Proteinen funtzioa gizakiaren gorputzean

Proteinek gorputzerako duten garrantzia handia da haien funtzioak direla eta.

Proteinen oinarrizko funtzioek azaltzen dute substantzia klase honek gizakiaren bizitza normala bermatzeko duen garrantzia.

Mendean zientzialariek zera adierazi zuten:

• proteina gorputzak bakarrak dira, bizitzaren funtsa,
• izaki bizidunen eta ingurumenaren arteko metabolismo etengabea behar da.

Xedapen hauek gaur egun arte aldatu gabe daude.

Proteinen oinarrizko osaera

Proteina deitzen den proteina sinple baten unitate molekular erraldoiak bloke kimikoekin konektatutako bloke txikiek osatzen dituzte: zati berdinak dituzten aminoazidoak. Horrelako konposizio estrukturalak heteropolimero deritze. Aminoazidoen klaseko 20 ordezkari baino ez dira beti aurkitzen proteina naturaletan. Proteinen oinarrizko konposizioa karbonoa - C, nitrogenoa - N, hidrogenoa - H, oxigenoa - O. Azufre - S -. Horren arabera, fosforoa - P, kobrea - Cu, burdina - Fe, iodoa - I, selenioa - Se beren osaketan egon daitezke.

Proteina naturalen azido amarinokarboxilikoak egitura kimikoaren eta garrantzi biologikoaren arabera sailkatzen dira. Kimikaren sailkapena garrantzitsua da kimikarientzat, biologikoa denontzat.

Giza gorputzean bi eraldaketa-korronte daude beti:

• elikagaien produktuak hautsi, oxidatu, bota.
• funtsezko substantzia berrien sintesi biologikoa.

Proteina naturaletan beti aurkitzen diren 12 aminoazidoak sor daitezke giza gorputzaren sintesi biologikoarekin. Trukagarriak deritze.

8 aminoazidoak ez dira inoiz gizakietan sintetizatu. Ezinbestekoak dira, aldizka eman behar dira janariarekin.

Funtsezko azido amino karboxilikoen presentziaren arabera, proteinak bi klaseetan banatzen dira.

• Proteina osoek giza gorputzak behar dituen aminoazido guztiak dituzte. Ezinbesteko aminoazidoen multzoak txabola gazta, esnekiak, hegaztiak, behien haragia, itsasoa eta ur gezako arrainak, arrautzak.

• Proteina akastunetan, azido garrantzitsu bat edo gehiago falta dira. Horien artean, landare proteinak daude.

Proteina dietetikoen kalitatea ebaluatzeko, medikuntzako munduko komunitateak proteina "ideal" batekin konparatzen ditu, oinarrizko aminoazido esentzial eta funtsezkoen proportzioak zorrozki egiaztatu baititu. Naturan, proteina "ideal" bat ez dago. Berarengandik gertu dago animalien proteinak. Landare proteinak askotan ez dira nahikoak aminoazido baten edo gehiagoren kontzentrazio normatiboarekin. Falta den substantzia gehitzen bada, proteina osatuko da.

Landare eta animalia jatorriko proteinen iturri nagusiak

Elikagaien kimikaren azterketa integrala egiten duten etxeko komunitate zientifikoan, A. Nechaev irakaslea, bere lankideak eta ikasleak nabarmentzen dira. Taldeak Errusiako merkatuan eskuragarri dauden elikagai produktu nagusietan proteina edukia zehaztu zuen.

• ! Garrantzitsua Identifikatutako irudiek produktuaren 100 g-ko proteinaren edukiari buruzko informazioa ematen dute, ezin baitute eskuragarri.

• Proteina kopuru handiena soja, kalabaza hazietan eta kakahueteetan aurkitzen da (34,9 - 26,3 g).
• 20-30 gramo arteko balioak ilarrak, babarrunak, pistatxoak eta ekilore haziak aurki daitezke.
• Almendra, txurroak eta hurritzak 15 eta 20 gr bitarteko zenbakiak dira.
• Intxaurrak, pasta, zereal gehienek (arroza, arto-aleak izan ezik) 100 eta 15 gramo proteina dituzte 100 gramoko produktu bakoitzeko.
• Arroza, arto aleak, ogia, baratxuria, abrikot lehorrak 5 eta 10 gr bitarte daude.
• 100 gramo aza, perretxiko, patata, pruna, erremolatxa barietate batzuk, proteina edukia 2 eta 5 gramokoa da.
• Mahaspasak, erreak, azenarioak, piper gozoek proteina gutxi dute, haien adierazleek ez dituzte 2 gramoak gainditzen.

Landare-objektu bat aurkitu ezin izan baduzu hemen, orduan proteina-kontzentrazioa baxua da edo ez dago batere. Adibidez, fruta zukuetan oso proteina gutxi dago, landare olio naturaletan, batere ez.

• Proteina-kontzentrazio maximoa arrain errea, gazta gogor eta prozesatuetan eta untxi haragietan aurkitu da (21,1 28,9 g).
• Produktu ugari 15 eta 10 gramo proteina ditu. Hau hegaztia, itsasoko arrainak (kapelina izan ezik), behi haragia, ganbak, txipiroiak, gazta gazta, feta gazta, ur gezako arrainak dira
• Kapelina, oilasko arrautza, txerrikiak 12,7 eta 15 gramo proteina ditu 100 gramoko produktu bakoitzeko.
• Jogurta, gazta gazta 5 - 7,1 gr zenbakiek osatzen dute.
• Esnea, kefirra, labean egindako esne hartzitua, krema garratza, kremak 2,8 eta 3 gramo proteina dituzte.

Ez da interesgarria landare- eta animalia-jatorriko proteinen iturri nagusiei buruzko informazioa fase askotan prozesaketa teknologikoa izan duten produktuetan (gisatua, hestebeteak, urdaiazpikoa, hestebeteak). Ez dira ohiko janari osasuntsuetarako gomendagarriak. Horrelako produktuak epe laburrean erabiltzea ez da esanguratsua.

Proteinen eginkizuna elikaduran

Gorputzean prozesu metabolikoen ondorioz, proteina molekula berriak etengabe eratzen dira, zaharren ordez. Organo desberdinetan sintesi tasa ez da berdina. Hormona-proteinak, adibidez, intsulina, oso azkar berreskuratzen dira (resintetizatuta), ordu, minutu. Gibeleko proteinak, hesteetako mukosak bi egunetan birsortzen dira. Burmuineko proteinak, muskuluak, ehun konektiboa berreskuratzen dira, eta berrezartze-sintesia (resintesia) sei hilabete iraun dezake.

Birziklapen- eta sintesi-prozesua nitrogeno-oreka da.

• Osasun osoarekin osatutako pertsona batean, nitrogenoaren oreka zero da. Kasu honetan, elikagaietan zehar proteinekin hornitutako nitrogeno-masa osoa gainbeheraren produktuekin kanporatutako masaren berdina da.
• Organismo gazteak azkar garatzen ari dira. Nitrogenoaren balantzea positiboa da. Proteina asko dago, gutxiago kanporatzen da.
• Zahartzaroan, gaixoetan, nitrogeno saldoa negatiboa da. Produktu metabolikoekin askatutako nitrogeno-masa elikagai-hartzarekin jasotzen dena baino handiagoa da.

Proteinen nutrizioaren zeregina pertsona bati gorputzeko prozesu biokimikoetan parte hartzeko egokia den aminoazidoen osagai kopuru egokia eskaintzea da.

Metabolismo normala bermatzeko, garrantzitsua da jakitea pertsona batek zenbat proteina behar duen egunean.

Etxeko eta Amerikako fisiologoek gomendatzen dute 0,8 - 1 g proteina jan 1 kg bakoitzeko. Zenbakiak nahiko batez bestekoak dira. Zenbatekoa askoren araberakoa da adinaren, lanaren izaeraren, bizimoduaren arabera. Batez beste, egunean 60 gramo eta 100 gramo proteina kontsumitzea gomendatzen dute. Lan fisikoan diharduten gizonentzat, araua eguneko 120 gramora igo daiteke. Gaixotasun infekziosoak, kirurgia egiten ari direnen kasuan, araua eguneko 140 gramoetara ere handitzen da. Diabetikoek gomendagarriak dira proteina produktuen eduki handia duten dietak, egunero 140g izatera iritsi daitezkeenak. Nahasmendu metabolikoak dituzten pertsonek, proteina gutxiago izateko, proteina gutxiago kontsumitu beharko lukete. Haientzako araua eguneko 20 - 40 gramo da.

Muskulu masa handitzen duten kirol aktiboetan parte hartzen duten pertsonentzat, araua nabarmen handitzen da, atletaren pisu bakoitzeko 1,6-1,8 gramo izatera iritsi daiteke.

• ! Garrantzitsua Entrenatzaileari komenigarria da galderaren erantzuna argitzea - ​​ariketa egunez zenbat proteina kontsumitu behar diren. Profesionalek entrenamendu mota guztietako energia kostuei buruzko informazioa dute, atletaren gorputzaren funtzionamendu normala mantentzeko moduak.

Funtzio fisiologiko guztiak ezartzeko, garrantzitsua da proteinen funtsezko aminoazidoen presentzia ez ezik, horien xurgapenaren eraginkortasuna ere. Proteina molekulek antolaketa maila desberdinak dituzte, disolbagarritasuna, digestio entzimetarako sarbide maila. Esne proteinen% 96, arrautzak modu eraginkorrean banatuta daude. Haragi, arrainetan, proteinen% 93-95 digeritzen dira modu seguruan. Salbuespena larruazaleko proteinak, ilea dira. Proteina landareak dituzten produktuak% 60-80 digeritzen dira. Barazkietan proteinen% 80 xurgatzen da, patatetan -% 70, ogian -% 62-86.

Animalia-iturrietatik datozen proteinen zati gomendagarria proteinen masa osoaren% 55 izan behar da.

• Proteinen gabeziak gorputzean aldaketa metaboliko garrantzitsuak dakartza. Horrelako patologiak distrofia deritzo, kwashiorkor. Lehen aldiz, urraketa bat agerian geratu zen Afrikako tribu basatietako biztanleetan, nitrogeno saldo negatiboa, hesteetako funtzioa okertua, gihar atrofia, atsekabea. Proteina partzialaren gabezia antzeko sintomekin gerta daiteke, denbora luzez arina izan daitekeena. Bereziki arriskutsua da haurraren gorputzean proteina eza. Dietako nahasteek hazten ari den pertsona baten gutxiagotasun fisiko eta intelektuala sor dezakete.

• Gehiegizko proteina gorputzean kanporatzen da sistema kanporatzailea. Giltzurruneko karga handitzen da. Giltzurruneko ehunean dauden patologiak erabiliz, prozesua larriagotu egin daiteke. Oso gaizki dago gorputzean proteina gehiegizko beste elikagai baliotsu osagairik ez badago. Antzina, Asiako herrialdeetan egikaritzeko metodoa zegoen, kondenatua haragia soilik jaten baitzen. Ondorioz, arau-haustea hesteetan ustelkeria produktuak eratzeagatik hil zen, intoxikazio horren ondoren.

Gorputzak proteina eskaintzeko zentzuzko planteamenduak bizitzako sistema guztien funtzionamendu eraginkorra bermatzen du.

Azter ezazu historia

Proteina 1728an eskuratu zuen lehen aldiz (gluten moduan) Jacopo Bartolomeo Beccari italiarrak gari irinetik. Proteinak XVIII. Mendean molekula biologikoen talde bereizi batean isolatu ziren Antoine de Fourcroix kimikari frantziarraren eta beste zientzialariek beroen edo azidoen eraginpean koagulatzeko (desnaturalizazioa) duten propietatearen berri eman zuten. Garai hartan, albumina (“arrautza zuria”), fibrina (odolaren proteina) eta gari aleetatik datozen glutenak bezalako proteinak ikertu ziren.

