Metabolism

Dintre toate biomoleculele prezente în organism, proteinele sunt cele mai versatile. Există mii de variante ale acestora, iar sarcinile lor sunt cel puțin la fel de diverse. Cu toate acestea, utilizarea lor este posibilă numai dacă organizația le descompune în elementele lor de bază.

Niciunul dintre organele noastre nu ar „prospera” fără proteine. Dacă nu ar fi, metabolismul celulelor s-ar opri, la fel ca și ceasul cu alarmă din care bateria a fost scoasă. În primul rând, proteinele acționează ca enzime - fără ele, nenumărate reacții nu ar fi posibile. În al doilea rând, proteinele sunt componente ale membranelor celulare, adică separă celulele de lumea exterioară, oferind sprijin și structură osului și țesutului conjunctiv. În plus, ele transportă alte substanțe în fluxul sanguin și joacă, de asemenea, un rol în construirea țesuturilor: mușchii, de exemplu, sunt în mare parte alcătuți din proteine.

Pentru a îndeplini aceste multe, multe sarcini, corpul uman are sute de mii de proteine diferite care alcătuiesc aproximativ o șapte din greutatea sa corporală totală. Aceasta înseamnă 10 kilograme de proteină pură pentru o persoană de 70 de kilograme.

Denumirea științifică a unei proteine este proteină. Acest cuvânt grecesc face: în primul rând, primar, care exprimă fidel cât de importante sunt proteinele pentru corp.

Puțină chimie

Pentru a înțelege mai bine structura și funcția proteinelor, este necesară chiar și o cantitate mică de cunoștințe chimice.

S-ar putea să vă intereseze și aceste articole:

Corpul produce proteine din aminoacizi. Este un fapt interesant că, în ciuda numărului mare de proteine, 20 de aminoacizi diferiți sunt deja suficienți pentru producerea lor. Aminoacizii sunt legați în diferite numere și secvențe (secvența de aminoacizi) în timpul sintezei proteinelor. Macromoleculele care sunt formate din 200 de aminoacizi se numesc peptide, în timp ce proteinele care sunt mai mult de o sută de aminoacizi se numesc proteine. Atât peptidele, cât și proteinele sunt proteine.

Fiecare aminoacid este format din aceleași două elemente centrale constante: o grupare amino care conține azot și o grupă carboxil care conține carbon. Aceasta este completată de alte elemente, în principal oxigen și sulf. Datorită conținutului de azot și sulf al aminoacizilor, alimentele bogate în proteine sunt inundate cu ouă rânce. Sulful generat în timpul procesului și hidrogenul sulfurat și amoniacul care conțin azot sunt responsabile pentru miros.

Calea proteinelor din organism

Deoarece organismul nu poate stoca o mulțime de proteine, este necesară suplimentarea zilnică: trebuie să luăm între 0,8 și 1 gram de proteine pe kilogram de greutate corporală în fiecare zi. Mai mult, aportul zilnic nu trebuie în niciun caz să fie mai mic de 0,4 grame pe kilogram de greutate corporală. Cu alte cuvinte, 13-15 la sută din aportul zilnic de energie ar trebui să provină din proteine.

Care este cantitatea de proteine?

O persoană de 70 de kilograme are nevoie de 55 până la 70 de grame de proteine pe zi. Următoarele alimente conțin în total 55 de grame de proteine.

Trei felii, aproximativ 20 de decograme boabe întregi
pâine de grâu (15 grame de proteine)
Două felii, aproximativ 7,5 decagrame, 30 la sută
brânză edami bogată în grăsimi (20 grame de proteine)
O porție, aproximativ 10 decograme de mazăre verde (25 de grame de proteine)
Pentru iubitorii de carne: aceeași cantitate (55 grame) de proteine într-o felie de 25 decagrame de picior de vită.

Valoarea biologică a proteinelor

Aceste macromolecule sunt obținute din alimente de origine animală și vegetală. Proteinele animale pot fi luate în primul rând cu carne, dar și cu lapte și produse lactate. Există multe proteine vegetale în leguminoasele uscate, fasolea, mazărea și linte. Proteinele animale (și proteina din soia) sunt în general mai valoroase decât omologii lor vegetali.

Valoarea biologică a proteinelor depinde de ce procent din cantitatea de proteine ingerate de alimente este încorporată în organism. De exemplu, dacă cele 50 de grame ingerate devin 50 de grame de proteine din corp, proteina este utilizată 100%.

Să vedem câteva exemple în acest sens!

Albus de ou: 100%
Carne și pește: aproximativ 85%
Proteine din lapte: aproximativ 75%
Cartofi: aproximativ 60%
Leguminoase: aproximativ 45%

Deci, dacă cineva dorește să-și acopere nevoile zilnice exclusiv din surse vegetale, trebuie să consume o cantitate relativ mare din ele, deoarece 100 de grame de alimente vegetale conțin un procent mai mic de proteine decât 100 de grame de carne sau pește. Vegetarienii trebuie să acorde o atenție specială acestui lucru. Pe de altă parte, proteina animală nu este pusă nici pe farfurie sub formă de pudră de proteină pură, ci sub formă de felie de carne de vită friptă, de exemplu, care conține, desigur, purine, colesterol și grăsimi. Cu toate acestea, acestea - în cantități mari - pot provoca probleme metabolice: de exemplu, se pot depune în articulații sub formă de acid uric, pot forma plăci în vasele de sânge, tampoane de grăsime pe șolduri.

