Метаболізм Харчування - Білки (білки)

Загальна інформація про білки

Білки, які також називають білками, - це макромолекули, що складаються з амінокислот.
Вони надають клітинам свою структуру, продукти реакції транспорту та іони накачки.
Слово "білок" походить від грецької (= proteios) і означає щось на зразок пріоритету (protos = важливіший). Джерардус Йоханнес Малдер вперше використав цей термін у публікації в 1839 році.
Всі білки живої істоти (також тканини, клітини, клітинні відділи) разом називаються протеомами.

білки

Синтез білка

Просторова структура білків

Структуру білка можна розділити на чотири типи:

    Первинна структура
    Послідовність амінокислот у поліпептидному ланцюзі називається первинною структурою. (А1, А2, А3 ...). Однак структура, отже, описує лише амінокислотну послідовність, а не просторову структуру.

Вторинна структура
У вторинній структурі розрізняють α-спіраль та β-лист. Вони позначають часто зустрічаються мотиви просторового розташування амінокислоти і є результатом водневих зв'язків між пептидними зв'язками.

Третинна структура
Третинна структура - це просторове розташування поліпептидного ланцюга, яке є надпорядковим вторинній структурі.
Силами зв’язку, що виникають, є дисульфідні мости (ковалентні зв’язки) та нековалентні зв’язки (водневі зв’язки). Також виникають сили Ван дер Ваальса, які змушують білок згортатися далі.

  • Четвертинна структура
    Кілька третинних структур разом утворюють білковий комплекс, який може виникати або з декількох поліпептидних ланцюгів, або з комбінації декількох білків.
    Субодиниці такого комплексу називаються протомерами, і більшість з них функціонують лише в комплексі.
    Крім того, з цього приводу виділяють дві основні групи білків
    Клубочкові білки за формою нагадують сфери або груші і зазвичай легко розчиняються у воді або сольових розчинах.
    Фібрилярні білки мають ниткоподібну або волокнисту структуру і, як правило, нерозчинні, оскільки входять до складу підтримуючих і структурних речовин. (Кератини у волоссі, наприклад)


    • Функції білків в організмі:

    • Захист, захист від мікроорганізмів
    • Будова тіла, рух
      - Коллагени - це структурні білки шкіри, сполучної тканини та кісток
      - Структурні білки -> структура тканини або вся структура тіла
    • М'язи -> міозини та актини, що сприяють скороченню м'язів, змінюють свою форму
    • Кератинові структури -> волосся/шерсть, нігті/кігті, дзьоби
    • Обмін речовин
      - Ферменти -> увімкнення та контроль (біо) хімічних реакцій
      - Регулювання концентрації іонів
      - Транспортні білки -> транспорт гемоглобіну, трансферину
      - Мембранні рецептори забезпечують конформаційні зміни
      - Білки, менші за гормони, контролюють процеси в організмі
      - Фактори згортання крові -> запобігають крововтраті у разі травм
      - Резервний матеріал
    • Білки як джерело енергії, коли голодні


    Мутації викликають зміни в структурі білка:

    • Втрата функції білка -> значні захворювання
    • Підвищення активності ферментів
    • Функція зберігається -> тиха мутація
    • корисні, функціональні зміни

    Денатурація білків

    Структура білка може змінюватися під впливом тиску, екстремальних температур та фізичних впливів, так що порядок амінокислот змінюється.
    Цей процес, денатурацію, не можна змінити, тобто вихідну тривимірну структуру відновити неможливо.
    Наприклад, твердий яєчний білок не може знову зріджуватися після варіння.
    Люди денатурують свою їжу, готуючи їжу, щоб полегшити перетравлення їжі. У разі лихоманки деякі білки (ферменти) вже денатурують і в результаті втрачають свої життєві функції.
    Окислення білка активними формами кисню (кисневими радикалами) також може призвести до втрати функції білків і накопичення вироджених білків у клітині.

    Економічне значення білків

    Щорічно в Німеччині використовується близько 55 000 тон білка. В основному це тваринного походження. Більшість рослинних білків використовується у виробництві кормів для тварин.
    Стосовно білків тваринного походження слід згадати желатин, який отримують із великої рогатої худоби та свинячих кісток, а виробництво якого становить близько 32 000 тонн на рік. Приблизно половина його використовується в хімічній та фармацевтичній промисловості.
    На додаток до желатину, казеїн також є важливим джерелом білка, особливо для хімічної промисловості, оскільки білок, отриманий з молочного білка, в основному використовується як покриття для глянцевих паперів.
    Ще від 6000 до 7000 т білків - це продукти, виготовлені з дріжджів, які в основному використовуються у фармацевтиці.

    Білковмісні продукти:

    • плоть
    • риба
    • Яйця
    • Молочні продукти (сир та кварк)
    • горіхи
    • Бобові (соя: 41,5%)

    Що відбувається, коли не вистачає білка?

    Оскільки білки мають багато завдань в організмі людини, включаючи підтримку клітин тіла та загоєння ран та захворювань, дефіцит білка негативно впливає на здоров’я. Доросла людина повинна споживати 0,8 грама білка на кілограм ваги. Потреба збільшується у дітей та вагітних жінок, але фізичні навантаження не збільшують її. Незамінні амінокислоти повинні отримуватися з їжею. (Ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, фенілаланін, треонін, триптофан, валін)

    Дефіцит може спричинити такі симптоми:

    • найгірший випадок: хвороба з дефіцитом білка (Квашіокор)
    • Голод у шлунку (затримка води)
    • М'язова слабкість
    • Затримка росту
    • Жирна печінка
    • Втрата волосся
    • стійкий дефіцит білка може призвести до смерті