Основните функции на протеините в клетката

Хипогликемията

Поради сложността, разнообразието от форми и състав, протеините играят важна роля в живота на клетката и организма като цяло.

Протеинът е единичен полипептид или агрегат от няколко полипептида, който изпълнява биологична функция.

Полипептидът е химическо понятие. Протеинът е биологично понятие.

В биологията функциите на протеините могат да бъдат разделени на следните видове:

1. Конструктивна функция

Протеините участват във формирането на клетъчни и извънклетъчни структури. Например:

кератин - състои се от коса, нокти, пера, копита
колаген - основният компонент на хрущяла и сухожилията;
еластин (лигаменти);
протеини на клетъчната мембрана (главно гликопротеини)

2. Транспортна функция

Някои протеини са в състояние да прикачат различни вещества и да ги прехвърлят в различни тъкани и органи на тялото, от едно място в клетката на друго. Например:

липопротеини - отговорни за пренасянето на мазнини.
хемоглобин - кислороден транспорт, кръвен протеин хемоглобинът свързва кислород и го транспортира от белите дробове до всички тъкани и органи и от тях пренася въглероден диоксид в белите дробове;
хаптоглобин - транспорт на хема),
трансферрин - транспорт на желязо.

Протеините транспортират катиони на калций, магнезий, желязо, мед и други йони в кръвта.

Съставът на клетъчните мембрани включва специални протеини, които осигуряват активен и строго селективен пренос на определени вещества и йони от клетката във външната среда и обратно. Протеини - Na +, K + -ATPase (антинасочен трансмембранен трансфер на натриеви и калиеви йони), Ca 2+ -ATPase (изпомпване на калциеви йони от клетката), преносители на глюкоза транспортират вещества през мембраните.

3. Регулаторна функция

Голяма група телесни протеини участва в регулирането на метаболитните процеси. Хормоните с протеинова природа участват в регулирането на метаболитните процеси. Например:

хормонът инсулин регулира нивата на кръвната захар, насърчава синтеза на гликоген.

4. Защитна функция

В отговор на проникването на чужди протеини или микроорганизми (антигени) в организма се образуват специални протеини - антитела, които могат да ги свържат и неутрализират..
Фибринът, образуван от фибриноген, помага за спиране на кървенето.

5. Функция на двигателя

Контрактилните протеини актин и миозин осигуряват свиване на мускулите при многоклетъчните животни, движението на листата в растенията, трептенето на ресничките в протозоите и др..

6. Сигнална функция

Протеиновите молекули (рецептори) са вградени в повърхностната мембрана на клетката, които могат да променят своята третична структура в отговор на факторите на околната среда, като по този начин получават сигнали от околната среда и предават команди на клетката.

7. Функция за съхранение

При животните протеините обикновено не се съхраняват, с изключение на яйчен албумин, млечен казеин. При животни и хора с продължително гладуване се използват мускулни протеини, епителни тъкани и черен дроб..
Но благодарение на протеините в организма някои вещества могат да се съхраняват в резерв, например по време на разграждането на хемоглобина желязото не се отстранява от тялото, а остава, образувайки комплекс с протеинов феритин.

8. Енергийна функция

С разграждането на 1 g протеин до крайни продукти се освобождават 17,6 kJ. Първо протеините се разграждат до аминокиселини, а след това до крайните продукти - вода, въглероден диоксид и амоняк. Протеините обаче се използват като енергиен източник само когато се използват други източници (въглехидрати и мазнини) (според един биохимик: използването на протеини за енергия е същото като изгарянето на печката в доларови сметки).

9. Каталитична (ензимна) функция

Една от най-важните функции на протеините. Предоставя се от протеини - ензими, които ускоряват биохимичните реакции, протичащи в клетките.

Ензимите, или ензимите, са специален клас протеини, които са биологични катализатори. Благодарение на ензимите, биохимичните реакции протичат с огромна скорост. Веществото, върху което ензимът упражнява своето действие, се нарича субстрат.

Ензимите могат да бъдат разделени на две групи:

Простите ензими са прости протеини, т.е. се състоят само от аминокиселини.
Сложните ензими са сложни протеини, т.е. В допълнение към протеиновата част, те включват непротеинова група - кофактор. Някои ензими имат витамини като кофактори.

10. Функция антифриз

Плазмата на някои живи организми съдържа протеини, които предотвратяват замръзването й при ниски температури.

11. Хранителна (резервна) функция.

Тази функция се изпълнява от така наречените резервни протеини, които са хранителни източници за плода, например яйчни протеини (овалбумини). Основният млечен протеин (казеин) също има основно хранителна функция. Редица други протеини се използват в организма като източник на аминокиселини, които от своя страна са предшественици на биологично активни вещества, които регулират метаболитните процеси..

Решете задачи и опции в биологията с отговори

„Протеини: химичен състав, свойства и значение за човешкото тяло“

„Протеини: химичен състав, свойства

и значение за човешкото тяло “

Ученик от 8 клас

GBOU OSH поз. Averyanovsky

Ръководител: Величкина А.А..

Протеините са основната структурна единица на клетките. Това са полимери, чиито мономери са аминокиселини. Съставът на протеините включва 20 вида аминокиселини. Всяка аминокиселина съдържа амино група (-NH), карбоксилна група (-COOH) и радикал (R). Структурата на радикалите е различна за различните аминокиселини. Комбинацията на аминокиселини в протеинова молекула възниква поради образуването на пептидна връзка: амино групата на една аминокиселина се комбинира с карбоксилната група на друга аминокиселина.

Всеки протеин има своя собствена форма..

Протеините, състоящи се от няколко аминокиселини, се наричат пептид. Различават се първични, вторични, третични и четвъртични структури на протеини. Първичната структура на протеина се определя от последователността на аминокиселините във полипептидната верига. Редът на редуване на аминокиселини в дадена протеинова молекула определя неговите специални физикохимични, биологични свойства.

Вторичната структура е протеинова нишка, усукана в спирала. Водородните връзки възникват между карбоксилни групи на една намотка от спиралата и аминогрупи от друга, което, когато техният брой е голям, осигурява формирането на силна структура.

