Основните функции на протеините в клетката

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

Протеинът е единичен полипептид или съвкупност 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. Функция за изграждане

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

• кератин - от него се правят коса, нокти, пера, копита
• колагенът е основният компонент на хрущяла и сухожилията;
• еластин (лигаменти);
• протеини на клетъчни мембрани (главно гликопротеини)

2. Транспортна функция

Някои протеини са способни да свързват различни вещества и да ги пренасят в различни тъкани и органи на тялото, от едно място в клетката до друго. Например:

• липопротеини - отговорни за прехвърлянето на мазнини.
• хемоглобин - транспорт на кислород, кръвен протеин хемоглобинът свързва кислород и го транспортира от белите дробове до всички тъкани и органи, а от тях към белите дробове пренася въглероден диоксид;
• 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. Транспортирането на вещества през мембрани се осъществява от протеини - Na +, K + -ATPase (антинасочен трансмембранен транспорт на натриеви и калиеви йони), Ca 2+ -ATPase (изпомпване на калциеви йони от клетката), преносители на глюкоза.

3. Регулаторна функция

Голяма група телесни протеини участва в регулирането на метаболитните процеси. Протеиновите хормони 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 многоклетъчни животни, движение на листата в растенията, трептене на ресничките в най-простите 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 външната среда и предават команди към клетката.

7. Функция за съхранение

• В тялото на животните протеините, като правило, не се съхраняват, с изключение на яйчен албумин, млечен казеин. При животни и хора по време на продължително гладуване се използват протеини на мускулите, епителните тъкани и черния 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 отделя от тялото, а се съхранява, образувайки комплекс с протеина феритин.

8. Енергийна функция

• Когато 1 g протеин се разлага до крайни продукти, се освобождава 17,6 kJ. Първо протеините се разграждат до аминокиселини, а след това до крайни продукти - вода, въглероден диоксид и амоняк. Въпреки това, като източник на енергия, протеините се използват само когато се използват други източници (въглехидрати и мазнини) (според един от биохимиците: използването на протеини за енергия е като изгаряне на печка с доларови сметки).

9. Каталитична (ензимна) функция

• Една от най-важните функции на протеините. Снабден с протеини - ензими, които ускоряват биохимичните реакции 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 действа ензимът, се нарича субстрат.

Ензимите могат да бъдат разделени на две групи:

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

10. Функция против замръзване

• Кръвната плазма на някои живи организми съдържа протеини, които не й позволяват да замръзне при ниски температури.

11. Хранителна (резервна) функция.

• Тази функция се изпълнява от така наречените резервни протеини, които са източници на хранене за плода, например яйчен белтък (овалбумини). Основният протеин в млякото (казеин) също е предимно хранителен. 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

Белтъците принадлежат

„Животът е начин на съществуване на протеинови тела“

Нито един от познатите ни живи организми не е пълен без протеини. Протеините служат като хранителни вещества, те регулират метаболизма, играят ролята на ензими - метаболитни катализатори, насърчават преноса на кислород в цялото тяло и неговото усвояване, играят важна роля във функционирането на нервната система, са механичната основа на свиването на мускулите, участват в предаването на генетична информация и др. д.

I. Състав на протеини

Протеините (полипептиди) са биополимери, изградени от а-аминокиселинни остатъци, свързани с пептидни (амидни) връзки. Тези биополимери съдържат 20 вида мономери. Аминокиселините са такива мономери. Всеки протеин е полипептид в своята химическа структура. Някои протеини са изградени от множество полипептидни вериги. По-голямата част от протеините съдържат средно 300-500 аминокиселинни остатъци. Има няколко много къси естествени протеини, 3-8 аминокиселини по дължина и много дълги биополимери, дължина над 1500 аминокиселини. Образуването на протеинова макромолекула може да бъде представено като реакция на поликондензация на α-аминокиселини:

Аминокиселините се комбинират помежду си поради образуването на нова връзка между въглеродни и азотни атоми - пептид (амид):

II. Протеинови функции

Функциите на протеините в природата са универсални. Протеините се намират в мозъка, вътрешните органи, костите, кожата, косата и др. Основният източник на α - аминокиселини за жив организъм са хранителните протеини, които в резултат на ензимна хидролиза в стомашно-чревния тракт дават α - аминокиселини. Много α - аминокиселини се синтезират в тялото, а някои α - аминокиселини, необходими за синтеза на протеини, не се синтезират в тялото и трябва да идват отвън. Тези аминокиселини се наричат ​​незаменими. Те включват валин, левцин, треонин, метионин, триптофан и др. (Виж таблицата). При някои заболявания на човека списъкът на незаменимите аминокиселини се разширява.

Фиг. 5. Функции на протеини в организма

1. Каталитична функция

Извършва се с помощта на специфични протеини - катализатори (ензими). С тяхното участие се увеличава скоростта на различни метаболитни и енергийни реакции в организма.

Ензимите катализират реакциите на разцепване на сложни молекули (катаболизъм) и техния синтез (анаболизъм), както и ДНК репликация и синтез на РНК матрица. Известни са няколко хиляди ензими. Сред тях, като например пепсина, се разграждат протеините по време на храносмилането.

2. Транспортна функция

Свързване и доставяне (транспортиране) на различни вещества от един орган в друг.

Така че, протеинът на хемоглобина от червените кръвни клетки се комбинира в белите дробове с кислород, превръщайки се в оксихемоглобин. Достигайки органи и тъкани с кръвообращението, оксихемоглобинът се разгражда и отделя кислород, който е необходим за осигуряване на окислителните процеси в тъканите.

3. Защитна функция

Свързване и неутрализиране на вещества, които влизат в тялото или се появяват в резултат на жизнената активност на бактериите и вирусите.

Защитната функция се изпълнява от специфични протеини (антитела - имуноглобулини), образувани в организма (физическа, химическа и имунна защита). Така например, защитната функция се осъществява от фибриногена на кръвната плазма, участва в коагулацията на кръвта и по този начин намалява загубата на кръв.

4. Контрактилна функция (актин, миозин)

В резултат на взаимодействието на протеините възниква движение в пространството, свиване и отпускане на сърцето, движение на други вътрешни органи.

5. Структурна функция

Протеините формират основата на клетъчната структура. Някои от тях (колаген от съединителна тъкан, кератин на косата, ноктите и кожата, еластин на съдовата стена, кератин от вълна, копринен фиброин и др.) Изпълняват почти изключително структурна функция.

В комбинация с липиди протеините участват в изграждането на клетъчни мембрани и вътреклетъчни образувания.

6. Хормонална (регулаторна) функция

Способността за предаване на сигнали между тъкани, клетки или организми.

Те се осъществяват от протеини, които регулират метаболизма. Те се отнасят до хормони, които се образуват в ендокринните жлези, някои органи и тъкани на тялото..

7. Хранителна функция

Извършва се от резервни протеини, които се съхраняват като източник на енергия и вещества.

Например: казеин, яйчен албумин, яйчни протеини подпомагат растежа и развитието на плода, а млечните протеини служат като източник на хранене за новороденото.

Различните функции на протеините се определят от състава на а-аминокиселините и структурата на техните високо организирани макромолекули.

III. Физични свойства на протеините

Протеините са много дълги молекули, които се състоят от аминокиселинни единици, свързани с пептидни връзки. Това са естествени полимери; молекулното тегло на протеините варира от няколко хиляди до няколко десетки милиона. Например, млечният албумин има молекулно тегло 17 400, фибриноген в кръвта - 400 000, а вирусни протеини - 50 000 000. Всеки пептид и протеин има строго определен състав и последователност на аминокиселинни остатъци във веригата, което определя тяхната уникална биологична специфичност. Количеството протеини характеризира степента на сложност на организма (Е. coli - 3000, а в човешкото тяло има повече от 5 милиона протеини).

