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Cosa sono le proteine: struttura e funzione

Le proteine ​​svolgono un ruolo centrale nel corpo umano, svolgendo alcune delle funzioni più importanti: motorie, protettive, biologiche, regolatorie e altre.

Senza queste macchine molecolari universali, la vita sul nostro pianeta non avrebbe potuto apparire affatto.

In questo articolo, diamo un'occhiata più da vicino a quali proteine ​​sono, quali specie esistono, dove sono contenute e molto altro.

Cos'è una proteina e quali sono le sue funzioni


Nelle lezioni di biologia e chimica, molto tempo è dedicato a questo importante argomento. Le proteine ​​(proteine) sono eteropolimeri naturali costituiti da α-amminoacidi. Li collega insieme al legame peptidico. Per la sintesi di un'enorme varietà di proteine ​​nel corpo umano viene utilizzato 20.

La composizione di ciascuna proteina sintetizzata nel corpo è determinata dal genoma. Varie combinazioni del codice genetico consentono di creare da aminoacidi standard un'enorme varietà di proteine ​​responsabili delle varie funzioni nel nostro corpo.

Alcune proteine ​​sono abbastanza difficili da classificare unicamente con le loro funzioni. Dal momento che una proteina può essere spesso responsabile per l'esecuzione di diversi compiti.

L'elenco delle funzioni delle proteine ​​è il seguente:

  1. Strutturale - è responsabile per la formazione del citoscheletro delle cellule, dà forma a vari tessuti. I più famosi sono collagene ed elastina, che fanno parte della sostanza intercellulare. Così come la cheratina - la principale proteina che forma le unghie e i capelli.
  2. La funzione protettiva è divisa in fisica, immunitaria e chimica. Per la protezione fisica principalmente la trombina responsabile, la coagulazione del sangue e il collagene e la cheratina, formando scudi di corno, capelli, pelle. La protezione chimica contro varie tossine nel corpo viene eseguita principalmente da enzimi epatici. Dissolvono le tossine, permettendoti di rimuoverle rapidamente. Varie immunoglobuline sono responsabili della protezione immunitaria.
  3. La funzione catalitica utilizza enzimi. Queste sono proteine ​​speciali che permettono di catalizzare reazioni che distruggono grandi molecole o in alternativa sintetizzano. Gli enzimi consentono di accelerare tutte le reazioni chimiche centinaia e migliaia di volte. Recentemente, la scienza ha imparato più di 5000 diversi enzimi.
  4. La funzione regolatoria è responsabile della gestione dell'intera vita della cellula. Le proteine ​​di questo gruppo regolano la quantità e l'attività di altre proteine, così come molti processi all'interno della cellula stessa.
  5. La funzione del segnale viene eseguita da ormoni e citochine. Queste proteine ​​sono una sostanza segnale, che consente la trasmissione di informazioni o segnali da parti del corpo.
  6. Trasporto: consente di trasferire sostanze diverse da un organo e una cella all'altra. L'esempio più famoso è l'emoglobina, che trasporta ossigeno e anidride carbonica.
  7. Funzione di riserva Viene eseguito da proteine ​​immagazzinate nel corpo per casi di emergenza come energia o fonte di amminoacidi.
  8. Recettore. Viene eseguito da proteine ​​che rispondono alla luce, all'esposizione fisica o a una sostanza chimica.
  9. La funzione motoria viene eseguita da interi gruppi di proteine. Tra questi, ad esempio, actina e miosina. Sono i componenti principali dei muscoli e consentono loro di contrarsi. Altre proteine ​​consentono alle cellule di muoversi all'interno del corpo.

Struttura proteica


Beckes sono polimeri lineari. Nella loro composizione possono essere presenti diversi componenti α-amminoacidi e non-amminoacidi. A prima vista, solo 20 aminoacidi sono una piccola scelta.

Ma in realtà una molecola proteica, composta da soli 5 componenti di aminoacidi, può avere oltre un milione di varianti di costruzione. Una piccola proteina può avere un centinaio di residui di aminoacidi nella sua catena.

Durante la sintesi proteica, gli aminoacidi sono collegati attraverso un legame peptidico. Sono uniti da estremità diverse, una con un gruppo carbossile (-COOH) e l'altra con un gruppo amminico (-NH2). Con questo composto, la proteina appare due corrispondenti finali C e N.

Strutture proteiche


L'organizzazione delle proteine ​​strutturali è classificata in 4 livelli. Queste sono strutture primarie, secondarie, terziarie e quaternarie.

Primaria è una catena standard di aminoacidi. La loro sequenza è geneticamente codificata. Di solito è descritto dalle designazioni a tre lettere di residui di aminoacidi nella catena.

Il secondario è una catena a spirale di amminoacidi a spirale ordinata. Assomiglia a una molla. L'elica ha una struttura stabile, poiché le sue bobine sono attaccate l'una all'altra da legami a idrogeno. Quasi tutti i gruppi CO e NH stabiliscono tali collegamenti l'uno con l'altro. Tra le proteine ​​di questa struttura, spiccano soprattutto il collagene e la cheratina.

Terziario - formato principalmente a causa di interazioni idrofilo-idrofobiche. I conseguenti legami di ioni idrogeno e disolfuro promuovono l'interazione tra i radicali degli amminoacidi. A causa di ciò, il legame polipeptidico viene posto in speciali globuli. Le proteine ​​della struttura terziaria comprendono già una varietà di enzimi, anticorpi e ormoni.

Quaternario - inerente a forme complesse di enzimi o proteine, che consistono di 2 o 3 globuli. Sono legati nella molecola da interazioni sia ioniche che idrofobiche. E a volte si verificano interazioni elettrostatiche o legami disolfuro. La proteina più conosciuta e studiata di questa classificazione è l'emoglobina.

Proteine ​​e proteine ​​sono proteine ​​semplici e complesse.

Un'altra classificazione delle proteine ​​è proteine ​​e proteine. Le prime sono semplici proteine, composte esclusivamente da residui di amminoacidi. Ma nei proteidi, oltre allo scheletro principale degli aminoacidi, non esistono ancora gruppi proteici (protesici).

A seconda del componente aggiuntivo non proteico, i proteidi sono divisi in altri gruppi:

  1. Lipoproteine ​​- includono vari lipidi. Fondamentalmente, queste proteine ​​trasportano i lipidi.
  2. Phosphoprotein - ha l'acido fosforico. Queste proteine ​​includono vitelin e carbonato.
  3. Metalloproteine ​​- possono avere cationi di uno o più metalli nella loro struttura. L'emoglobina più famosa con molecole di ferro.
  4. Glicoproteine ​​- sono composte da vari carboidrati.
  5. Nucleoproteine ​​- sono le principali proteine ​​responsabili della trasmissione di informazioni ereditarie.

Proprietà fisico-chimiche delle proteine

Le proteine ​​mostrano proprietà anfotere (dal greco. "Dualità). A seconda dei vari fattori, possono presentare proprietà sia acide che basiche.

Inoltre, le proteine ​​possono essere solubili o insolubili in acqua. La solubilità può essere influenzata sia dalla struttura della proteina stessa, sia dalla natura del solvente, dal pH della soluzione stessa o dalla forza ionica.

Le proteine ​​possono essere idrofobiche o idrofile. Questi ultimi si trovano principalmente nel nucleo, nel citoplasma o nella sostanza intercellulare.

Un'altra proprietà delle proteine ​​è la denaturazione. Questa è la cosiddetta perdita di strutture quaternarie e terziarie. Le proteine ​​sono perfettamente adattate per la vita e il funzionamento nel corpo, ma con un brusco cambiamento nelle condizioni esterne, la struttura della proteina può essere distrutta.

Tra tali effetti emettono ultrasuoni, alte e basse temperature, radiazioni, vibrazioni, vibrazioni e l'azione di acidi o alcali. La denaturazione può essere parziale o completa, o reversibile e irreversibile.

