Distribucija unosa ugljenih hidrata. Kada je najbolje vrijeme za unos proteina, ugljikohidrata, masti? Raspodjela proteina, masti i ugljikohidrata tokom dana. Protein i njegove karakteristične osobine

soljenje: taloženje solima alkalnih, zemnoalkalnih metala (natrijum hlorid, magnezijum sulfat), amonijum sulfat; nije prekršena primarna struktura vjeverica;

taloženje: upotreba tvari koje uklanjaju vodu: alkohola ili acetona kada niske temperature(oko –20 S).

Kada se koriste ove metode, proteini gube svoju hidratantnu ljusku i talože se u otopini.

Denaturacija- kršenje prostorne strukture proteina (primarna struktura molekula je očuvana). Može biti reverzibilna (struktura proteina se obnavlja nakon uklanjanja denaturirajućeg agensa) ili ireverzibilna (prostorna struktura molekula se ne obnavlja, na primjer, kada se proteini precipitiraju koncentriranim mineralnim kiselinama, solima teških metala).

Metode odvajanja proteina Odvajanje proteina od nečistoća male molekulske mase

Dijaliza

Koristi se posebna polimerna membrana koja ima pore određene veličine. Mali molekuli (nečistoće male molekularne težine) prolaze kroz pore u membrani, a veliki molekuli (proteini) se zadržavaju. Tako se proteini ispiru od nečistoća.

Razdvajanje proteina prema molekularnoj težini

Gel hromatografija

Kromatografska kolona je ispunjena granulama gela (Sephadex) koje imaju pore određene veličine. U kolonu se dodaje mješavina proteina. Proteini čija je veličina manja od veličine pora Sephadexa zadržavaju se u koloni, jer su „zaglavljeni“ u porama, dok ostali slobodno izlaze iz kolone (slika 2.1). Veličina proteina ovisi o njegovoj molekularnoj težini.

Rice. 2.1. Odvajanje proteina gel filtracijom

Ultracentrifugiranje

Ova metoda se zasniva na različitim brzinama sedimentacije (precipitacije) proteinskih molekula u rastvorima sa različitim gradijentima gustine (saharoza pufer ili cezijum hlorid) (slika 2.2).

Rice. 2.2. Odvajanje proteina ultracentrifugiranjem

Elektroforeza

Ova metoda se zasniva na različitim brzinama migracije proteina i peptida u električnom polju u zavisnosti od naboja.

Gelovi, celulozni acetat i agar mogu poslužiti kao nosači za elektroforezu. Odvojeni molekuli se kreću u gelu ovisno o njihovoj veličini: oni koji su veći bit će odloženi dok prolaze kroz pore gela. Manji molekuli će naići na manji otpor i stoga će se kretati brže. Kao rezultat, nakon elektroforeze, veće molekule će biti bliže startu od manjih (slika 2.3).

Rice. 2.3. Odvajanje proteina gel elektroforezom

Elektroforeza se također može koristiti za razdvajanje proteina prema molekularnoj težini. Za to koriste PAGE elektroforeza u prisustvu natrijum dodecil sulfata (SDS-Na).

Izolacija pojedinačnih proteina

Afinitetna hromatografija

Metoda se zasniva na sposobnosti proteina da se snažno vežu za različite molekule putem nekovalentnih veza. Koristi se za izolaciju i pročišćavanje enzima, imunoglobulina i receptorskih proteina.

Molekuli supstanci (ligandi), za koje se određeni proteini specifično vezuju, kovalentno se spajaju sa česticama inertne supstance. Smjesa proteina se dodaje u kolonu, a željeni protein je čvrsto vezan za ligand. Preostali proteini slobodno napuštaju kolonu. Zadržani protein se zatim može isprati iz kolone upotrebom puferske otopine koja sadrži slobodni ligand. Ova vrlo osjetljiva metoda omogućava izolaciju čista forma vrlo male količine proteina iz ćelijskog ekstrakta koji sadrži stotine drugih proteina.

Izoelektrično fokusiranje

Metoda se zasniva na različitim IET vrijednostima proteina. Proteini se odvajaju elektroforezom na ploči s amfolinom (to je tvar u kojoj je prethodno formiran pH gradijent u rasponu od 3 do 10). Tokom elektroforeze, proteini se odvajaju prema njihovoj IET vrijednosti (u IET-u, naelektrisanje proteina će biti nula, i neće se kretati u električnom polju).

2D elektroforeza

To je kombinacija izoelektričnog fokusiranja i elektroforeze sa SDS-Na. Elektroforeza se prvo izvodi u horizontalnom smjeru na ploči s amfolinom. Proteini se odvajaju na osnovu naboja (IET). Zatim se ploča tretira otopinom SDS-Na i izvodi se elektroforeza u vertikalnom smjeru. Proteini se odvajaju na osnovu molekularne težine.

Imunoelektroforeza (Western blot)

Analitička metoda koja se koristi za identifikaciju specifičnih proteina u uzorku (slika 2.4).

Izolacija proteina iz biološkog materijala.

Odvajanje proteina po molekularnoj težini elektroforezom u PAGE sa SDS-Na.