XIX. Mendearen hasieran informazio ugari zegoen jada proteinen osaera elementalari buruz; jakina zen aminoazidoak proteinen hidrolisian sortzen direla. Aminoazido horietako batzuk (adibidez, glicina eta leuzina) dagoeneko ezaugarritu dira. Proteinen konposizio kimikoaren azterketa oinarritzat hartuta, Gerrit Mulder kimikari holandarrak hipotesi batek esan zuen ia proteina guztiek antzeko formula enpirikoa dutela. 1836an, Mulderrek proteinen egitura kimikoaren lehen eredua proposatu zuen. Erradikalen teoriaren arabera, hainbat findu ondoren proteina baten unitate egiturazko minimoak honako konposizioa duela ondorioztatu zuen: C₄₀H₆₂N₁₀O₁₂. Unitate horri "proteina" (Pr) deitu zion (greziatik. Protos - lehenengoa, primarioa), eta teoria - "proteinen teoria". Proteina hitza Jacob Berzelius kimikari suediarrak proposatu zuen. Mulderren arabera, proteina bakoitza hainbat proteina-unitatek, sufre eta fosforoek osatzen dute. Adibidez, fibrina formula 10PrSP gisa idaztea proposatu zuen. Mulderrek proteinak suntsitzeko produktuak ere aztertu zituen - aminoazidoak eta horietako bat (leuzina) akats zati txikiarekin, pisu molekularra zehaztu zuen - 131 daltons. Proteinei buruzko datu berriak pilatuz gero, proteinen teoria kritikatzen hasi zen, baina, hala eta guztiz ere, 1850eko hamarkadaren amaierara arte oraindik unibertsalki aitortzen zen.

Mendearen amaieran, proteinak osatzen dituzten aminoazido gehienak ikertu ziren. 1880ko hamarkadaren amaieran. A. Ya zientzialari errusiarra.Danilevsky-k proteina molekulan peptido-taldeen (CO - NH) existentzia nabaritu zuen. 1894an, Albrecht Kossel fisiologo alemaniarrak teoria bat aurkeztu zuen, zeinaren arabera aminoazidoak proteinen egiturazko elementu nagusiak baitira. Mendearen hasieran, Emil Fischer kimikari alemaniarrak esperimentalki frogatu zuen proteinak lotura peptidoekin lotzen diren aminoazidoaren hondakinek osatzen dituztela. Gainera, proteinaren aminoazidoen sekuentziaren lehenengo analisia egin zuen eta proteolisi fenomenoa azaldu zuen.

Hala ere, organismoetan proteinen eginkizun nagusia ez zen aitortu 1926. urtera arte, James Sumner kimikari estatubatuarrak (gero Kimikako Nobel Saria) ureasa entzima proteina dela erakutsi zuenean.

Proteina hutsak isolatzeko zailtasunak ikertzen zuen. Beraz, lehenengo ikerketak kantitate handietan erraz garbitu ahal ziren polipeptidoak erabiliz egin ziren, hau da, odol proteinak, oilasko arrautzak, hainbat toxina, baita abereak hil ondoren isilatutako entzima digestibo / metabolikoak ere. 1950eko hamarkadaren amaieran, konpainia Armor Hot Dog Co. A behi pankreatikoaren ribonuklease A kilograma garbitzeko gai izan zen, azterketa askoren xede esperimental bihurtu dena.

Proteinen bigarren mailako egitura aminoazidoaren hondakinen arteko hidrogeno lotura sortzearen emaitza William Astburyk sortu zuen 1933an, baina Linus Pauling da proteinen bigarren mailako egitura arrakastaz iragartzeko gai izan zen lehen zientzialaria. Geroago, Walter Kausman-ek, Kai Linnerstrom-Lang-en lanean oinarrituta, ekarpen garrantzitsua egin zuen proteinen egitura terziarraren eraketaren legeak eta prozesu horretan interakzio hidrofoboek duten eginkizuna ulertzeko. 1940ko hamarkadaren amaieran eta 1950eko hamarkadaren hasieran, Frederick Sengerrek proteina sekuentziaziorako metodo bat garatu zuen, zeinaren bidez 1955. urterako bi intsulina kateen aminoazido sekuentzia zehaztu zuen, frogatuz proteinak aminoazidoen polimero linealak direla, eta ez adarrak. ) kateak, koloideak edo ziklolak. Sobietar / errusiar zientzialariek sortu zuten aminoazidoen sekuentzia 1972an ampartzato aminotransferasa izan zen.

X izpien difrakzioaren bidez lortutako proteinen lehen egitura espazialak (X izpien difrakzioaren analisia) ezagunak egin ziren 1950eko hamarkadaren amaieran eta 1960ko hamarkadaren hasieran, eta 1980ko hamarkadan erresonantzia magnetiko nuklearra erabiliz aurkitutako egiturak. 2012an, Proteinen Datu Bankuak gutxi gorabehera 87.000 proteina egitura zituen.

XXI. Mendean, proteinen ikerketak maila kualitatiboki berrira eraman ditu, araztutako proteina indibidualak ikertzen ez direnean baizik eta aldi berean, aldi berean, zelula, ehun edo organismo osoetako proteinen kopuru ugari eta post-translazioen aldaketak. Biokimikaren arlo horri proteomika deritzo. Bioinformatika metodoak erabiliz, X izpien difrakzioaren analisiaren datuak prozesatzeaz gain, proteinen egitura aurreikustea zen, baita aminoazidoen sekuentzian oinarritzea ere. Gaur egun, proteina-konplexu handien krioelektroen mikroskopia eta programa informatikoak erabiliz domeinu proteikoen egitura espazialen iragarpena zehaztasun atomikora hurbiltzen ari dira.

Proteinen tamaina aminoazidoen hondakinei dagokienez edo daltonetan (pisu molekularra) neur daiteke, baina molekularen tamaina nahiko handia dela eta, proteinaren masa eratorritako unitateetan adierazten da - kilodaltonak (kDa). Legamia proteinak, batez beste, 466 aminoazido hondakinek osatzen dute eta 53 kDa-ko pisu molekularra dute. Gaur egun ezagutzen den proteina handiena muskulu sarcomeren osagaia da. Bere aldaera desberdinetako (isoformak) pisu molekularra aldatu egiten da 3000 eta 3700 kDa artean. Pertsona baten soleus muskuluaren titina (lat. Soleus) 38.138 aminoazidoz osatuta dago.

Anfoterikoak

Proteinek anfotericitatearen propietatea dute, hau da, baldintzen arabera, propietate azidoak eta oinarrizkoak dituzte. Proteinen kasuan, disoluzio akuatsu batean ionizatzeko gai diren hainbat talde kimiko mota daude: azido aminoazidoen alboko kateen azido karboxilikoen azidoak (azido aspartikoak eta glutamikoak) eta oinarrizko aminoazidoen albo-kateen multzoak dituzten nitrogenoak (nagusiki lisinaren ε-amino taldea eta CNH (NHH).₂) arginina, neurri txikiagoan - imidazole histidinaren hondarra). Proteina bakoitza puntu isoelektrikoa (pI) - azidotasun ertaina (pH) baten ezaugarria da. Proteina horren molekulen karga elektrikoa zero da eta, ondorioz, ez dira eremu elektrikoan mugitzen (adibidez, elektroforesi bidez). Puntu izoelektrikoan, proteinaren hidratazioa eta disolbagarritasuna minimoak dira. PI balioa proteina bateko aminoazidoen azido eta oinarrizko azidoen erlazioaren araberakoa da: aminoazidoaren azido ugari dituzten proteinei dagokienez, puntu izoelektrikoak eskualde azidoan daude (horrelako proteinak azido deitzen dira), eta oinarrizko hondakin gehiago dituzten proteinei dagokienez, eskualde alkalinoan daude (oinarrizko proteinak ). Proteina horren pI balioa ere alda daiteke indar ionikoa eta bertan dagoen buffer soluzio motaren arabera, izan ere, gatz neutroek proteinaren talde kimikoen ionizazio mailan eragiten dute. Proteina baten pIa, adibidez, titrazio kurba batetik edo fokatze izoelektriko bidez zehaztu daiteke.

Oro har, proteina baten pIa betetzen duen funtzioaren araberakoa da: ornodunen ehunetan proteina gehienen puntu izoelektrikoa 5,5 eta 7,0 bitartekoa da, baina zenbait kasutan balioak muturreko eremutan daude: adibidez, pepsina, gastriko oso azido azido baten entzima proteolitikoa. zukua pI

1, eta izokinerako - izokin-esnearen proteina proteina, arginina eduki handia duen ezaugarria - pI

12. Fosfato taldeekin elkarrekintza elektrostatikoaren ondorioz azido nukleikoekin lotzen diren proteinak izaten dira proteina nagusiak. Proteina horien adibidea histonak eta protaminak dira.

Zer dira proteinak?

Proteinak pisu molekular handiko konposatu organiko konplexuak dira, aminoazidoaren hondakinez osatuak, modu berezian konbinatuta. Proteina bakoitzak bere aminoazidoen sekuentzia indibiduala du, espazioan duen kokapena. Garrantzitsua da ulertzea gorputzean sartzen diren proteinak ez dituztela xurgatu forma aldakor batean, aminoazidoetan banatuta daudela eta gorputzak bere proteinak sintetizatzen dituela.

22 aminoazidoek proteinen eraketan parte hartzen dute; horietatik 13 bata bestera bihur daitezke; 9 - fenilalanina, triptofanoa, lisina, histidina, treonina, leuzina, valina, isoleucina, metionina - ordezkaezinak dira. Gorputzean azido ordezkaezinak ez izatea onartezina da eta horrek gorputza etetea ekarriko du.

Garrantzitsua da proteina gorputzean sartzen ez ezik, zein aminoazido osatzen duten!

Zer da proteina?

Proteinak (proteinak / polipeptidoak) - substantzia organikoak, erlazionatutako hogei aminoazido dituzten polimero naturalak. Konbinazioek era askotakoak eskaintzen dituzte. Gorputzak berak hamabi aminoazido elkartrukeen sintesi aurre egiten dio.

Proteinetan aurkitzen diren hogei aminoazido esentzialetatik zortzik ezin dituzte gorputzak bere kabuz sintetizatu, janariarekin lortzen dira. Hauek dira valina, leuzina, isoleucina, metionina, triptofanoa, lisina, treonina, fenilalanina, bizitzarako garrantzitsuak direnak.

Zer gertatzen da proteina

Animalia eta landareak bereiztea (jatorriaren arabera). Bi kontsumo mota behar dira.

animal:

Arrautza zuria gorputzak erraz eta ia erabat xurgatzen du (% 90-92). Hartzitutako produktuen esne proteinak apur bat okerragoak dira (% 90 arte). Esne oso freskoaren proteinak are gutxiago xurgatzen dira (% 80 arte).
Esnearen aminoazido esentzialen konbinazio hoberenean behien eta arrainen balioa.

Landaredia:

Soja, kanola eta kareharriak aminoazidoen erlazio ona du gorputzarekin. Laboreetan, erlazio hori ahulagoa da.

Ez dago aminoazidoen erlazio idealik duen produkturik. Elikadura egokiak animalien eta landare proteinen konbinazioa dakar.

"Arauak" elikaduraren oinarria animalien proteina da. Funtsezko aminoazidoetan aberatsa da eta landare proteinen xurgapen ona ematen du.

Proteinen funtzioak gorputzean

Ehunen zeluletan egonik, funtzio ugari egiten ditu:

1. Babes. Sistema immunologikoaren funtzionamendua substantzia arrotzen neutralizazioa da. Antigorputzen produkzioa gertatzen da.
2. garraioa. Hainbat substantzien hornidura, adibidez, hemoglobina (oxigeno hornidura).
3. Arautzaileak. Hormonal aurrekariak mantentzea.
4. motor. Mugimendu mota guztiek aktina eta miosina eskaintzen dituzte.
5. plastikoa. Ehun konektiboaren egoera kolagenoaren edukiak kontrolatzen du.
6. katalitiko. Katalizatzailea da eta erreakzio biokimiko guztien igarotzea azkartzen du.
7. Geneen informazioa (DNA eta RNA molekulak) kontserbatzea eta transmititzea.
8. energia. Gorputz osoaren hornidura energiarekin.

Beste batzuek arnasketa eskaintzen dute, elikagaien digestioaz arduratzen dira, metabolismoa erregulatzen dute. Rodopsina proteina fotosentikorra bisualaren funtzioaz arduratzen da.

Odol-ontziek elastina dute, horri esker funtzionatzen dute. Fibrinogenoaren proteinak odol koagulazioa eskaintzen du.

