционно доминира храна за животни.

Излишъкът от тези вещества в диетата застрашава, на първо място, бъбречната недостатъчност. Когато се разруши голямо количество протеин, бъбреците трябва да отстранят своите продукти на разпад. След преработката на животинските протеини има повече ненужни за организма вещества и те са по-токсични от остатъците от растението.

Тялото не абсорбира целия протеин, който получава от храната. За различни нужди е само онази част от нея, която е необходима в момента. Останалата част от тялото е принудена да рециклира и отстранява. Калций се използва за свързване и премахване на протеини, и ако има много протеини, този елемент е необходим и в големи количества. Тялото трябва да го „вземе” от кости, които стават слаби и крехки. Така се развива остеопорозата.

Третият проблем не е в самите протеини, а в храната, която ги съдържа. Най-често хората, които се придържат към богатата на протеини диета, я изграждат върху продукти от животински произход. Заедно с протеините, те получават голямо количество холестерол, който е основната причина за атеросклероза. В допълнение, продуктите от животински произход не съдържат диетични фибри, без които процесът на храносмилане е нарушен.

Симптомите на излишния протеин в организма:

• слаб апетит;
• раздразнителност;
• метеоризъм, подуване на корема.

Излишният протеин е лесно да се премахне, като просто прегледате диетата си.

Азотен баланс

Определете дали човек има достатъчно протеин може да бъде на азотния баланс. Същността е както следва. Азотът идва само с протеини. Показва се със секрети в състава на косата, ноктите и мъртвия епител. Ако тялото получава повече азот, отколкото е, тогава има излишък от протеини.

Входящият азот може да бъде изчислен чрез умножаване на теглото на ядения протеин с 0.16 (16% от протеина е азот). Избраното се определя чрез анализ на урината (карбамид, азот в уреята). Сравнявайки двете получени цифри, ще разберем дали имаме недостиг или излишък на протеини в телата ни.

Колко протеини трябва да се яде човек?

До средата на 20-ти век се смяташе, че протеините в големи количества увеличават мускулната сила и укрепват човешкото здраве. Въпреки това по-нататъшни проучвания показват, че случаят не е такъв. Днес процентът на прием на протеини за здрав човек се изчислява по следния начин.

Теглото на човек в килограми се разделя на две. Полученото число е количеството протеин в грамове, което трябва да бъде включено в ежедневната диета. Например, човек с тегло 80 кг трябва да консумира 40 грама протеин дневно. Това количество се съдържа в малка част от зърна и плоча от елда или овесена каша.

Функциите на протеините в човешкото тяло са много обширни. За процеси, включващи протеини, трябва да се използва оптималното количество от тези хранителни вещества и да се следи аминокиселинният състав на вашата диета.