Prenos proteina sa gela na polimernu ploču radi lakšeg daljeg rada.

Tretman ploče otopinom nespecifičnog proteina za popunjavanje preostalih pora.

Tako se nakon ove faze dobija ploča čije pore sadrže odvojene proteine, a prostor između njih je ispunjen nespecifičnim proteinom. Sada treba da utvrdimo da li među proteinima postoji onaj koji tražimo koji je odgovoran za neku bolest. Za detekciju se koristi tretman antitijelima. Primarna antitijela su antitijela na protein od interesa. Sekundarna antitijela znače antitijela na primarna antitijela. Dodatna posebna oznaka (tzv. molekularna sonda) se dodaje sekundarnim antitijelima kako bi se rezultati mogli vizualizirati. Radioaktivni fosfat ili enzim čvrsto vezan za sekundarno antitijelo koristi se kao oznaka. Vezivanje prvo za primarna, a zatim za sekundarna antitijela ima dvije svrhe: standardizaciju metode i poboljšanje rezultata.

Tretman rastvorom primarnih antitela  vezivanje se dešava na mestu ploče gde se nalazi antigen (željeni protein).

Uklanjanje nevezanih antitijela (ispiranje).

Tretman otopinom označenih sekundarnih antitijela za kasniji razvoj.

Uklanjanje nevezanih sekundarnih antitijela (ispiranje).

Rice. 2.4. Imunoelektroforeza (Western blot)

Ako je željeni protein prisutan u biološkom materijalu, na ploči se pojavljuje traka koja ukazuje na vezivanje ovog proteina za odgovarajuća antitijela.

Studiranje fizička i hemijska svojstva, hemijski sastav a struktura je moguća samo kada se proučava pročišćeni proteinski preparat. Za izolovanje i frakcionisanje pojedinačnih proteina koriste se: isoljavanje, taloženje organskim rastvaračima, gel filtracija, elektroforeza, hromatografija jonske izmene, afinitetna hromatografija.

Soljenje proteina na osnovu zavisnosti rastvorljivosti proteina o svojstvima medijuma. Proteini su manje rastvorljivi u destilovanoj vodi nego u slabim rastvorima soli, jer niske koncentracije jona održavaju njihovu hidratantnu ljusku. Ali kada visoke koncentracije soli, proteinski molekuli gube svoju hidratantnu ljusku, agregiraju se i formira se talog. Nakon što se sol ukloni, proteini se vraćaju u otopinu, zadržavajući svoja nativna svojstva i konformaciju.

Promjene u topljivosti pri različitim koncentracijama soli i pH se koriste za izolaciju pojedinačnih proteina. Najčešće se za soljenje proteina koriste otopine amonijevog sulfata različitih koncentracija.

Precipitacija proteina iz rastvora bez njihove denaturacije vrši se pomoću sredstava za dehidrogenaciju - organskih rastvarača (etanol, aceton).

Gel filtracija baziran na razdvajanju proteina prema veličini i obliku molekula. Odvajanje se vrši u hromatografskim kolonama punjenim poroznim granulama gela (Sephadex, agaroza), u puferskom rastvoru sa određenu vrijednost pH. Gel granule su propustljive za proteine ​​zahvaljujući unutrašnjim kanalima (porama) određenog prosečnog prečnika, čija veličina zavisi od vrste gela (Sephadex G-25, G-200, itd.). Smjesa proteina se dodaje u kolonu, a zatim ispere (eluira) puferskim rastvorom određene pH vrijednosti. Veliki proteinski molekuli ne prodiru u pore gela i pomiču se velika brzina zajedno sa rastvaračem. Mali molekuli nečistoće male molekulske mase (soli) ili drugog proteina zadržavaju se granulama gela i sporije se ispiru iz kolone (slika 1.29). Na izlazu iz kolone, rastvor (eluat) se sakuplja u obliku odvojenih frakcija.

Rice. 1.29. Odvajanje proteina gel filtracijom

Elektroforeza temelji se na svojstvu nabijenih proteinskih molekula da se kreću u električnom polju brzinom proporcionalnom njihovom ukupnom naboju. Proteini koji imaju ukupni negativni naboj pri datoj pH vrijednosti kreću se do anode, a pozitivni naboj se pomiče na katodu. Elektroforeza se izvodi na različitim medijima: papiru, škrobnom gelu, poliakrilamidnom gelu itd. Brzina kretanja zavisi od naboja, mase i oblika proteinskih molekula. Nakon završetka elektroforeze, proteinske zone na nosaču su obojene posebnim bojama (slika 1.30, A).

Rezolucija elektroforeze u gelu je veća nego na papiru, pa se pri elektroforezi proteina krvnog seruma na papiru izdvaja 5 frakcija (albumin, α 1 -, α 2 -, β-, γ-globulini), a u poliakrilamidnom gelu - do 18 frakcija (Sl. 1.30, B).

Rice. 1.30. Elektroferogram serumskih proteina zdrava osoba

A- elektroferogram proteina krvnog seruma na papiru;

B- količina proteina plazme različitih frakcija.