Proteina faltaren sintomak gorputzean

Proteinen gabezia nahiko ohikoa da desnutrizioarekin eta pertsona moderno baten bizipen iperaktiboarekin. Forma arin batean ohiko nekea eta errendimendu eskasetan adierazten da. Kantitate nahikorik gabe, gorputzak sintomak adierazten ditu:

1. Ahultasun orokorra eta zorabioak. Umorea eta jarduera gutxitzea, giharren nekea agertzea ariketa fisiko berezirik gabe, mugimenduen koordinazio okertua, arreta eta memoria ahultzea.
2. Buruko mina eta loa okertzea. Sortzen den insomnioa eta antsietatea serotoninaren gabezia adierazten du.
3. Aldarte aldakorrak, zurrumurruak. Entzima eta hormona gutxi izateak nerbio sistemaren nekeak sortzen ditu: edozein arrazoirengatik sinesgarritasuna, arrazoirik gabeko oldarkortasuna, murrizketa emozionala.
4. Azal zurbila, erupzioak. Burdina duen proteina faltarekin, anemia garatzen da. Horren sintomak larruazal lehorra eta zurbila dira, muki-mintzak.
5. Muturren hantura. Plasmako proteina gutxi dago ur eta gatz oreka. Larruazalpeko koipeak orkatiletan eta orkatiletan likidoa pilatzen da.
6. Zaurien eta urraduraren sendatze eskasa. Zelulen konponketa "eraikuntzako material faltagatik" inhibitzen da.
7. Hauskortasuna eta ile-galera, azazkalen hauskortasuna. Azala lehorraren, esfoliazioaren eta iltze-plakaren arrakala dela-eta koskorra agertzea gorputzaren proteina faltaren inguruko seinale ohikoena da. Ilea eta iltzeak etengabe hazten dira eta berehala erantzuten dute hazkuntza eta egoera onak sustatzen dituzten substantzien gabeziari.
8. Arrazoirik gabeko pisua galtzea. Kilogramoak desagertzea itxurazko arrazoirik gabe, gorputzak muskulu-masaren ondorioz proteina falta konpentsatzeko beharra du.
9. Bihotzaren eta odol hodien akatsa, arnasaren gabeziaren agerpena. Arnasguneak, digestiboak eta genitourinary sistemak ere okerrera doaz. Disnea, esfortzu fisikorik gabe agertzen da, eztulak hotzik gabe eta gaixotasun birikoak.

Mota honetako sintomak agertuz gero, berehala aldatu beharko zenuke elikagaien erregimena eta kalitatea, gogoeta ezazu zure bizimodua eta larriagotzen bada, kontsultatu mediku bati.

Zenbat proteina behar da asimilaziorako

Eguneko kontsumo tasa adinaren, generoaren eta lan motaren araberakoa da. Arauei buruzko datuak taulan (azpian) aurkezten dira eta pisu normalerako diseinatuta daude.
Hainbat aldiz proteina-kontsumoa birrintzea hautazkoa da. Bakoitzak bere buruari forma egokia zehazten dio, gauza nagusia eguneroko sarrerako tasa mantentzea da.

jarduera fisikoaAdina aldia Proteinen ingesta eguneko, g GizonentzatEmakumeentzako bakarraAnimalien jatorriabakarraAnimalien jatorria Kargarik gabe18-4096588249 40-6089537545 Titulu txikia18-4099548446 40-6092507745 Kalitate ertaina18-40102588647 40-6093517944 Goi mailako titulua18-40108549246 40-60100508543 aldizkako18-4080487143 40-6075456841 Erretiro adina75456841

Elikagaietan proteina-maila handia

Proteina duten jaki ezagunak:

Haragi barietate guztien artean, hegaztien edukiaren ondoren lehenengo postua behi izango da: 18,9 g. Ondoren, txerria: 16,4 g, arkumea: 16,2 g.

Itsaski eta txipiroiak dira liderrak: 18,0 g.
Proteina egiteko arrainik aberatsena izokina da: 21,8 g, eta gero izokina arrosa: 21 g, pike perch: 19 g, berdela: 18 g, aingura: 17,6 g eta bakailaoa: 17,5 g.

Esnekien artean, kefirrak eta krema garratzak tinko eusten diote posizioari: 3,0 g, eta gero esnea: 2,8 g.
Goi aleak - Herkules: 13,1 g, mihiak: 11,5 g, semolina: 11,3 g

Araua jakinda eta aukera ekonomikoak kontuan hartuta, menu bat osa dezakezu eta ziur egon gantzak eta karbohidratoak osatuko dituzula.

Proteinen erlazioa elikaduran

Dieta osasuntsu batean proteina, gantza eta karbohidratoen proportzioa (gramoetan) 1: 1: 4 izan beharko litzateke. Plater osasuntsu baten orekaren gakoa beste modu batera irudikatu daiteke: proteinak% 25-35, gantzak% 25-35, karbohidratoak% 30-50.

Aldi berean, gantzak baliagarriak izan behar dira: oliba edo linseed olioa, fruitu lehorrak, arrainak, gazta.

Plaka bateko karbohidratoak pasta gogorrak dira, edozein barazki freskoak, baita fruta / fruitu lehorrak, esne gazi-produktuak ere.

Zatitan dauden proteinak konbinatu daitezke: landareak + animaliak.

Proteinetan jasotako aminoazidoak

Trukagarria gorputzak berak sintetizatu dezake, baina kanpotik hornitzea ez da sekula soberakoa. Batez ere bizimodu aktiboa eta esfortzu fisiko handia duena.

Salbuespen guztiak ez dira garrantzitsuak, horietako ezagunenak:

Alanine.
Karbohidratoen metabolismoa estimulatzen du, toxinak kentzen laguntzen du. "Garbitasun" arduraduna. Eduki handia haragi, arrain, esnekietan.

arginine.
Beharrezkoa da edozein muskulu, larruazal osasuntsua, kartilagoak eta artikulazioak kontratatzea. Gantz erretzea eta sistema immunologikoaren funtzioa eskaintzen ditu. Edozein haragi, esne, fruitu lehor, gelatina da.

Azido aspartikoa.
Oreka energetikoa eskaintzen du. Nerbio-sistema zentralaren funtzionalitatea hobetzen du. Ongi berritu behi eta oilasko plateren energia, esnea, kanabera azukrea. Patatetan, fruitu lehorretan, zerealetan.

Histidine.
Gorputzaren "eraikitzaile" nagusia histamina eta hemoglobina bihurtzen da. Zauriak azkar sendatzen ditu, hazkunde mekanismoen erantzulea da. Esne, zereal eta edozein haragiren kasuan nahiko handia da.

Serine.
Neurotransmisorea, garunaren eta nerbio-sistema zentralaren funtzionamendu argirako ezinbestekoa. Kakahueteak, haragia, zerealak, soja daude.

Elikadura egokiarekin eta bizimodu egokiarekin, aminoazido guztiak agertuko dira gorputzean "kubo" sintesia eta osasuna, edertasuna eta iraupena modelatzeko.

Zer da proteina falta gorputzean

1. Ohiko gaixotasun infekziosoak, sistema immunologikoa ahultzen.
2. Estresa eta antsietatea.
3. Prozesu metaboliko guztiak zahartzea eta moteltzea.
4. Botika indibidualen erabileraren bigarren mailako efektua.
5. Digestio-hodian akatsak.
6. Kalte.
7. Elikagai azkarrak, berehalako produktuak, kalitate txikiko produktu erdi bukatuak.

Aminoazido bakar baten gabeziak proteina jakin baten produkzioa geldituko du. Gorputza "hutsuneak betetzeko" printzipioaren arabera antolatuta dago, beraz, falta diren aminoazidoak beste proteina batzuetatik aterako dira. "Berreraikuntza" honek organoen, muskuluen, bihotzaren, garunaren funtzionamendua oztopatzen du eta ondoren gaixotasuna sortzen du.

Haurren proteinen gabeziak hazkundea oztopatzen du, ezintasun fisiko eta psikikoak eragiten ditu.
Anemia garatzea, larruazaleko gaixotasunak agertzea, hezur eta muskulu ehunen patologia ez da gaixotasunen zerrenda osoa. Proteina distrofia gogorrak erokeria eta kwashiorkor eragin ditzake (distrofia larria mota proteina faltagatik).

Proteinak gorputzari kalte egiten dionean

• gehiegizko harrera
• gibeleko, giltzurrunak, bihotzeko eta odoletako gaixotasun kronikoak.

Gehiegizko hornidura ez da askotan gertatzen gorputzak substantzia bat osorik xurgatu izanagatik.Muskulua handitu nahi dutenen artean gertatzen da, prestatzaileen eta nutrizionisten gomendioak jarraitu gabe.

Harrera "gehiegizkoa" duten arazoak hauek dira:

Giltzurruneko porrota. Gehiegizko proteinen gehiegizko organoen kantitateak, haien funtzio naturala eten egiten dute. "Iragazkiak" ezin du kargari aurre egin, giltzurruneko gaixotasuna agertzen da.

Gibeleko gaixotasuna. Gehiegizko proteinak amoniakoa pilatzen du odolean, eta horrek gibelaren egoera okertzen du.

Aterosklerosiaren garapena. Animalia produktu gehienek, substantzia baliagarriez gain, koipe eta kolesterol kaltegarriak dituzte.

Gibela, giltzurrunak, sistema kardiobaskularrak eta digestio patologikoak dituzten pertsonek proteina kontsumoa mugatu beharko lukete.

Norberaren osasuna zaintzeaz kezkatzen direnei ederki saritzen zaie. Ondorio larriak ekiditeko, gorputzak suspertzeko beharra gogoratu behar duzu. Atseden beteta, elikadurak, espezializazio bisitariek gaztetasuna, osasuna eta bizitza luzatuko dituzte.

Disolbagarritasun

Proteinak uretan disolbagarritasun maila aldatu egiten dira. Uretan disolbagarriak diren proteinei albumina deritzo. Horien artean, odola eta esnearen proteinak daude. Ikusezinak direnean, edo eskleroproteinak, besteak beste, keratina (ilea osatzen duten proteina, ugaztunen ilea, hegaztien lumak ...) eta fibroina, zetazko eta oihalaren zati direnak, sartzen dira. Proteina baten disolbagarritasuna bere egiturak ez ezik kanpoko faktoreek ere zehazten dute, hala nola disolbatzailearen izaera, indar ionikoa eta disoluzioaren pHa.

Proteinak ere hidrofiloak (uretan disolbagarriak) eta hidrofoboak (urak iragazgaitzak) banatzen dira. Zitoplasma, nukleo eta zelulen arteko proteina gehienak, keratina eta fibroina disolbaezinak barne, hidrofilikoak dira. Mintz biologikoak osatzen duten proteina gehienak hidrofoboak dira. Mintzetako lipido hidrofoboekin elkarreragiten duten mintz integraleko proteinak dira (proteina horiek, oro har, gune hidrofilikoak dituzte).

Proteinen biosintesia gorputzean

Proteinen biosintesia - aminoazidoetatik nahi diren proteinen gorputzean eratzea lotura kimiko mota berezi batekin konbinatuz - polipeptidoen katea. ADNak proteinen egiturari buruzko informazioa gordetzen du. Sintesia bera erribosoma izeneko zelularen zati berezi batean egiten da. ARNak nahi den genetik (DNA gunea) informazioa erribosomara transferitzen du.

Proteinen biosintesia hainbat konplexua denez, gizakiaren existentziaren oinarrian dagoen informazioa erabiltzen du ADNa, bere sintesi kimikoa lan zaila da. Zientzialariek zenbait entzima eta hormonaren inhibitzaileak nola lortu ikasi dute, baina zientziaren zeregin garrantzitsuena ingeniaritza genetikoa erabiliz proteinak lortzea da.

Garraioa

Odol proteina berezi baten garraio funtzioa - hemoglobina. Proteina honi esker, oxigenoa biriketatik gorputzaren organoetara eta ehunetara eramaten da.

Antigorputzak izeneko sistema immunologikoaren proteinen jardueran datza. Gorputzaren osasuna zaintzen duten antigorputzak dira, bakterietatik, birusak, pozoiak babesten dituztenak, eta odola zauri irekiaren ordez coagela eratzen uzten dutenak.

Proteinen seinale funtzioa zelulen artean seinaleak (informazioa) igortzea da.