De ce avem nevoie de proteine?

Proteinele din alimente furnizează organismului aminoacizii de care are nevoie pentru a-și construi propriile proteine. Deși corpul uman este capabil să producă o cantitate limitată de proteine din glucoză, necesită multă energie, care lipsește apoi în altă parte. În plus, există 9 așa-numiți aminoacizi esențiali pe care organismul nu îi poate produce, ceea ce înseamnă că poate fi obținut doar din surse externe.

În primul rând, să ne uităm exact la ce sunt proteinele identice cu corpul!

Materiale de construcții: elementele constitutive și ingredientele oaselor, mușchilor, ligamentelor și țesutului conjunctiv. Colagenul și cheratina exemplifică rezistența și elasticitatea pielii, părului și unghiilor.
„Apărători”: de exemplu, un anticorp numit imunoglobulină protejează organismul împotriva virusurilor și bacteriilor care cauzează boala. .
Biocatalizatori: Proteinele enzimatice sunt implicate în procesele metabolice vitale.
Mediatori sau hormoni: insulina și glucagonul, de exemplu, sunt mediatori importanți ai metabolismului glucidic, în timp ce eritropoietina renală este esențială pentru producerea de celule roșii din sânge. Hormonul paratiroidian și calcitonina joacă un rol de reglare în homeostazia calciului.
Mijloace de transport: Proteinele din sânge transportă hormoni, vitamine și medicamente. Hemoglobina, care conferă sângelui culoarea roșie, este de asemenea formată în mare parte din lanțuri proteice (globine). Acest lucru furnizează oxigen vital din plămâni către celule și organe.
"Adezivi„: Coagularea sângelui se datorează proteinelor care se lipesc unele de altele, astfel încât peretele vasului se închide la locul leziunilor sângerante.
Depozite de energie: organismul este capabil să producă glucoză din anumiți aminoacizi în caz de deficit. Reversul este adevărat și: dacă consumi suficienți carbohidrați, corpul tău poate produce aminoacizi din care poți construi ulterior proteine importante.

Proteina din lapte este cu adevărat nesănătoasă?

Deși viziunea de mai sus este destul de răspândită, realitatea este că proteinele din lapte nu sunt nesănătoase și nu sunt greu de digerat. Mai degrabă, este adevărat opusul: toți aminoacizii esențiali găsiți în lapte și produse lactate sunt, în plus, și fac mai ușoară descompunerea proteinelor vegetale.

Cu toate acestea, sensibilitatea la proteine din lapte și lactoză este adesea confundată. Dacă intestinele nu au enzima necesară pentru descompunerea lactozei (dizaharida din lapte), lactaza, celulele nu pot absorbi zahărul din lapte, ceea ce duce la dureri de stomac și diaree.

Ce se întâmplă cu proteinele?

Proteinele nu pot fi preluate neschimbate de organism, astfel încât sistemul digestiv le descompune în constituenții lor, adică aminoacizi.

Defalcarea începe în stomac. Sucul gastric produs de mucoasa stomacului conține acid clorhidric și o enzimă degradatoare de proteine numită pepsină. Acidul slăbește proteina, adică descompune structura tridimensională astfel încât pepsina să poată rupe lanțurile proteice lungi - acum bidimensionale - în secțiuni mai scurte. Acestea declanșează apoi o producție suplimentară de suc gastric și trimit o notificare către intestinul subțire prin mediatori că proteinele vin în curând.

astfel, este deja clar de ce vitamina C (cum ar fi sucul de lămâie picurat pe pește) facilitează digestia alimentelor bogate în proteine: lichidul acid preia parțial activitatea acidului din stomac.

Mâncarea astfel digerată este luată din stomac ca recipient la intervale regulate se transmite în doze mai mici la intestinul subțire, unde „pancreasul” produs de pancreas se diluează și neutralizează acidul stomacal.

Aminoacizi esențiali

Când mâncați carne roșie slabă, precum friptură de vită, carne de porc sau miel, toți aminoacizii esențiali sunt disponibili organismului în același timp. Vegetarienii ar trebui să acorde o atenție sporită aportului de aminoacizi esențiali: izoleucina și leucina includ semințe oleaginoase și avocado, lizină din soia, metionină din hrean și usturoi, fenilalanină din mere, treonină din legume cu frunze verzi, triptofan și valină din roșii și spanac.

Două enzime, de asemenea din pancreas, tripsina și chimotripsina, descompun în continuare lanțurile până când se descompun în cele mai mici blocuri de construcție, aminoacizii. Acestea sunt absorbite din intestin și apoi în sânge. Întregul proces durează aproximativ trei până la patru ore - puțin mai mult pentru proteinele vegetale decât pentru proteinele animale.