Първият протеин, който опознаваме в живота си, е албуминът на пилешко яйце - той е силно разтворим във вода, извара при нагряване (когато пържим яйца), а когато се съхранява дълго време на топлина, се разпада, яйцата гният. Но протеинът е скрит не само под черупката на яйцата. Коса, нокти, нокти, козина, пера, копита, външният слой на кожата - всички те са почти изцяло съставени от друг протеин, кератин. Кератинът не се разтваря във вода, не се коагулира, не се срутва в земята: рогата на древните животни се запазват в него, както и костите. А протеиновият пепсин, съдържащ се в стомашния сок, е способен да унищожава други протеини, това е процесът на храносмилането. Протеиновият интерферон се използва при лечението на обикновената настинка и грип, защото убива вирусите, които причиняват тези заболявания. А протеинът от змийска отрова може да убие човек.

IV. Класификация на протеини

От гледна точка на хранителната стойност на протеините, определена от аминокиселинния им състав и съдържанието на така наречените незаменими аминокиселини, протеините се разделят на пълни и дефектни.

Пълните протеини са предимно протеини от животински произход, с изключение на желатина, който е дефицит на протеин..

Дефектните протеини са главно от растителен произход. Някои растения (картофи, бобови растения и др.) Обаче съдържат пълноценни протеини. От животинските протеини, протеините от месо, яйца, мляко и др. Са особено ценни за организма..

В допълнение към пептидните вериги, много протеини включват и фрагменти от аминокиселини, според този критерий протеините са разделени на две големи групи - прости и сложни протеини (протеиди). Простите протеини съдържат само аминокиселинни вериги, сложните протеини съдържат и фрагменти от не-аминокиселини (например хемоглобинът съдържа желязо).

Според общия тип структура протеините могат да бъдат разделени на три групи:

Протеините са неразделна част от храната на животните и хората. Живият организъм се различава от неживия предимно по наличието на протеини. Живите организми се характеризират с огромно разнообразие от протеинови молекули и тяхната висока подреденост, което определя високата организация на жив организъм, както и способността да се движат, свиват, възпроизвеждат, способността да се метаболизира и на много физиологични процеси.

V. Структура на протеина

Фишер Емил Херман, немски органичен химик и биохимик. През 1899 г. той започва работа по химията на протеините. Използвайки етерния метод за анализ на аминокиселини, създаден през 1901 г., Ф. е първият, който извърши качествени и количествени определяния на продуктите на разпадане на протеини, откри валин, пролин (1901) и хидроксипролин (1902) и експериментално доказа, че аминокиселинните остатъци са свързани заедно с пептидна връзка; през 1907 г. синтезира 18-членен полипептид. F. показа сходството между синтетичните полипептиди и пептидите, получени в резултат на протеиновата хидролиза. Ф. също се занимавал с изучаването на танините. Ф. създава школа за органични химици. Чуждестранен член-кореспондент на Петербургската академия на науките (1899). Нобелова награда (1902 г.).

Различните функции на протеините се определят от състава на а-аминокиселините и структурата на техните високо организирани макромолекули.

Има 4 нива на структурна организация на протеини:

1. Първична структура - определена последователност на а-аминокиселинни остатъци във полипептидната верига.

2. Вторична структура -

а) конформацията на полипептидната верига, фиксирана от много водородни връзки между N-H и C = O групите. Един от моделите на вторичната структура - α-спирала.

б) Друг модел - β-форма ("сгънат лист"), в която преобладават междуверижни (междумолекулни) Н-връзки..

3. Третична структура

- формата на усукана спирала в пространството, образувана главно поради дисулфидни мостове -S-S-, водородни връзки, хидрофобни и йонни взаимодействия.

4. Кватернерна структура

- агрегати от няколко протеинови макромолекули (протеинови комплекси), образувани при взаимодействието на различни полипептидни вериги

Протеиновата молекула се стреми не само да осъзнае своята биоактивност, но и към най-компактната структура, която й позволява да максимизира функциите си.

Протеинът е това, което е

Протеините са органични вещества, които играят ролята на строителен материал в човешкото тяло на клетки, органи, тъкани и синтеза на хормони и ензими. Те са отговорни за много полезни функции, чието неизпълнение води до нарушаване на жизнените функции, а също така образуват съединения, които осигуряват устойчивостта на имунитета срещу инфекции. Протеините са изградени от аминокиселини. Когато се комбинират в различни последователности, се образуват над милион различни химикали. Те са разделени на няколко групи, които са еднакво важни за човек..

Протеиновите храни допринасят за растежа на мускулната маса, затова културистите насищат диетата си с протеинови храни. Той съдържа малко въглехидрати и съответно нисък гликемичен индекс, поради което е полезен за диабетици. Диетолозите препоръчват на здрав човек да консумира 0,75 - 0,80 gr. качествен компонент на 1 кг тегло. За растежа на новородено са ви необходими до 1,9 грама. Липсата на протеин води до нарушаване на жизнените функции на вътрешните органи. Освен това метаболизмът се нарушава и се развива мускулна атрофия. Следователно протеините са невероятно важни. Нека ги изучим по-подробно, за да балансирате правилно вашата диета и да създадете перфектното меню за отслабване или натрупване на мускулна маса..

Малко теория

В преследване на идеална фигура, не всеки знае какво е протеин, въпреки че диетите с ниско съдържание на въглехидрати се насърчават активно. За да избегнем грешки в консумацията на протеинови храни, нека разберем какво представлява. Протеинът или протеинът е органично съединение с високо молекулно тегло. Те са съставени от алфа киселини и са свързани заедно в една верига, използвайки пептидни връзки..

Съставът включва 9 незаменими аминокиселини, които не се синтезират. Те включват:

Също така съдържа 11 несъществени аминокиселини и други, които играят роля в метаболизма. Но най-важните аминокиселини са левцин, изолевцин и валин, които са известни като BCAA. Обмислете тяхното предназначение и източници.

Както виждаме, всяка от аминокиселините играе роля във формирането и поддържането на мускулната енергия. За да могат всички функции да се изпълняват без неуспехи, те трябва да бъдат въведени в ежедневната диета като хранителни добавки или натурална храна.

Колко аминокиселини са необходими, за да може тялото да функционира правилно??

Всички изброени протеинови съединения съдържат фосфор, кислород, азот, сяра, водород и въглерод. Поради това се поддържа положителен азотен баланс, който е необходим за растежа на красивите релефни мускули..

Интересно! В процеса на човешкия живот се губи съотношението на протеините (приблизително 25 - 30 грама). Затова те трябва постоянно да присъстват в храната, консумирана от хората..

Има два основни вида протеини: растителен и животински. Принадлежността им се определя в зависимост от това откъде идват органи и тъкани. Първата група включва протеини, получени от соеви продукти, ядки, авокадо, елда, аспержи. И към второто - от яйца, риба, месо и млечни продукти.

Протеинова структура

За да разберете от какво се прави протеин, трябва да разгледате подробно тяхната структура. Съединенията могат да бъдат с първична, вторична, третична и четвъртична структура.

• Основно. В него аминокиселините са свързани последователно и определят вида, химичните и физичните свойства на протеина..
• Вторична - форма на полипептидна верига, която се образува поради водородни връзки на имино и карбоксилни групи. Най-често срещаната алфа спирала и бета структура.
• Третичният се състои в подреждането и редуването на бета структури, полипептидни вериги и алфа спирала.
• Кватернерът се образува от водородни връзки и електростатични взаимодействия.