Il valore delle proteine ​​per il corpo

Come abbiamo visto dalle funzioni e caratteristiche di cui sopra, le proteine ​​sono di grande importanza per il corpo umano. Danno forma alle cellule e ai tessuti del corpo, trasferiscono vari elementi tra gli organi e le cellule e sono responsabili della percezione del mondo circostante.

Le proteine ​​ci proteggono da fattori naturali e dagli effetti di microrganismi dannosi. Senza di loro, in linea di principio, almeno il passaggio delle reazioni chimiche nel corpo e il metabolismo e la presenza della vita come una struttura autoreplicante. In verità, il ruolo delle proteine ​​è difficile da sovrastimare.

Cosa si riferisce agli alimenti proteici

Le proteine ​​sono uno dei materiali da costruzione più basilari per i nostri corpi. Pertanto, affinché il cibo fornisca al corpo umano le sostanze necessarie, gli alimenti proteici dovrebbero sempre essere nella dieta.

I seguenti sono ricchi di contenuto proteico:

  • a base di carne;
  • pesce;
  • vari frutti di mare;
  • uova;
  • fagioli;
  • latticini

conclusione

Le proteine ​​sono uno degli elementi chiave della vita sul nostro pianeta. È responsabile di molti processi e funzioni in un organismo vivente e la mancanza di proteine ​​può causare gravi malattie.

Un'ampia varietà di fonti proteiche salverà il tuo corpo dalla mancanza di aminoacidi essenziali e di molti altri nutrienti preziosi. Cerca di non escludere i prodotti proteici dalla dieta e di essere sani.

Proteine ​​(proteine). Il valore delle proteine ​​nel corpo umano

Buona giornata, cari lettori del "portale sano" Atis-Life.Ru. Continuiamo con te il tema dell'alimentazione e oggi voglio parlarvi brevemente e in un linguaggio accessibile sulle proteine.

Proteine ​​(proteine) - introduzione

Non è stato per niente che ho indicato tra parentesi che sarebbe una questione di proteine, poiché alcune persone cercano nei motori di ricerca informazioni su b E lok (roditori), ma inciampano su una proteina AND (proteine).

Nell'articolo introduttivo sulle basi della nutrizione, abbiamo già menzionato i principali macronutrienti e promesso di scrivere articoli più dettagliati su ciascuno di essi. Bene, ora, per questo, voglio dedicare particolare attenzione al tema delle proteine, perché le proteine ​​sono uno dei componenti più importanti della dieta delle scimmie Homo-Sapiens, dal momento che siamo in realtà delle proteine.

In un articolo, ovviamente, non sarò in grado di dire tutto, quindi dedicherò molte questioni al tema delle "proteine". Per quanto riguarda l'articolo che state leggendo ora, parleremo brevemente delle cose più basilari riguardanti il ​​tema delle "proteine", ovvero rispondiamo alle domande:

  1. Cosa sono le proteine
  2. Quali sono le proteine ​​per il corpo umano

Bene, andiamo!

1. Cosa sono PROTEINS?

Definizione di "proteine":

  • Le proteine ​​alimentari sono macronutrienti di origine animale o vegetale, le cui molecole sono eteropolimeri ad alto contenuto molecolare contenenti azoto legati ai polipeptidi.

Pertanto, le proteine ​​consistono in diversi tipi di parti costituenti - i monomeri, che sono chiamati amminoacidi. Gli amminoacidi legano insieme i cosiddetti legami peptidici, formando una catena.

Il nostro corpo utilizza 20 tipi di amminoacidi per generare le proprie proteine ​​(per ulteriori informazioni sugli amminoacidi e su come sono, vedi questa versione).

La peculiarità dell'assimilazione delle proteine ​​del cibo nel corpo

Una delle caratteristiche dell'assimilazione delle proteine ​​è che il nostro corpo non assorbe mai le proteine ​​nella forma in cui inizialmente provengono dal cibo.

Il fatto è che tutte le proteine ​​che mangiamo con il cibo devono prima essere idrolizzate nel tratto gastrointestinale - cioè, devono essere suddivise in amminoacidi. E solo allora, dagli amminoacidi ottenuti che sono entrati nel flusso sanguigno, il corpo genererà le proprie proteine. E quegli amminoacidi che non sono richiesti si degraderanno, trasformandosi in sostanze più semplici.

Questo processo è in qualche modo simile al processo di formazione delle parole in russo o in qualsiasi altra lingua. Produrre proteine ​​da diversi aminoacidi è come fare parole dalle lettere dell'alfabeto. Inoltre, proprio come con le parole, se in una molecola proteica si cambia un aminoacido (lettera) per un altro o si aggiunge (rimuovi) un amminoacido, sarà una proteina completamente diversa!

In altre parole, la struttura e la funzionalità di una molecola proteica sono influenzate non solo dalla presenza di certi amminoacidi nella sua catena, ma anche dalla loro chiara sequenza.

È importante!

Alcune persone pensano che consumando proteine ​​animali, tra l'altro, rinnovano una struttura proteica simile al loro stesso organismo. Ad esempio, usando le proteine ​​della carne dei mammiferi, rinnovano le proprie cellule muscolari, ecc.

Questo, in effetti, ha senso, dal momento che la composizione aminoacidica della carne di alcuni mammiferi è molto vicina alla composizione aminoacidica dei nostri muscoli. Tuttavia, dopo la digestione delle proteine, gli amminoacidi risultanti non parteciperanno necessariamente alla sintesi delle proteine ​​muscolari!

Il corpo può "avviare" aminoacidi liberi per la costruzione di qualsiasi struttura proteica, la cui costruzione è attualmente prioritaria.

Per quanto riguarda l'idrolisi delle proteine ​​provenienti dal cibo - questo processo è piuttosto complesso multi-step. Un intero gruppo di enzimi proteolitici con un nome comune - "proteasi" prende parte alla scissione delle proteine. Più in dettaglio sulla fisiologia della digestione delle proteine, in qualche modo scriverò in un articolo separato.

2. Il valore delle proteine ​​nel corpo umano

Nel nostro corpo, le proteine ​​sono coinvolte nel metabolismo costante - cioè, alcune proteine ​​sono sintetizzate da amminoacidi liberi (anabolismo), mentre altre, già preparate proteine ​​del corpo, al contrario, si disintegrano (catabolismo).

Diverse proteine ​​dello stesso corpo umano mostrano diversi tempi di esistenza (durata della vita). Ad esempio, la durata della vita delle proteine ​​muscolari (circa sei mesi) è molto superiore a quella delle proteine ​​plasmatiche, che vivono per circa 10 giorni o l'intestino, che viene completamente rinnovato in 3-5 giorni. Bene, alcuni ormoni peptidici, in generale, ci sono pochi minuti.

Allo stesso tempo, quando le proteine ​​del corpo si scindono in aminoacidi liberi, il corpo può di nuovo sintetizzare altre proteine ​​da quest'ultimo!

Ma!

Succede, tuttavia, che alcuni degli amminoacidi liberi formatisi nel processo di catabolismo (circa il 30%) non partecipino alla sintesi di nuove proteine, poiché verranno utilizzati per altri scopi (ad esempio, si trasformeranno in glucosio o forma urea).

Pertanto, per un equilibrio aminoacidico (azoto) a pieno titolo, dobbiamo ottenere proteine ​​in modo esogeno - cioè, portarlo con il cibo!

Paradossale è il fatto che alcuni aminoacidi possono trasformarsi in glucosio o grasso, in caso di mancanza di quest'ultimo. E, qui, i grassi e i carboidrati, purtroppo, non possono trasformarsi in aminoacidi. Più precisamente, i loro metaboliti intermedi possono partecipare alla sintesi degli aminoacidi, ma è comunque necessario assumere un gruppo amminico da qualche parte, la cui parte azotata proviene principalmente da cibi proteici. Questo dimostra ancora una volta la necessità di assumere proteine ​​con il cibo.