Третичната структура е заплетена или кълбовидна, в която спираловидни намотки. Той се образува в резултат на взаимодействието на различни остатъци от аминокиселини

Кватернерната структура е характерна за сложните протеини. Няколко глобули се комбинират заедно и се държат благодарение на йонни, водородни и други връзки. Протеинов хемоглобин - се състои от четири глобули, всяка от които е свързана с хема, съдържащ желязо.

Връзките, поддържащи пространствената структура на протеина, се разрушават доста лесно. От детството знаем, че при варенето на яйцата прозрачният яйчен белтък се превръща в еластична бяла маса, а млякото се сгъстява по време на киселото. Това се случва поради разрушаването на пространствената структура на протеините от албумин в яйчния протеин и казеина.Този процес се нарича денатурация. Денатурацията на протеина е унищожаването на силите (връзките), които стабилизират кватернерните, третичните и вторичните структури, което води до дезориентация на конфигурацията на протеиновата молекула и придружено от промяна в разтворимостта, вискозитета, химическата активност, естеството на дисперсията на рентгенови лъчи, намаляване или пълна загуба на биологична функция. В нашия пример, в първия случай денатурацията се причинява от нагряване, а във втория - значително повишаване на киселинността (в резултат на активността на бактериите, живеещи в млякото). Когато се денатурира, протеинът губи способността си да изпълнява присъщите си функции в организма. Денатурираните протеини се усвояват по-лесно от организма, така че една от целите на топлинната обработка на храните е денатурирането на протеини. Има физически (температура, налягане, механични въздействия, ултразвуково и йонизиращо лъчение) и химични (тежки метали, киселини, алкали, органични разтворители, алкалоиди) фактори, които причиняват денатурация. Обратният процес е ренатурация, тоест възстановяване на физикохимичните и биологичните свойства на протеина. Понякога за това е достатъчно да премахнете обекта за денатуриране. Ренатурирането не е възможно, ако е засегната първичната структура. В природата почти нищо не се случва случайно. Ако протеинът е придобил определена форма в пространството, това трябва да послужи за постигането на някаква цел. Всъщност само протеин с "правилна" пространствена структура може да притежава определени свойства, тоест да изпълнява функциите в тялото, които са му предписани. И той го прави с помощта на всички същите R-групи аминокиселини. Оказва се, че страничните вериги не само поддържат „правилната“ форма на протеиновата молекула в космоса. R-групите могат да свързват други органични и неорганични молекули, да участват в химични реакции, действайки например като катализатор.

Функциите на протеините в организма

Протеините са важни компоненти на всички живи организми, те участват в живота на клетката.

Ензимите са протеини, които катализират различни реакции. Те помагат за разграждането на сложни молекули при тяхното образуване. Една от най-важните функции на протеините. Тя се осигурява от протеини - ензими, които ускоряват биохимичните реакции, които протичат в клетките. Например, рибулозата бисфосфат карбоксилаза катализира фиксирането на СО2 по време на фотосинтезата. Протеините с пластмасова функция са незаменим строителен материал. Една от най-важните функции на протеиновите молекули е пластмасата. Всички клетъчни мембрани съдържат протеин, ролята на който е разнообразна. Количеството протеин в мембраните е повече от половината от масата Протеините са част от клетъчните структури, са структурни компоненти на биологичните мембрани и много вътреклетъчни органоиди.

Енергийна функция. Протеините могат да служат като източник на енергия за клетката. При липса на въглехидрати или мазнини молекулите на аминокиселините се окисляват. Когато се разцепва 1 g протеин, се освобождава 17,6 kJ енергия.

Транспортна функция Имайки различни функционални групи и сложната структура на макромолекулата, протеините свързват и пренасят много съединения в кръвния поток. Това е хемоглобин, който пренася кислород от белите дробове до клетките. В мускулите този транспортен протеин, миоглобин, поема тази функция..

Тази функция се изпълнява от така наречените резервни протеини, които са хранителни източници за развитието на плода, например яйчни протеини (овалбумини). Основният млечен протеин (казеин) също има основно хранителна функция. Редица други протеини безспорно се използват в организма като източник на аминокиселини, които от своя страна са предшественици на биологично активни вещества, които регулират метаболитните процеси. Резервните протеини включват феритин - желязо, овалбумин - яйчен протеин, казеин - млечен протеин, зеин - протеин от царевично семе. При животните протеините обикновено не се съхраняват, с изключение на яйчен албумин, млечен казеин. Но благодарение на протеините в организма някои вещества могат да се съхраняват в резерв, например по време на разграждането на хемоглобина желязото не се отстранява от тялото, а остава, образувайки комплекс с протеинов феритин.

Хормоните с протеинова природа участват в регулирането на метаболитните процеси. Например, хормонът инсулин регулира нивото на глюкозата в кръвта, насърчава синтеза на гликоген, увеличава образуването на мазнини от въглехидрати.

Контрактилните протеини актин и миозин осигуряват свиване на мускулите при многоклетъчните животни..

С разграждането на 1 g протеин до крайни продукти се освобождават 17,6 kJ. Първо протеините се разграждат до аминокиселини, а след това до крайните продукти - вода, въглероден диоксид и амоняк. Протеините обаче се използват като енергиен източник само когато се използват други източници (въглехидрати и мазнини)..

Протеиновите молекули са вградени в повърхностната мембрана на клетката, които могат да променят своята третична структура в отговор на факторите на околната среда, като по този начин получават сигнали от околната среда и предават команди към клетката.

В отговор на проникването на чужди протеини или микроорганизми (антигени) в организма се образуват специални протеини - антитела, които могат да ги свързват и неутрализират. Фибринът, образуван от фибриноген, помага за спиране на кървенето.

Значението на протеините в храненето

Протеинът е основен компонент на храната. Проблемът с хранителните протеини е много остър. Според Международната организация за храна и селско стопанство към ООН повече от половината от човечеството не получава необходимото количество протеини с храната. Липсата на протеини в храната причинява тежки заболявания

Списъкът на продуктите, които осигуряват необходимото

Ролята и функциите на протеините в човешкото тяло

Протеините са най-важният клас органични вещества, от които човек се състои, постоянно се нуждае от тях.

Ролята на протеините в организма

Огромното значение на протеините за организма се дължи на техните функции..