Съставът на протеините е представен от комбинирани аминокиселини в различни количества и порядки. По вида на структурата те могат да бъдат разделени на две групи: прости и сложни, които включват групи, които не са аминокиселини..

Важно! За тези, които искат да отслабнат или да подобрят фитнеса си, диетолозите препоръчват да ядат протеинови храни. Те облекчават глада за дълго време и ускоряват метаболизма.

В допълнение към изграждащата функция протеините имат редица други полезни свойства, които ще бъдат обсъдени по-нататък..

Експертно мнение

Бих искал да поясня защитните, каталитичните и регулаторните функции на протеините, тъй като това е доста сложна тема..

Повечето от веществата, които регулират живота на организма, имат протеинов характер, тоест се състоят от аминокиселини. Протеините са включени в структурата на абсолютно всички ензими - каталитични вещества, които осигуряват нормалния ход на абсолютно всички биохимични реакции в организма. Това означава, че без тях енергийният метаболизъм и дори изграждането на клетки са невъзможни..

Хормоните на хипоталамуса и хипофизата са съставени от протеини, които от своя страна регулират работата на всички вътрешни жлези. Панкреатичните хормони (инсулин и глюкагон) също са пептиди по структура. По този начин протеините имат пряк ефект върху метаболизма и много физиологични функции в организма. Без тях растежът, възпроизводството и дори нормалният живот на даден индивид са невъзможни..

И накрая, по отношение на защитната функция. Всички имуноглобулини (антитела) имат протеинова структура. И те осигуряват хуморален имунитет, тоест предпазват организма от инфекции и помагат да не се разболее.

Протеинови функции

Бодибилдърите се интересуват главно от функцията за растеж, но в допълнение към нея протеините изпълняват много повече задачи, не по-малко важни:

С други думи, протеинът е резервен източник на енергия за пълноценното функциониране на тялото. Когато се консумират всички запаси от въглехидрати, протеинът започва да се разгражда. Затова спортистите трябва да обмислят количеството висококачествен прием на протеини, което помага за изграждането и укрепването на мускулите. Основното е, че съставът на консумираното вещество включва целия набор от незаменими аминокиселини..

Важно! Биологичната стойност на протеините показва тяхното количество и качество на асимилация от организма. Например в едно яйце коефициентът е 1, а в пшеница е 0,54. Това означава, че в първия случай те ще бъдат усвоени два пъти повече, отколкото във втория..

Когато протеинът навлезе в човешкото тяло, той започва да се разгражда до състоянието на аминокиселини, а след това вода, въглероден диоксид и амоняк. След това те преминават през кръвта към останалите тъкани и органи..

Протеинова храна

Вече разбрахме какви са протеините, но как да приложим тези знания на практика? Не е необходимо да се задълбочаваме в особеностите на тяхната структура, за да постигнете желания резултат (отслабнете или наддайте на тегло), достатъчно е само да определите каква храна трябва да ядете за това.

За да съставите протеиново меню, разгледайте таблица с продукти с високо съдържание на компоненти.

Обърнете внимание на скоростта на асимилация. Някои се асимилират от организмите за кратък период от време, докато други в по-дълъг период. Зависи от структурата на протеина. Ако се извлекат от яйца или млечни продукти, те веднага отиват до необходимите органи и мускули, защото се съдържат под формата на отделни молекули. След топлинна обработка стойността леко намалява, но не е критична, така че не е необходимо да ядете сурова храна. Месните влакна са слабо обработени, тъй като първоначално са проектирани да генерират сила. Готвенето опростява процеса на асимилация, тъй като омрежването на влакната се разрушава по време на обработката при високи температури. Но дори и в този случай пълната асимилация настъпва след 3 - 6 часа..

Интересно! Ако целта ви е да изградите мускули, хапнете протеиново хранене един час преди тренировката. Подходящи са пилешки или пуешки гърди, риба и млечни продукти. Това ще ви помогне да се упражнявате по-ефективно..

Не забравяйте и за растителните храни. Голямо количество от веществото се намира в семената и бобовите растения. Но тялото трябва да отдели много време и усилия, за да ги извлече. Компонентът на гъбите е най-трудният за усвояване и усвояване, но соята лесно постига целта си. Но соята сама по себе си няма да е достатъчна за пълноценното функциониране на организма, тя трябва да се комбинира с полезните свойства от животински произход.

Качество на протеини

Биологичната стойност на протеините може да се разглежда от различни ъгли. Вече сме проучили химическата гледна точка и азота, ще разгледаме и други показатели.

• Профилът на аминокиселините означава, че протеините в диетата трябва да съответстват на тези, които вече са в организма. В противен случай синтезът ще бъде нарушен и ще доведе до разграждането на протеиновите съединения.
• Храни с консерванти и тези, които са силно приготвени, разполагат с по-малко аминокиселини.
• В зависимост от скоростта, с която протеините се разграждат на прости компоненти, протеините се усвояват по-бързо или по-бавно.
• Употребата на протеини е показател за времето, за което образуваният азот се задържа в организма, и колко от общото количество усвоим протеин се получава.
• Ефективността зависи от това как съставката влияе върху мускулната печалба.

Трябва също да се отбележи нивото на асимилация на протеини от състава на аминокиселини. Поради химическата и биологичната стойност е възможно продуктите да се определят с оптималния протеинов източник.

Помислете за списъка на компонентите, включени в диетата на спортиста:

Както виждаме, въглехидратните храни също са включени в здравословната диета за изграждане на мускули. Не се отказвайте от полезни съставки. Само при правилното съотношение на протеини, мазнини и въглехидрати, тялото няма да почувства стрес и ще се промени към по-добро.

Важно! Диетата трябва да бъде доминирана от растителни протеини. Съотношението им към животните е 80% до 20%.

За да извлечете максимума от протеиновите си храни, имайте предвид тяхното качество и степен на усвояване. Опитайте се да балансирате диетата, така че тялото да е наситено с полезни микроелементи и да не страда от недостиг на витамини и енергия. В заключение отбелязваме, че трябва да се грижите за правилния метаболизъм. За да направите това, опитайте се да установите хранене и яжте протеинови храни след обяд. Така ще предотвратите нощните закуски, а това ще има благоприятен ефект върху вашата фигура и здраве. Ако искате да отслабнете, яжте домашни птици, риба и нискомаслени млечни продукти.

Протеинови продукти за отслабване с маса

До преди няколко десетилетия месото, яйцата, пълномасленото мляко и други протеинови продукти се считаха за нежелани в диетата на тези, които решиха да се отърват от тези излишни килограми. Но резултатите от много изследвания са напълно реабилитирани протеини и дори повече: те го оцениха като незаменимо вещество за отслабване. Ето защо, по време на диета, можете безопасно да експериментирате с ястия, съдържащи протеин, но в същото време да вземете предвид някои от характеристиките на това вещество.

Когато протеинът се нарича строителен материал за клетките на тялото, често се пренебрегва, че това вещество е незаменим участник в метаболизма. С негово участие катаболизмът (разделянето на различни сложни вещества на по-прости и лесно усвоими) и анаболизмът (създаването на нови съединения от няколко други) са невъзможни. Взети заедно, това ви позволява да поддържате всички функции на тялото на необходимото ниво, да осигурите на тялото необходимото ниво на енергия, топлообмен и т.н. Но по време на загуба на тегло, нещо друго е много по-важно: това е активен и висококачествен метаболизъм, който е ключът към активното разграждане и използване на мастните клетки, които формират подкожни резерви. В допълнение, протеинът изисква много енергия, за да бъде разграден до съставните му аминокиселини, което също допринася за ефективността на загубата на тегло..