Inoltre, a differenza dei carboidrati e dei grassi, le proteine ​​non hanno un meccanismo di "DEPOSITO". Ad esempio, il glucosio si deposita sullo stock sotto forma di un carboidrato più complesso - glicogeno o grasso, e i grassi vengono utilizzati nei processi di plastica o vengono depositati. Bene, tu sai dove. E, qui, purtroppo, non esiste un meccanismo per la deposizione di aminoacidi!

Sì, in linea di principio, l'amminoacido "deposito" può essere chiamato muscoli, gli aminoacidi di cui sono spesso usati per la gluconeogenesi (convertiti in glucosio se necessario), o l'albumina plasmatica, che servono, sebbene insignificanti, ma ancora una riserva di aminoacidi con un bilancio azotato negativo.

Ma perché "mangiare" le strutture proteiche del proprio corpo, se è possibile assumere proteine ​​con il cibo?

Il ruolo delle proteine ​​nel corpo umano

Per quanto riguarda il ruolo delle proteine ​​nel corpo umano, questo ruolo è espresso dall'implementazione di determinate funzioni da parte delle proteine. Li elenchiamo brevemente:

  1. Strutturale (costruzione, plastica). È grazie a questa funzione che c'è un essere umano e altri organismi. Gli amminoacidi, per quanto banali possano sembrare, sono elementi costitutivi delle strutture del nostro corpo. E questo è molto importante, dal momento che le strutture proteiche rappresentano 1/5 dell'intera massa corporea di una persona, se si conta il peso totale. E se non si prende in considerazione l'acqua e si tiene conto solo del peso a secco - allora quasi la metà del peso corporeo è nelle proteine ​​(e ancor più nei bodybuilder).
  2. Trasporti. Le proteine ​​di trasporto (albumina) accompagnano le sostanze estranee nel corpo nelle cellule del corpo. Se la sostanza estranea viene trasportata dall'albumina, il sistema immunitario riconosce la sostanza come propria e la trasferisce nella cellula. Se la sostanza estranea "cerca" di entrare nella cellula del corpo senza essere accompagnata dall'albumina, viene attivata la difesa immunitaria. Inoltre, la funzione di trasporto è realizzata da tali proteine ​​come l'emoglobina e la mioglobina, così come le proteine ​​coinvolte nella costruzione delle lipoproteine, ecc.
  3. Protettivo. Nel nostro corpo vengono prodotte le proteine ​​immunitarie, le cosiddette immunoglobuline (anticorpi), che riconoscono e legano gli antigeni (corpi estranei). Per ogni corpo estraneo, il nostro corpo produce un anticorpo - protezione contro questo corpo estraneo. Una corretta alimentazione, ricca di proteine ​​animali di alta qualità è la chiave per la tua salute!
  4. Enzimatico (catalitico). Enzimi (enzimi) sono anche strutture proteiche (a volte acidi nucleici). Gli enzimi proteici sono catalizzatori delle reazioni chimiche nel nostro corpo. Sono gli enzimi proteici (proteasi, lipasi, amilasi) e analizzano nel nostro sistema digestivo tutti i macronutrienti che provengono dal cibo: dalle proteine ​​agli aminoacidi, dai grassi agli acidi grassi e dai carboidrati al glucosio.
  5. Regolamentazione. Molti degli ormoni più importanti che regolano il metabolismo e altre funzioni fisiologiche sono le proteine ​​nella loro chimica (per esempio, l'insulina e l'ormone della crescita).
  6. Contrattilità. È grazie ai sarcomi delle miofibrille delle fibre muscolari che i nostri muscoli scheletrici possono contrarsi. Questi sarcomeri comprendono anche proteine ​​- actina e miosina. Ne ho già parlato nell'articolo sulla teoria della crescita muscolare.
  7. Energia. Credo che "caricare il tuo Oganismo con energia" dalle proteine ​​sia stupido e costoso, poiché per questo ci sono fonti più economiche - carboidrati e grassi. Tuttavia, in caso di mancanza di quest'ultimo o di un significativo eccesso di proteine, gli aminoacidi possono partecipare alla sintesi di ATP. Pertanto, l'evoluzione si è presa cura di noi, in caso di carenza di grassi e carboidrati dal cibo - al fine di "ottenere energia" dalle nostre strutture proteiche. Ad esempio, tra i bodybuilder che riducono drasticamente la quantità di carboidrati nella loro dieta durante il periodo di "asciugatura", molto spesso, invece di questi carboidrati, i loro stessi muscoli "bruciano", gli aminoacidi di cui vanno al fegato durante il catabolismo e si trasformano in glucosio.

conclusione

Cari amici! In questo articolo, ho delineato una sorta di "introduzione" in cui ho descritto i punti più semplici e basilari relativi alle proteine.

Più in dettaglio sulle proteine ​​parleremo nelle seguenti versioni. Ci saranno molte pubblicazioni utili e interessanti, quindi iscriviti al gruppo "vKontakte" sul widget a destra!

Se vuoi chiedermi qualcosa o discutere con me di qualcosa, sentiti libero di scriverlo attraverso uno speciale modulo sulla pagina Fitness. Tutta la salute

Gli scoiattoli sono cosa

Le proteine ​​sono sostanze organiche che svolgono il ruolo di materiale da costruzione nel corpo umano di cellule, organi, tessuti e la sintesi di ormoni ed enzimi. Sono responsabili di molte funzioni utili, il cui fallimento porta alla rottura della vita, oltre a formare composti che assicurano la resistenza dell'immunità alle infezioni. Le proteine ​​sono composte da aminoacidi. Se sono combinati in sequenze diverse, si formano più di un milione di sostanze chimiche diverse. Sono divisi in diversi gruppi che sono ugualmente importanti per una persona.

I prodotti proteici contribuiscono alla crescita della massa muscolare, così i bodybuilder saturano la loro dieta con alimenti proteici. Contiene pochi carboidrati e quindi un basso indice glicemico, quindi è utile per i diabetici. I nutrizionisti raccomandano di mangiare una persona in buona salute 0,75 - 0,80 g. componente di qualità per 1 kg di peso. Per la crescita del neonato è necessario 1,9 grammi. La mancanza di proteine ​​porta alla rottura delle funzioni vitali degli organi interni. Inoltre, il metabolismo è disturbato e si sviluppa l'atrofia muscolare. Pertanto, le proteine ​​sono incredibilmente importanti. Esaminiamoli più dettagliatamente per bilanciare correttamente la tua dieta e creare il menu perfetto per perdere peso o guadagnare massa muscolare.

Un po 'di teoria

Nel perseguimento della figura ideale, non tutti sanno quali sono le proteine, sebbene promuovano attivamente diete a basso contenuto di carboidrati. Per evitare errori nell'uso di alimenti proteici, scopri di cosa si tratta. Proteina o proteina è un composto organico ad alto peso molecolare. Sono costituiti da alfa-acidi e con l'aiuto di legami peptidici sono collegati in una singola catena.

La composizione include 9 aminoacidi essenziali che non sono sintetizzati. Questi includono:

Contiene anche 11 aminoacidi essenziali e altri che svolgono un ruolo nel metabolismo. Ma gli amminoacidi più importanti sono considerati leucina, isoleucina e valina, che sono noti come BCAA. Considera il loro scopo e le loro fonti.

Come si vede, ciascuno degli amminoacidi è importante nella formazione e nel mantenimento dell'energia muscolare. Per garantire che tutte le funzioni vengano eseguite senza guasti, devono essere introdotte nella dieta quotidiana come integratore alimentare o cibo naturale.

Quanti amminoacidi sono necessari perché il corpo funzioni correttamente?