I - γ-globulini; II - β-globulini; III - a 2 -globulini;

IV - a 1 -globulini; V - albumini

Ionska izmjenjivačka hromatografija zasnovano na razdvajanju proteina koji se razlikuju po ukupnom naboju. Proteinski rastvor određene pH vrednosti prolazi kroz hromatografsku kolonu napunjenu čvrstim poroznim sorbentom, dok se deo proteina zadržava kao rezultat elektrostatičke interakcije. Supstance za ionsku izmjenu koriste se kao sorbenti: anjonski izmjenjivači (koji sadrže kationske grupe) za izolaciju kiselih proteina; kationski izmjenjivači (koji sadrže anionske grupe) za izolaciju esencijalnih proteina.

Prilikom prolaska proteina kroz kolonu, snaga njegovog vezivanja za ionski izmjenjivač ovisi o veličini naboja suprotnog naboju sorbenta. Proteini adsorbovani na sorbentu za jonsku izmjenu eluiraju se puferskim otopinama koje sadrže različite koncentracije soli i pH, dobijajući različite proteinske frakcije.

Afinitetna hromatografija zasniva se na specifičnosti vezivanja proteina za ligand vezan za čvrsti nosač. Kao ligandi se koriste enzimski supstrati, prostetske grupe holoproteina, antigeni itd. Prilikom prolaska mješavine proteina kroz kolonu, samo se komplementarni protein veže za ligand (slika 1.31, A), svi ostali izlaze zajedno s otopinom. Adsorbovani protein se eluira rastvorom različite pH vrednosti (slika 1.31, B). Ova metoda je vrlo specifična i omogućava dobijanje visoko prečišćenih proteinskih preparata.

Izolacija i pročišćavanje proteina se obično odvija u nekoliko faza upotrebom razne metode. Redoslijed koraka je odabran empirijski i može varirati za različite proteine. Visok stepen pročišćavanje proteina je veoma važno i kada se koriste kao lijekovi(hormon insulin, itd.), i tokom dijagnoze razne bolesti promjenom sastav proteina tkiva, krvi, pljuvačke itd.

Skup proteina u ćelijama raznih organa odrasle osobe je individualna i održava se relativno konstantnom tokom cijelog života. Specijalizirana tkiva mogu sadržavati specifične proteine, kao što su hemoglobin u crvenim krvnim zrncima, aktin i miozin u mišićima, rodopsin u retini, različite vrste kolagena u kostima i vezivnih tkiva. Neki proteini se nalaze u mnogim tkivima, ali različite količine. Odabrani sastav se mijenja

Rice. 1.31. Odvajanje proteina afinitetnom hromatografijom

A- vezivanje izolovanog proteina za specifični ligand vezan za neutralni nosač; B- dobijanje rastvora individualnog proteina

proteini tkiva i krvi su mogući i povezani su prvenstveno sa ishranom, sastavom hrane i fizičkom aktivnošću osobe.

Kod bolesti, sastav proteina krvi i ćelija tkiva može se značajno promijeniti zbog nedostatka bilo kojeg proteina ili se često razvija smanjenje njegove aktivnosti - proteinopatija. Stoga se određivanje izraženih promjena u proteinskom sastavu krvi i tkiva koristi za dijagnosticiranje različitih bolesti u kliničkim studijama.

Dakle, sada, kao što smo obećali, prelazimo na željenu distribuciju proteina, masti i ugljenih hidrata tokom dana. I opet, prije svega, idemo na odjeljak "100.000 zašto?" i pronađite temu o pravilima racionalne prehrane. Pažljivo čitamo, proučavamo, zapisujemo i pamtimo.

I komentarisaću dalje. Dakle, postoji samo nekoliko pravila:

Najviše ugljikohidrata treba konzumirati u prvoj polovini dana. Zašto? Pa, vidi. Idemo na put autom. Pa, naravno, provjerili smo ispravnost svih sistema i, naravno, punili rezervoar za plin dok se ne napuni. Idemo, idemo. Nije daleko, vjerovatno ćemo ići tamo-amo za jedan dan, ali ćemo morati par puta da sipamo gorivo, pošto ne znamo kada će doći sledeća benzinska pumpa. Ali ne sipamo previše goriva da se ne bismo vratili kući sa punim rezervoarom. Siguran sam da je opisana situacija prilično uobičajena i većini razumljiva.