Факт на забавление: Ръководството за спортно хранене на NSCA препоръчва дневен прием от 1,3-2 g / kg телесно тегло за увеличаване на мускулната печалба..

Разбира се, храните с високо съдържание на протеини за отслабване са незаменими. Но не можете да разчитате само на протеини, които ще ви изградят красиво тяло и ще ви поддържат здрави. Без достатъчно мазнини разграждането на подкожните мазнини се забавя и без въглехидрати нивата на енергия спадат толкова много, че напредъкът в отслабването е малко вероятно да зарадва. С излишък от протеин в диетата, здравето страда още повече. Излишният протеин - който няма да отиде в структурата на клетките и тяхното възстановяване и няма да участва в метаболизма - се отделя от организма чрез бъбреците. Съответно, колкото повече протеини в диетата, толкова по-голямо е натоварването на тези органи. И ако бъбреците не се справят достатъчно добре или има повече протеини, отколкото са в състояние да обработват, тогава възниква състояние, което може да се нарече протеинова интоксикация - отравяне на организма с продукти на разпадане на протеини.

Протеините се консумират най-активно след физическо натоварване (за възстановяване на мускулните клетки), в резултат на заболяване, след продължителни диети с ясно изразен калориен дефицит и монодиети. В такива случаи се препоръчва прием на протеин от 1-1,5 г на 1 кг телесно тегло. Но ако начинът на живот далеч не е активен и мускулите почиват по-често, отколкото работят, се препоръчва да се намали количеството на протеин до 0,75 г на 1 кг телесно тегло. Разбира се, периодичното излишък или намаляване на дела на протеини в диетата няма да навреди на здравето и е малко вероятно дори да стане забележимо. Но дългосрочните експерименти с това вещество (неговото прекомерно количество или изразен дефицит) ще повлияят негативно на благосъстоянието, външния вид и дори на напредъка на загуба на тегло: в опит да се справи с протеиновата интоксикация или липсата на строителен материал за клетките, тялото намалява консумацията на енергия и преминава в режим на спестяване. В резултат на това подкожните мазнини престават да участват в енергийния метаболизъм, а слабостта и повишената умора не ви позволяват да се върнете на тренировки или да ги проведете на достатъчно активно ниво, за да ускорите метаболизма до нормално състояние. Но проследяването на количеството протеин в диетата ви не е достатъчно. Препоръчително е да организирате хранене, така че всички видове протеини да са в менюто.

Протеините могат да бъдат разделени на две големи групи: животински и растителен произход. Те принадлежат към един и същи клас химични съединения и обикновено изпълняват едни и същи функции, но в същото време имат няколко разлики..

Животински протеини. Предимството им се състои в състава на аминокиселини - веригите, от които е изградена протеиновата молекула. Животинските продукти се считат за пълноценни протеини: те съдържат всички незаменими аминокиселини - съединения, които тялото не е в състояние да произвежда самостоятелно, но без тях не може да функционира нормално. Условна липса на животински продукти - голямо количество мазнини, което може да обезсили всички усилия за отслабване.

Растителни протеини. Съставът на такива протеини е по-оскъден, тъй като само соята и киноа съдържат незаменими аминокиселини. Във всички останали растителни храни липсват една или две аминокиселини от тази група, което ги прави по-малко предпочитани в човешката диета. Но това е само на пръв поглед: с пълноценна и разнообразна диета тази липса на растителни протеини лесно се елиминира. Комбинацията от различни протеини от растителен произход може да добави към целия комплекс от аминокиселини: както несъществени, така и незаменими. Какви продукти да изберете е въпрос на личен вкус и предпочитания. Но отслабването е процес, който изисква достатъчно количество енергия и сила, така че е важно да се вземе предвид още един нюанс. Растителните протеини отнемат повече време, за да се разпаднат и изискват повече ресурси от тялото, отколкото животинските протеини.

Ако разпределите всички богати на протеини храни за отслабване според количеството протеин, списъкът ще изглежда така:

• Соя - 36 g протеин / 100 g продукт.
• Гъско месо - 29 g / 100 g.
• Риба тон - 29 g / 100 g.
• Твърдо сирене - 23-29 g / 100 g.
• Хайвер от сьомга - 27 g / 100 g.
• Сьомга - 25,5 g / 100 g.
• Пиле - 25 г / 100 гр.
• Свинско - 25 g / 100 g.
• Агнешко, пуешко, заешко - 24 g / 100 g.
• Говеждо месо - 23 g / 100 g.
• Бадеми, черен боб - 21 g / 100 g.
• Черен дроб - 18-19 g / 100 g.
• Нахут - 19 g / 100 g.
• Пилешко яйце - 13 г / 1 бр.
• Пълномаслено мляко - 3 g / 100 g.

За отслабване, богатите на протеини храни се избират най-добре от списъка с нискокалорични и лесно смилаеми храни. В този случай тялото няма да бъде натоварено с ненужни задачи, като разделяне и усвояване на твърде "тежки" протеинови храни и хранения, а отслабването ще протече рационално: поради мастните отлагания, а не от енергийните ресурси на организма. Затова трябва да се вземе предвид съдържанието на мазнини в определен продукт и неговото съдържание на калории. В горния списък продуктите ще променят позициите си, ако ги разпределите по съдържание на калории (съдържание на Kcal) в 100 g.

• Фасул - 58.
• Пълномаслено мляко (в зависимост от съдържанието на мазнини) - 31-58.
• Яйце - 70.
• Риба тон - 96.
• Черен дроб - 98-114.
• Сьомга - 142.
• Пиле (без кожа) - 150.
• Агнешко (постно) - 160.
• Турция - 165.
• Заек - 181.
• Говеждо месо - 220-270.
• Свинско (в зависимост от съдържанието на мазнини) - 220-330.
• Хайвер от сьомга - 260 Kcal.
• Твърдо сирене (в зависимост от вида) - 280-410.
• Гъско месо - 319.
• Нахут - 364.
• Соя - 380.
• Бадем - 645.

Протеиновите храни в списъка на продуктите за отслабване предоставят огромни възможности за избор и място за въображение: диета за намаляване на телесното тегло вече не изглежда като болезнен процес, който изисква героични волеви усилия. Протеиновите продукти могат да бъдат включени в голямо разнообразие от рецепти и могат да се използват за приготвяне на каквото ви харесва и какво е полезно - от супи и основни ястия до празнични салати и гурме десерти. А понятието „диетично“ вече не се свързва с „пресни“ и „безвкусни“. Ако искате да разнообразите диетата си и гарантирано да избегнете натрупване на излишно тегло, можете да се обърнете към продуктите на Herbalife. Високото съдържание на протеин в протеиновите шейкове ще ви накара да се чувствате пълноценни и ще ви помогне да отслабнете. В допълнение, такива смеси имат и други предимства:

• съдържат 30% от дневната стойност на антиоксидантите;
• в състава - 23 основни микроелементи, необходими за нормалното функциониране на организма;
• 10 вкуса, за да разнообразите диетата си.

И от преяждане през нощта, специална формула "Вечерен коктейл" ще предпази. Отличен заместител на висококалоричната вечеря, която едновременно ще насити и ще осигури на тялото токоферола, необходим за спокоен сън и ще помогне за плавното намаляване на теглото.