Helduentzako proteina arauak

Giza gorputzaren proteina beharrak zuzenean egiten du bere jarduera fisikoaren arabera. Zenbat eta gehiago mugitu, orduan eta azkarrago gertatzen dira erreakzio biokimiko guztiak gure gorputzean. Aldian-aldian ariketak egiten dituzten pertsonek proteina batez bestekoa baino bi aldiz handiagoa izan behar dute. Kiroletan aritzen diren pertsonentzako proteina falta muskuluak lehortzea eta gorputz osoa nekatzea da.

Batez beste, helduen proteina araua pisu bakoitzeko kg 1 bakoitzeko proteina 1 g koefizientea kalkulatzen da, hau da, gutxi gorabehera 80-100 g gizonezkoetan, 55-60 g emakumezkoetan. Gizonezko kirolariek eguneko 170-200 g-raino kontsumitzen den proteina kopurua handitzea gomendatzen dute.

Proteina elikadura egokia gorputzarentzat

Nutrizio egokia gorputza proteinez saturatzeko, animalia eta landare proteinen konbinazioa da. Elikagaien proteinak bereganatzeko maila bere jatorriaren eta tratamendu termikoaren metodoaren araberakoa da.

Horrela, animalien proteina osoaren% 80 eta landare proteinen% 60 gutxi gorabehera gorputzak xurgatzen du. Animalia jatorriko produktuek proteina kopuru handiagoa dute produktuaren unitateko masa bakoitzeko. Gainera, "animalien" produktuen osakuntzak aminoazido guztiak biltzen ditu, eta landare produktuak alde horretatik beherakoak dira.

Proteina hobeto xurgatzeko oinarrizko elikadura arauak:

• Sukaldatzeko modu leuna - sukaldaritza, lurruna, gisatua. Frijitzea baztertu behar da.
• Arrain eta hegazti gehiago jatea gomendatzen da. Haragia nahi baduzu, aukeratu behi.
• Salda dietatik kanpo utzi behar da, gantz eta kaltegarriak dira. Muturreko kasuetan, lehen platera "bigarren salda" erabil dezakezu.

Giharren hazkuntzarako proteinen nutrizioaren ezaugarriak

Muskulu masa aktiboki irabazten ari diren kirolariek aurreko gomendio guztiak bete beharko dituzte. Dietaren zatirik handiena animalia jatorriko proteinak izan behar dute. Landare-proteina produktuekin batera jan behar dira, soja lehentasunezkoa bereziki.

Mediku bat kontsultatu eta proteina edari bereziak erabiltzea ere beharrezkoa da. Proteinen xurgapenaren portzentajea% 97-98 da. Espezialistak banaka hautatuko du edari bat, kalkulatu dosi egokia. Indar prestakuntzan proteina osagarri atsegina eta erabilgarria izango da.

Denaturation

Proteinen desnaturalizazioak bere jarduera biologikoan eta / edo propietate fisiko-kimikoetan izandako aldaketak aipatzen ditu kuaternarioa, hirugarren mailakoa edo bigarren mailako egitura bat galtzearekin batera (ikus "Proteinen egitura" atala). Normalean, proteinak nahiko egonkorrak dira gorputzean normalean funtzionatzen duten baldintza hauen arabera (tenperatura, pH, etab.). Baldintza hauetan aldaketa zorrotzak proteinen desnaturalizazioa dakar. Agente desnaturalizatzailearen izaeraren arabera, desnaturalizazio mekanikoa (gogorra edo astindua), fisikoa (berogailua, hoztea, irradiazioa, sonikazioa) eta kimikoa (azidoak eta alkaliak, surfactants, urea) bereizten dira.

Proteinen desnaturalizazioa erabatekoa edo partziala, itzulgarria edo itzulezina izan daiteke. Eguneroko bizitzan proteina atzeraezinaren kasurik ospetsuena oilasko arrautza prestatzea da, tenperatura altuen eraginpean, ur-disolbagarria proteina gardenen obalumina trinkoa, disolbaezina eta opakua bihurtzen denean. Zenbait kasutan desnaturalizazioa itzulgarria da, uretan disolbagarriak diren proteinen prezipitazioan amonio gatzak erabiliz (gatza ateratzeko metodoa), eta metodo hau garbitzeko modu gisa erabiltzen da.

Proteina molekulak polimero linealak dira, α-L-aminoazidoen hondakinek (monomeroak direnak), eta, gainera, aminoazidoaren hondakinak eta aminoazido ez diren osagaiak ere osa daitezke proteinen osaketan. Literatura zientifikoan, hizki bakarreko edo hiru hizkiren laburpenak erabiltzen dira aminoazidoei erreferentzia egiteko. Nahiz eta lehen begiratuan ager daiteke proteina gehienetan 20 aminoazido mota "soilik" erabiltzeak proteinen egituren aniztasuna mugatzen duela, hain zuzen ere, aukera kopurua ezin da gehiegi estimatu: 5 aminoazido hondakinen kate baterako, jadanik 3 milioi baino gehiago dira, eta 100 aminoazidoren hondakinen katea. (proteina txikia) 10.130 aldaera baino gehiagotan irudikatu daiteke. Gehienez ere, aminoazidoaren hondarrak diren 2 eta hamarnaka proteina izaten dira peptido, polimerizazio maila handiagoa duena - proteinak, nahiz eta zatiketa hori oso arbitrarioa izan.

Proteina eratzen denean aminoazido baten α-karboxilo taldea (-COOH) α-amino taldearekin (-NH) duen interakzioaren ondorioz₂) beste aminoazido baten, lotura peptidikoak eratzen dira. Proteinaren muturrak N- eta C-muturrei esaten zaie, aminoazido terminaletako hondakinen taldeen arabera zein librea den: -NH₂ edo -COOH, hurrenez hurren. Erribosomaren proteinen sintesian, lehenengo aminoazidoaren (N-terminal) hondar metionina izan ohi da eta ondorengo hondakinak aurrekoaren C-muturrean atxikitzen dira.

Proteinen elikaduraren ezaugarriak, dieters

Pisua galtzea nahi dutenek animalien eta landareen proteina produktuak jan beharko dituzte. Garrantzitsua da beren sarrerak bereiztea, haien asimilaziorako denbora desberdina baita. Gantz haragi produktuak baztertu behar dira, patatak ez dira abusatu behar, batez beste proteina edukia duten zerealak nahiago dira.

Ez joan muturretara eta "eseri" proteina dieta batean. Ez da guztientzako egokia, izan ere, karbohidratoen erabateko bazterketak lan-ahalmena eta energia gutxitzea ekarriko du. Nahikoa da goizean karbohidratoak dituzten elikagaiak jatea; horrek egunean zehar energia emango du, arratsaldean proteina gutxiko proteina elikagaiak jan. Iluntzean energia falta gerta dadin, gorputza koipea erretzen hasiko da, hala ere, prozesu hori segurua izango da gorputzaren osasunerako.

Ziurtatu proteina egokiak eta behar bezala prestatutako elikagaiak zure dietan sartzen dituzula. Gorputzarentzat, proteina da eraikuntzako material nagusia! Ohiko entrenamenduarekin batera, kirol atletiko ederra eraikitzen lagunduko dizu!

Proteinak dira konposatu kimiko garrantzitsuenak, eta hori gabe, gorputzaren funtsezko jarduera ezinezkoa izango litzateke. Proteinak entzimek, organoen zelulek, ehunek osatzen dute. Giza gorputzean gertatzen ari diren prozesu metaboliko, garraiatzaile eta beste askoren erantzule dira. Proteinek ezin dute "erreserban" pilatu. Horregatik, aldizka irenstu behar dira. Garrantzi berezia dute kirolean parte hartzen duten pertsonek, proteinak erregulatuta daudelako.

Antolaketa mailak

K. Lindstrom-Langek proteinen egiturazko 4 maila bereiztea proposatu zuen: egitura primarioa, bigarren mailakoa, hirugarren mailakoa eta kuaternarioa. Zatiketa hau zertxobait zaharkituta egon arren, erabiltzen jarraitzen du. Polipeptido baten egitura primarioa (aminoazidoen hondakinen sekuentzia) bere geneak eta kode genetikoaren egiturak zehazten dute, eta ordena altuagoko egiturak proteina tolestearen prozesuan sortzen dira. Proteinaren osagaiaren egitura espaziala aminoazidoen sekuentziaren arabera zehazten den arren, nahiko arina da eta kanpoko baldintzen araberakoa izan daiteke, beraz, zuzena da proteina-konformazio hobetsi edo energetikoki onenaz hitz egitea.

Egitura primarioa

Egitura nagusia polipeptidoen katean aminoazidoaren hondakinen sekuentzia da. Proteina baten egitura primarioa aminoazidoaren hondakinen letra bakarreko edo hiru gutun izendapenekin deskribatzen da normalean.

Egitura primarioaren ezaugarri garrantzitsuak motibo kontserbadoreak dira - aminoazidoen hondakinen konbinazio egonkorrak funtzio jakin bat betetzen duten eta proteina askotan aurkitzen dira. Espezieen eboluzioan kontserbatzen diren motiboak kontserbatzen dira; askotan, ezezaguna den proteina baten funtzioa aurreikustea da. Organismo desberdinetako proteinen aminoazidoen sekuentzien homologia (antzekotasuna) erabil daiteke organismo horiek dauden tasen arteko distantzia ebolutiboa kalkulatzeko.

Proteina baten egitura primarioa proteinen sekuentziazio metodoen bidez edo haren mRNAren egitura primarioaren arabera zehaztu daiteke kode genetikoen taula erabiliz.

Bigarren mailako egitura

Egitura sekundarioa hidrogeno loturen bidez egonkortutako polipeptido katearen zati baten ordenamendu lokala da.Honako hauek dira bigarren mailako proteinen egitura mota ohikoenak:

• α-helikulak molekularen ardatz luzearen inguruan bira trinkoak dira. Buelta bat 3,6 aminoazidoren hondakinak dira, helize-zelaia 0,54 nm da (0,15 nm aminoazidoaren hondakinen gainean erortzen da). Espiral H eta O peptidoen taldeen arteko hidrogeno loturak egonkortzen dira, 4 unitate bereizten baitituzte. Α-helizea ezkertiarra edo eskuina izan daitekeen arren, eskuina nagusi da proteinen artean. Espirala azido glutamikoaren, lisina eta argininaren interakzio elektrostatikoek eten dute. Elkarrengandik oso gertu, asparagina, serina, treonina eta leuzina hondakinek esterikoki oztopatu dezakete helizearen eraketa, hondar prolinek katearen okertzea eragiten dute eta α-helizeak ere eten egiten dituzte,
• β-xaflak (tolestutako geruzak) sigi-sagako polipeptido-kate ugari daude. Horietan hidrogeno-lotura nahiko aminoazido nahiko txikien (0,34 nm aminoazidoaren hondar bakoitzaren artean) eratzen da egitura primarioan edo proteina-kate desberdinetan (estuki tartekatuta egon beharrean, gertatzen den bezala. egon α-helixan). Kate hauek normalean N muturretan norabide kontrajarrietan zuzentzen dira (orientazio antiparaleloan) edo norabide bakarrean (β-egitura paraleloan). Litekeena da β-egitura paraleloz eta antiparaleloz osatutako β-egitura mistoa izatea. Β-xaflak eratzeko, aminoazidoen albo-taldeen tamaina txikiak dira garrantzitsuak. Normalean, glicina eta alanina dira nagusi;
• π-helix,
• 3₁₀helix,
• ordenatu gabeko zatiak.

Egitura tertziaria

Egitura terziarra kate polipeptidoaren egitura espaziala da. Egituraz, interakzio mota batzuek osatzen dituzten bigarren mailako egiturak osatzen du, eta bertan elkarrekintza hidrofoboek funtsezko rola betetzen dute. Hirugarren mailako egitura egonkortzea honako hau da:

• lotura kobalenteak (bi zisteinen hondakinen artean - disulfuro-zubiak),
• aminoazidoen hondakinen kontrako kargatutako taldeen arteko lotura ionikoak,
• hidrogeno loturak
• interakzio hidrofoboak. Inguruko ur molekulekin elkarreragitzean proteina molekula tolestu egiten da, aminoazidoen alboko talde ezpolarrak disoluzio akosotik isolatuta egon daitezen, eta alde hidrofiliko polarrak molekularen gainazalean agertzen dira.