Dakle, šta su to ugljeni hidrati u našem telu? Tako je, ugljikohidrati su izvor energije, u suštini naš benzin. Ali ovo nije običan benzin, već "magični" benzin. Baš kao u bajci o Pepeljugi, on se tačno u ponoć pretvara u bundevu. Pa, ne miriše baš na bundevu, naravno, ali definitivno ne miriše ni na ljubičice. Jednostavno rečeno, svi ugljikohidrati koji se pojedu i ne upotrijebe tokom dana se radosno i srećno skladište kao mast. Zato jedite ujutro većina Ove podmukle “dvolične januse” - ugljikohidrate, imamo sve šanse da ih u potpunosti iskoristimo tokom dana. Pa, šta ako se ugljikohidratima opteretimo popodne, a posebno uveče? Gde da idu jadne duše? Niko im neće dozvoliti da tek tako vise u krvi - hormon inzulin je tu na oprezu, rezerve glikogena u mišićima i jetri su popunjene do maksimuma, pogotovo ako ne motoričke aktivnosti. Gdje drugdje? Da, ostaje samo da se pretvori u masti zbog nedostatka potražnje. Općenito, pozorišni i filmski umjetnici bez zahtjeva postaju pijanice, a nezatraženi ugljikohidrati se konzumiraju, odnosno pretvaraju u masti. I vjerujte, nisu oni zapravo krivi, to smo ti i ja. Uostalom, često je dovoljno pravilno preraspodijeliti unos ugljikohidrata tijekom dana kako bi se vaše blagostanje poboljšalo i sastav vašeg tijela počeo mijenjati u bolja strana. Ispostavilo se da su ugljikohidrati baš ta kašika koja je dobra za ručak i ta vam je kašika potrebna ili u prvoj polovini dana ili u malim količinama pre fizičke aktivnosti. Pa setimo se - kaše, žitarice, hleb, testeninu i voće jedemo uglavnom ujutro, a nešto manje za ručak, samo malo za popodnevnu užinu, a za večeru - ne, ne!

Sada malo o mastima. U principu, masti mogu biti konkurenti ugljikohidratima u jednom odvojenom obroku, makar samo zato što mogu djelovati i kao izvori energije. Stoga bi idealna situacija bila kada bi u jednom obroku što više ugljikohidrata, manje masti, a što više masti, manje ugljikohidrata. Ispostavilo se da ujutru ima manje masti, a više uveče, iako je to, iskreno, 40-60 grama. masti po danu, koje ste dobili prilikom izračunavanja, rasporedit će se po obrocima u prilično malim količinama. Ali u svakom slučaju, već znate princip njihove distribucije.

Vjeverice. Sa vjevericama nastaje i zanimljiva slika. S jedne strane, ne natječu se s drugim nutrijentima i, čini se, mogu se sigurno raspodijeliti među obrocima u jednake količine. Ali ovo je s jedne strane. S druge strane ljestvice, imamo činjenicu da sami proteini zahtijevaju višestruko više energije za apsorpciju od istih masti i ugljikohidrata. Ovaj put. I drugo, da uveče naš metabolizam opada, odnosno da nam se potrošnja energije donekle smanjuje. Otuda zaključak - unos proteina večernje vrijeme u stanju da održi brzinu metabolizma na višim nivoima visoki nivo. Ovo je cool! Uz to, da vas podsjetim da je protein građevinski materijal u našem tijelu, što znači da se i potreba za njim povećava nakon fizička aktivnost, tj. kada je mišićima potrebno za oporavak. Stoga se odmah nakon toga na jelovniku mogu naći male porcije proteina u količini od 15-30 g fizičke aktivnosti, u roku od 30-40 minuta nakon.

Dakle, dobro, da bismo konačno konsolidirali materijal o raspodjeli proteina, masti i ugljikohidrata, skicirajmo zajedno uzorak menija za jedan dan.

Dakle, doručak: ugljeni hidrati i nešto proteina. Najvjerovatnije je ovo kaša, jaje, malo hljeba i malo putera. Moguće je i voće.

Drugi doručak: voće, možda neki drugi ugljeni hidrati.

Ručak: nemasna supa, prilog - testenina, žitarice - ugljeni hidrati. Malo povrća. I meso ili riba kao protein.

Popodnevna užina: završavamo sa ugljikohidratima, dakle malim komadom voća ili nečim laganim.

Večera: Proteini u obliku nemasnog mesa, ribe, svježeg sira itd. Salate od povrća san veliki iznos biljna ulja na strani

Pa, jasno je da se cijeli ovaj set proizvoda mora uklopiti u potrebnu kalorijsku vrijednost i potrebna količina proteini, masti i ugljikohidrati.

Zaista se nadam da ste sve shvatili i shvatili kako sami sebi kreirati jelovnik i pratiti svoju ishranu. Još jednom, samo ću vas podsjetiti da dok gubite na težini, ne zaboravite da preračunate na kalkulatorima potreban iznos kalorije i pretvaraju ih u nutrijente, tj. u proteine, masti i ugljikohidrate. Zapamtite jedno jednostavno pravilo: ako želimo da težimo, na primjer, 60 kg, onda bismo na kraju trebali jesti za tih istih 60 kg. I desi se da neko želi da ima 60, a pojede 100 kg, a onda se iznenadi da mu ništa ne polazi za rukom.

I druga stvar - zapamtite šta ste upisali prekomjerna težina debeli ne za nedelju, ne za dve, pa čak ni za mesec, zar se ne slažete? Zašto onda svi imaju tako neodoljivu želju da ih se otarase kratko vrijeme? Gle, penjači se polako penju na planinu i isto tako polako silaze sa nje, niko ne skače sa planine niti beži, jer znaju da je opasno. Zapamtite, u ovoj situaciji, gubitak težine je isto što i penjanje! Spuštamo težinu polako i pažljivo, bez slomova i bolnih padova, a vi ćete biti sretni i smršaviti.