Протеинът не се разгражда или абсорбира от себе си: когато попадне в организма с храна, той става участник в сложна верига от биохимични реакции, които водят протеина до състояние, в което той става полезен за клетките на тялото. Следователно просто консумирането на протеин не е достатъчно: важно е да се гарантира балансът на други вещества, необходими за протеиновия метаболизъм. Най-важните от тях са витамин С и витамини от група В, които са в изобилие от зеленчуци и листни зеленчуци, овесени ядки, орехи, домати, карантии, киви, шипка и цитрусови плодове. Диверсифицирайки диетата си с тези продукти, можете да сте сигурни: протеинът не само влиза в тялото, но и се усвоява напълно.

Белтъците принадлежат

Класификацията на протеините се основава на техните физико-химични и химични характеристики. Протеините се класифицират според няколко характеристики..

1.Бук структура

Според химическата структура на молекулите всички протеини са разделени на прости и сложни.

Простите протеини (протеините) са съставени само от аминокиселини.

Сложните протеини (протеини) са съставени от глобуларни протеини и не-протеинов компонент. Небелтъчната част на сложен протеин се нарича протетична група..

Протетичната група може да бъде представена от съединения с различно химично естество. В зависимост от неговата структура и свойства сложните протеини се подразделят:

• хромопротеини - съдържат оцветен компонент (хемоглобин, миоглобин, цитохроми, хлорофил) като небелтъчна част;
• гликопротеини - съдържат въглехидрати;
• нуклеопротеини - съдържат нуклеинови киселини;
• липопротеини - съдържат липиди;
• фосфопротеини - съдържат остатъка от фосфорна киселина;
• металопротеини - съдържат сложен свързан метал.

Прости протеини

Простите протеини включват албумини, глобулини, протамини, хистони, проламини, глутелини, протеиноиди..

Албуминът и глобулините са протеини, които се намират във всички тъкани. Кръвният серум е най-богатият на тези протеини. Албуминът представлява повече от половината протеини в кръвната плазма.

албумин

Албумин - съставлява по-голямата част от протеините от животински и растителни тъкани. Албумините са кълбовидни протеини.

Албумин - протеини със сравнително малко молекулно тегло 25000-70000, те имат изразен киселинен характер, тъй като съдържат голямо количество аспарагинова и глутаминова киселина.

Те се разтварят в чиста вода и разреждат разтвори на киселини, основи и соли. Албуминът се утаява от водни разтвори с амониев сулфат само когато разтворът е напълно наситен, тъй като това са силно хидратирани протеини.

Когато заври, те се извиват и се утаяват под формата на дебели люспи на денатуриран протеин. Образуването на пяна върху млякото, сгъстяването на съдържанието на яйцата по време на готвене се обяснява с денатурацията на албумина. Пяната, получена при готвене на плодове и зеленчуци, е частично съставена от коагулиран растителен албумин.

Албумин - протеини с предимно животински произход. Те включват серумен албумин, млечен лакталбумин, яйчен белтък овалбумин, миоалбумин от животински мускули, както и левкозин от пшеница, ръж и ечемик, елда и соя, бобовит, рицинов боб рицин.

Албуминът изпълнява хранителни, транспортни, детоксикиращи функции в организма.

Характерно свойство на албумина е високата им адсорбционна способност. Те адсорбират полярни и неполярни молекули, изпълнявайки транспортна роля.

Те транспортират хормони, холестерол, билирубин, лекарства, калциеви йони.

Албуминът свързва токсични съединения - алкалоиди, тежки метали, билирубин.

Поради високата си хидрофилност, малкия молекулен размер и значителната концентрация, албуминът играе важна роля за поддържане на осмотичното налягане на кръвта. Албуминът осигурява 80% от осмотичното налягане на кръвта от всички останали серумни протеини.

Албуминът се синтезира предимно в черния дроб и бързо се обновява.

глобулин

Глобулините са широко разпространена група от глобуларни протеини, обикновено свързани с албумин. Глобулините имат по-високо молекулно тегло от албумина. Глобулини слабо кисели или неутрални протеини.

Глобулините са разтворими в слаби солни разтвори, неразтворими в дестилирана вода и се утаяват при 50% или повече насищане на разтворите с амониев сулфат, коагулират се при нагряване.

Глобулините включват серум, мляко, яйца, мускули и други глобулини.

В храната има много глобулини. Грахът съдържа протеиновите бобови растения, соята съдържа глицинин, бобовите семена съдържат фазаолин, картофите съдържат туберин, кръвта съдържа фибриноген, млякото съдържа лактоглобулин, яйцата съдържат яйчен глобулин, а конопът съдържа едестин..

Глобулините в тялото изпълняват хранителни, защитни, транспортни функции.

В кръвта глобулини транспортират холестерол, фосфолипиди, триглицериди, железни йони (Fe 2+), мед (Cu 2+), витамин В₁₂. В млякото лактоглобулини и лакталбумини също изпълняват транспортна функция.

Глобулините се произвеждат от черния дроб и имунната система.

Протаминов

Протамините - нискомолекулни положително заредени ядрени протеини с изразени основни свойства (алкални протеини), с ниско молекулно тегло - 4000-12000, съдържат 60-85% аргинин.

Протамините са неразделна част от много важни сложни протеини (нуклеопротеини), които изграждат клетъчните ядра. В ядрата на клетките те са в комплекс с ДНК.

Протамините се разтварят добре във вода, кисели и неутрални среди и се утаяват в алкална среда, не се утаяват при варене.

Протамините се намират в ядрата на сперматозоидите в рибата. Направете част от основния протеин в спермата на зрели риби.

Протамините се намират в спермата на някои видове риба (салмин - сьомга, klupein - херинга), скумрия - скумрия.

Те изпълняват основно структурна функция, поради което присъстват в клетки, които не могат да се делят.

хистони

Хистоните са протеини с ниско молекулно тегло (11000-22000) с третична структура, имат изразени основни (алкални) свойства, тъй като съдържат големи количества аргинин и лизин.

Хистоните се съдържат в ядрата на клетките на висшите организми заедно с нуклеиновите киселини, образувайки нуклеопротеини.

Хистоните играят важна роля в регулацията на генната активност. Това са протеини на хромозоми, те са включени в структурата на хроматина. В клетките положително заредените хистони са свързани с отрицателно заредена ДНК в хроматин. Хистоните в хроматин образуват гръбнак, върху който се навива молекулата на ДНК.

Това са много стабилни протеини, молекулите на които могат да бъдат запазени през целия живот на клетката..

Хистоните се намират под формата на нуклеопротеини в левкоцити и червени кръвни клетки (хемоглобин).

Хистоните са подобни по свойства на протамините, разтворими във вода и разредени киселини, неразтворими във воден амоняк и не се коагулират при нагряване. Молекулите на хистона са полярни, много хидрофилни, така че се осоляват трудно с разтвори.

Основните функции на хистоните са структурни и регулаторни.

Структурно - хистоните участват в стабилизирането на пространствената структура на ДНК и следователно хроматин, хромозоми и нуклеозоми.

Регулаторен - е способността да се блокира прехвърлянето на генетична информация от ДНК в РНК.

Prolamins

Проламините са протеини от растителен произход, съдържащи се в глутена от семена на зърнени растения, където те действат като протеини за съхранение. Те съдържат голямо количество глутаминова киселина и пролин (оттук и името проламин).

Проламините не съдържат почти никакъв глицин и лизин, което прави хранителната им стойност ниска.

Характерна особеност на проламините е, че те са неразтворими във вода, физиологични разтвори, алкали, добре разтворими в 60-80% разтвор на етанол (това се дължи на наличието на голямо количество пролин на неполярната аминокиселина), докато всички други протеини денатурират и се утаяват утайка.