Proteina tolestearen printzipioen ikerketek frogatu dute komenigarria dela beste maila bat bereiztea bigarren mailako egituraren maila eta egitura atomiko atomikoaren artean - tolesturaren motiboa (arkitektura, egiturazko motiboa). Estiloaren eredua bigarren mailako egitura elementuen (α-helizeak eta β-kateak) proteina domeinuaren elkarren antolamenduaren arabera zehazten da. Globulu trinkoa, berez, beste domeinu batzuekin batera proteina handiago baten zati izan daiteke. Adibidez, kontuan hartu proteinen egituraren motiboetako bat. Irudian eskuinaldean agertzen den proteina globularrak, fosfatisomerasa hirukoteak, α / β zilindro izeneko tolesgarria duen motiboa du: β-kate paraleloek β zilindro bat osatzen dute beste zilindro baten barruan, 8 α-helikuez osatuta. Motibo hori proteinen% 10 inguru aurkitzen da.

Jakina da estetika-motiboak nahiko kontserbadoreak direla eta harreman funtzionalak edo ebolutiboak ez dituzten proteineetan aurkitzen direla. Motiboak tolesgarriak identifikatzea proteinen sailkapen fisiko edo arrazionalaren azpian (CATH edo SCOP, esaterako).

Proteinaren egitura espaziala zehazteko, x izpien difrakzioaren analisia egiteko metodoak, erresonantzia magnetiko nuklearra eta zenbait mikroskopia mota erabiltzen dira.

Kuaternarioaren egitura

Kuaternarioaren egitura (edo azpi-unitatea, domeinua) proteina konplexu bakarreko zenbait polipeptido kateen elkarrekintza da.Egitura kuaternarioa duten proteina osatzen duten molekula bereizgarriak erribosometan sortzen dira eta sintesia amaitu ondoren egitura supramolekular komun bat eratzen dute. Proteina kuaternario batek kate berdin berdinak eta desberdinak izan ditzake. Kuaternarioaren egitura egonkortzeak Hirugarren mailako egonkortzean gertatzen diren elkarrekintza mota berberak dakartza. Proteina konplexuak supramolekularrak dozenaka molekula osatzen dute.

Eraikuntza motaren araberako sailkapena

Proteinak hiru multzotan banatu daitezke egitura mota orokorraren arabera:

1. Zuntz proteinak: polimeroak dira. Bere egitura oso erregularra da eta kate desberdinen arteko elkarrekintzek onartzen dute batez ere. Mikrofilamentuak, mikrotubuluak, zuntzak eta zelulen eta ehunen egitura onartzen dute. Fibrilar proteinek keratina eta kolagenoak dituzte.
2. Proteina globularrak uretan disolbagarriak dira, molekularen forma orokorra esferikoa da.
3. Mintzetako proteinak - zelula mintza gurutzatzen duten domeinuak dira, baina horien zati batzuk mintzatik ingurunearen arteko zeluletara eta zelulen zitoplasmaraino irteten dira. Mintzetako proteinek hartzaile gisa jokatzen dute, hau da, seinaleak igortzen dituzte eta, halaber, hainbat substantzien transmisio-garraioa eskaintzen dute. Proteinen garraiatzaileak espezifikoak dira, eta horietako bakoitzak molekula jakin batzuk edo nolabaiteko seinalea soilik pasatzen ditu mintzatik.

Proteina sinple eta konplexuak

Kate peptidikoez gain, proteina asko aminoazido ez diren taldeak ere sartzen dira eta irizpide honen arabera proteinak bi talde handitan banatzen dira: proteina sinpleak eta konplexuak (proteideak). Proteina sinpleak polipeptidoen kateez soilik osatuta daude, proteina konplexuak aminoazido ez diren talde edo protesikoak ere badituzte. Talde protesikoen izaera kimikoaren arabera, klase hauek bereizten dira proteina konplexuen artean:

Talde protesiko gisa karbohidratoen hondakinak kobalentekiko lotuta dauden glikoproteinak, mikopolisakaridoen hondakinak dituzten glikoproteinak proteoglicanoen azpiklasearenak dira. Karbohidratoen hondakinekin lotura sortzerakoan, serina edo treonina talde hidroxiloak hartzen dira parte normalean. Proteina zelulazale gehienak, bereziki immunoglobulinak, glikoproteinak dira. Proteoglycanetan, karbohidratoen zatia da

Proteina molekularen masa osoaren% 95, matrize interzelularraren osagai nagusia dira.

2. Organismoen ugalketaren esanahi biologikoa. Ugalketa metodoak.

1. Ugalketa eta horren garrantzia.

Ugalketa - ematen dituen antzeko organismoen ugalketa

milurteko askotan espezieak izateak hazten laguntzen du

espezieko gizabanako kopurua, bizitzaren jarraipena. Asexuala, sexuala eta

Organismoen hedapen begetatiboa.

2. Ugalketa asexuala da modurik zaharrena. The

organismo batek sexlessnessen parte hartzen du eta gehienetan sexuetan parte hartzen duten bitartean

bi gizabanako. Landareetan, ugalketa asexuala esporak erabiliz - bat

zelula espezializatuak. Propagazioa algen esporak, goroldioa, zaldi-ilarak,

lapurrak, iratzeak. Landareetako esporak erretzea, horien ernetzea eta garapena

horiek subsidiarioko organismo berriak baldintza onetan. Zenbaki erraldoi baten heriotza

baldintza kaltegarrietan erortzen den auzia. Agerraldi probabilitate txikia

esporaetatik datozen organismo berriak mantenugaiak eta gutxi baitituzte

plantak ingurumena xurgatzen du batez ere.

3. Landare begetatiboa - landareak hedatzea

organo begetatiboak erabiliz: aireko edo lurpeko kimuak, erroaren zatiak,

hostoa, tuberkula, bonbillak. Organismo baten hedapen begetatiboan parte hartzea

edo horien zatiak. Alaba landareak amarekin duen afinitatea, hala da

amaren gorputzaren garapena jarraitzen du. Eraginkortasun handia eta

naturan landare hedapenaren hedapena, organo subsidiario gisa

Amaren aldetik esporak baino azkarrago eratua. Landare adibideak

ugalketa: errizomak erabiliz - ibarreko lilia, menta, gari-belarra, etab

beheko adarrak lurra ukituz (geruzak) - currantak, mahats basatiak, biboteak

- marrubiak, bonbillak - tulipak, narcisoa, krokusa. Landare begetatiboen erabilera

landatutako landaketak hazten direnean: patatak tuberkuluek hedatzen dituzte,

bonbillak - tipula eta baratxuria, geruzak - currantak eta hostoak, erroa

kumeak - gereziondoak, aranak, ebakiak - fruta arbolak.

4. Ugalketa sexuala. Ugalketa sexualaren funtsa

zelula germenen (gametoak) eraketan, gizonezko zelula germenen fusioa

(espermatozoidea) eta emea (arrautza) - ernalkuntza eta berri baten garapena

ernalitako arrautza baten alaba-organismoa. Ongarritzeari esker

kromosoma multzo anitzagoa duen organo subsidiario bat, hau da, gehiagorekin esan nahi du

hainbat ezaugarri hereditario, ondorioz gerta liteke

habitatari egokituago. Ugalketa sexualaren presentzia

algak, goroldioak, iratzeak, gimnospermoak eta angiospermak. arau

landareen prozesu sexuala eboluzioan zehar, konplexuena agertzea

haziak landatzen ditu.

5. Hazien hedapena hazien laguntzarekin gertatzen da,

gimnospermoen eta angiospermen (angiospermoen) ezaugarri da

hedapen begetatiboa ere oso hedatua dago). Urratsen sekuentzia

haziaren hedapena: polinizazioa - polena pistil baten estigmara transferitzea

ernetzea, bi espermatozoide zatituz sortzen da, haien aurrerapenak

obulua, ondoren, espermatozoide baten fusioa arrautzarekin eta bestearekin

bigarren mailako nukleoa (angiospermetan). Obulutegiko haziaren eraketa -

elikagaien hornidura duen enbrioia, eta obulutegiko hormetatik - fetua. Seed -

landare berri baten germenak, baldintza onetan, hazten da eta lehenengo aldiz

plantulak haziaren mantenugaiez elikatzen dira, eta ondoren bere sustraiak

hasi ura eta mineralak lurzorutik xurgatzen eta hostoak - karbono dioxidoa

gasak eguzki argian. Landare berri baten bizitza independentea.

Proteinen biofisika

Proteinaren propietate fisikoak zelulan, kontuan izanik uraren mintza eta makromolekulak biltzea (ing.) oso konplikatua. Proteina baten "kristal itxurako sistema" ordenatu gisa - "kristal aperiodikoa" - X izpien difrakzioaren analisian (1 angstrom-eko bereizmena izan daiteke), ontziratze-dentsitate handia, desnaturalizazio prozesuaren eta beste gertakari batzuen laguntza da.

Beste hipotesi baten aldean, proteinen antzeko propietate likidoak mugimendu intraglobularren prozesuetan (saltze mugatuaren eredu edo hedapen jarraitua) neutroien sakabanaketaren esperimentuen bidez frogatzen da, Mössbauer espektroskopiarekin.

Metodo unibertsala: sintesi erribosomikoa

Proteinak izaki bizidunek aminoazidoetatik sintetizatuta daude, geneetan kodetutako informazioan oinarrituta. Proteina bakoitza aminoazidoen hondakinen sekuentzia paregabe batez osatuta dago, proteina kodetzen duen genearen nukleotido sekuentziaren arabera zehazten dena. Kode genetikoa ADN nukleotidoen sekuentzia (ARNaren bidez) polipeptidoen kate baten aminoazidoen sekuentziara itzultzeko metodoa da. Kode honek RNAren trinukleotidoen atalen korrespondentzia zehazten du, kodoiak deitzen direnak eta proteinan sartutako zenbait aminoazidoak: AUG nukleotidoen sekuentzia, adibidez, metioninari dagokio. ADNa lau nukleotido motek osatzen dutenez, kodoi posibleen kopurua 64 da, eta 20 aminoazido proteina erabiltzen direnez, aminoazido asko kodono batek baino gehiagok zehazten dira. Hiru kodoi hutsalak dira: polipeptidoen katearen sintesirako stop seinale gisa balio dute eta amaierako kodoiak edo gelditzeko kodoiak deitzen dira.

Proteinak kodetzen duten geneak RNA polimerasa entzimek bidalitako mezuen RNA (mRNA) sekuentzia nukleotidikoan transkribatu dira lehenik. Kasu gehienetan, izaki bizidunen proteinak erribosometan sintetizatzen dira - zelulen zitoplasman dauden makina multikomponenten molekulak. MRNA matrize baten erribosoma baten bidez polipeptidoen kate bat sintetizatzeko prozesuari itzulpenari deritzo.

Proteina erribosomikoen sintesia funtsean berdina da prokariotoetan eta eukariotoetan, baina zenbait xehetasunetan desberdina da. Horrela, mRNA prokariotoak erribosomek irakur ditzakete proteinen aminoazidoen sekuentzian transkripzioa egin eta berehala amaitu aurretik. Eukariotoetan, transkripzio primarioak aldaketa batzuk egin behar ditu lehendabizi eta zitoplasmara (erribosomaren kokapenera) joan behar da, itzulpena hasi aurretik. Proteinen sintesiaren tasa handiagoa da prokariotoetan eta segundoko 20 aminoazido izatera iritsi daiteke.

Itzulpena hasi aurretik ere, aminoazil-ARNt sintetasa entzimek berariaz atxikitzen dituzte aminoazidoak dagozkien garraio ARNra (ARNt). Antikorron izeneko tRNA eskualde bat mRNA kodigoarekin pareka daiteke, eta horrela, kode genetikoaren arabera, ARNtari atxikitako aminoazidoaren hondakina kode genetikoaren arabera sartzea bermatzen da.