Naravno, ovo praktični vodič nije u stanju da pokrije sve aspekte i nijanse mršavljenja, namenjen je samo da pokaže odakle početi nakon čitanja materijala na sajtu i kako početi da sprovodite ono što ste pročitali u praksi.

Osim toga, ovdje se ogledaju samo aspekti ishrane, ali i dalje postoji veliki broj pitanja koja se tiču ​​ne samo ispravnog unosa energije (kalorija), već i njihovog pravilnog trošenja. Mislim na časove fizičkog vaspitanja. Dobro došli u sekciju

Kao što znate, proteini su osnova za nastanak života na našoj planeti. Ali upravo je koacervatna kapljica, koja se sastoji od peptidnih molekula, postala osnova za nastanak živih bića. To je nesumnjivo, jer analiza unutrašnjeg sastava bilo kojeg predstavnika biomase pokazuje da su te tvari prisutne u svemu: biljkama, životinjama, mikroorganizmima, gljivama, virusima. Štaviše, vrlo su raznolike i makromolekularne prirode.

Ove strukture imaju četiri imena, svi su sinonimi:

• proteini;
• proteini;
• polipeptidi;
• peptidi.

Proteinski molekuli

Njihov broj je zaista nebrojen. U ovom slučaju, svi proteinski molekuli mogu se podijeliti u dvije velike grupe:

• jednostavno - sastoje se samo od sekvenci aminokiselina povezanih peptidnim vezama;
• kompleks - strukturu i strukturu proteina karakteriziraju dodatne protolitičke (prostetske) grupe, koje se nazivaju i kofaktori.

U isto vrijeme, složeni molekuli također imaju svoju klasifikaciju.

Gradacija kompleksnih peptida

1. Glikoproteini su blisko povezani spojevi proteina i ugljikohidrata. Protetske grupe mukopolisaharida su utkane u strukturu molekula.
2. Lipoproteini su složeno jedinjenje proteina i lipida.
3. Metaloproteini - metalni joni (gvožđe, mangan, bakar i drugi) deluju kao protetička grupa.
4. Nukleoproteini - veza između proteina i nukleinske kiseline(DNK, RNK).
5. Fosfoproteini - konformacija proteina i ostataka ortofosforne kiseline.
6. Hromoproteini su vrlo slični metaloproteinima, međutim, element koji je dio protetske grupe je cijeli obojeni kompleks (crvena - hemoglobin, zelena - hlorofil i tako dalje).

U svakoj razmatranoj grupi, struktura i svojstva proteina su različiti. Funkcije koje obavljaju također variraju ovisno o vrsti molekula.

Hemijska struktura proteina

Sa ove tačke gledišta, proteini su dugačak, masivni lanac aminokiselinskih ostataka koji su međusobno povezani specifičnim vezama koje se nazivaju peptidne veze. Grane - radikali - protežu se od bočnih struktura kiselina. Ovu molekularnu strukturu otkrio je E. Fischer početkom 21. stoljeća.

Kasnije su proteini, struktura i funkcije proteina detaljnije proučavani. Postalo je jasno da postoji samo 20 aminokiselina koje formiraju strukturu peptida, ali se one mogu kombinovati u najviše na različite načine. Otuda i raznolikost polipeptidnih struktura. Osim toga, u procesu života i obavljanju svojih funkcija, proteini su u stanju proći niz kemijskih transformacija. Kao rezultat toga, mijenjaju strukturu i pojavljuje se potpuno nova vrsta veze.

Da biste prekinuli peptidnu vezu, odnosno poremetili strukturu proteina i lanca, morate odabrati vrlo stroge uslove (akcija visoke temperature, kiseline ili baze, katalizator). To je zbog velike snage u molekuli, odnosno u peptidnoj grupi.

Detekcija strukture proteina u laboratoriji vrši se biuret reakcijom – izlaganjem svježe precipitiranom polipeptidu (II). Kompleks peptidne grupe i jona bakra daje jarko ljubičastu boju.

Postoje četiri glavne strukturne organizacije, od kojih svaka ima svoje strukturne karakteristike proteina.

Nivoi organizacije: primarna struktura

Kao što je gore spomenuto, peptid je sekvenca aminokiselinskih ostataka sa ili bez inkluzija, koenzima. Dakle, primarna je struktura molekule koja je prirodne, prirodne, istinski aminokiseline povezane peptidnim vezama, i ništa više. To jest, polipeptid sa linearnom strukturom. Štaviše, strukturne karakteristike proteina ovog tipa su da je takva kombinacija kiselina odlučujuća za obavljanje funkcija proteinske molekule. Zahvaljujući prisutnosti ovih karakteristika, moguće je ne samo identificirati peptid, već i predvidjeti svojstva i ulogu potpuno novog, još neotkrivenog. Primeri peptida sa prirodnom primarnom strukturom su insulin, pepsin, himotripsin i drugi.