Те включват глиадин (пшеничен протеин, ръж), хордеин (ечемичен протеин), зеин (царевичен протеин), авенин (овесен протеин), едестин (конопен протеин).

Проламини на практика липсват в бобовите и маслодайните семена.

Glutelins

Глутелините са растителни протеини, характеризиращи се с високо съдържание на аминокиселини пролин и глутаминова киселина.

Глутелините играят важна роля в храненето на човека поради високата си хранителна стойност. Те присъстват в зърнените семена заедно с проламините.

Глутелините са междинни между проламини и глобулини.

Глутелините са разтворими в разредени киселини и основи, неразтворими във вода, алкохол и разредени солни разтвори.

Представители на този клас прости протеини са оризенин (оризов протеин), глутелин (царевичен протеин) и глутенин (пшеничен протеин).

В ориза 80% от всички протеини са глутелини (оризенин), това може да обясни високото съдържание на лизин в протеина на оризовите зърна..

Тези протеини в ръжено брашно не образуват глутен, което се дължи на качествената разлика между протеините от ръж и пшеница..

протеиноиди

Протеиноиди - фибриларни протеини, техните молекули образуват мултимолекулни нишковидни комплекси - фибрили.

Протеиноиди - протеини от животински произход, богати на глицин, пролин, цистин. Те могат да бъдат третични и кватернерни..

Протеиноиди - протеини на поддържащи тъкани (кости, хрущяли, сухожилия, връзки). Те са представени от колаген, еластин и кератин.

Протеиноидите не се разтварят във вода, солни разтвори, разреждат се киселини и основи. Те не се усвояват в стомашно-чревния тракт на повечето животни и хора и следователно не могат да изпълнят хранителната функция. Някои членестоноги обаче са се приспособили да се хранят с фибриларни протеини на кожата, пера на птици, вълна (например молци).

Протеиноидите включват колаген - основният протеин на кожата, костите и хрущялите, еластин - протеинът на сухожилията и съединителната тъкан, кератинът - протеинът на косата, вълната, копита, рога и копринената фиброин.

колаген

Колагенът е основният протеин на съединителната тъкан на животни и хора, състоящ се от три протеинови нишки, усукани в спирала. Колагенът предпазва тъканите от механичен стрес, поддържайки здравината на кожата.

Колагенът е широко разпространен протеин в организма, който представлява около една трета от всички протеини в тялото. Повече от 80% от целия колаген в организма е в междуклетъчната субстанция на съединителната тъкан на кожата, костите, връзките, сухожилията, хрущялите. Тези тъкани имат ниско удължение и висока якост.

Характеристиките на аминокиселинния състав на колаген включват на първо място високо съдържание на глицин и пролин. Колагенните полипептидни вериги съдържат около 1000 аминокиселини.

Колагенът, нагряван дълго време във вода при 56-100 ° С, се превръща в разтворимо лепило или глутин (желатин), който при охлаждане се втвърдява и образува желе. Приготвянето на желирани ястия се основава на това свойство на желатин..

еластин

Еластинът е основният протеин от еластични влакна, които се съдържат в големи количества в междуклетъчната субстанция на тъкани като кожа, стени на кръвоносни съдове, връзки и бели дробове. Тези тъкани имат много важни свойства: могат да се разтеглят няколко пъти в сравнение с първоначалната дължина, като същевременно поддържат висока якост на опън и се връщат в първоначалното си състояние след отстраняване на товара.

Еластичността е свързана с наличието на голям брой взаимосвързани кръстосани връзки в еластин с участието на аминокиселината лизин.

Еластинът е неразтворим във вода, не набъбва. Еластинът съдържа много хидрофобни аминокиселини - глицин, валин, аланин, левцин, пролин.

кератин

Кератините са семейство фибриларни протеини с механична сила, което е на второ място по хитин сред биологичните материали..

Косата (вълната), ноктите, перата, иглите, ноктите, рогата и копитата на животните са съставени главно от кератин.

Кератините могат да имат α-структура и β-структура.

α-кератинът е структурен протеин, изграден предимно под формата на a-спирала.

В α-кератините, три α-спирали се комбинират в супермотка. Molecu-молекулите на кератин са ориентирани паралелно и свързани с дисулфидни връзки (съдържат много цистеин), което придава сила на структурата.

Пример за β-кератини е коприненият фиброин.

Кератините са неразтворими в разтвори на соли, киселини, основи. Молекулното им тегло е много голямо.

Копринен фиброин

Коприненият фиброин е фибриларен протеин, секретиран от паякообразни и някои насекоми и представлява основата на паяжини и пашкули от насекоми, по-специално копринена буба коприна.

Β-структурата му се състои от антипаралелни полипептидни вериги, свързани с водородни връзки. Фиброинът е съставен главно от глицин, аланин, серин, тирозин.

Сложни протеини

фосфопротеини

Фосфопротеините са сложни протеини, протетичната група на които е остатък от фосфорна киселина. Той се свързва с пептидната верига чрез тирозинови, серинови и треонинови остатъци, т.е. онези аминокиселини, които съдържат ОН група.

Белтъците от този клас включват:

• казеиново мляко, в което съдържанието на фосфорна киселина достига 1%;
• вителин, вителилин и фосвитин, изолирани от пилешки яйчен жълтък;
• овалбумин, отворен в пилешки яйчен белтък;
• ихтулин, открит в рибните яйца и който играе важна роля в развитието на рибни ембриони.

Биологичната роля на фосфопротеините е, че те са основни хранителни вещества за растящите организми.

Фосфопротеините са ценен източник на енергия и пластмасов материал за развитието на ембриона и по-нататъшния растеж и развитие на организма.

Например, казеинът (казеиногенът) в млякото съдържа всички незаменими аминокиселини и фосфорна киселина. Съдържа и калциеви йони.

Фосфор и калций са необходими на растящото тяло в големи количества за формирането на скелета.

Glycoproteins

Гликопротеините (гликоконюгати) са сложни протеини, които съдържат въглехидратен компонент като протезна група.

В някои гликопротеини въглехидратната част е слабо свързана с протеина и може лесно да се отдели от него. Протезните групи на някои гликопротеини могат да бъдат открити в тъканите и в свободно състояние.

Гликопротеините са широко разпространени в природата. Те се намират в секрети (слюнка и др.), В състава на клетъчните мембрани, клетъчните стени, междуклетъчната субстанция, съединителната тъкан. Много ензими и транспортни протеини са гликопротеини.

Гликопротеините се делят на истински гликопротеини и протеогликани.

Истински гликопротеини

Въглехидратната част на гликопротеините е представена от малки хетерополизахариди или олигозахариди с неправилна структура и съдържа маноза, галактоза, глюкоза и техните амино производни. Протеинът в тях съставлява 80-85% от масата на макромолекулата.

Гликопротеините се характеризират с ковалентна гликозидна връзка. Между въглехидратния компонент и аспарагиновата амидна група в протеините възниква N-гликозидна връзка. Например в имуноглобулини, ензими и хормони).

О-гликозидна връзка - монозахаридът се свързва с ОН групата на серин или треонин (в муцини), а понякога и с ОН групата на хидроксилизин или хидроксипролин (колагени).

Типичните гликопротеини включват по-голямата част от протеиновите хормони, вещества, секретирани в течностите на тялото, мембранни сложни протеини, всички антитела (имуноглобулини), протеини от кръвна плазма, мляко, интерферони, кръвни групи.