Itzulpenaren hasierako fasean, hastapena, hasiberria (normalean metionina) kodona erribosomaren azpitalde txikiaren bidez ezagutzen da, zeinari metionina ARNt aminoazilatua atxikitzen zaion hasierako faktore proteinak erabiliz. Hasierako kodoia ezagutu ondoren, azpitalde handi batek erribosomaren azpitalde txikiarekin bat egiten du eta itzulpenaren bigarren etapa, luzapena, hasten da. MRNAren 5'- 3'-ko muturrean dagoen erribosomaren urrats bakoitzean, kodoi bat irakurtzen da haren arteko hidrogeno-loturak eratuz eta haren osagarri RNA garraiatzera, dagokion aminoazidoaren hondakina atxikita. Hazten ari den peptidoaren azken aminoazidoaren eta tRNAri atxikitako aminoazidoaren arteko lotura peptidikoaren eraketa ARN erribosomala (rRNA) katalizatzen da, eta horrek erribosoma peptidil transferasaren erdigunea osatzen du. Zentro honek nitrogeno eta karbono atomoak erreakzioa igarotzeko aldeko posizioan kokatzen ditu. Itzulpenaren hirugarren eta azken fasea, erribosomak geldialdiaren kodoira heltzen denean gertatzen da, eta, ondoren, proteina amaitzeko faktoreek azken tRNA eta polipeptidoen konexioa hidrolizatu egiten dute, sintesia geldituz. Erribosometan, proteinak N-tik C-muturretik sintetizatzen dira beti.

Neribosomiaren sintesia

Beheko onddoetan eta bakterio batzuetan, peptidoen biosintesia (normalean egitura txikia eta ezohikoa dutenak) biosintesia egiteko metodo osagarria (ez erribosomikoa edo multienzimikoa) ezagutzen da.Peptido horien sintesia, normalean bigarren mailako metabolitoak, pisu molekular handiko proteina konplexuak, NRS sintasa, egiten ditu, erribosomak zuzenean parte hartu gabe. NRS sintasa normalean aminoazidoak hautatzen dituzten hainbat domeinuk edo banakako proteinek osatzen dute, lotura peptidoa eratzen dute eta sintetizatutako peptidoa askatzen dute. Elkarrekin domeinu hauek modulua osatzen dute. Modulu bakoitzak aminoazido bat sintetizatutako peptidoan sartzea bermatzen du. NRS sintasak, beraz, modulu batez edo gehiagok osa daitezke. Batzuetan, konplexu hauek L-aminoazidoak (forma normala) isomerizatzeko gai den domeinua sartzen dute D formara.

Sintesi kimikoa

Proteina laburrak kimikoki sintetizatu daitezke sintesi organikoko metodoak erabiliz, adibidez, ligazio kimikoa. Gehienetan, peptidoaren sintesi kimikoa C-terminotik N-terminora doan norabidean gertatzen da, erribosometan biosintesia egiten duten moduan. Sintesi kimikoko metodoak peptido immunogeniko laburrak (epitopoak) sortzen ditu, eta gero animaliei injektatzen zaizkie, antigorputz edo hibridoma zehatzak lortzeko. Gainera, metodo hori entzima jakin batzuen inhibitzaileak lortzeko ere erabiltzen da. Sintesi kimikoa ohiko proteinen artean aurkitzen ez diren aminoazidoen hondakinak sartzea ahalbidetzen du, esate baterako, fluoreszentzia etiketa dutenak alboko kateetan itsatsita daudenak. Proteinak sintetizatzeko metodo kimikoek hainbat muga dituzte: 300 aminoazido baino gehiagoko proteina-luzera ez dute eraginkortasunez. Artifizialki sintetizatutako proteinek egitura tertziario irregularra izan dezakete eta translazioaren ondorengo aldaketa bereizgarriak dituzte (ikus azpian).

Tradukzio osteko aldaketa

Itzulpena amaitu ondoren, proteina gehienek aldaketa kimiko gehiago izaten dituzte post-itzulpenaren ondoren. Proteinen post-translazio aldaketen berrehun aldaera baino gehiago ezagutzen dira.

Traslazio osteko aldaketek proteinen bizitza-bizitza zelula erregulatu dezakete, horien jarduera entzimatikoa eta beste proteinekin elkarrekintzak. Zenbait kasutan, translazio osteko aldaketak proteinen heltze derrigorrezko etapa dira, bestela funtzionalki inaktiboak dira. Adibidez, intsulinaren eta beste hormona batzuen heldutasunarekin, polipeptidoen katearen proteolisi mugatua behar da, eta plasmako mintz proteinen heldutasunarekin glukosilazioa behar da.

Traslazio osteko aldaketak oso hedatuak eta bakunak izan daitezke, bakarrak izan arte. Aldaketa unibertsal baten adibidea ubiquitinazioa da (proteina bati ubiquitina laburraren hainbat molekula kate bat atxikitzea), proteasomak proteina hori zatikatzeko seinale gisa balio duena. Beste aldaketa arrunt bat glikosilazioa da. Gizakien proteinen erdia inguru glikosilatua da. Aldaketa arraroen artean, tubulinaren tirozinazioa / detirozinazioa eta poliglikilazioa daude.

Proteina bat eta bestea hainbat aldaketa jasan daitezke. Beraz, histonek (eukariotoetan kromatinaren zati diren proteinak) baldintza desberdinetan 150 aldaketa desberdin baino gehiago izan ditzakete.

Traslazio osteko aldaketak honako hauek dira:

• zirkuitu aldaketa nagusiak,
  • N-terminal metionina hondakina zatikatzea,
  • proteolisi mugatua - muturretatik gerta daitekeen proteina zati bat kentzea (seinale sekuentziak zatitzea) edo, kasu batzuetan, molekularen erdian (intsulinaren heldutasuna),
  • hainbat talde kimikoren atxikimendua amino eta karboxilo taldeekin askatzeko (N-akilazioa, miristoilazioa, etab.),
• aminoazidoen alboko kateen aldaketak,
  • talde kimiko txikiak gehitzea edo zatikatzea (glikosilazioa, fosforilazioa ...),
  • lipidoak eta hidrokarburoak gehitzea,
  • aminoazidoaren hondakin estandarrak ez-estandar bihurtzea (citrulina eratzea),
  • zisteina hondarren arteko zubi disulfuroen eraketa
• proteina txikiak gehitzea (sumoylation eta ubbiquitination).

Zelula garraiatzea eta ordenatzea

Zelula eukariotiko baten zitoplasman sintetizatutako proteinak zelula organoide desberdinetara eraman behar dira: nukleora, mitokondriara, erretululu endoplasmatikora (EPR), Golgi aparatura, lisosomekin eta abar, eta zenbait proteina kanpoko ingurunean sartu behar dira. Zelularen atal jakin batean sartzeko, proteinak etiketa zehatz bat izan behar du. Gehienetan, horrelako etiketa proteinaren beraren aminoazidoen sekuentziaren zati da (liderra peptidoa edo proteinaren sekuentzia sekuentzia), baina zenbait kasutan, proteinari itsatsitako oligosakaridoak dira etiketa.

EPR-en proteinen garraioa sintetizatu ahala egiten da, erribosomak proteinak sintetizatzen dituzten seinale sekuentzia batekin EPRrentzat "eserita" dagoelako kanpoko mintzetan. EPRtik Golgi aparatura, eta hortik lisosometara eta kanpoko mintzetara edo zelulaz kanpoko ingurunera, proteinak besikularen garraioaren bidez sartzen dira. Lokalizazio nuklearraren seinalea duten proteinak nukleoan poro nuklearren bidez sartzen dira. Mitokondrioetan eta kloroplastoetan, dagozkien seinale sekuentziak dituzten proteinak proteina itzultzaileen poro espezifikoen bidez sartzen dira, chaperonen parte hartzearekin.

Egitura eta degradazioa mantentzea

Proteinen egitura espazial egokia mantentzea funtsezkoa da haien funtzionamendu normalean. Proteinen tolestura okerra da beren agregazioa eragiten duten mutazioek, oxidazioek, estresa baldintzek edo zelulen fisiologian aldaketa globalek eragin dezakete. Proteinen agregazioa zahartzearen seinale bereizgarria da. Proteina tolesketa okerra dela uste da, hala nola fibrosi kistikoa, metaketa lisosomikoa duten gaixotasunak. baita nahaste neurodegeneratiboak ere (Alzheimerra, Huntington eta Parkinsona).

Zelulen eboluzio prozesuan lau mekanismo nagusi garatu dira proteinen agregazioari aurre egiteko. Lehenengo biak - behin eta berriz tolestura (birplanteak), chaperonen laguntzarekin eta proteasekin banantzea - ​​bakterioetan eta organismo altuetan aurkitzen dira. Eukariotoen ezaugarri dira autofagia eta gaizki babestutako proteina metaketa ez-mintzik gabeko organuletan.

Proteinen hiru dimentsioko egitura zuzena desnaturalizazioaren ondoren leheneratzeko gaitasunak, proteinaren azken egiturari buruzko informazio guztia aminoazidoen sekuentzian dagoela pentsatzeko hipotesia eman zigun. Gaur egun, proteina baten konformazio egonkorrak energia aske minimoa izan dezakeen teoria polipeptido honen beste konformazio posibleekin alderatzen da.

Zeluletan proteina multzo bat dago, eta haren funtzioa da erribosometan sintesia egin ondoren beste proteinen tolestura zuzena bermatzea, proteinen egitura berreskuratu eta gero kalteak egin ondoren, baita proteina konplexuak sortu eta disoziatu ere. Proteina horiei chaperones deitzen zaie. Zelulan kapera askoren kontzentrazioa giro-tenperaturaren igoera nabarmenarekin handitzen da eta, beraz, Hsp taldekoak dira (ingeleseko bortzagatiko proteinak - bero shock proteinak). Gorputzaren funtzionamendu normalaren garrantzia gorputzaren funtzionamendurako, gizakiaren begiaren lenteen zati den α-kristalina kaperonaren adibidea ikus daiteke. Proteina honen mutazioek lentearen hodeiak sortzen dituzte proteinen agregazioa dela eta, ondorioz, kataratak.

Proteinen egitura hirugarren maila ezin bada leheneratu, zelulek suntsitzen dute. Proteinak degradatzen dituzten entzimei proteases deritze.Substratuaren molekularen erasoan, entzima proteolitikoak endopeptidasan eta exopeptidasan banatzen dira:

• Endopeptidasesek, edo proteinasesek, peptidoen lotura lotzen dute peptido-katearen barnean. Substratuen peptido sekuentzia laburrak ezagutzen eta lotzen dituzte eta aminoazidoaren hondakin jakin batzuen arteko loturak nahiko zehatz-mehatz hidrolizatzen dituzte.
• Exopeptidases hidrolizatzen peptidoak katearen muturretan: N-terminotik datozen aminopeptidasak, C-terminotik datozen karboxipeptidasak. Azkenik, dipeptidasesek dipeptidoak soilik kentzen dituzte.

Katalizazio mekanismoaren arabera, Biokimika eta Biologia Molekularraren Nazioarteko Batasunak hainbat protease klase identifikatzen ditu, besteak beste, serina proteasak, protasiak aspartikoak, kisteina proteasak eta metaloproteasiak.

Proteasoma mota berezi bat proteasoma da, eukariotoen, arkaiaren eta zenbait bakterioren nukleoan eta zitoplasman presente dagoen proteasoma handia.

Proteasomak xede proteina kentzeko helburuarekin, etiketina proteina txiki bat erantsi behar zaio. Ubiquitinaren erreakzio gehigarria ubiquitin ligasak entzimak katalizatzen du. Ubiquitina molekula proteina gehitzeak ubiquitina molekulak gehitzeko ligasesen seinale gisa balio du. Ondorioz, poliubikitinazko kate bat proteinei itsatsita dago, proteasomari lotzen zaiona eta xedeko proteina zatitzea bermatzen duena. Oro har, sistema horri ubiquitinaren menpeko proteinen degradazioa deritzo. Protezomaren partaidetzarekin gertatzen da proteina-zelulen% 80-90 arteko degradazioa.

Proteinen degradazioa peroxisometan garrantzitsua da zelula-prozesu askotan, zelulen zikloa, gene-adierazpena erregulatzea eta estres oxidatiboaren erantzuna.

Autofagia bizitza luzeko biomolekulen degradazio prozesua da, proteinak bereziki, baita lisosometan (ugaztunetan) edo hutsunetan (legamietan) dauden organuluak ere. Autofagia edozein zelula normalen funtsezko jarduerarekin batera doa, baina mantenugaien faltak, ziteletan organulu kaltetuen presentzia eta, azkenik, proteina partzialki desnaturalizatuak eta zitoplasman dituzten agregak egoteak estimuluak izan ditzakete zeluletan autofagia prozesuak hobetzeko.

