Из чего состоит протеин: Что такое протеин (соевый, казеиновый, сывороточный) ? Как правильно пить протеин ?

Содержание

Что такое протеин (соевый, казеиновый, сывороточный) ? Как правильно пить протеин ?

Белки бывают двух типов: простые и сложные. Протеины – это простые белки –органические соединения, которые состоят из альфа-аминокислот, объединённых между собой в общую цепочку пептидной связью. Сложные белки (их называют протеиды) в своем составе кроме аминокислот содержат компоненты неаминокислотной природы. К этим компонентам относят органические и неорганические вещества, такие как атомы металлов и других сложных веществ. Итак, если углубляться, протеины (они отличны от протеидов) – это конкретный вид белков: простые.

Есть еще второе значение слова «протеины». Чаще всего термин «протеины» употребляют как синоним слову «белки», подразумевая одновременно и простые, и сложные белки. Именно в таком значении мы и будем в дальнейшем использовать слово «протеин».

Отметим, что само слово «протеин» в быту также может употребляться для обозначения готовой смеси (спортивного питания), основной составляющей которой являются белки. Тем не менее, в состав такого конечного продукта также входят еще и жиры, углеводы, витамины и прочие элементы. Наверняка, Вы не раз слышали фразу «принимать протеин» или «купить протеин». В таких случаях имеется ввиду именно готовое «спортивное питание в банках» на основе белков.

Белки играют огромнейшую роль в формировании нашего организма. Это «кирпичики», которые принимают участие в процессе строения мышц всего тела и стимулируют правильный обмен веществ в крови и клетках нашего организма.

Протеин является, важнейшей составляющей спортивного питания. Главная задача протеиновых смесей состоит в наполнении организма необходимым количеством питательных элементов, которые отвечают за поддержание роста мышечной массы. Также протеиновые смеси используется для коррекции питания человека желающего похудеть. Используя такие добавки, тренировки станут более эффективными и помогут вывести токсины, разрушающие мышечные ткани. Ниже, мы рассмотрим детальнее различные виды протеина и их применение в повседневном рационе. Также, Вы можете почитать статью о том что из себя представляет и как работает белковая диета.

Тем не менее, это не значит, что стоит ограничиваться приемом одних лишь протеинов, питание должно быть комплексным, включать жиры и углеводы. Ведь рост мышц в объеме происходит и за счет увеличения питательной и соединительной тканей между волокнами мышц. При интенсивной работе мышц уменьшается запас энергии в организме, который необходимо постоянно пополнять с помощью питательных веществ. Чтобы восполнить утраченную энергию, без вреда для организма, необходимо в течение 2-х или 3-х часов пополнить потерянные запасы углеводов. Также для роста мышц необходимы аминокислоты, из которых состоит белок, витамины и микроэлементы. Принимая спортивное питание, Вы сможете получить все необходимые вещества для роста мышечной массы. Но не забывайте, неумелое и неумеренное употребление может вызвать осложнения.

Ежедневное питание будет не полноценным, если не употреблять необходимое количество белка. Основным источником протеинов, является еда животного происхождения: мясо, яйца, кисломолочные продукты, птица, морепродукты и рыба. Немного меньшую ценность представляют белки растительного происхождения (бобовые и злаковые). Из-за того что оболочка растительной клетки более плотная, она тяжелее расщепляется и как результат хуже усваивается.

Белки состоят из аминокислот. Последние, в свою очередь, делятся на заменимые и незаменимые. Для нашего организма особенно ценны незаменимые аминокислоты, поскольку организм самостоятельно их не может вырабатывать. Поэтому очень важно чтобы человек потреблял их с пищей. Всего в природе насчитывают 8 незаменимых аминокислот. Заменимые же аминокислоты, организм может самостоятельно синтезировать. Их насчитывается 14. Заменимые аминокислоты также сильно влияют на общее состояние и здоровье организма. В виду различных исследований, учеными было выявлено, что для детей незаменимых аминокислот 10. Две из них (аргинин и гистидин) просто не вырабатываются детским организмом в отличие от взрослого.