Пластмаса Човешките тъкани са изградени от протеини. Средно протеините заемат 45% от масата на твърдите вещества в цялото тяло. Максималното съдържание се открива в мускулите. Той достига 34,7% от общото количество протеин в организма. Съдържанието на кост е 18,7% от общата концентрация. Кожата съдържа 11,5% протеинови вещества. Останалите протеини се намират в зъбите, мозъка и нервната тъкан, черния дроб, далака, сърцето, бъбреците. Структурната и пластичната роля на протеините в организма може да се реализира с постоянното снабдяване с качествена храна.

Енергия. Окислявайки се в човешкото тяло, протеините доставят енергия в количество 4 kcal от 1 g. Това е важен компонент в общия енергиен баланс..

Каталитичен. По време на жизненоважна дейност в човешкото тяло, стотици биохимични процеси протичат едновременно. Това става възможно само поради ензимно ускорение. Моделирането на подобни реакции извън живите системи би изисквало голямо количество време, измерено в часове, седмици. Всички ензими са направени от протеини. Активността на биологичните катализатори не е възможна без протеинови вещества.

Регулиране. Всички процеси в човешкото тяло се регулират от специфични вещества - хормони, които се образуват в ендокринните жлези. Химическата природа на хормоните е различна. Много хормони са протеини, например инсулин, някои хормони на хипофизата. Недостатъчният прием на протеинови вещества в организма може да провокира хормонални промени.

Транспорта. Носителите протеини доставят разнообразни молекули по цялото тяло. Например, хемоглобинът доставя кислород на всички органи, улавяйки го в повърхностните слоеве на белодробната тъкан, освобождавайки го на мястото на доставка.

Защитен. Доказва се с протеини като интерферон, глобулини. Механизмите за защита се прилагат по различен начин. Например, имуноглобулините, като антитела, свързват чужди патогени с неактивни комплекси. Интерферонът нива способността на вирусите да се възпроизвеждат. Протеините от биологични катализатори - лизозими, разграждат клетките на бактериите. Защитната физиологична роля на протеина дава възможност на човек да живее заобиколен от патогенни „съседи“.

Буферна стая. В течните системи на човека, по-специално в кръвта, за нормалното функциониране на организма трябва да се поддържа постоянна киселинност на средата. С промените си поради различни фактори буферните протеини могат да възстановят постоянен състав. Хемоглобинът има особено изразена буферна способност..

Рецептор. Малко хора мислят за работата на сложна система за пренос на информация в човешкото тяло. Необходимите участници в този процес са протеиновите рецептори. Ролята на рецептора на протеин в клетката се свежда до задействане на верига от биохимични трансформации, в резултат на което ние реагираме на сигнали. Например, за да издърпаме ръката си от горещ обект, протеиновите рецептори трябва да работят. Ако функционирането им е нарушено, нормалната дейност на организма става невъзможна. Ретината възприема цветни оптични вълни, включващи също протеинов рецептор, наречен родопсин.

Представените основни функции на протеините илюстрират значението на този клас вещества за осигуряване на нормален човешки живот..

През 19 век учените заявяват:

протеиновите тела са уникални, са същността на живота;
е необходим постоянен метаболизъм между живите същества и околната среда.

Тези разпоредби остават непроменени и до днес..

Основният състав на протеините

Огромните молекулни единици на обикновен протеин, наречен протеин, са образувани от химически свързани малки блокове - аминокиселини с еднакви и различни фрагменти. Такива структурни състави се наричат хетерополимери. Само 20 представители от класа на аминокиселините винаги се намират в естествените протеини. Основният състав на протеините се характеризира със задължителното присъствие на въглерод - С, азот - N, водород - Н, кислород - О. Сярата - S. В сложните протеини, наречени протеини, в допълнение към аминокиселинните остатъци се съдържат и други вещества. Съответно те могат да съдържат фосфор - P, мед - Cu, желязо - Fe, йод - I, селен - Se.

Аминокарбоксилните киселини на естествените протеини се класифицират по химична структура и биологично значение. Химическата класификация е важна за химиците, биологичната - за всички.

В човешкото тяло винаги има два потока на трансформации:

разпадането, окисляването, изхвърлянето на хранителни продукти;
биологичен синтез на нови основни вещества.

12 аминокиселини, които винаги се намират в естествените протеини, могат да бъдат създадени чрез биологичен синтез на човешкото тяло. Те се наричат взаимозаменяеми..

8 аминокиселини никога не се синтезират в човек. Те са незаменими, трябва да се дават редовно с храна..

Според наличието на незаменими аминокарбоксилни киселини, протеините се разделят на два класа.

Пълните протеини имат всички аминокиселини, необходими на човешкото тяло. Необходимият набор от незаменими аминокиселини съдържа протеини от извара, млечни продукти, домашни птици, месо от говеда, морска и сладководна риба, яйца.

При дефектните протеини може да липсват една или повече важни киселини. Те включват растителни протеини.

За да оцени качеството на хранителните протеини, световната медицинска общност ги сравнява с „идеалния“ протеин, който има строго проверени пропорции на основни и основни незаменими аминокиселини. В природата идеален протеин не съществува. Толкова близки до него като животински протеини. Растителните протеини често не са достатъчни за нормативната концентрация на една или повече аминокиселини. Ако се добави липсващото вещество, протеинът ще стане пълноценен.

Основните източници на протеини от растителен и животински произход

В националната научна общност, ангажирана с цялостно изследване на химията на храните, се откроява група професори А. П. Нечаев, неговите колеги и студенти. Екипът извърши определянето на протеиновото съдържание в основните хранителни продукти, предлагани на руския пазар.

Важно! Идентифицираните цифри информират за съдържанието на протеин в 100 g от продукта, освободен от неядливата част.