Tutti questi composti proteici contengono nella composizione di fosforo, ossigeno, azoto, zolfo, idrogeno e carbonio. Pertanto, si osserva un bilancio azotato positivo, necessario per la crescita di bei muscoli di rilievo.

Interessante! Nel processo della vita umana, la percentuale di proteine ​​viene persa (circa 25-30 grammi). Pertanto, devono essere sempre presenti nel cibo consumato dall'uomo.

Esistono due tipi principali di proteine: vegetale e animale. La loro identità dipende da dove provengono dagli organi e dai tessuti. Il primo gruppo comprende proteine ​​derivate da prodotti a base di soia, noci, avocado, grano saraceno, asparagi. E per il secondo - da uova, pesce, carne e prodotti caseari.

Struttura proteica

Per capire in cosa consiste la proteina, è necessario considerare la loro struttura in dettaglio. I composti possono essere primari, secondari, terziari e quaternari.

  • Primaria. In esso, gli aminoacidi sono collegati in serie e determinano il tipo, le proprietà chimiche e fisiche della proteina.
  • Il secondario è la forma di una catena polipeptidica, che è formata da legami idrogeno dei gruppi imino e carbossile. La struttura alfa e beta più comune.
  • Terziario è la posizione e l'alternanza di strutture beta, catene polipeptidiche e alfa elica.
  • Il quaternario è formato da legami a idrogeno e interazioni elettrostatiche.

La composizione delle proteine ​​è rappresentata da amminoacidi combinabili in diverse quantità e ordine. Secondo il tipo di struttura, possono essere divisi in due gruppi: semplici e complessi, che includono gruppi di non aminoacidi.

È importante! Coloro che vogliono perdere peso o migliorare la propria forma fisica, i nutrizionisti raccomandano di mangiare cibi proteici. Liberano in modo permanente la fame e accelerano il metabolismo.

Oltre alla funzione di costruzione, le proteine ​​possiedono una serie di altre proprietà utili, che saranno discusse ulteriormente.

Opinione di esperti

Voglio spiegare le funzioni protettive, catalitiche e regolatorie delle proteine, perché è un argomento piuttosto complesso.

La maggior parte delle sostanze che regolano l'attività vitale del corpo ha una natura proteica, cioè costituita da aminoacidi. Le proteine ​​sono incluse nella struttura di assolutamente tutti gli enzimi - sostanze catalitiche che assicurano il corso normale di assolutamente tutte le reazioni biochimiche nel corpo. E questo significa che senza di loro lo scambio di energia e persino la costruzione di celle è impossibile.

Le proteine ​​sono costituite dagli ormoni dell'ipotalamo e dell'ipofisi, che a loro volta regolano il lavoro di tutte le ghiandole interne. Gli ormoni del pancreas (insulina e glucagone) sono peptidi nella struttura. Pertanto, le proteine ​​hanno un effetto diretto sul metabolismo e molte funzioni fisiologiche nel corpo. Senza di essi, la crescita, la riproduzione e persino l'attività normale dell'individuo sono impossibili.

Infine, per quanto riguarda la funzione protettiva. Tutte le immunoglobuline (anticorpi) hanno una struttura proteica. E forniscono immunità umorale, cioè proteggono il corpo dalle infezioni e aiutano a non ammalarsi.

Funzioni proteiche

I bodybuilder sono interessati principalmente alla funzione della crescita, ma oltre a questo le proteine ​​svolgono molti più compiti, non meno importanti:

In altre parole, la proteina è una fonte di energia di riserva per il lavoro corporeo completo. Una volta consumate tutte le riserve di carboidrati, le proteine ​​iniziano a degradarsi. Pertanto, gli atleti dovrebbero considerare la quantità di consumo di proteine ​​di alta qualità, che aiuta a costruire e rafforzare i muscoli. La cosa principale è che la composizione della sostanza consumata includeva l'intero set di aminoacidi essenziali.

È importante! Il valore biologico delle proteine ​​denota la loro quantità e qualità di assimilazione dal corpo. Ad esempio, in un uovo, il coefficiente è 1, e nel grano - 0,54. Ciò significa che nel primo caso saranno assimilati due volte di più rispetto al secondo.

Quando la proteina entra nel corpo umano, inizia a scindere in uno stato di amminoacidi, quindi acqua, anidride carbonica e ammoniaca. Dopo di ciò, si muovono attraverso il sangue verso il resto dei tessuti e degli organi.

Cibo proteico

Abbiamo già capito quali sono le proteine, ma come applicare queste conoscenze nella pratica? Non è necessario approfondire le loro strutture in particolare per ottenere il risultato desiderato (per perdere peso o aumentare il peso), è sufficiente solo determinare quale tipo di cibo è necessario mangiare.

Per comporre un menu di proteine, considera la tabella di prodotti con un alto contenuto del componente.

Presta attenzione alla velocità di apprendimento. Alcuni sono assorbiti da organismi in un breve periodo di tempo, mentre altri sono più prolungati. Dipende dalla struttura della proteina. Se vengono raccolti da uova o prodotti caseari, vanno immediatamente agli organi e ai muscoli giusti, perché sono contenuti nella forma di singole molecole. Dopo il trattamento termico, il valore è leggermente ridotto, ma non critico, quindi non è necessario mangiare cibi crudi. Le fibre di carne sono poco lavorate, perché inizialmente sono progettate per sviluppare la forza. La cottura semplifica il processo di assimilazione, poiché durante la lavorazione ad alte temperature, i collegamenti incrociati nelle fibre vengono distrutti. Ma anche in questo caso, il pieno assorbimento avviene in 3 - 6 ore.

Interessante! Se il tuo obiettivo è quello di costruire muscoli, mangiare cibo proteico un'ora prima del tuo allenamento. Adatto a petto di pollo o di tacchino, pesce e latticini. Quindi aumenti l'efficacia degli esercizi.

Non dimenticare anche il cibo vegetale. Una grande quantità di sostanza trovata in semi e legumi. Ma per la loro estrazione il corpo ha bisogno di passare un sacco di tempo e fatica. La componente di funghi è la più difficile da digerire e assimilare, ma la soia raggiunge facilmente il suo obiettivo. Ma la soia da sola non basterà a far funzionare tutto il corpo, deve essere combinata con le proprietà benefiche dell'origine animale.

Qualità delle proteine

Il valore biologico delle proteine ​​può essere visto da diverse angolazioni. Il punto di vista chimico e l'azoto, abbiamo già studiato, considerano altri indicatori.

  • Profilo di amminoacidi significa che le proteine ​​del cibo devono corrispondere a quelle già presenti nel corpo. Altrimenti, la sintesi viene interrotta e porterà alla rottura dei composti proteici.
  • Gli alimenti con conservanti e quelli che hanno subito un intenso trattamento termico hanno meno amminoacidi disponibili.
  • A seconda del tasso di scomposizione proteica in componenti semplici, le proteine ​​vengono digerite più velocemente o più lentamente.
  • L'utilizzo delle proteine ​​è un indicatore del tempo per il quale l'azoto formatosi viene trattenuto nel corpo e di quante proteine ​​digeribili sono ottenute in totale.
  • L'efficienza dipende da come l'ingrediente ha influenzato l'aumento della massa muscolare.

Dovrebbe anche essere notato il livello di assorbimento delle proteine ​​dalla composizione di aminoacidi. A causa del loro valore chimico e biologico, possono essere identificati prodotti con una fonte ottimale di proteine.

Considera l'elenco dei componenti inclusi nella dieta dell'atleta:

Come si vede, il cibo con carboidrati è incluso nel menu sano per migliorare i muscoli. Non rinunciare a componenti utili. Solo con il giusto equilibrio di proteine, grassi e carboidrati, il corpo non si sentirà stressato e sarà modificato in meglio.

È importante! Nella dieta dovrebbe essere dominato da proteine ​​di origine vegetale. Il loro rapporto con gli animali è compreso tra l'80% e il 20%.