Функции на гликопротеините

1. Структурен - колаген, еластин.
2. Защитни - антитела (имуноглобулини), интерферон, фактори на кръвосъсирването (протромбин, фибриноген).
3. Рецептор - прикрепването на ефектор води до промяна в конформацията на рецепторния протеин, което причинява вътреклетъчен отговор.
4. Хормонални - гонадотропни, адренокортикотропни и тиреостимулиращи хормони.
5. Ензиматични - ензими: холинестераза, нуклеаза.
6. Транспорт - пренос на вещества в кръвта и през мембраните (трансферин, транскортин, албумин, Na +, K + -ATPase).

Протеогликаните образуват специална група гликопротеини, в която преобладава въглехидратният компонент и съставлява 90% и повече. Освен това тези вещества са по-сходни по свойствата си с полизахаридите, отколкото на протеините..

Протетичната група протеогликани е представена от хетерополизахариди с правилна структура.

Въглехидратната част, подобно на гликопротеините, се свързва с протеина чрез серинови и аспарагинови остатъци.

Въглехидратните фрагменти засилват хидрофилните свойства на протеина поради големия брой ОН групи и киселинни групи. Веригите на последната не са достатъчно гъвкави и са склонни да приемат конформацията на много свободна случайна намотка, заемаща огромен обем.

Бидейки хидрофилни, те привличат много вода и образуват хидратирани гелове дори при ниски концентрации. Подобна способност създава в извънклетъчното пространство - тургор.

Протеогликаните образуват основното вещество на извънклетъчната матрица (междуклетъчното пространство).

Протеогликаните на хрущялната матрица съдържат хиалуронова киселина, която образува желатинен гел, който действа като амортисьор в хрущялни и ставни повърхности.

По функция протеогликаните са важни за междуклетъчното пространство, особено за съединителната тъкан, в която са потопени колагеновите влакна. Те имат дървовидна структура, в центъра е хиалуронова киселина.

защото молекулите им са хидрофилни, създават ретикуларна желеподобна матрица и запълват пространството между клетките, като са пречка за големите молекули и микроорганизми.

В извънклетъчната матрица присъстват различни протеогликани. Сред тях има много големи - например, агрекан и ворсикан.

В междуклетъчното пространство има и цял набор от така наречените малки протеогликани, които са широко разпространени в различни видове съединителна тъкан и изпълняват там различни функции..

Според съотношението на протеиновите и въглехидратните части гликопротеините се делят на неутрални и кисели.

Неутралните гликопротеини включват яйчен белтък (овалбумин), гликопротеини в кръвната плазма, протеини на щитовидната жлеза (тиреоглобулин).

Киселинните гликопротеини включват муцини и мукоиди.

Муцините са в основата на слузта на организма (слюнка, стомашни и чревни сокове). Те изпълняват защитна функция - предпазват стените на храносмилателния тракт от механични и химически увреждания. Муцините са устойчиви на ензими, които хидролизират протеина.

Мукоидите са протеини на синовиалната течност на ставите, хрущялите, течността на очната ябълка. Те изпълняват защитна функция, са смазка в апарата за движение.

Съставът на кисели гликопротеини включва уронова киселина, която участва в детоксикацията на билирубин и лекарства.

Нуклеопротеиди

Нуклеопротеините (DNP и RNP) са сложни протеини, чиято протезна група са нуклеиновите киселини (РНК и ДНК).

В природата са открити два вида нуклеопротеини - дезоксирибонуклеопротеини (DNP) - комплекси от протеини с дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) и рибонуклеопротеини (RNP) - комплекси от протеини с рибонуклеинова киселина (РНК).

DNP са локализирани предимно в ядрото, митохондриите и RNP са разположени в цитоплазмата, а RNP с високо молекулно тегло също се намират в ядрото (нуклеолус).

Има два вида нуклеинови киселини, в зависимост от пентозата, която съдържат - рибонуклеинова киселина (РНК), ако съдържа рибоза и дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), ако съдържа дезоксирибоза.

Разлики между РНК и ДНК

• брой направления: една верига в РНК, две нишки в ДНК;
• размер: ДНК е много по-голям;
• локализация в клетката: ДНК е в ядрото, почти цялата РНК е извън ядрото;
• вид монозахарид: в ДНК - дезоксирибоза, в РНК - рибоза;
• азотни основи: в ДНК има тимин, урацил в РНК;
• функция: ДНК отговаря за съхраняване на наследствена информация, РНК - за нейното прилагане.

ДНК е концентрирана предимно в ядрото на клетките като част от хромозоми, митохондрии и хлоропласти.

Съхранение, възпроизвеждане и наследяване на генетичен материал, генна експресия.

Има три основни типа РНК:

• матрица (информационна) - тРНК (мРНК) се съдържа в ядрото и цитоплазмата.
• транспорт - тРНК се съдържа главно в цитоплазмата на клетката.
• рибозомална - рРНК представлява съществена част от рибозомата.

mRNA (mRNA) - чете информация от ДНК сайт за първичната структура на протеина и пренася тази информация към рибозомите (носи информация от ядрото до цитоплазмата).

tRNA - транспортира аминокиселини до мястото на синтеза на протеини (от цитоплазмата до рибозомите).

rRNA - е част от рибозомите (от нея е изградена рибозомна рамка), участва в синтеза на протеинова (полипептидна) верига.

РНК при някои вируси носи генетична информация вместо ДНК.

Видео филм "Нуклеинови киселини в биосинтеза на протеини"

Липопротеините

Липопротеините са сложни протеини, протетичната група на които е представена от липид.

Липидите играят важна роля в човешкото тяло. Те се намират във всички клетки и тъкани и участват в много метаболитни процеси.

Те формират структурна основа на всички биологични мембрани, в свободно състояние те присъстват главно в кръвната плазма и лимфата.

Плазмените липопротеини, кръвния серум са разтворими във вода. Липопротеините на стените на клетъчната мембрана, нервните влакна са неразтворими във вода.

Съставът на липопротеините може едновременно да включва свободни триглицериди, мастни киселини, неутрални мазнини, фосфолипиди и холестерол (холестерол).

Всички видове липопротеини имат подобна структура: хидрофобно ядро ​​и хидрофилен слой на повърхността. Хидрофилният слой се образува от протеини (апопротеини), фосфолипиди и холестерол. Триацилглицеролите (TAGs) и холестеролните естери съставляват хидрофобното ядро.

Хидрофилните групи на тези молекули са ориентирани към водната фаза, а хидрофобните части са ориентирани към хидрофобното липопротеиново ядро, което съдържа транспортираните липиди..

Липидите не се разтварят във вода, поради което те не могат да се прехвърлят чрез кръв в чистата им форма. Затова за транспортирането на липиди в кръвта в организма се образуват липидно-протеинови комплекси - липопротеини.

В организма се синтезират следните видове липопротеини: хиломикрони (HM), липопротеини с много ниска плътност (VLDL), липопротеини с средна плътност (IDL), липопротеини с ниска плътност (LDL) и липопротеини с висока плътност (HDL).

Всеки тип липопротеин се произвежда в различни тъкани и транспортира определени липиди.

Общата функция на всички липопротеини е липидният транспорт.

Липопротеините са лесно разтворими в кръвта, тъй като са малки и отрицателно заредени на повърхността. Някои липопротеини лесно преминават през капилярните стени на кръвоносните съдове и доставят липиди до клетките.

Големият размер на хиломикроните не им позволява да проникнат през стените на капилярите, следователно от чревните клетки те навлизат първо в лимфната система, а след това през главния гръден канал влизат в кръвообращението заедно с лимфата.