После приема пищи, под воздействием ферментов в пищеварительном тракте, происходит разрушение пептидных связей белка. Далее, в желудке, под действием ферментного гидролиза, происходит упрощение белков, которые расщепляются в кишечнике уже на аминокислоты. Всасываясь через стенки кишечника, аминокислоты, при помощи крови, попадают в ткани и мышцы, где и происходит синтез белка.

Как следствие, еда, которую Вы употребляете в своем рационе, должна содержать как можно больше незаменимых аминокислот, но и не исключать заменимые.

В следующей таблице Вы можете посмотреть, сколько содержится белков, жиров, углеводов в повседневных продуктах питания и какая их энергетическая ценность. Значения в таблице ниже указаны из расчета на 100г продукта.

Наименование продукта	Количество белка,г	Количество жиров,г	Количество усваиваемых углеводов,г	Энергетическая ценность, ккал
Яйца(куриные)	12,5	11,5	0,7	157
Яичный порошок	46,0	37,3	4,5	542
Сыворотка	2,0	1,9	5,0	48
Молоко	2,8	3,2	4,7	58
Кефир (жирный/нежирный)	2,8/3,0	3,2/0,05	4,1/3,8	56/30
Творог(жирный/мало жирный/нежирный)	14/16,7/18	18/9/0,6	2,8/2,0/1,8	232/159/88
Сыр	24,7	31,2	—	389
Говядина	18,6	16,0	—	218
Свинина (не жирная)	14,3	33,3	—	357
Рыба (горбуша)	20,9	5,8	—	136
Птица (курица)	18,2	18,4	0,7	241
Пшеница	11. 5	1,3	63,1	316
Овес	11,0	6,1	49,7	303
Рис	7,0	1,0	71,4	330
Гречка	12,6	3,3	62,1	335
Фасоль	21,0	2,0	46,6	292
Арахис	26,3	45,2	9,9	551
Горох	23,0	1,6	50,8	314
Соя	34,9	17,3	9,2	332
Кукуруза	8,3	1,2	71,6	337
Рожь	4,9	1,0	46	220

Выбирая продукты, важно обращать внимание на содержание количества белка в них. Если Вы преследуете цель похудения, необходимо уменьшить употребление продуктов содержащих углеводы и жиры. Но не отказывайтесь от них совсем, иначе можно привести организм к истощению. Довольно сложно измерить тот объем полезных веществ, которые Вы потребляете с повседневной пищей. Гораздо проще оптимизировать свое питание, используя уже фасованные в удобные упаковки продукты, например, протеиновые батончики, которые также называют спортивными. Только сбалансированное питание поможет накачать мышечную массу и избавиться от лишней жировой прослойки.

В зависимости от происхождения, протеины можно классифицировать следующим образом:

В куриных яйцах, белок, имеет наивысшую степень усвоения. Однако, съедать большое количество сырых яиц не рекомендуется, так как в них содержится ингибитор – вещество, которое замедляет пищеварение. Их чрезмерное употребление, может нанести вред вашему желудку. Специалистами компании PowerPro, рекомендуется употреблять яйца только после термической обработки.

Как выяснилось в ходе исследований тайванских и японских ученых, ежедневное употреблении 70 г протеина из яичного белка смогло понизить уровень холестерина в крови у участников эксперимента. В таком случае, для бодибилдеров употребление яиц после термической обработки в рационе не представляет никакой опасности, а только поможет набрать мышечную массу и предотвратит оседание жировых бляшек на стенках сосудов. Если же Вы хотите снизить массу тела, то необходимо будет отказаться от желтка из-за высокого содержания в нем жиров.

Сывороточный протеин или белок молочной сыворотки — один из наиболее быстро расщепляемых белков, который при этом еще и содержит незаменимые аминокислоты. Примерно через час после употребления сывороточного протеина, сильно возрастает концентрация аминокислот в крови, при этом желудку не наносится никакой вред. У такого белка самая высокая усваиваемость по сравнению с остальными. Многочисленные исследования показали, что сыворотка имеет иммуномодулирующее действие, повышает уровень глутатиона (природного антиоксиданта). Многолетний опыт показал, что такой протеин является лучшим протеином для атлетов. Главным источником этого типа белков является сладкая молочная сыворотка, которая получается при изготовлении сычужных сыров. С ассортиментом высококачественного сывороточного протеина на основе европейского сырья можно ознакомиться на сайте PowerPro.