Hiru autofagia mota bereizten dira: mikroautofagia, makroautofagia eta chaperonaren menpeko autofagia.

Mikroautofagia garaian lisosomak harrapatzen ditu makromolekulak eta zelula mintz zatiak. Horrela, zelulak energia edo eraikuntza material falta duten proteinak digeritu ditzake (adibidez, gosez hil bitartean). Baina mikroautofagia prozesuak baldintza normaletan gertatzen dira eta, oro har, ez dira bereizten. Zenbaitetan, organoideak ere mikroautofagian zehar digeritzen dira, adibidez, peroxisomen mikroautofagia eta zelulak bideragarriak diren nukleoen mikroautofagia partzialak legamian deskribatzen dira.

Makroautofagian, zitoplasmaren zati bat (maiz edozein organoide ditu) erretilula endoplasmikoaren zisterna baten antzeko mintz konpartimentu batez inguratuta dago. Ondorioz, gune hori gainerako zitoplasmatik bi mintzek bereizten dute. Mintz bikoitzeko organuluak autofagosomak deitzen dira. Autofagosomak lisosomekin bat egiten dute, autofagolisosomak eratuz, organeleetan eta autofagosomaren gainerako edukiak digeritzen baitira. Dirudienez, makroautofagia ere ez da selektiboa, nahiz eta sarritan azpimarratu, zelula "zaharkituta" daukaten organoideak (mitokondriak, erribosomak, etab.) Kentzeko modukoa dela.

Hirugarren autofagia mota kapera-menpekoa da. Metodo honetan, proteina partzialki desnaturalizatuen zitoplasmatik mintz lisosomotik barruneraino garraiatzea zuzentzen da, eta bertan digeritzen dira. Autofagia mota hau, ugaztunetan bakarrik deskribatua, estresak eragindakoa da.

JUNQ eta IPOD

Estresaren azpian, zelula eukarioto batek proteina desnaturatu ugari pilatzen ez duenean, aldi baterako bi organulu motaren batera bidali daitezke: JUNQ eta IPOD (ingelesa) errusiarrak. .

JUNQ (Eng. JUxta Nuklearren Kalitate Kontrolerako konpartimentua) mintz nuklearraren kanpoaldearekin lotzen da eta zitoplasman azkar transferitu daitezkeen proteina ubiquitinatuak ditu, baita chaperonak eta proteasomak ere. JUNQ-en xedea proteinak birfundatzea eta degradatzea da.

IPOD (ingelesez Insoluble Protein gordailua - proteina ukaezinak gordetzen dituen lekua) erdiko hutsean dago eta amiloide eratzen duten proteinen agregatu higiezinak ditu. Proteina horiek IPODan pilatzeak egitura zelular normalekin elkarreragina ekidin dezake, beraz, inklusio honek babes funtzioa duela uste da.

Proteinak gorputzean dituen funtzioak

Gainerako makromolekula biologikoak bezala (polisakaridoak, lipidoak eta azido nukleikoak), proteinak izaki bizidun guztien osagai ezinbestekoak dira eta zelularen bizitzan paper garrantzitsua dute. Proteinek prozesu metabolikoak burutzen dituzte. Egitura zelulularretako zelulak dira - organuluak eta zitoeskeletoak, zelulaz kanpoko espazioan jarrita, non zelulen artean transmititzen den seinale gisa jarduten duten, elikagaien hidrolisian eta substantzia interkelularrak eratzean parte hartzen duten.

Proteinak beren funtzioen arabera sailkatzea nahiko arbitrarioa da, proteina berak hainbat funtzio egin ditzakeelako. Hain funtzionaltasun horren ondo aztertutako adibidea lisil-ARN sintetasa da, aminoazilen ARNt sintetasa klaseko entzima, lisina hondakina ARNtra lotzen ez ezik, hainbat generen transkripzioa ere erregulatzen du. Proteinek funtzio ugari betetzen dituzte beren jarduera entzimatikoagatik. Beraz, entzimak myosin motor proteina, erregulazio proteina kinasa proteina, garraio proteina sodio-potasio adenosina trifosfatasa, etab.

Funtzio katalitikoa

Gorputzean proteinen funtzio ezagunena hainbat erreakzio kimikoren katalizazioa da. Entzimak propietate katalitiko espezifikoak dituzten proteinak dira, hau da, entzima bakoitzak antzeko erreakzio bat edo gehiago katalizatzen ditu. Entzimek molekula konplexuen zatidura katalizatzen dute (katabolismoa) eta horien sintesia (anabolismoa), DNAren errepikapena eta konponketa eta ARN matrizaren sintesia barne. 2013. urterako 5.000 entzima baino gehiago deskribatu dira. Katalisia entzimatikoaren ondorioz erreakzioa azkartzea izugarria izan daiteke: orotidina-5'-fosfat decarboxilasa entzimak katalizatutako erreakzioa, adibidez, katalizatua ez dena baino 10 17 aldiz azkarragoa da (azido orotikoaren deskarboxilazioaren erdibizitza entzima eta 18 milisegundorik gabe dago). Erreakzioaren ondorioz entzima atxikitzen eta aldatzen diren molekulak substratuei deitzen zaie.

Enzimak normalean ehun aminoazidoren hondakinek osatzen badute ere, horietako zati txiki batek bakarrik eragiten du substratuarekin, eta are kopuru txikiagoak - batez beste 3-4 aminoazido hondakin, maiz elkarrengandik urrun egon ohi dira egitura primarioan - zuzenean parte hartzen dute katalisian. Substratuaren eta katalizearen lotura ematen duen entzima molekularen zentruari zentro aktiboa deritzo.

1992an, Biokimika eta Biologia Molekularraren Nazioarteko Batasunak entzimenen nomenklatura hierarkikoaren azken bertsioa proposatu zuen, katalizatutako erreakzio moten arabera. Nomenklatura horren arabera, entzimenen izenek beti izan behar dute amaiera;oinarriak eta katalizatutako erreakzioen izenak eta horien substratuak eratzen dituzte. Entzima bakoitzari kode indibidual bat esleitzen zaio, eta, horren bidez, entzimaren hierarkian duen kokapena zehaztea erraza da.Katalizatutako erreakzio moten arabera, entzima guztiak 6 klasetan banatzen dira:

• CF 1: erredox erreakzioak katalizatzen dituzten oxidoreduktasak,
• CF 2: Substratu molekula batetik bestera talde kimikoen transferentzia katalizatzen duten transferentziak.
• CF 3: Lotura kimikoen hidrolisia katalizatzen duen hidrolasiak,
• CF 4: Lyases lotura kimikoen haustura katalizatzen du hidrolisirik gabe produktu batean lotura bikoitza eratuz.
• CF 5: Substratu molekulan aldaketa estrukturalak edo geometrikoak katalizatzen dituzten isomerasak.
• CF 6: ATP difosfatoaren lotura edo antzeko trifosfatoaren hidrolisia dela eta substratuen arteko lotura kimikoen eraketa katalizatzen duten ligaxkak.

Egiturazko funtzioa

Zitoeskeletoaren proteina estrukturalak, armadura mota bat bezala, zelulak eratzen dituzte eta organoide askok osatzen dute eta zelulen forma aldatzeko parte hartzen dute. Proteina egiturazko gehienak filamentuzkoak dira: aktina eta tubulina monomeroak adibidez, proteina globularrak disolbagarriak dira, baina polimerizazioaren ondoren zitoeskeletoa osatzen duten kate luzeak eratzen dituzte eta horri esker, zelulak forma mantentzea ahalbidetzen du. Kolageno eta elastina ehun konektiboaren substantzia interzelularraren osagai nagusiak dira (adibidez, kartilagoak), eta ilea, iltzeak, hegazti lumak eta oskol batzuk beste keratina egiturazko proteina batez osatuta daude.

Babes funtzioa

Proteinen funtzio babesle mota ugari daude:

1. Babes fisikoa. Gorputzaren babes fisikoa kolagenoak ematen du, ehun konektibodun substantzia interkelularraren oinarria osatzen duten proteina (hezurrak, kartilagoak, tendoiak eta larruazaleko geruza sakonak (dermisa barne)), keratina, eta horrek adar ezkutuak, ilea, lumak, adarrak eta bestelako epidermisaren eratorriak dira. Normalean, horrelako proteinak egiturazko funtzioa duten proteinatzat hartzen dira. Talde honetako proteinen adibideak odol-koagulazioan parte hartzen duten fibrinogenoa eta tronbina dira.
2. Babes kimikoa. Toxinak proteina molekulekin lotzeak desintoxikazioa eman dezake. Desintoxikazioan gizakien zeregin garrantzitsua da gibeleko entzimek pozoiak apurtzen dituzten edo forma disolbagarrian bihurtzen duten, eta horrek gorputza azkar desagerrarazten laguntzen du.
3. Defentsa immunologikoa. Odola eta gorputzeko beste fluidoak osatzen dituzten proteinak gorputzaren defentsan erantzuten dute patogenoen kalteei eta erasoei. Osagarrien sistemako proteinak eta antigorputzak (immunoglobulinak) bigarren taldeko proteinei dagozkie. Bakteriak, birusak edo atzerriko proteinak neutralizatzen dituzte. Sistema immunologiko moldatzailearen barnean dauden antigorputzak gorputzetik atzerriko substantziei atxikitzen zaizkie, antigenoei, eta, beraz, neutralizatzen dituzte, suntsitzeko lekuetara zuzentzen baitute. Antigorputzak intercelular espazioan jar daitezke edo plasmocito izeneko B linfozito espezializatuen mintzetan finkatu.

Funtzio arautzailea

Zelulen barnean prozesu asko proteina molekulek erregulatzen dituzte, ez dira energia-iturri, ezta zelulentzako eraikuntza-materiala ere. Proteina hauek zelulen aurrerapena erregulatzen dute zelula zikloan, transkripzioan, itzulpenetan, nahasteetan, beste proteinen jarduera eta beste hainbat prozesuetan. Proteinek funtzio erregulatzailea egiten dute, jarduera entzimatikoengatik (adibidez, proteina kinasak) edo beste molekulekin lotura zehatzagatik. Horrela, transkripzio faktoreek, proteina aktibatzaileek eta errepresorearen proteinek, geneen transkripzio intentsitatea erregulatu dezakete, beren sekuentzia erregulatzaileei lotuz. Itzulpen mailan, mRNA askoren irakurketa ere proteina faktoreak gehituz arautzen da.

Prozesu zelularrak erregulatzeko zereginik garrantzitsuena proteina kinasesek eta proteina fosfasesek jokatzen dute - beste proteinen jarduera aktibatzen edo inhibitzen duten entzimak hauei atxikiz edo fosfato taldeak zatituz.

Seinale funtzioa

Proteinen funtzioaren seinalea proteinek substantzia seinale gisa balio dezaketen gaitasuna da, zelulak, ehunak, organoak eta organismoen artean seinaleak igortzea. Sarritan, seinale funtzioa erregulatzailearekin konbinatzen da, proteina erregulatzaile zelulazale askok ere seinaleak igortzen baitituzte.

Seinale funtzioa hormona proteinek, zitokinek, hazkunde faktoreek eta abarrek betetzen dute.

Hormonak odola eramaten dute. Animalien hormona gehienak proteinak edo peptidoak dira. Hormona bere hartzaileari lotzea zelulen erantzuna pizten duen seinale da. Hormonek substantzien kontzentrazioa odolean eta zeluletan, hazkundea, ugalketa eta bestelako prozesuak erregulatzen dituzte. Proteina horien adibidea intsulina da, odolean glukosaren kontzentrazioa erregulatzen duena.

Zelulek elkarren artean elkarreragiten dute substantzia interzelularraren bidez transmititutako proteina seinaleak erabiliz. Proteina horien artean, besteak beste, zitokinak eta hazkunde faktoreak daude.

Zitokinak peptidoen seinaleztapen molekulak dira. Zelulen arteko elkarrekintzak erregulatzen dituzte, haien biziraupena zehazten dute, hazkundea, bereizketa, jarduera funtzionala eta apoptosia estimulatzen edo inhibitzen dituzte, sistema immunitario, endokrino eta nerbioen koordinazioa bermatzen dute. Zitokinen adibidea tumorearen nekrosi faktorea da, gorputzeko zelulen artean hanturazko seinaleak transmititzen dituena.