Липопротеините с много ниска и ниска плътност причиняват атеросклероза, когато концентрацията им в кръвта се увеличи.

При нарушения на липидния транспорт и липидния метаболизъм енергийният потенциал на тялото намалява, предаването на нервните импулси се влошава и скоростта на ензимните реакции намалява. Без участието на липопротеини е невъзможно транспортирането на мастноразтворими витамини: витамини от групи A, E, K, D.

Chromoproteins

Хромопротеини ("цветни протеини") - сложни протеини, съдържащи оцветен компонент като протезна група.

Хромопротеините участват в такива жизненоважни процеси като фотосинтеза, дишане, транспорт на кислород и въглероден диоксид, редокс-реакции, възприемане на светлина и цвят и др..

В зависимост от тяхната структура се разграничават хемопротеини, флавопротеини, родопсин.

Хемопротеини (червени) - сложни протеини, протетичната група на които е хема.

Групата на хемопротеините включва хемоглобин, миоглобин, съдържащи хлорофил протеини и ензими (цитохроми, каталаза и пероксидаза). Всички те съдържат железни (или магнезиеви) порфирини като небелтъчен компонент, но протеините се различават по състав и структура и изпълняват различни биологични функции..

Хлорофилът (магнезиев порфирин) заедно с протеина осигурява фотосинтетичната активност на растенията, като катализира разделянето на водна молекула на водород и кислород (абсорбция на слънчевата енергия). Хемопротеините (железни порфирини), от друга страна, катализират обратната реакция - образуването на водна молекула, свързана с освобождаването на енергия.

Хемоглобинът е основният компонент на еритроцита и основният дихателен пигмент, осигурява транспорт на кислород (O₂) от белите дробове до тъканите и въглеродния диоксид (CO₂) от тъканите до белите дробове. Поддържа киселинно-алкалния баланс на кръвта.

В хемоглобина протеиновият компонент е глобин, а небелтъчният компонент е хема - пигментът. Железният йон е разположен в центъра на пигмента на хема, което придава на кръвта характерния червен цвят. Хемето е представено от порфирин, който се състои от 4 пиролови пръстена. Всяка от 4-те хемо молекули е "обвита" от една полипептидна верига.

Heme е протетична група в миоглобин, каталаза, пероксидаза и цитохроми. Хеме се намира и в растителните хемопротеини и участва в процеса на фотосинтеза.

Миоглобинът (мускулен протеин) е малък глобуларен протеин, неговата молекула се състои от една полипептидна верига и един хема. Миоглобинът създава кислороден резерв в мускулите, който се използва от мускулните влакна.

Хромопротеините включват също флавопротеини, чиито протетични групи са изоаллоксазинови производни. Флавопротеините са част от оксидоредуктазите - ензими, които катализират редокс-реакциите в клетката. Някои флавоноиди включват метални йони и молекула на хема.

Родопсин е протеин, чиято протезна група е активната форма на витамин А, ретината. Родопсин е основното чувствително към светлина вещество на ретиналните пръчки. Функцията му е да възприема светлина привечер, т.е. отговорен за зрението зрение.

металопротеините

Металопротеини - сложни протеини, при които металните йони играят ролята на не-протеинов компонент.

Броят на металопротеините включва около сто ензими.

Важна функция на металопротеините е свързана с транспортирането на метали и тяхното съхранение в организма..

Типичните металопротеини са протеини, съдържащи нехемово желязо - трансферин, феритин, хемосидерин, които са важни при обмена на желязо в организма.

Трансферинът е водоразтворим железен протеин, който се намира в кръвния серум като β-глобулин. Молекулата на трансферрина съдържа два Fe 3+ йона. Този протеин служи като носител на желязо в организма. Трансферрин се синтезира в черния дроб.

Феритинът е вътреклетъчен глобуларен протеин, намира се главно в далака, черния дроб, костния мозък, служещ за депо на желязо в организма. Феритин поддържа запасите от цитозолно желязо в разтворима и нетоксична форма.

Хемосидеринът, за разлика от феритина и трансферина, е водонеразтворим протеинов комплекс, съдържащ желязо. Той се намира главно в клетките на черния дроб и далака, натрупва се в излишък от желязо в организма, например при чести кръвопреливания.

Церулоплазминът е суроватъчен протеин, който съдържа мед и участва в метаболизма му, както и в метаболитните процеси на желязо. Отнася се до α-2-глобулини.

Каталаза - неутрализира водородния пероксид.

Цитохром оксидаза - в комбинация с други ензими от митохондриалната дихателна верига участва в синтеза на АТФ.

Алкохол дехидрогеназа - осигурява метаболизма на етанола и други алкохоли

Лактат дехидрогеназа - участва в метаболизма на млечната киселина

Карбонова анхидраза - образува въглеродна киселина от СО₂ и Н₂О.

Ксантин оксидаза - отговорна за последните реакции на катаболизъм на пуринови основи.

Тиреоидна пероксидаза - участва в синтеза на хормоните на щитовидната жлеза.

Глутатион пероксидаза - антиоксидантен ензим.

Уреаза - отговорна за разграждането на уреята.

2.Молекулярна форма (фибриларна и кълбовидна)

Протеините могат да бъдат класифицирани по молекулярна форма и някои физични свойства в два широки класа: фибриларни и глобуларни протеини..

Фибриларните протеини са дълги нишковидни молекули, чиито полипептидни вериги са успоредни една на друга по една ос и образуват дълги влакна (фибрили) или слоеве.

Най-важната е вторичната структура (третичната почти не се изразява изобщо).

Повечето фибриларни протеини са неразтворими във вода и имат голямо молекулно тегло.

Тези протеини се отличават с висока механична сила, изпълняват структурна функция.

Фибриларните протеини включват кератини (коса, вълна, рога, копита, нокти, пера), миозин (мускули), колаген (сухожилия и хрущяли), фиброин (коприна, паяжини).

Глобуларните протеини се характеризират с компактно триизмерно сгъване на полипептидни вериги, молекулите им са кълбовидни.

Третичната структура е най-важна.

Глобуларните протеини са разтворими във вода или разредени солни разтвори. Поради големия размер на молекулите, тези разтвори са колоидни.

Глобуларните протеини функционират като ензими, антитела (серумните глобулини определят имунологичната активност) и в някои случаи хормони (инсулин).

Те играят важна роля в протоплазмата, задържайки вода и някои други вещества в нея и допринасят за поддържането на молекулярната организация..

Глобуларните протеини се намират във физиологични течности (кръвен серум, мляко, храносмилателни течности), в тъканите на тялото.

Има и междинни протеини с фибриларен характер, но разтворими. Пример е фибриногенът, който се превръща в неразтворим фибрин, когато кръвни съсиреци..

3.Разтворимост в определени разтворители

Класификацията на прости протеини се основава предимно на разтворимостта във вода, алкохол, солни разтвори, разтвори на основи и киселини.

4.За състава на аминокиселините

От гледна точка на хранителната стойност на протеините, определена от аминокиселинния им състав и съдържанието на незаменими аминокиселини, протеините се делят на пълни и дефектни.

Протеините се считат за пълни, ако съдържат осем незаменими аминокиселини, които тялото не може да синтезира самостоятелно..

Дефектните протеини са протеини, които съдържат недостатъчно количество от една или повече незаменими аминокиселини, които не могат да бъдат синтезирани от тялото.

Пълните протеини се намират в животинските продукти (с изключение на желатина), както и в някои растителни храни (грах, боб, соя).

Дефектни протеини - предимно от растителен произход.