Съдържание на протеини в растителните храни

Най-голямо количество протеин се намира в соята, тиквените семки и фъстъците (34,9 - 26,3 г).
Стойности от 20 до 30 гр. Се намират в грах, боб, шам-фъстък, слънчогледови семки.
Бадемите, кашуто, лешниците се характеризират с числа от 15 до 20 gr.
Орехите, макароните, повечето зърнени храни (с изключение на ориз, царевична каша) съдържат от 10 до 15 грама протеин на 100 грама продукт.
Оризът, царевичната каша, хлябът, чесънът, сушените кайсии попадат в границите от 5 до 10 gr.
В 100 г зеле, гъби, картофи, сини сливи, някои сортове цвекло съдържанието на протеини е от 2 до 5 gr.
Стафидите, репичките, морковите, сладките чушки имат малко протеин, показателите им не надвишават 2 gr.

Ако не сте успели да намерите растителен обект тук, концентрацията на протеин в него е твърде ниска или изобщо я няма. Например в плодовите сокове има много малко протеини, в естествените растителни масла - изобщо..

Съдържание на протеини в животински продукти

Максималната концентрация на протеин е установена в рибена сърна, твърди и преработени сирена, заешко месо (от 21.1 до 28.9 g).
Голям брой продукти съдържат от 15 до 10 грама протеин. Това е птица, морска риба (с изключение на мойва), едър рогат добитък, скариди, калмари, извара, фета, сладководна риба.
Капелин, пилешко яйце, свинско месо съдържат 12,7 до 15 грама протеин на 100 грама продукт.
Киселото мляко, изварата се характеризират с числата 5 - 7,1 g.
Мляко, кефир, ферментирало печено мляко, заквасена сметана, сметана съдържат от 2,8 до 3 грама протеин.

Информацията за основните източници на протеини от растителен и животински произход в продукти, подложени на многоетапна технологична обработка (яхния, колбаси, шунка, колбаси) не представлява интерес. Те не се препоръчват за редовно здравословно хранене. Краткосрочната употреба на такива продукти не е значителна.

Ролята на протеина в храненето

В резултат на метаболитните процеси в организма постоянно се образуват нови протеинови молекули, вместо старите. Скоростта на синтеза в различните органи не е еднаква. Хормоновите протеини, например инсулинът, се възстановяват (ресинтезират) много бързо, за часове, минути. Протеините на черния дроб, чревните лигавици се регенерират за 10 дни. Протеиновите молекули на мозъка, мускулите и съединителната тъкан се възстановяват най-дълго, регенеративният синтез (ресинтез) може да продължи до шест месеца.

Процесът на използване и синтез се характеризира с азотен баланс.

При формиран човек с пълно здраве азотният баланс е нулев. В този случай общата маса на азот, доставян с протеини по време на хранене, е равна на масата, екскретирана с продукти на разпад.
Младите организми се развиват бързо. Азотният баланс е положителен. Протеинът идва в много, по-малко се отделя.
При стареене, болни хора, азотният баланс е отрицателен. Азотната маса, отделена с метаболитни продукти, е по-голяма от получената по време на приема на храна.

Ролята на протеина в храненето е да осигури на човека необходимото количество аминокиселинни компоненти, подходящи за участие в биохимичните процеси на организма.

За да осигурите нормален метаболизъм, важно е да знаете колко протеин трябва да консумира на ден.

Домашните и американските физиолози препоръчват да се яде 0,8 - 1 г протеин на 1 кг човешко тегло. Цифрите са доста осреднени. Размерът зависи от възрастта, естеството на работа, начина на живот на човек. Средно препоръчват да се консумира от 60 грама до 100 грама протеин на ден. За мъже, занимаващи се с физическа работа, нормата може да бъде увеличена до 120 грама на ден. За тези, които са подложени на операция, инфекциозни заболявания, нормата също се увеличава до 140 грама на ден. Диабетиците са препоръчителни диети с високо съдържание на протеинови продукти, които могат да достигнат 140 г на ден. Хората с метаболитни нарушения, склонност към подагра, трябва да консумират значително по-малко протеин. Нормата за тях е 20 - 40 грама на ден.

За хората, занимаващи се с активни спортове, които увеличават мускулната маса, нормата се увеличава значително, може да достигне 1,6-1,8 грама на 1 кг тегло на спортиста.

Важно! Препоръчително е трениращият да изясни отговора на въпроса - колко протеини трябва да се консумират на ден по време на тренировка. Специалистите разполагат с информация за енергийните разходи за всички видове тренировки, начините за поддържане на нормалното функциониране на тялото на спортиста.

За изпълнението на всички физиологични функции е важно не само наличието на незаменими аминокиселини в протеина, но и ефективността на тяхното усвояване. Протеиновите молекули имат различни нива на организация, разтворимост, степен на достъпност до храносмилателните ензими. 96% от млечните протеини, яйцата се разграждат ефективно. В месото, рибата 93-95% протеини се усвояват безопасно. Изключение правят протеините на кожата и косата. Продуктите, съдържащи растителни протеини, се усвояват с 60-80%. 80% протеини се абсорбират в зеленчуците, 70% в картофите, 62-86% в хляба.

Препоръчителната порция протеини от животински източници трябва да бъде 55% от общата протеинова маса.

Липсата на протеин в организма води до значителни промени в метаболизма. Такива патологии се наричат дистрофия, квашиоркор. За първи път е установено нарушение при жителите на дивите племена на Африка, характеризиращо се с отрицателен азотен баланс, нарушена чревна функция, мускулна атрофия и задържан растеж. Частичен дефицит на протеин може да възникне с подобни симптоми, които могат да бъдат леки за известно време. Особено опасна е липсата на протеини в организма на детето. Подобни хранителни разстройства могат да провокират физическа и интелектуална непълноценност на растящ човек.

Излишъкът от протеин в тялото претоварва отделителната система. Натоварването на бъбреците се увеличава. При съществуващи патологии в бъбречната тъкан процесът може да се влоши. Много е лошо, ако излишъкът от протеин в организма е придружен от липса на други ценни хранителни компоненти. В древни времена в страните от Азия е имало метод за екзекуция, при който осъденият е бил хранен само с месо. В резултат на това нарушителят умря от образуването на гниещи продукти в червата, след това отравяне..

Разумният подход за осигуряване на тялото на протеин гарантира ефективната работа на всички жизненоважни системи.

Протеини в храненето: роля за здравето, източници, норми

Протеинът или с други думи протеинът е строителен материал за клетките на нашето тяло и основа на храненето. Без него метаболитните процеси в организма са невъзможни. Не само благосъстоянието, но и дълголетието зависи от качеството на протеините в храната.