Per ottenere il massimo beneficio dagli alimenti proteici, non dimenticare la loro qualità e velocità di assorbimento. Cerca di bilanciare la dieta in modo che il corpo sia saturo di utili oligoelementi e non soffra di una carenza di vitamine ed energia. In conclusione a quanto sopra, notiamo che è necessario prendersi cura del corretto metabolismo. Per fare questo, cerca di aggiustare il cibo e mangiare cibi proteici dopo cena. Quindi avvisa gli spuntini notturni e questo influenzerà favorevolmente la tua figura e la tua salute. Se si desidera perdere peso, mangiare pollame, pesce e latticini con basso contenuto di grassi.

Definire il concetto di "proteine" e descrivere la struttura della molecola proteica.

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La risposta

La risposta è data

ZyabakiN

Le proteine ​​sono sostanze organiche altamente molecolari costituite da alfa-amminoacidi, collegati in una catena da un legame peptidico

Le molecole proteiche hanno una struttura complessa. Sono costituiti da vari residui di amminoacidi (i più comuni 20 amminoacidi) collegati da legami peptidici.Le proteine ​​differiscono per struttura: primaria, secondaria, terziaria, strutture quaternarie.La composizione di qualsiasi proteina è costituita da carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno. Inoltre, lo zolfo è spesso incluso nelle proteine.

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Cosa sono le proteine

Quindi è stato il turno di una delle questioni più importanti nell'ambiente del bodybuilding: le proteine. L'argomento fondamentale è perché le proteine ​​sono il principale materiale da costruzione per i muscoli, è dovuto ad esso (la proteina) e i risultati di occupazioni regolari sono visibili (o, in alternativa, non visibili). L'argomento non è molto facile, ma se lo capisci bene, non puoi semplicemente riuscire a privarti dei muscoli di sollievo.

Non tutti quelli che si considerano culturisti o semplicemente vanno in palestra sono esperti nel campo delle proteine. La conoscenza di solito finisce da qualche parte sul punto di "le proteine ​​sono buone e devono essere mangiate". Ora dobbiamo capire profondamente e approfonditamente in questioni come:

- La struttura e la funzione delle proteine;

- Meccanismi di sintesi proteica;

- Come le proteine ​​costruiscono i muscoli e così via.

In generale, considerate ogni dettaglio nella dieta dei bodybuilder e prestate loro attenzione.

Proteine: inizia con la teoria

Come è stato più volte menzionato nei materiali del passato, il cibo entra nel corpo umano sotto forma di nutrienti: proteine, grassi, carboidrati, vitamine, minerali. Ma non ho mai menzionato le informazioni sulla quantità di sostanze da consumare per raggiungere determinati obiettivi. Oggi ne parleremo.

Se parliamo della definizione di proteina, la più semplice e comprensibile è l'affermazione di Engels che l'esistenza di corpi proteici è vita. Diventa subito chiaro, non ci sono proteine ​​- non c'è vita. Se consideriamo questa definizione nel piano del bodybuilding, allora senza proteine ​​non ci saranno muscoli di sollievo. E ora è il momento di immergerti nella scienza.

La proteina (proteina) è una sostanza organica altamente molecolare, costituita da alfa-acidi. Queste particelle più piccole sono collegate in una singola catena da legami peptidici. La proteina contiene 20 tipi di amminoacidi (9 di essi sono indispensabili, cioè non sono sintetizzati nel corpo, e gli altri 11 non sono essenziali).

Da insostituibile includono:

Sostituibili includono:

  • alanina;
  • serina;
  • cistina;
  • Argenin;
  • tirosina;
  • prolina;
  • glicina;
  • asparagina;
  • glutammina;
  • Acido aspartico e glutammico.

Oltre a questi amminoacidi costituenti, ce ne sono altri che non sono inclusi nella composizione, ma svolgono un ruolo importante. Ad esempio, l'acido gamma-aminobutirrico è coinvolto nella trasmissione degli impulsi nervosi del sistema nervoso. La diossifenilalanina ha la stessa funzione. Senza queste sostanze, l'addestramento si trasformerebbe in una cosa incomprensibile, ei movimenti sarebbero simili a errati cretini dell'ameba.

Il più importante per il corpo (se visto nel piano del metabolismo) aminoacidi:

Anche questi amminoacidi sono noti come BCAA.

Ciascuno dei tre amminoacidi svolge un ruolo importante nei processi associati alle componenti energetiche nel lavoro dei muscoli. E affinché questi processi procedano nel modo più corretto ed efficiente possibile, ognuno di essi (amminoacidi) deve far parte della dieta quotidiana (con alimenti naturali o come additivi). Per conoscere i dati specifici riguardanti la quantità di aminoacidi importanti da consumare, leggi la tabella:

La composizione di tutte le sostanze proteiche sono elementi come:

In considerazione di ciò, è molto importante non dimenticare un concetto come il bilancio dell'azoto. Il corpo umano può essere definito un tipo di impianto per la lavorazione dell'azoto. E tutto perché l'azoto non solo entra nel corpo insieme al cibo, ma si evolve anche da esso (durante la disgregazione delle proteine).

La differenza tra la quantità di azoto consumato ed escreto è il bilancio dell'azoto. Può essere sia positivo (quando viene consumata una quantità maggiore di quella che viene rilasciata) o negativa (viceversa). E se vuoi guadagnare massa muscolare e costruire bellissimi muscoli di sollievo, sarà possibile solo in condizioni di un bilancio azotato positivo.

È importante:

A seconda di quanto l'atleta è stato addestrato, possono essere necessarie quantità diverse di azoto per mantenere il livello richiesto di bilancio dell'azoto (per 1 kg di peso corporeo). I numeri medi sono:

  • L'atleta con l'esperienza disponibile (circa 2-3 anni) - 2g per 1 kg di peso corporeo;
  • Atleta principiante (fino a 1 anno) - 2 o 3g per 1 kg di peso corporeo.

Ma la proteina non è solo un elemento strutturale. È anche in grado di eseguire una serie di altre importanti funzioni, che sono discusse in maggior dettaglio di seguito.

Informazioni sulle funzioni delle proteine

Le proteine ​​sono in grado di svolgere non solo la funzione di crescita (che è così interessata ai bodybuilder), ma anche molte altre altrettanto importanti:

Il corpo umano è un sistema intelligente, che di per sé sa come e cosa dovrebbe funzionare. Quindi, per esempio, il corpo sa che le proteine ​​possono fungere da fonte di energia per il lavoro (forze di riserva), ma non sarà appropriato spendere queste riserve, quindi è meglio dividere i carboidrati. Tuttavia, quando il corpo contiene una piccola quantità di carboidrati, il corpo non ha più nulla se non quello di abbattere le proteine. Quindi è molto importante non dimenticare il contenuto di una quantità sufficiente di carboidrati nella dieta.

Ogni singolo tipo di proteina ha un effetto diverso sul corpo e contribuisce alla crescita della massa muscolare in modi diversi. Ciò è dovuto alla diversa composizione chimica e alle caratteristiche strutturali delle molecole. Questo porta solo al fatto che l'atleta ha bisogno di ricordare le fonti di proteine ​​di alta qualità, che fungeranno da materiale da costruzione per i muscoli. Qui, il ruolo più importante è assegnato a un valore come il valore biologico delle proteine ​​(la quantità che viene depositata nel corpo dopo aver mangiato 100 grammi di proteine). Un'altra importante sfumatura è che se il valore biologico è uguale a uno, allora l'intera serie di aminoacidi essenziali è inclusa in questa proteina.

Importante: considera l'importanza del valore biologico usando un esempio: in un uovo di gallina o di quaglia il coefficiente è 1 e nel grano esattamente nella metà (0,54). Risulta quindi che anche se i prodotti conterranno la stessa quantità di proteine ​​necessarie per 100 g di prodotto, più saranno digeriti dalle loro uova che dal grano.