Ordezko (standby) funtzioa

Proteina horien artean, erreserba deituriko proteinak daude, landareen hazietan (adibidez, 7S eta 11S globulinoetan) eta animalien arrautzan energia eta substantzia iturri gisa gordetzen direnak. Beste proteina batzuk erabiltzen dira gorputzean aminoazidoen iturri gisa. Prozesu metabolikoak erregulatzen dituzten substantzia biologikoki aktiboen aitzindariak dira.

Hartzaile funtzioa

Proteinen hartzaileak citoplasman koka daitezke eta zelula-mintzean integratu. Hartzailearen molekularen zati batek seinale bat jasotzen du, gehienetan substantzia kimiko batek eskaintzen duena, eta zenbait kasutan - estresa arina, mekanikoa (adibidez, luzatzea) eta beste estimulu batzuk. Seinalea molekularen zati jakin baten aurrean - hartzailearen proteina - bere konformazio aldaketak gertatzen dira. Ondorioz, molekularen beste zati baten konformazioa, seinalea beste zelula osagai batzuetara igortzen duena aldatzen da. Seinalea transmititzeko hainbat mekanismo daude. Zenbait hartzailek erreakzio kimiko jakin bat katalizatzen dute, beste batzuek ioi kanal gisa balio dute, seinale baten ekintzari irekitzen edo ixten zaizkionak. Beste batzuek, berriz, zelulak bitartekari molekulen arteko lotura egiten dute. Mintz hartzaileetan, seinale molekularekin lotzen den molekularen zatia zelularen gainazalean dago eta seinalea igortzen duen domeinua barruan dago.

Motor (motor) funtzioa

Proteina motoreen klase oso batek gorputzaren mugimenduak eskaintzen ditu, esate baterako, giharren uzkurdurak, besteak beste, lokomozioa (miozina), zelulen gorputzaren mugimendua (adibidez, leukozitoen amoeboidearen mugimendua), zilia eta flagelaren mugimendua, baita garraio zelulen garraio aktiboa eta zuzena (kinesina, dyneina) ere. . Dyneinek eta kinesinak molekulak mikrotubuluen zehar garraiatzen dituzte ATP hidrolisia erabiliz energia iturri gisa. Dyneinek molekulak eta organulak zelularen zati periferikoetatik transferitzen dituzte zentroomarantz, kinesinak - kontrako norabidean. Dyneinak eukariotoen cilia eta flagelaren mugimenduaren erantzule ere badira. Miosinaren aldaera zitoplasmikoak mikrofilamentuen bidez molekulen eta organoideen garraioan parte hartu daiteke.

Proteinak metabolismoan

Mikroorganismo eta landare gehienek 20 aminoazido estandarrak sintetizatu ditzakete, baita aminoazido osagarriak (ez estandarrak), citrulina adibidez.Inguruan aminoazidoak badaude ere, mikroorganismoek energia mantentzen dute aminoazidoak zeluletara garraiatuz eta beren bide biosintetikoak desaktibatuz.

Animaliei sintetizatu ezin dieten aminoazidoak funtsezko deritzo. Bide biosintetikoen entzima nagusiak, esaterako, aspartato kinasa, aspartatatik lisina, metionina eta treonina eratzeko lehen urratsa katalizatzen dutenak, ez dira animalietan.

Animaliek, batez ere, elikagaietan aurkitutako proteinetatik aminoazidoak lortzen dituzte. Proteinak digestioan suntsitzen dira, normalean proteinaren desnaturalizazioarekin hasten baita ingurune azido batean kokatuz eta proteasiak izeneko entzimak hidrolizatuz. Digestioaren ondorioz lortutako aminoazido batzuk gorputzeko proteinen sintesirako erabiltzen dira, eta gainerakoak glukoneogenesian zehar glukosa bihurtzen dira edo Krebs zikloan erabiltzen dira. Proteina energia iturri gisa erabiltzea oso garrantzitsua da barau baldintzetan, gorputzaren proteinak, batez ere muskuluak, energia iturri gisa erabiltzen dutenean. Aminoazidoak nitrogeno iturri garrantzitsua dira gorputzaren elikaduran ere.

Ez dago arau bateraturik giza proteinen sarrerarekin. Heste lodiaren mikroflora proteina arauak prestatzean kontuan hartzen ez diren aminoazidoak sintetizatzen ditu.

Ikasketa metodoak

Proteinen egitura eta funtzioak araztutako araztegietan aztertzen dira in vitro, eta beren ingurune naturalean izaki bizidun batean, in vivo. Kontrolatutako baldintzetan proteina hutsen azterketak baliagarriak dira beren funtzioak zehazteko: entzimenen jarduera katalitikoaren ezaugarri zinetikoak, hainbat substraturen afinitate erlatiboa, etab. Proteinen azterketak in vivo zeluletan edo organismo osoetan informazio osagarria eskaintzen dute non funtzionatzen duten eta nola jarduten den araututa.

Biologia molekularra eta zelularra

Biologia molekularra eta zelularraren metodoak zelula bateko proteinen sintesia eta lokalizazioa aztertzeko erabiltzen dira. Lokalizazioa aztertzeko metodoa oso erabilia da, zelula bateko proteina kimerikoaren sintesian oinarrituta, aztertutako proteinak osatutakoa, "erreportari" bati lotuta, adibidez, proteina fluoreszente berdea (GFP). Zelula barruan proteina horren kokapena fluoreszentzia mikroskopio bidez ikus daiteke. Gainera, proteinak ikus daitezke ezagutzen dituzten antigorputzak erabiliz, eta, aldi berean, etiketa fluoreszenteak dauzkate. Sarritan, aztertzen den proteina aldi berean, erretululu endoplasmatikoa, Golgi aparatuak, lisosomak eta hutsuneak bezalako organuluen proteina ezagunak ikusten dira, eta horri esker, aztertzen ari den proteinaren kokapena zehatzago zehaztea ahalbidetzen da.

Metodo inmunohistokokimikoek normalean produktu lumineszente edo koloretako formazioa katalizatzen duten antigorputzak erabiltzen dituzte. Horrek laginetan aztertutako proteina lokalizazioa eta zenbatekoa konparatzeko aukera ematen du. Proteinen kokapena zehazteko teknika arraroagoa zelula-zatikien orekaren ultrazentrifugazioa da, sakarosa edo zesio kloruroaren gradiente batean.

Azkenik, metodo klasikoetako bat mikroskopia immunoelektronikoa da, funtsean antzekoa da immunofluoreszentziaren mikroskopiarekin mikroskopio elektronikoa erabiltzen den aldearekin. Lagina elektronikako mikroskopiarako prestatzen da eta ondoren, antigorputzekin prozesatu behar da elektroi-material trinko batekin, normalean, urrearekin lotuta dauden proteina batera.

Guneek zuzendutako mutagenoia erabiliz, ikertzaileek proteina baten aminoazidoen sekuentzia alda dezakete eta, ondorioz, haren egitura espaziala, zelularen kokapena eta haren jardueraren erregulazioa. Metodo honen bidez, aldatutako ARNtak erabiliz, aminoazido artifizialak proteina batean sar daitezke eta propietate berriak dituzten proteinak eraiki daitezke.

Biokimikoa

Analisia egiteko in vitro proteina beste zelula osagaietatik garbitu behar da. Prozesu hau normalean zelulak suntsitu eta zelula estrak deiturikoa lortzen hasten da. Gainera, zentrifugazio eta ultrazentrifugazio metodoen bidez, extract hau zatitu daiteke: proteina disolbagarriak dituen frakzio bat, mintzetako lipidoak eta proteinak dituzten frakzio bat, eta zelula organuluak eta azido nukleikoak dituzten frakzio bat.

Gatzetik ateratako proteinen prezipitazioak proteina nahasteak bereizteko erabiltzen dira eta proteinen kontzentrazioa ere ahalbidetzen du. Sedimentazioen analisiak (zentrifugazioa) proteina-nahasteak zatitzea ahalbidetzen du proteina indibidualen sedimentazio-konstantearen balioaren arabera, svedbergetan (S) neurtuta. Ondoren, hainbat kromatografia mota erabiltzen dira nahi den proteina edo proteinak isolatzeko, hala nola pisu molekularra, karga eta afinitatea bezalako propietateetan oinarrituta. Gainera, proteinak beren kargaren arabera isolatu daitezke electrofocus erabiliz.

Proteinen arazketa prozesua sinplifikatzeko, ingeniaritza genetikoa erabiltzen da maiz eta horrek arazteko egokiak diren proteinen deribatuak sortzeko aukera ematen du, haien egituran edo jardueran eragin gabe. "Etiketak", aminoazidoen sekuentzia txikiak dira, adibidez, 6 histidina hondakin edo gehiagoko katea, eta proteinaren mutur batean itsatsita daude. Proteina "etiketatua" sintetizatzen duen zelulen laburpena nikel ioiak dituen zutabe kromatografiko batetik pasatzen denean, histidina nikelarekin lotzen da eta zutabean geratzen da, eta lisatoaren gainerako osagaiak zutabean pasatu gabe gelditzen dira (nikel-chelate kromatografia). Beste hainbat etiketa ugari diseinatu dira ikertzaileek proteina espezifikoak nahasketa konplexutik isolatzen laguntzeko, gehienetan afinitatearen kromatografia erabiliz.

Proteinen arazketa maila zehaztu daiteke bere pisu molekularra eta puntu izoelektrikoa ezagutzen ote diren - gel elektroforesi mota ezberdinak erabiliz - edo jarduera enzimatikoa neurtuz proteina entzima bada. Masa espektrometriak hautatutako proteina bere pisu molekularraren eta haren zatien masaren arabera identifikatzea ahalbidetzen du.

Proteomikoa

Zelulen proteinen osotasunari proteoma deritzo, bere azterlanari - proteomika, genomikoekin analogiaz deitua. Honako hauek dira proteomika esperimentaleko metodoak:

• 2D elektroforesia, osagai anitzeko proteinen nahasteak bereizteko aukera ematen duena.
• espektrometria masiboa, proteinak proteina identifikatzeko ahalmena duten pisu hautetsien masak ahalbidetzen duena,
• proteina mikroarray, zeluletan proteina kopuru handia aldi berean neurtzeko aukera ematen dutenak,
• bi hibridoen legamia sistema , proteina eta proteina interakzioak sistematikoki aztertzeko aukera ematen duena.

Zelula bateko proteinen elkarrekintza biologikoki esanguratsuen guztiei elkarreragina deritzo. Gerta litezkeen egitura mota guztiak ordezkatzen dituzten proteinen egiturari buruzko azterketa sistematikoa genomika estrukturala deritzo.

Egitura Aurreikustea eta Modelatzea

Egitura espazialaren iragarpena programa informatikoak erabiliz (silikoan) proteina ereduak eraikitzeko aukera ematen du, eta horien egitura oraindik ez da esperimentalki zehaztu. Egitura-iragarpen mota arrakastatsuena, eredu homologoa izenarekin ezagutzen dena, lehendik dagoen "txantiloia" egituran oinarritzen da, proteina modelatuaren aminoazidoen sekuentzian oinarritzen dena. Proteinen egitura espaziala aurreikusteko metodoak proteinen ingeniaritza genetikoaren garapen eremuan erabiltzen dira, eta, horretarako, dagoeneko lortu dira proteinen egitura tertziario berriak. Konputazio konplexuagoa da elkarrekintza intermolekularren iragarpena, hala nola atrakzio molekularra eta proteina-proteina interakzioen iragarpena.

Proteinen interakzio tolesgarriak eta intermolekularrak mekanika molekularrak erabil daitezke. , bereziki, dinamika molekularrak eta Monte Carlo metodoa, gero eta gehiago aprobetxatzen ari diren informatika paralelo eta banatuak (adibidez, Folding @ home proiektua).Proteina α-helikoiko domeinu txikien tolestura, hala nola, txingar proteina edo GIB proteinaetako bat, arrakastaz modelatu da silikoan. Dinamika molekular estandarrak mekanika kuantikoarekin uztartzen dituzten metodo hibridoak erabiliz, ikusmen pigmentuaren rodopsina egoera elektronikoak ikertu dira.