В тази статия ще ви кажем кои протеини във вашата диета трябва да се предпочитат, кои храни съдържат „правилните“ протеини и защо липсата им в организма е опасна..

Защо протеините в храненето са жизненоважни за организма

Протеинът е строителен материал за нашето тяло, така че набавянето му с храна е жизненоважна необходимост. Ще анализираме по-подробно.

Протеинът е сложно органично съединение. Състои се от верига от аминокиселини, които са само 20. Но във веригите на аминокиселините се комбинират по различни начини - оказва се, че има около сто хиляди различни протеини.

Само от протеините се изграждат клетки, тъкани и органи. Други им помагат да се възстановят и участват в химичните процеси. Но тялото произвежда само част от необходимите аминокиселини. Останалото получаваме с храна.

За какво са отговорни протеините в тялото

Химическите процеси се ускоряват - за това са отговорни протеините-ензими. В клетките на тялото има много химични реакции, включващи ензими.
Осигурявайте енергия - тя се отделя по време на разграждането на протеините по време на храносмилането.
Те доставят кислород до всяка клетка и въглероден диоксид обратно в белите дробове - протеинът на хемоглобина играе тази роля.
Като част от хормоните се регулират химичните процеси - участват инсулин, соматотропин, глюкагон.
Защита от бактерии, вируси - в отговор на инвазията на патогени, тялото произвежда имуноглобулини, по-просто антитела.
Осигурете химическа защита - свържете токсините. Например чернодробните ензими ги разграждат или превеждат в разтворима форма. Това ви позволява бързо да премахнете отровите от тялото..
Те образуват „рамка“ на клетката - придават й форма. Структурните протеини колаген и еластин са основата на съединителната тъкан. Кератинът формира коса, нокти.

Това са далеч от всички функции на протеините в организма. Но те ясно показват колко важни са протеините за живота и здравето..

Как протеините в храненето подобряват качеството на живот

Храни, богати на протеини, дълго време създават усещане за ситост - човек няма нужда постоянно да си похапва. Това ви позволява да контролирате теглото и да не качвате излишни килограми. Когато правите фитнес упражнения, висококачествените протеинови храни помагат на мускулите да растат по-бързо..

А протеините лекуват и подмладяват организма:

Шлаките, токсините и излишната течност отминават, а с тях подуване, обем и нездравословен тен.
Главата е ясна - човек мисли по-бързо и по-добре помни.
Кожа, коса и нокти в добро състояние - това е привлекателен външен вид.
Човекът винаги е "в добра форма" и в положително настроение.
Повишена стрес поносимост.

Каква е опасността от липса на протеини за организма

Ако тялото не получава никакви аминокиселини, метаболитните процеси започват да се провалят - това води до сериозни заболявания. Клетките на тялото раждат нездравословно потомство, така че човек остарява по-бързо.

Качеството на живот се влошава рязко:

Има склонност към депресия.
Тялото няма достатъчно енергия - настъпва хронична умора.
По-често гладът се проявява и тласка към вредни закуски, а това води до скокове на кръвната захар с всички последствия - сърдечни заболявания, диабет, наднормено тегло.
Умствената активност намалява.
Имунната система страда - човек често има настинка, ARVI.
Косата пада, ноктите се късат, кожата изсъхва и люспи.

Особено опасна е липсата на протеин за деца, юноши и бременни жени.

Какви храни съдържат протеин

Протеините се намират в продукти от животински и растителен произход. Всеки вид протеин е добър по свой начин и има свои собствени характеристики. Те трябва да се вземат предвид при подготовката на диетата..

Растителният протеин се усвоява по-дълго от животинския протеин. За да покриете дневната помощ, трябва да ядете много. Но по време на топлинна обработка тя не губи свойствата си.

Животинският протеин се усвоява бързо и ежедневният прием може да се получи от малко количество храна. Но такива храни често са мазни - което не е много полезно..

Диетолозите съветват да включат и двата вида протеин в менюто - така тялото ще получава пълен набор от аминокиселини.

Животински продукти

Животинските протеини в диетата могат да бъдат получени от месо, риба, морски дарове, млечни продукти, яйца.

1. Месо, домашни птици

Основният източник на протеин е месото..

Протеинът се усвоява най-лесно от птиче месо - пилето се счита за най-доброто. На второ място е постно говеждо месо. Свинското е за предпочитане пред постно - има повече протеин, отколкото мастна каша.

Протеините също са богати на карантии - черен дроб, бъбреци, сърце.

Диетолозите посочват "правилните" готвени, задушени, задушени или печени ястия. Не се препоръчва пържене на месо - в процеса на готвене се образуват вредни за организма трансмазнини.

2. Риба и морски дарове

Рибата е по-лека от месото. Добро решение за диети. Първото място в класацията на полезността заема сьомгата - в допълнение към здравословния протеин те съдържат омега-3 мастни киселини.

Морските дарове също са богати на протеини. Това включва също хайвер, рибено мляко.

3 яйца

Лесен за усвояване протеин плюс цяла килерче от витамини, минерали - това са яйцата в менюто ни. Това е добра алтернатива на месните ястия..

4. Заквасено мляко

Говорим за натурални млечни продукти без консерванти и други „добавки“ под формата на подобрители на аромата, оцветители, стабилизатори и др. Суроватъчен протеин - ценен компонент, който укрепва имунната система, осигурява усещане за ситост, подобрява състоянието на кожата, косата, зъбите.

Млечните продукти са в основата на много диети. Сред тях извара, ферментирало мляко, кефир, натурално кисело мляко. Те се абсорбират моментално и носят същите ползи за организма като протеините от месо, риба.

Най-много суроватъчен протеин в сирене, суроватка и извара с ниско съдържание на мазнини.

Растителни протеинови продукти

Протеинът се намира в много растителни храни, включително зеленчуци. Това е основният източник на протеини за вегетарианците и тези, които са на диета. Но диетолозите препоръчват протеинови храни на растителна основа за тези, които ядат месо..

1. Ядки, семена

Много растителен протеин съдържа семена и ядки. Те включват коноп, слънчоглед, лен, тиква, сусамово семе и различни ядки - бадеми, лешници, кашу, фъстъци, шам-фъстък, бразилски и орехи.