Non appena una persona consuma proteine ​​all'interno (con cibo o come additivi alimentari), inizia a scomporre nel tratto gastrointestinale (grazie agli enzimi) a prodotti più semplici (amminoacidi), e quindi a:

Dopo questo, le sostanze vengono assorbite nel sangue attraverso le pareti intestinali, in modo da essere successivamente trasportate a tutti gli organi e tessuti.

Queste diverse proteine

Il miglior alimento proteico è quello che ha origine animale, in quanto contiene più nutrienti e amminoacidi, ma le proteine ​​vegetali non devono essere trascurate. Idealmente, il rapporto dovrebbe assomigliare a questo:

  • Il 70-80% del cibo è animale;
  • 20-30% del cibo - origine vegetale.

Se consideriamo le proteine ​​in base al grado di digeribilità, possono essere suddivise in due grandi categorie:

Veloce. Le molecole si scompongono molto rapidamente nelle loro componenti più semplici:

Lento. La molecola si divide tra i componenti più semplici molto lentamente:

Se consideriamo le proteine ​​attraverso il prisma del bodybuilding, qui intendiamo una proteina altamente concentrata (proteina). Le proteine ​​più comuni sono quelle (a seconda di come sono ottenute dai prodotti):

  • Da siero di latte - viene assorbito il più veloce, estratto dal siero di latte e si distingue per il più alto indicatore di valore biologico;
  • Dalle uova - assorbite entro 4-6 ore ed è caratterizzato da un alto valore di valore biologico;
  • Dalla soia: un alto livello di valore biologico e rapido assorbimento;
  • Caseina - digerito più a lungo rispetto al resto.

I vegetariani di atleti hanno bisogno di ricordare una cosa: le proteine ​​vegetali (da soia e funghi) sono difettose (in particolare, la composizione di aminoacidi).

Pertanto, non dimenticare di prendere in considerazione tutte queste informazioni importanti nel processo di formazione della dieta. È particolarmente importante prendere in considerazione gli aminoacidi essenziali e osservare il loro equilibrio quando utilizzati. Quindi, parliamo della struttura delle proteine.

Alcune informazioni sulla struttura delle proteine

Come già sapete, le proteine ​​sono complesse sostanze organiche ad alto peso molecolare, che hanno un'organizzazione strutturale a 4 livelli:

Non è affatto necessario per un atleta entrare nei dettagli di come sono disposti gli elementi e i legami nelle strutture proteiche, ma ora dobbiamo occuparci della parte pratica di questa domanda.

Alcune proteine ​​vengono digerite in un breve periodo di tempo, altre richiedono molto di più. E dipende, prima di tutto, dalla struttura delle proteine. Ad esempio, le proteine ​​nelle uova e nel latte vengono assorbite molto rapidamente a causa del fatto che sono sotto forma di singole molecole che vengono piegate in palline. Nel processo del mangiare, alcuni di questi legami sono persi e diventa molto più facile per il corpo assimilare la struttura alterata (semplificata) della proteina.

Naturalmente, come risultato del trattamento termico, il valore nutrizionale dei prodotti diminuisce un po ', ma questo non è ancora un motivo per mangiare cibi crudi (non bollire le uova e non bollire il latte).

Importante: se vuoi mangiare uova crude, al posto delle uova di gallina puoi mangiare quaglia (le quaglie non sono suscettibili alla salmonellosi, poiché la loro temperatura corporea supera i 42 gradi).

Se parliamo di carne, le loro fibre non sono originariamente destinate a essere mangiate. Il loro compito principale è quello di sviluppare la forza. È per questo che le fibre di carne sono dure, permeate di legami incrociati e difficili da digerire. La cottura della carne semplifica leggermente questo processo e aiuta il tratto gastrointestinale a distruggere i legami crociati nelle fibre. Ma anche in tali condizioni ci vorranno dalle 3 alle 6 ore per digerire la carne. La creatina, che è una fonte naturale di maggiore efficienza e forza, funge da bonus per tali "tormenti".

La maggior parte delle proteine ​​vegetali si trovano nei legumi e in vari semi. I legami proteici in essi sono "nascosti" abbastanza forti, quindi, per farli funzionare, il corpo ha bisogno di molto tempo e sforzi. Anche le proteine ​​dei funghi sono difficili da digerire. Il mezzo dorato nel mondo delle proteine ​​vegetali è la soia, che è facilmente digeribile e ha un valore biologico sufficiente. Ma questo non significa che una soia sarà sufficiente, la sua proteina è inferiore, quindi ha sicuramente bisogno di essere combinata con proteine ​​animali.

E ora è il momento di guardare attentamente i prodotti che hanno il più alto contenuto di proteine, perché aiuteranno a costruire il sollievo muscolare:

Avendo studiato attentamente il tavolo, puoi immediatamente preparare la tua dieta perfetta per l'intera giornata. Qui la cosa principale è non dimenticare i principi di base della nutrizione razionale, così come la quantità richiesta di proteine ​​che viene consumata durante il giorno. Per consolidare il materiale, diamo un esempio:

È molto importante non dimenticare che è necessario consumare una varietà di alimenti proteici. Non c'è bisogno di torturare te stesso e per tutta la settimana di fila c'è un petto di pollo o una ricotta. È molto più efficace alternare i prodotti e quindi i muscoli in rilievo sono dietro l'angolo.

E un'altra domanda che deve essere trattata è la prossima in linea.

Come valutare la qualità delle proteine: criteri

Il termine "valore biologico" era già menzionato nel materiale. Se consideriamo i suoi valori da un punto di vista chimico, questa sarà la quantità di azoto che viene trattenuta nel corpo (della quantità totale ricevuta). Queste misurazioni si basano sul fatto che maggiore è il contenuto di aminoacidi essenziali essenziali, maggiore è il tasso di ritenzione di azoto.

Ma questo non è l'unico indicatore. Oltre a lui, ce ne sono altri:

Profilo di aminoacidi (completo). Tutte le proteine ​​del corpo devono essere bilanciate nella composizione, cioè le proteine ​​nel cibo con aminoacidi essenziali devono essere pienamente conformi a quelle proteine ​​che si trovano nel corpo umano. Solo in tali condizioni la sintesi dei propri composti proteici non sarà disturbata e reindirizzata non nella direzione della crescita, ma nella direzione del decadimento.

La disponibilità di proteine ​​negli aminoacidi. I prodotti che contengono un gran numero di coloranti e conservanti hanno meno amminoacidi disponibili. Lo stesso effetto è causato da un forte trattamento termico.

Capacità di digerire. Questo indicatore riflette quanto tempo è necessario per la scomposizione delle proteine ​​nei componenti più semplici e il loro successivo assorbimento nel sangue.

Utilizzo delle proteine ​​(pulito). Questo indicatore fornisce informazioni sulla quantità di azoto trattenuto e sulla quantità totale di proteine ​​digeribili.

L'efficacia delle proteine Un indicatore speciale che dimostra l'efficacia dell'impatto di una proteina sull'aumento della massa muscolare.

Il livello di assorbimento delle proteine ​​mediante la composizione di aminoacidi. Qui è importante prendere in considerazione sia l'importanza e il valore chimico, sia biologico. Quando il rapporto è uno, significa che il prodotto è bilanciato in modo ottimale ed è un'ottima fonte di proteine. Ora è il momento di guardare in modo più specifico i numeri per ciascun prodotto dalla dieta dell'atleta (vedi figura):

E ora è il momento di fare il punto.