Sekundarna konformacija

Struktura i svojstva proteina u ovoj kategoriji se donekle mijenjaju. Takva struktura može se formirati u početku po prirodi ili kada je primarna izložena jakoj hidrolizi, temperaturi ili drugim uvjetima.

Ova konformacija ima tri varijante:

1. Glatki, pravilni, stereoregularni zavoji, izgrađeni od ostataka aminokiselina, koji se uvijaju oko glavne ose veze. Zajedno ih drže samo oni koji nastaju između kiseonika jedne peptidne grupe i vodonika druge. Štoviše, struktura se smatra ispravnom zbog činjenice da se zavoji ravnomjerno ponavljaju svake 4 veze. Takva struktura može biti ljevoruka ili desnoruka. Ali u većini poznatih proteina prevladava desnorotacijski izomer. Takve konformacije se obično nazivaju alfa strukture.
2. Sastav i struktura proteina sljedećeg tipa razlikuje se od prethodnog po tome što se vodikove veze ne formiraju između ostataka uz jednu stranu molekule, već između značajno udaljenih i na prilično velikoj udaljenosti. Iz tog razloga, cijela struktura ima oblik nekoliko valovitih polipeptidnih lanaca nalik zmiji. Postoji jedna karakteristika koju protein mora pokazati. Struktura aminokiselina na granama treba da bude što kraća, poput glicina ili alanina, na primjer. Ova vrsta sekundarne konformacije naziva se beta listovi zbog njihove sposobnosti da se drže zajedno kako bi formirali zajedničku strukturu.
3. Biologija se odnosi na treći tip strukture proteina kao složene, heterogeno raštrkane, neuređene fragmente koji nemaju stereoregularnost i sposobni su da mijenjaju strukturu pod utjecajem vanjskih uvjeta.

Nisu identificirani primjeri proteina koji prirodno imaju sekundarnu strukturu.

Tercijarno obrazovanje

Ovo je prilično složena konformacija, nazvana "globula". Šta je ovaj protein? Njegova struktura je zasnovana na sekundarnoj strukturi, međutim, dodaju se novi tipovi interakcija između atoma grupa i čini se da se čitava molekula savija, fokusirajući se na činjenicu da su hidrofilne grupe usmerene u globulu, a hidrofobne one spolja.

Ovo objašnjava naboj proteinske molekule u koloidnim otopinama vode. Koje vrste interakcija su prisutne?

1. Vodikove veze - ostaju nepromijenjene između istih dijelova kao u sekundarnoj strukturi.
2. interakcije - nastaju kada se polipeptid otopi u vodi.
3. Jonske privlačnosti nastaju između različito nabijenih grupa aminokiselinskih ostataka (radikala).
4. Kovalentne interakcije - mogu se formirati između specifičnih kiselih mjesta - molekula cisteina, odnosno njihovih repova.

Dakle, sastav i struktura proteina s tercijarnom strukturom mogu se opisati kao polipeptidni lanci presavijeni u globule, zadržavajući i stabilizirajući svoju konformaciju zbog različite vrste hemijske interakcije. Primjeri takvih peptida: fosfoglicerat kenaza, tRNA, alfa-keratin, fibroin svile i drugi.

Kvartarna struktura

Ovo je jedna od najsloženijih kuglica koje formiraju proteini. Struktura i funkcije proteina ovog tipa vrlo su višestruke i specifične.

Kakva je ovo konformacija? To je nekoliko (u nekim slučajevima i desetine) velikih i malih polipeptidnih lanaca koji se formiraju nezavisno jedan od drugog. Ali onda, zbog istih interakcija koje smo razmatrali za tercijarnu strukturu, svi ovi peptidi se uvijaju i isprepliću jedan s drugim. Na taj način se dobijaju složene konformacijske globule koje mogu sadržavati atome metala, lipidne grupe i ugljikohidrate. Primjeri takvih proteina: DNK polimeraza, proteinska ljuska virusa duhana, hemoglobin i drugi.

Sve peptidne strukture koje smo ispitivali imaju svoje laboratorijske metode identifikacije na osnovu kojih se zasnivaju savremenih mogućnosti upotreba hromatografije, centrifugiranja, elektronske i optičke mikroskopije i visokih kompjuterskih tehnologija.

Izvršene funkcije

Struktura i funkcije proteina su usko povezane jedna s drugom. Odnosno, svaki peptid igra specifičnu ulogu, jedinstvenu i specifičnu. Postoje i oni koji su sposobni da izvrše nekoliko značajnih operacija odjednom u jednoj živoj ćeliji. Međutim, moguće je izraziti u generaliziranom obliku glavne funkcije proteinskih molekula u živim organizmima:

1. Obezbeđivanje kretanja. Jednoćelijski organizmi, ili organele, ili neke vrste ćelija su sposobni za kretanje, kontrakciju i kretanje. To osiguravaju proteini koji čine njihovu strukturu. mišićno-koštanog sistema: cilije, flagele, citoplazmatska membrana. Ako govorimo o ćelijama nesposobnim za kretanje, onda proteini mogu doprinijeti njihovoj kontrakciji (miozin mišića).
2. Nutritivna ili rezervna funkcija. To je nakupljanje proteinskih molekula u jajima, embrionima i sjemenkama biljaka kako bi se dodatno nadoknadilo nedostajuće hranljive materije. Kada se razgrađuju, peptidi proizvode aminokiseline i biološki aktivne supstance, koji su neophodni za normalan razvojživi organizmi.
3. Energetska funkcija. Osim ugljikohidrata, bjelančevine također mogu pružiti snagu tijelu. Razgradnjom 1 g peptida oslobađa se 17,6 kJ korisne energije u obliku adenozin trifosforne kiseline (ATP), koja se troši na vitalne procese.
4. Signalizacija se sastoji od pažljivog praćenja tekućih procesa i prenošenja signala od ćelija do tkiva, od njih do organa, od ovih do sistema itd. Tipičan primjer je inzulin, koji striktno fiksira količinu glukoze u krvi.
5. Funkcija receptora. Izvodi se promjenom konformacije peptida na jednoj strani membrane i uključivanjem drugog kraja u restrukturiranje. Ovo je mjesto gdje se signal prenosi i potrebne informacije. Najčešće su takvi proteini ugrađeni u citoplazmatske membrane ćelija i vrše strogu kontrolu nad svim supstancama koje prolaze kroz nju. Oni također pružaju informacije o kemijskim i fizičkim promjenama u okolišu.
6. Transportna funkcija peptida. Obavljaju ga kanalni proteini i proteini transporteri. Njihova uloga je očigledna - transport potrebnih molekula na mjesta sa niskom koncentracijom iz dijelova s ​​visokom koncentracijom. Tipičan primjer je transport kisika i ugljičnog dioksida kroz organe i tkiva pomoću proteina hemoglobina. Oni također sprovode isporuku spojeva male molekularne težine kroz ćelijsku membranu u unutrašnjost.
7. Strukturna funkcija. Jedna od najvažnijih funkcija koju obavljaju proteini. Strukturu svih ćelija i njihovih organela osiguravaju peptidi. Oni, poput okvira, postavljaju oblik i strukturu. Osim toga, oni ga podržavaju i modificiraju ako je potrebno. Stoga, za rast i razvoj, svi živi organizmi trebaju proteine ​​u svojoj ishrani. Takvi peptidi uključuju elastin, tubulin, kolagen, aktin, keratin i druge.
8. Katalitička funkcija. Obavljaju ga enzimi. Brojni i raznovrsni, ubrzavaju sve hemijske i biohemijske reakcije u organizmu. Bez njihovog učešća, obična jabuka u želucu mogla bi se probaviti za samo dva dana, sa velika vjerovatnoća truljenje u procesu. Pod uticajem katalaze, peroksidaze i drugih enzima, ovaj proces se odvija za dva sata. Općenito, zahvaljujući ovoj ulozi proteina provode se anabolizam i katabolizam, odnosno plastika i

Zaštitna uloga

Postoji nekoliko vrsta prijetnji od kojih su proteini dizajnirani da štite tijelo.

Prvo, traumatski reagensi, plinovi, molekuli, tvari različitog spektra djelovanja. Peptidi su u stanju da stupe u interakciju sa njima hemijska reakcija, pretvarajući ga u bezopasan oblik ili ga jednostavno neutralizirajući.

Drugo, fizička prijetnja od rana - ako se protein fibrinogen ne transformiše u fibrin na mjestu ozljede na vrijeme, tada se krv neće zgrušati, što znači da neće doći do blokade. Tada će vam, naprotiv, biti potreban peptidni plazmin, koji može otopiti ugrušak i vratiti prohodnost žile.

Treće, prijetnja imunitetu. Struktura i značaj proteina koji se formiraju imunološka zaštita, izuzetno su važni. Antitijela, imunoglobulini, interferoni - sve su to važni i značajni elementi limfnog i imunološki sistem osoba. Svaka strana čestica, štetni molekul, mrtvi dio ćelije ili cijela struktura podliježu trenutnom ispitivanju peptidnim spojem. Zato osoba može samostalno, bez pomoći lijekovi, svakodnevno se zaštitite od infekcija i jednostavnih virusa.

Fizička svojstva

Struktura ćelijskog proteina je vrlo specifična i zavisi od funkcije koju obavlja. I ovdje fizička svojstva Svi peptidi su slični i svode se na sljedeće karakteristike.

1. Težina molekula je do 1.000.000 Daltona.
2. IN vodeni rastvor formiraju koloidne sisteme. Tamo struktura dobiva naboj koji može varirati ovisno o kiselosti okoliša.
3. Kada su izloženi teškim uslovima (zračenje, kiselina ili alkalija, temperatura, itd.) oni su u stanju da pređu na druge nivoe konformacija, odnosno denaturaciju. Ovaj proces nepovratan u 90% slučajeva. Međutim, postoji i obrnuti pomak – renaturacija.

Ovo su glavna svojstva fizičke karakteristike peptidi.