2. Бобови растения, зърнени храни, зърнени храни

Богатите източници на растителни протеини включват бобови растения: боб, зелен грах, нахут и леща. Това е пълна алтернатива на животинските продукти..

Зърната ви позволяват бързо да компенсирате липсата на протеин. Освен това те съдържат полиненаситени мастни киселини, които подобряват метаболизма. И богата на фибри - нормализира храносмилателната система.

Всички тези продукти се използват широко в вегетарианската и диетичната кухня..

3. Зеленчуци

Зеленчуците имат много по-малко протеини от бобовите растения и семената. Но най-"съдържащи протеин" са: зеле, чушка, цвекло, спанак, аспержи, моркови, домати, краставици, магданоз.

4. Плодове и плодове

Малко количество растителен протеин се намира в много плодове и горски плодове - смокини, банани, кайсии, круши, ябълки, череши, череши, ягоди, сливи, касис, морски зърнастец и др..

5. Други източници на растителни протеини

Списък на източниците на растителни протеини се допълва от какао на прах, гъби, морски водорасли - особено спирулина, която се произвежда като биологично активна хранителна добавка. В допълнение към протеина, той съдържа йод и много полезни минерали..

Колко протеин се изисква от организма на ден

Организмът на възрастен човек се нуждае от поне 0,8 г висококачествен протеин на килограм тегло на ден. Това означава, че с тегло от 75 кг, трябва да хапвате поне 60 г протеини дневно. И по-добре - повече.

Протеини в храненето: роля за здравето, източници, норми
Снимка: Depositphotos

Някои категории хора се нуждаят от увеличен дневен прием на протеини. Те включват:

Кърмещи майки. За да се произвежда нормално млякото, протеинът в диетата им трябва да бъде с 20 г повече, отколкото по време на бременност.
Възрастните хора трябва да получават 1-1,5 г протеин на килограм тегло дневно..

Всички протеини добри ли са за вашата диета?

Не всички протеинови продукти са от полза за организма. Всичко е за консерванти и добавки, които се използват за подобряване на вкуса и миризмата. Поради тях месните продукти не са просто нерентабилни, а дори вредни.

Тази категория включва преработени месни продукти - колбаси, пушени деликатеси, колбаси, пасти. Те съдържат огромен брой „добавки“, които провокират всякакви заболявания - от мигрена до високо кръвно налягане.

Друга група вредни продукти са месните и рибните полуфабрикати. В допълнение към подобрителите на вкуса, те добавят и реагенти, които задържат влагата.

Как да увеличите количеството на здравословния протеин в диетата

За да ядете колкото се може повече здравословни протеини, коригирайте диетата си: заменете преработените въглехидратни храни с протеини.

Например, закусете не с чипс и бисквити, а ядки и сушени плодове. Вместо сладкиши и сладкиши, яжте гръцко кисело мляко с горски плодове или резенчета пресни плодове. Заменете пицата с бъркани яйца или печена риба.

Количеството протеин в готовото ястие зависи от метода на обработка на месо. Най-добре варени, задушени или печени.

Организмът усвоява напълно 30-35 г протеин в едно хранене. Следователно 5-6 хранения на ден на малки порции са по-ефективни от класическите три хранения на ден.

Чаша кисело мляко половин час или час преди лягане ще увеличи количеството на здравословния протеин във вашата диета.

Неща, които трябва да запомните, когато използвате протеин

Основното е да спазвате мярката, особено ако всичко не е в ред със здравето. Протеинът трябва да се използва с повишено внимание при някои заболявания:

Чернодробна и бъбречна недостатъчност.
Заболявания на храносмилателната система - язва, гастрит, дисбиоза.

Протеиновите диети с такава диагноза са противопоказани. Но дори и при нормална диета, трябва да се консултирате с лекар, за да не влошите състоянието.

резюмирам

Протеинът в храненето е необходим - той е строителен материал за клетките и тъканите, катализатор за химични и метаболитни процеси в организма, защитник срещу инфекция. Протеините имат много жизненоважни функции. Следователно, дефицитът на протеин веднага ще се отрази на здравето, външния вид и качеството на живот.

Протеините се намират в животински и растителни продукти. И двете са важни, защото са източници на различни видове аминокиселини - някои от тях не се произвеждат от нашето тяло. Затова на ден трябва да ядете предписания прием на протеини.

Когато съставяте диета, не забравяйте: не всички месни и рибни продукти са полезни - полуфабрикатите и преработените месни продукти, напротив, са вредни.

Изберете правилните храни, снабдете организма с достатъчно протеини. И винаги ще се чувствате в добра форма и ще изглеждате "отлично".

Материал, подготвен от: Алиса Гусева
Снимка на корицата: Depositphotos

Ролята на протеините в живота на организма

Рядко се среща човек, който не е чувал за катерици. Те се споменават в почти всички произведения за храненето, а диетолозите говорят за тях в речите си - и лекари, и натуропати.

От гледна точка на химик, протеините са един от най-сложните компоненти в храната. Стойността им е изключително голяма, не без причина Ф. Енгелс определи биологичния ни живот като „начин на съществуване на протеинови тела“. В човешките клетки те съдържат средно около 20% от общата маса.

Една от най-важните функции на протеините е изграждането. Всички органели на клетката, мембраните и извънклетъчните структури са основно протеинови. Без протеин - няма органичен живот на Земята. (Поне във формата, в която сме свикнали да възприемаме живота.)

Протеините също действат като катализатори (ензими или ензими). Почти всички химически трансформации в дивата природа се случват с участието на ензими. Освен това, каталитичната активност на протеините е много специфична. Почти всяка (!) Реакция има свои собствени ензими. Реакциите просто не могат да преминат без тях, защото ензимите ускоряват процесите десетки и стотици милиони пъти.

Друга функция на протеините е транспортирането на необходими съединения или химически елементи. Хемоглобинът например носи кислород, доставяйки го до най-отдалечените кътчета на тялото, също така транспортира въглероден диоксид.