La cosa più importante da ricordare

Sarebbe sbagliato non riassumere quanto sopra e non individuare la cosa più importante che tutti coloro che vogliono imparare a navigare nella difficile questione di creare una dieta ottimale per la crescita dei muscoli di soccorso devono essere ricordati. Quindi, se vuoi includere correttamente le proteine ​​nella tua dieta, non dimenticare queste caratteristiche e sfumature come:

  • È importante che le proteine ​​animali, piuttosto che quelle vegetali, prevalgano nella dieta (dall'80% al 20%);
  • È meglio combinare proteine ​​di origine animale e vegetale nella dieta;
  • Ricordare sempre il tasso di proteine ​​richiesto in base al peso corporeo (2-3 g per 1 kg di peso corporeo);
  • Non dimenticare la qualità della proteina che consumi (ovvero, tieni traccia di dove la ottieni);
  • Non escludere aminoacidi che il corpo stesso non può produrre;
  • Cerca di non impoverire la tua dieta ed evitare pregiudizi nella direzione di certi nutrienti;
  • Per meglio digerire le proteine, prendi vitamine e interi complessi.

Numero di conferenza 3. Struttura e funzione delle proteine. enzimi

Struttura proteica

Le proteine ​​sono composti organici altamente molecolari costituiti da residui di α-amminoacido.

Le proteine ​​includono carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, zolfo. Alcune proteine ​​formano complessi con altre molecole contenenti fosforo, ferro, zinco e rame.

Le proteine ​​hanno un alto peso molecolare: albumina uovo - 36.000, emoglobina - 152.000, miosina - 500.000 Per confronto: il peso molecolare dell'alcol è 46, l'acido acetico è 60, il benzene è 78.

Composizione di aminoacidi delle proteine

Le proteine ​​sono polimeri non periodici i cui monomeri sono α-amminoacidi. Di solito, 20 tipi di α-amminoacidi sono indicati come monomeri di proteine, anche se più di 170 si trovano nelle cellule e nei tessuti.

A seconda che gli aminoacidi possano essere sintetizzati nel corpo degli umani e di altri animali, possono essere distinti come: amminoacidi sostituibili possono essere sintetizzati; amminoacidi essenziali - non possono essere sintetizzati. Gli amminoacidi essenziali devono essere ingeriti con il cibo. Le piante sintetizzano tutti i tipi di amminoacidi.

A seconda della composizione aminoacidica, le proteine ​​sono: complete - contengono l'intero set di amminoacidi; inferiore - mancano alcuni amminoacidi nella loro composizione. Se le proteine ​​sono costituite solo da aminoacidi, sono chiamate semplici. Se le proteine ​​contengono, oltre agli amminoacidi, un componente non aminoacidico (gruppo protesico), sono chiamate complesse. Il gruppo protesico può essere rappresentato da metalli (metalloproteine), carboidrati (glicoproteine), lipidi (lipoproteine), acidi nucleici (nucleoproteine).

Tutti gli amminoacidi contengono: 1) gruppo carbossilico (-COOH), 2) gruppo amminico (-NH2), 3) un gruppo radicale o un gruppo R (il resto della molecola). La struttura del radicale in diversi tipi di aminoacidi è diversa. A seconda del numero di gruppi amminici e gruppi carbossilici che costituiscono amminoacidi, ci sono: amminoacidi neutri che hanno un gruppo carbossile e un gruppo amminico; amminoacidi basici aventi più di un gruppo amminico; amminoacidi acidi con più di un gruppo carbossile.

Gli amminoacidi sono composti anfoteri, poiché in soluzione possono agire sia come acidi sia come basi. Nelle soluzioni acquose, gli amminoacidi esistono in diverse forme ioniche.

Legame peptidico

I peptidi sono sostanze organiche costituite da residui di amminoacidi uniti da un legame peptidico.

La formazione di peptidi avviene come conseguenza della reazione di condensazione dell'amminoacido. L'interazione del gruppo amminico di un amminoacido con il gruppo carbossilico dell'altro porta alla formazione di un legame covalente tra azoto e carbonio tra di loro, che è chiamato legame peptidico. A seconda del numero di residui amminoacidici che costituiscono il peptide, si distinguono dipeptidi, tripeptidi, tetrapeptidi, ecc. La formazione di un legame peptidico può essere ripetuta molte volte. Questo porta alla formazione di polipeptidi. Ad una estremità del peptide c'è un gruppo amminico libero (è chiamato N-terminale), e all'altra estremità c'è un gruppo carbossile libero (è chiamato C-terminale).

Organizzazione spaziale delle molecole proteiche

Il compimento di determinate funzioni specifiche da parte delle proteine ​​dipende dalla configurazione spaziale delle loro molecole, inoltre è energeticamente sfavorevole per una cellula mantenere le proteine ​​in una forma dispiegata, in una catena, quindi le catene polipeptidiche vengono depositate, acquisendo una certa struttura tridimensionale o conformazione. Esistono 4 livelli di organizzazione spaziale delle proteine.

La struttura primaria di una proteina è la sequenza della disposizione dei residui amminoacidici nella catena polipeptidica che costituisce la molecola proteica. Il legame tra gli aminoacidi è il peptide.

Se una molecola proteica consiste di soli 10 residui di amminoacidi, allora il numero di varianti teoricamente possibili di molecole proteiche che differiscono nell'ordine di alternanza di aminoacidi è 10 20. Avendo 20 amminoacidi, è possibile fare da loro un numero ancora maggiore di varie combinazioni. Circa 10.000 diverse proteine ​​sono state trovate nel corpo umano, che differiscono tra loro e dalle proteine ​​di altri organismi.

È la struttura primaria della molecola proteica che determina le proprietà delle molecole proteiche e la sua configurazione spaziale. Sostituire solo un amminoacido con un altro in una catena polipeptidica porta a un cambiamento nelle proprietà e nelle funzioni della proteina. Ad esempio, la sostituzione del sesto amminoacido glutammina con valina nella subunità β dell'emoglobina porta al fatto che la molecola dell'emoglobina nel suo complesso non può svolgere la sua funzione principale: trasporto dell'ossigeno; in tali casi, la persona sviluppa una malattia - anemia falciforme.

La struttura secondaria è la piegatura ordinata della catena polipeptidica in una spirale (sembra una molla tesa). Le bobine dell'elica sono rafforzate da legami idrogeno che si sviluppano tra gruppi carbossilici e gruppi amminici. Quasi tutti i gruppi CO e NH prendono parte alla formazione di legami a idrogeno. Sono più deboli di quelli peptidici, ma, ripetendo molte volte, conferiscono stabilità e rigidità a questa configurazione. A livello della struttura secondaria, ci sono proteine: fibroina (seta, web), cheratina (capelli, unghie), collagene (tendini).

La struttura terziaria è la piegatura delle catene polipeptidiche in globuli risultanti dalla comparsa di legami chimici (idrogeno, ionico, disolfuro) e l'instaurazione di interazioni idrofobiche tra i radicali dei residui di amminoacidi. Il ruolo principale nella formazione della struttura terziaria è giocato da interazioni idrofilo-idrofobiche. Nelle soluzioni acquose, i radicali idrofobici tendono a nascondersi dall'acqua, raggruppandosi all'interno del globulo, mentre i radicali idrofili tendono ad essere sulla superficie della molecola come risultato dell'idratazione (interazione con i dipoli d'acqua). In alcune proteine, la struttura terziaria è stabilizzata da legami covalenti disolfuro che si alzano tra gli atomi di zolfo di due residui di cisteina. A livello della struttura terziaria, ci sono enzimi, anticorpi, alcuni ormoni.

La struttura quaternaria è caratteristica delle proteine ​​complesse le cui molecole sono formate da due o più globuli. Le subunità sono trattenute nella molecola a causa di interazioni ioniche, idrofobiche ed elettrostatiche. A volte, quando si forma una struttura quaternaria, sorgono legami disolfuro tra le subunità. La proteina più studiata con una struttura quaternaria è l'emoglobina. È formato da due subunità α (141 residui di amminoacidi) e due subunità β (146 residui di amminoacidi). Una molecola eme contenente ferro è associata a ciascuna subunità.