Următoarea - până acum ultima - stație este ficatul. Aici începe un proces în direcția opusă defalcării în stomac și intestin: aminoacizii sunt construiți în proteine ale corpului. Astfel, 90% din proteinele plasmatice se formează în ficat.

Din unii aminoacizi, ficatul formează și alți compuși care conțin azot, și anume purinele, care sunt componente ale acizilor nucleici. Ficatul poate produce și glucoză din anumiți aminoacizi, dacă este necesar. Substanțele nou create se deplasează apoi în fluxul sanguin acolo unde sunt necesare.

Unii dintre aminoacizii nu sunt încorporați în proteine, ci sunt depozitați, în principal în mușchi, unde sunt disponibili în cazul unei cereri bruște. Acest lucru poate fi necesar, de exemplu, în caz de efort brusc sau de urgență neașteptată. Deși aceasta este o cantitate mică în raport cu conținutul total de proteine din organism (aproximativ 150 de grame), avantajul său imens este că, în comparație cu proteinele dietetice, nu trebuie descompus, adică este ușor disponibil.

Lanțuri de proteine în 3D

În corpul uman, majoritatea proteinelor sunt formate din 100 până la 500 de aminoacizi diferiți. Nu numai ordinea aminoacizilor, ci și dispunerea spațială a lanțurilor este importantă pentru ca aceștia să își poată îndeplini corect funcțiile biologice - de exemplu, să servească drept element de construcție, să ajute la apărare sau să acționeze ca un mesager. Nu contează, de exemplu, dacă sunt răsucite într-o spirală sau formează munți și văi.

[caption align = "aligncenter" width = "700"] Lanț proteic în 3D [/ caption] Structura tridimensională a unui lanț bidimensional de aminoacizi consecutivi este cea mai asemănătoare cu o minge de bumbac. În cazul în care „scară” se descompune, proteina nu va mai putea să-și joace rolul. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în timpul încălzirii. Procesul poate fi bine urmărit dacă un ou este bătut în apă clocotită: în acest caz, proteina precipită. Acest fenomen este folosit și în dezinfecție și sterilizare, deoarece proteina din bacterii și viruși este descompusă de căldură.

Proteinele din corpul uman se pot descompune încă de la 40-42 de grade Celsius. Acesta este motivul pentru care trebuie atenuată febra mare. Din același motiv, articolele de îmbrăcăminte din lână, care nu sunt altceva decât păr de animale, adică proteine, nu trebuie spălate în apă fierbinte. Căldura va denatura proteina, mai simplu spus: puloverul va fi simțit și înțepător.

Soarta proteinelor

Nu numai că există o producție constantă de proteine în ficat, dar este, de asemenea, defalcat. Dacă, între timp, se pot forma mai mulți aminoacizi decât sunt absolut necesari în acel moment pentru sinteza proteinelor sau producerea altor compuși, excesul trebuie eliminat. Acest lucru este posibil dacă excesul părăsește corpul sub formă de uree. În timpul așa-numitului ciclu de uree, ficatul se asigură că conținutul de azot al aminoacizilor sub formă de uree este excretat în urină și eliminat din organism.

Cunoscând ultima etapă a metabolismului proteinelor, acum este de înțeles și de ce se produce otrăvirea cu amoniac în bolile hepatice. Celulele hepatice bolnave sunt incapabile să producă suficientă uree, astfel încât azotul eliberat de aminoacizi intră în sânge sub formă de amoniac și otrăvește corpul.

De asemenea, a costat foarte mult?

Ce se întâmplă atunci când corpul primește mai multe proteine decât are nevoie pentru a construi proteine pentru corp, pentru a produce glucoză sau pentru a umple magazinele? Ei bine, cercetătorii spun că aportul excesiv nu este considerat dăunător la persoanele sănătoase. Apropo, acesta nu este un fenomen atât de rar astăzi: în Ungaria, de exemplu, populația consumă aproximativ 1,4 grame de proteine pe kilogram de greutate corporală pe zi, ceea ce este semnificativ mai mare decât cantitatea necesară. În orice caz, nu doare dacă rinichii primesc ajutor pentru a goli ureea formată corespunzător. Mai presus de toate, aceasta înseamnă înlocuirea abundentă a lichidului. Merită respectată regula de bază conform căreia 100 de grame de proteine trebuie „clătite” cu 700 de mililitri de lichid.

Persoanele cu anumite probleme ale rinichilor și ficatului nu ar trebui să mănânce mai multe proteine decât ar trebui, astfel încât producția și excreția ureei să nu pună prea multă presiune pe corpul lor.

Enzime catalizatoare

Enzimele constau în principal sau în totalitate din proteine. Ele sunt, de asemenea, numite biocatalizatori, deoarece, la fel ca catalizatorii chimici, facilitează anumite reacții care nu ar avea loc deloc sau doar foarte încet fără ele. Fără amilază, de exemplu, amidonul alimentar nu ar putea să se descompună. Enzimele în sine nu participă la reacție, deci pot fi utilizate din nou și din nou sub formă nemodificată. Acest lucru poate fi numit chiar reciclare perfectă.