Ние също се движим благодарение на протеините. Всички движения, на които живите организми са способни - от превръщането на листата на растенията и побеждаването на жгутици от протозои до движещите се животни - всички без изключение се получават от специален контрактилен протеин.

Протеините имат и защитна функция. Когато чужди протеини или клетки навлизат в тялото, се получават специални протеини - антитела, които се свързват и дезинфекцират чужди вещества.

И накрая, протеините могат да служат като източник на енергия. Но това е най-неизгодното "гориво".

Всички протеини са изградени от повече или по-малко прости компоненти - аминокиселини. Всеки от тях, заедно с въглерод, водород и кислород, включени в органичните съединения, задължително съдържа азот.

Известни са около 80 естествени аминокиселини, но само 22 от тях се намират в обикновената храна. От тези елементарни „тухли“, съединени в различен ред, се състои цялото огромно разнообразие от протеинови молекули. Според учените в природата има около 10 10-10 10 различни вида протеини.

В допълнение към естествените, има синтетични аминокиселини. Такава изкуствена аминокиселина се състои например от капрон, от който се правят автомобилни гуми и дрехи (дрехи, в които йога не се препоръчва).

В природата аминокиселините се произвеждат от живи организми. Смята се, че 12 аминокиселини могат да бъдат синтезирани от хората, така че те се наричат взаимозаменяеми. Останалите 10 аминокиселини при нормални условия човешкото тяло не произвежда. Наричат се незаменими.

Разбира се, че есенциалните аминокиселини трябва да идват от храната. В зависимост от тяхното присъствие, всички протеини дори са разделени на „пълни“ (в които присъстват тези аминокиселини) и „по-ниски“ (където не са). На практика обаче това не може да се мисли особено. С повече или по-малко разнообразно меню почти винаги получаваме достатъчен брой различни аминокиселини, в допълнение има чревна микрофлора, която доставя много необходими съединения, плюс целият организъм при екстремни условия или след подходящо обучение започва да ги синтезира. Ето защо някои учени поставят под въпрос самия факт на "незаменима" аминокиселините.

Сериозните нарушения, причинени от неправилен метаболизъм на аминокиселина, обикновено се появяват само в резултат на определени заболявания или злоупотреба с наркотици, както и принудително недохранване или принудително монотонно хранене.

Протеините се намират в почти всички естествени храни. Когато се усвоява, протеините се разграждат до аминокиселини, които или се използват от организма за синтезиране на собствените му протеини, или се окисляват, тоест се изгарят като гориво. По време на окисляването, наред с други вещества, се образува пикочна киселина, която навлиза в кръвта и на теория трябва да се екскретира от бъбреците. Ако тялото е отслабено и има много пикочна киселина (и двете са обичайният резултат от злоупотребата с месо), той се отлага в тъканите, причинявайки подагра.

Често говори за „нормалния“ протеин. Всъщност, във всеки период от живота тялото безспорно се нуждае от определено количество от тях. Но тези нужди зависят от възрастта, наследствеността, темперамента, стреса, климата и много други причини. Следователно тук понятието "норма" е напълно неприложимо..

В ранна детска възраст, когато нуждата от протеини е най-голяма (през първата година от живота, телесното тегло се утроява), детето получава всички необходими вещества с кърмата. Не може да се признае, че това е идеален продукт, който перфектно осигурява такъв интензивен растеж. Междувременно протеините в кърмата представляват само 7,4% от общото му съдържание на калории..

С възрастта, естествено, нуждата от протеини намалява. Тъканите растат все по-бавно и бавно, а по време на зрелостта на преден план излиза не изграждащата функция на храната, а енергийната функция. Основното за тялото е компенсирането на текущите енергийни разходи. Това е още по-изразено при възрастните и особено при по-възрастните хора.

Следователно пропорцията на протеин в общия прием на калории трябва да бъде намалена. Но помислете за любопитна таблица, цитирана от Бирхер-Бенер, в която той демонстрира разпределението на калоричното съдържание на храната по хранителни вещества.

Аминокиселини, протеини. Структурата на протеините. Нива на организация на протеиновата молекула

В този урок ще продължим да разширяваме и задълбочаваме знанията си за най-важните органични вещества в клетката. На него ще се запознаем с протеини и аминокиселини. Помислете нивата на организация на протеиновата молекула, нейната структура, формирайте знания за важната роля на протеините в органичния свят.

катерици

Сред органичните съединения най-важни са клетъчните протеини. Съдържанието на протеини в клетката варира от 50% до 80%.

Протеините са органични съединения с високо молекулно тегло, които са съставени от въглерод, водород, кислород, сяра и азот. Някои протеини включват фосфор, както и метални катиони..

Протеините са биополимери, които са съставени от мономери на аминокиселини. Тяхното молекулно тегло варира от няколко хиляди до няколко милиона, в зависимост от броя на аминокиселинните остатъци.

Съставът на протеини включва само 20 вида аминокиселини от 170, открити в живите организми..

Аминокиселини

Аминокиселините (виж фиг. 1) са органични съединения, в молекулите на които има едновременно аминогрупа () с основни свойства и карбоксилна група () с киселинни свойства. Частта от молекулата, наречена радикал (R), има различна структура за различни аминокиселини.

Фиг. 1. Аминокиселина

В зависимост от радикала, аминокиселините се делят на (виж фиг. 2):

1. кисели (в радикалната карбоксилна група);

2. основни (в радикалната амино група);

3. неутрален (нямат заредени радикали).

Фиг. 2. Класификация на аминокиселини

Аминокиселините са свързани помежду си чрез пептидна връзка. Тази връзка се образува чрез изолиране на водна молекула по време на взаимодействието на аминогрупата на една аминокиселина с карбоксилната група на друга аминокиселина. Реакцията с отделянето на вода се нарича реакция на кондензация, а възникващата ковалентна азотно-въглеродна връзка се нарича пептидна връзка..

Съединенията, получени от кондензацията на две аминокиселини, са дипептид (виж фиг. 3). В единия му край молекулата е амино група, а в другия е свободна карбоксилна група. Поради това дипептидът може да прикачи към себе си други молекули. Ако много аминокиселини са свързани по този начин, се образува полипептид (виж фиг. 4).