Se per qualche ragione la conformazione spaziale delle proteine ​​si discosta da quella normale, la proteina non può svolgere le sue funzioni. Ad esempio, la causa della "malattia della mucca pazza" (encefalopatia spongiforme) è la conformazione anormale dei prioni - le proteine ​​di superficie delle cellule nervose.

Proprietà delle proteine

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in biologia

Composizione di aminoacidi, la struttura della molecola proteica determina le sue proprietà. Le proteine ​​combinano le proprietà basiche e acide determinate dai radicali di amminoacidi: gli aminoacidi più acidi in una proteina, più pronunciate sono le sue proprietà acide. La capacità di dare e legare H + determina le proprietà tampone delle proteine; Uno dei più potenti tamponi è l'emoglobina nei globuli rossi, che mantiene il pH del sangue a un livello costante. Ci sono proteine ​​solubili (fibrinogeno), ci sono funzioni meccaniche insolubili e performanti (fibroina, cheratina, collagene). Esistono proteine ​​chimicamente attive (enzimi), sono chimicamente inattive, resistenti agli effetti di varie condizioni ambientali ed estremamente instabili.

Fattori esterni (riscaldamento, radiazioni ultraviolette, metalli pesanti e loro sali, variazioni di pH, radiazioni, disidratazione)

può causare una violazione dell'organizzazione strutturale della molecola proteica. Il processo di perdere la conformazione tridimensionale inerente a una data molecola proteica si chiama denaturazione. La ragione della denaturazione è la rottura dei legami che stabilizzano una certa struttura della proteina. Inizialmente, i legami più deboli sono rotti e in condizioni più difficili, anche più forti. Quindi, dapprima, il quaternario viene perso, quindi le strutture terziarie e secondarie. Un cambiamento nella configurazione spaziale porta ad un cambiamento nelle proprietà della proteina e, di conseguenza, rende impossibile per la proteina di svolgere le sue funzioni biologiche caratteristiche. Se la denaturazione non è accompagnata dalla distruzione della struttura primaria, allora può essere reversibile, in questo caso l'auto-guarigione avviene nella caratteristica di conformazione della proteina. Ad esempio, le proteine ​​del recettore della membrana sono soggette a tale denaturazione. Il processo di ripristino della struttura della proteina dopo la denaturazione è chiamato rinaturazione. Se il ripristino della configurazione spaziale della proteina è impossibile, allora la denaturazione è definita irreversibile.

Funzioni proteiche

enzimi

Enzimi, o enzimi, sono una classe speciale di proteine ​​che sono catalizzatori biologici. Grazie agli enzimi, le reazioni biochimiche procedono con grande velocità. Il tasso di reazioni enzimatiche è decine di migliaia di volte (e talvolta milioni) superiore al tasso di reazioni che coinvolgono catalizzatori inorganici. La sostanza su cui l'enzima esercita il suo effetto è chiamata substrato.

Enzimi: le proteine ​​globulari, in base alle caratteristiche strutturali degli enzimi, possono essere suddivise in due gruppi: semplice e complesso. Gli enzimi semplici sono proteine ​​semplici, ad es. consiste solo di aminoacidi. Gli enzimi complessi sono proteine ​​complesse, vale a dire Oltre alla parte proteica, includono un gruppo di natura non proteica - un cofattore. Per alcuni enzimi, le vitamine agiscono da cofattori. Nella molecola dell'enzima emettono una parte speciale, chiamata centro attivo. Il centro attivo è una piccola sezione dell'enzima (da tre a dodici residui di amminoacidi), dove il legame del substrato o dei substrati avviene con la formazione del complesso enzima-substrato. Al completamento della reazione, il complesso enzima-substrato si disintegra nell'enzima e nel prodotto (prodotti) della reazione. Alcuni enzimi hanno (oltre ai centri allosterici attivi) siti ai quali i regolatori della velocità degli enzimi (enzimi allosterici) si uniscono.

Le reazioni di catalisi enzimatica sono caratterizzate da: 1) alta efficienza, 2) rigida selettività e direzionalità di azione, 3) specificità del substrato, 4) regolazione fine e precisa. Il substrato e la specificità di reazione delle reazioni di catalisi enzimatica sono spiegati dalle ipotesi di E. Fisher (1890) e D. Koshland (1959).

E. Fisher (ipotesi "key-lock") suggeriva che le configurazioni spaziali del centro attivo dell'enzima e del substrato dovessero corrispondere esattamente l'una all'altra. Il substrato viene confrontato con la "chiave", l'enzima - con il "lucchetto".

D. Koshland (ipotesi del guanto da mano) ha suggerito che la corrispondenza spaziale della struttura del substrato e il centro attivo dell'enzima viene creata solo al momento della loro interazione l'una con l'altra. Questa ipotesi è anche chiamata l'ipotesi della corrispondenza indotta.

La velocità delle reazioni enzimatiche dipende da: 1) temperatura, 2) concentrazione dell'enzima, 3) concentrazione del substrato, 4) pH. Va sottolineato che poiché gli enzimi sono proteine, la loro attività è più elevata in condizioni fisiologicamente normali.

La maggior parte degli enzimi può funzionare solo a temperature comprese tra 0 e 40 ° C. Entro questi limiti, la velocità di reazione aumenta di circa 2 volte con l'aumentare della temperatura ogni 10 ° C. A temperature superiori a 40 ° C, la proteina subisce denaturazione e l'attività enzimatica diminuisce. A temperature prossime al punto di congelamento, gli enzimi sono inattivati.

All'aumentare della quantità di substrato, la velocità della reazione enzimatica aumenta fino a quando il numero di molecole del substrato diventa uguale al numero di molecole di enzimi. Con un ulteriore aumento della quantità di substrato, la velocità non aumenta, poiché i siti attivi dell'enzima sono saturi. Un aumento della concentrazione dell'enzima porta ad un aumento dell'attività catalitica, poiché un numero maggiore di molecole di substrato subiscono trasformazioni per unità di tempo.

Per ogni enzima, esiste un valore pH ottimale al quale esibisce la massima attività (pepsina - 2,0, amilasi salivare - 6,8, lipasi pancreatica - 9,0). A valori di pH più alti o più bassi, l'attività dell'enzima diminuisce. Con bruschi cambiamenti nel pH, l'enzima denatura.

La velocità degli enzimi allosterici è regolata dalle sostanze che si uniscono ai centri allosterici. Se queste sostanze accelerano la reazione, vengono chiamate attivatori: se inibiscono, vengono chiamate inibitori.

Classificazione degli enzimi

Secondo il tipo di trasformazioni chimiche catalizzate, gli enzimi sono divisi in 6 classi:

  1. ossigeno reduttasi (trasferimento di atomi di idrogeno, ossigeno o elettroni da una sostanza a un'altra - deidrogenasi),
  2. transferasi (trasferimento di metile, acile, fosfato o ammino gruppo da una sostanza all'altra - transaminasi),
  3. idrolasi (reazioni di idrolisi in cui due prodotti sono formati da un substrato - amilasi, lipasi),
  4. LiAZ (attaccamento non idrolitico a un substrato o separazione di un gruppo di atomi da esso, e i legami C - C, C - N, C - O, C - S - decarbossilasi possono rompersi),
  5. isomerasi (riarrangiamento intramolecolare - isomerasi),
  6. ligasi (combinazione di due molecole come risultato della formazione di legami C - C, C - N, C - O, C - S) sintetasi.

Le classi, a loro volta, sono suddivise in sottoclassi e sottoclassi. Nell'attuale classificazione internazionale, ogni enzima ha un codice specifico costituito da quattro numeri separati da punti. Il primo numero è la classe, il secondo è una sottoclasse, il terzo è una sottoclasse, il quarto è il numero di sequenza dell'enzima in questa sottoclasse, ad esempio, il codice di arginase è 3.5.3.1.

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