Zdravo, dragi prijatelji! Reći ću vam kako pravilno rasporediti proteine, masti i ugljikohidrate u svakodnevnoj prehrani. IN zdrava ishrana Nije važan samo izbor konzumiranih namirnica i njihova količina. Korisno je razumjeti pitanje kada je najbolje jesti ove namirnice.

U različito vrijeme ljudsko tijelo obavlja različite biohemijske procese. Dakle, ujutru su aktivni hormoni stresa, a u kasnim popodnevnim satima hormoni spavanja dolaze u prvi plan.

Proteine, masti i ugljikohidrati – naše osnovne nutrijente – tijelo obrađuje na različite načine. I na mnogo načina, njihova svrha je drugačija. Pogledajmo koje doba dana svaki nutrijent preferira.

Napomenu! Više puta sam napisao da se moja ishrana sastoji od 5-6 malih obroka. Ovo je najoptimalniji plan u većini slučajeva, kako ne bi došlo do preopterećenja probavni trakt i ne osećati glad.

Kada jedete ugljene hidrate?

Ugljikohidrati prvenstveno obavljaju energetski zadatak. Ovo je najbolji nutrijent za oporavak i ima kalorije. Jutarnji hormoni stresa stimulišu fizička aktivnost, čineći sagorijevanje kalorija aktivnijim.

Iz toga slijedi da je bolje jesti lavovski dio ugljikohidrata u prvoj polovini dana - ovo su doručak i ručak. U ugljene hidrate spadaju kašice, žitarice, testenine, brašno, kao i voće i povrće. Međutim, ove posljednje se često preporučuju za popodnevni čaj i večeru. Zašto?

Namirnice sa puno ugljenih hidrata sadrže mnogo skroba i vlakana (žitarice, krompir, mahunarke i žitarice), pa ih treba jesti u prvoj polovini dana. Povrće i voće su uglavnom vlakna i voda, tako da su malokalorični. Može se koristiti kao popodnevna užina ili večera.

zaključak: Visokokalorične ugljikohidrate (koji sadrže škrob i vlakna) najbolje je jesti za doručak, prvu užinu i ručak. To su žitarice, žitarice, krompir, slatkiši, brašno. Niskokalorični ugljikohidrati koji sadrže vlakna mogu se jesti i poslijepodne. Ovo su voće i povrće.

Kada jesti masti?

Masti u nekim slučajevima mogu postati zamjena za ugljikohidrate kao izvor energije. Ali samo u jednom obroku. Masnoće možete rasporediti tokom dana. Jer za zdravo funkcionisanje Ne treba vam previše ove hranljive materije, tada će masti "bežati" malo po malo pri svakom obroku.

Vrijedi uzeti u obzir da ako je obrok bogat ugljikohidratima, onda morate jesti manje masti. Ako jelo sadrži uglavnom proteine, onda možete dodati još masti.

zaključak: masti mogu postati jednokratna energetska zamjena za ugljikohidrate. Ako jelo sadrži puno ugljikohidrata, onda bi trebalo biti manje masti. Ako vaš obrok sadrži proteine, možete povećati količinu masti. Razmatrati željeno vrijeme za ugljene hidrate, ispostavilo se da vam treba manje masti ujutro, a više uveče.

Kada jedete vjeverice?

Proteini zahtijevaju više energije za probavu nego ugljikohidrati i masti. A, s obzirom na to da se uveče naš metabolizam usporava, proteini će biti vrlo korisni za održavanje ovog procesa na odgovarajućem nivou.

Proteini su građevinski materijal čija se potreba na kraju dana povećava za oporavak mišića i obnovu tkiva.

S obzirom da su za varenje proteina potrebne i masti i ugljikohidrati, preporučljivo je rasporediti ove nutrijente u svim obrocima, s prioritetom za večeru.

zaključak: Proteine ​​treba rasporediti u svim obrocima, ali u različitim količinama. Tokom dana, od jutra do večeri, udio proteinske hrane trebao bi se povećati, a udio ugljikohidratne hrane trebao bi se smanjiti. Najveći proteinski obrok u danu biće večera.

Vreme za voće

IN svježe Voće je bolje jesti odvojeno od glavnih obroka, odnosno kao međuobrok. A pored ručka ili večere - ne najbolji izbor. To se objašnjava činjenicom da se svježe voće, zajedno s ostalom hranom, zadržava u traktu i počinje alkoholna fermentacija, poteškoće u varenju.

Ali termički obrađeno voće se probavlja zajedno s drugom hranom bez problema. Dakle, ako dinstate, na primjer, jabuke s mesom, voćne kiseline će se uništiti zagrijavanjem.

Hajde da sumiramo

Za zdrava dijeta morate pravilno rasporediti proteine, masti i ugljene hidrate između obroka tokom dana.

1. U prvoj polovini dana (doručak, užina, ručak) jedemo ugljene hidrate sa malim dodatkom proteina i masti. Odnosno, žitarice, mahunarke, žitarice, žitarice, voće i slatkiši.
2. U popodnevnim satima, proteini i vlakna dolaze u igru. To uključuje nemasno meso i ribu, mliječne proizvode i povrće.
3. Svaki obrok treba da sadrži mali udio masti.