Фиг. 4. Полипептидът

Полипептидните вериги са много дълги и могат да се състоят от различни аминокиселини. Съставът на протеинова молекула може да включва или една полипептидна верига, или няколко такива вериги.

Много животни, включително хора, за разлика от бактериите и растенията, не могат да синтезират всички аминокиселини, които изграждат протеинови молекули. Тоест, има редица незаменими аминокиселини, които трябва да идват от храната..

Основните аминокиселини включват: лизин, валин, левцин, изолевцин, треонин, фенилаланин, триптофан, тирозин, метионин.

Стойността на свободните аминокиселини

Всяка година в света се произвеждат повече от двеста хиляди тона аминокиселини, които се използват в практическите дейности на човека. Използват се в медицината, парфюмерията, козметиката, селското стопанство.

В по-голяма степен се произвеждат глутаминова киселина и лизин, както и глицин и метионин..

1. Глутаминова киселина

Използва се в психиатрията (при епилепсия, за лечение на деменция и последиците от родовата травма), при лечение на пептична язва и при хипоксия. Освен това подобрява вкуса на месните продукти..

2. Аспарагинова киселина

Аспарагиновата киселина увеличава кислородната консумация на сърдечния мускул. В кардиологията се използва панангин - лекарство, съдържащо калиев аспартат и магнезиев аспартат. Панангинът се използва за лечение на различни видове аритмии, както и при коронарна болест на сърцето..

3. Метионин

Той защитава организма в случай на отравяне с бактериални ендотоксини и някои други отрови, в това отношение се използва за защита на организма от токсините в околната среда. Има радиозащитни свойства.

4. Глицин

Той е медиатор на инхибиране в централната нервна система. Използва се като успокоително средство, използвано за лечение на хроничен алкохолизъм.

5. Лизин

Основната хранителна и фуражна добавка. Използва се като антиоксиданти в хранителната промишленост (предотвратява разваляне на храните).

Пептиди

Разликата между протеини и пептиди е количеството на аминокиселинните остатъци. В протеините има повече от 50, а в пептидите по-малко от 50.

В момента са изолирани няколкостотин различни пептиди, които изпълняват независима физиологична роля в организма.

Пептидите включват:

1. Пептидни антибиотици (грамицидин S).

2. Регулаторни пептиди - вещества, които регулират много химични реакции в клетките и тъканите на тялото. Те включват: пептидни хормони (инсулин), окситоцин, който стимулира свиването на гладката мускулатура.

Класификация на протеини

В зависимост от структурата се разграничават прости и сложни протеини.

1. Простите протеини се състоят само от протеиновата част.

2. Комплексите имат небелтъчна част.

Ако като белтъчна част се използва въглехидрат, тогава това са гликопротеини.

Ако липидите се използват като белтъчна част, тогава това са липопротеини.

Ако нуклеиновите киселини се използват като небелтъчна част, тогава това са нуклеопротеини.

Протеинови структури

Протеините имат 4 основни структури: първична, вторична, третична, четвъртична (виж фиг. 5).

Фиг. 5. Протеинова структура

1. Първичната структура се разбира като последователност на аминокиселинни остатъци във полипептидната верига. Той е уникален за всеки протеин и определя неговата форма, свойства и функции..

Значителното съвпадение на първичната структура е характерно за протеините, които изпълняват подобни функции. Замяната на само една аминокиселина в една от веригите може да промени функцията на протеиновата молекула. Например, замяната на глутаминовата киселина с валин води до анормален хемоглобин и заболяване, наречено сърповидноклетъчна анемия.

2. Вторичната структура е подреденото сгъване на полипептидната верига в спирала (изглежда като удължена пружина). Намотките на спиралата са подсилени от водородни връзки, възникващи между карбоксилни групи и амино групи. Почти всички CO и NH групи участват във формирането на водородни връзки.

3. Третична структура - полагане на полипептидни вериги в глобули, в резултат на появата на химически връзки (водородна, йонна, дисулфидна) и установяване на хидрофобни взаимодействия между радикали на аминокиселинни остатъци.

4. Кватернерната структура е характерна за сложните протеини, чиито молекули са образувани от две или повече глобули.

Загубата на естествената му структура от протеинова молекула се нарича денатурация. Може да възникне при излагане на температура, химикали, при нагряване и облъчване..

Ако по време на денатурация първичните структури не са нарушени, тогава, когато се възстановят нормалните условия, протеинът е в състояние да пресъздаде своята структура. Този процес се нарича ренатурация (виж фиг. 6). Следователно, всички структурни характеристики на протеина се определят от първичната структура.

Фиг. 6. Денатурация и ренатурация

Сърповидно-клетъчна анемия

Анемията на сърпоподобните клетки е наследствено заболяване, при което червените кръвни клетки, участващи в транспортирането на кислород, не приличат на диск, а приемат формата на сърп (вж. Фиг. 7). Непосредствената причина за промяна на формата е лека промяна в химическата структура на хемоглобина (основният компонент на червените кръвни клетки).

Фиг. 7. Поява на нормална и сърпова клетка

Симптоми: увреждане, постоянен задух, сърцебиене, понижен имунитет.

Един от признаците на сърповидно-клетъчната анемия е пожълтяването на кожата.

заключение

Има различни форми на заболяването. В най-тежката форма човек има забавяне в развитието, такива хора не доживяват до юношество.

библиография

Каменски А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Обща биология 10-11 клас на Bustard, 2005 г..
Биология. 10 клас. Обща биология. Основно ниво / P.V. Ижевски, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина и др. - второ издание, преработено. - Вентана Граф, 2010.-- 224 с..
Беляев Д.К. Биология 10-11 клас. Обща биология. Основно ниво на. - 11-то издание, стереотип. - М.: Образование, 2012.-- 304 с.
Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 клас. Обща биология. Основно ниво на. - 6-то издание, вътр. - Бъстърд, 2010.-- 384 с.

Допълнителни препоръчителни връзки към интернет ресурси

Домашна работа

Въпроси 1-6 в края на параграф 11 (стр. 46) - Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Обща биология, 10-11 клас (Източник)
Какви функционални групи са включени в аминокиселините??

Ако откриете грешка или прекъсната връзка, моля, уведомете ни - дайте своя принос за развитието на проекта.