По своей природе растительные белки несовершенны, так как в них содержится очень низкий уровень незаменимых кислот. В то время как, животные белки включают в себя практически все незаменимые кислоты.

Чтобы получить полноценный растительный белок — рекомендуют комбинировать бобовые и зерновые продукты. Однако растительные белки, по своей природе, плохо усваиваются. Их содержание в пище должно составлять не менее 20% от общего количества, так как они помогают лучшему усвоению микроэлементов и витаминов.

Трудное усвоение такого протеина вызвано некоторыми причинами:

— толстые оболочки растительных клеток в желудочном соке плохо поддаются расщеплению;

— затрудненность расщепления самих растительных белков до аминокислот;

— присутствие ингибиторов (в бобовых) замедляющих пищеварение.

Соевый белок, по сравнению с другими, хорошо сбалансирован всеми аминокислотами. Этот вид протеина по своему характеру может служить хорошей альтернативой мясному для спортсменов. Учеными доказано, что он способствует понижению вредного холестерина, профилактике рака и остеопороза, так как он богат витамином Е, калием, цинком, а также витаминами комплекса В. Однако, такой белок менее эффективен при наборе мышечной массы, по сравнению с белком молочной сыворотки из-за своей «медленности».

При проведении исследований учеными было выяснено, что расщепляемость рыбного белка очень низкая. Даже по прошествии 3-х часов после его введения не происходило расщепления до аминокислот.

Подведя итоги, предлагаем Вашему вниманию таблицу, где указаны преимущества и недостатки всех видов белков.

Белок	Достоинства	Недостатки	Скорость всасывания (г/час)	Биологическая ценность
Сывороточный белок	-недорогой; — хорошо смешивается с другими компонентами; -имеет высокие показатели аминокислотного состава и эффективности; -быстро усваивается.	— быстрая всасываемость делает его употребление целесообразным только до и после тренировки, а в течении дня – только в сочетании с другими белками	10-12	100
Соевый белок	— длительно абсорбируется; — способствует снижению уровня холестерина; — идеален для женщин.	— низкий показатель эффективности и биологическая ценность; — эстрогенная активность.	4	74
Молочный белок	— дешевый; -имеет хороший показатель аминокислотного состава.	-содержит лактат, который иногда ухудшает работу кишечника	4,5	90
Яичный белок	— наиболее высокие показатели аминокислотного состава и эффективности, ближе других к идеальному белку; — средняя скорость абсорбции; — идеален при снижении массы тела.	— высокая стоимость	9	100

В зависимости от скорости усвоения можно разделить все протеины на 3 группы:

Такие комплексы состоят из смеси различных видов протеина. Они призваны обеспечить максимальную концентрацию аминокислот в кротчайшее время, а медленно усваиваемые будут на протяжении длительного времени питать мышц. Если Вы хотите увеличить мышечную массу, то протеиновые комплексы идеально употреблять перед сном, ведь именно в это время активно идет рост и восстановление мышечной ткани. Таким образом, аминокислоты будут равномерно «питать организм» на протяжении всего ночного периода, когда Вы ничего не едите. Одна порция комплексного протеина составляет 30г. При сбросе лишнего веса, дозы необходимо в два раза уменьшить(15г). Также комплексный протеин может заменить от 1-го до 2-х приемов пищи.

Как правило, он усваивается на протяжении 6 – 8 часов после приема пищи. С точки зрения биологии его аминокислотный состав далек от полноценного. Такой протеин применяют при похудении, или «прорисовке» рельефа. Медленный протеин не вызывает выброс инсулина, поэтому людям склонным к полноте он будет особенно полезен. Его также как и протеиновые комплексы употребляют перед сном или во время длительных перерывов между обычными приемами пищи. К медленным протеинам относится соевый белок, а из натуральных продуктов – творог.

Это белок с высокой скоростью впитывается в стенки желудочно-кишечного тракта. К такому виду белка относиться белок молочной сыворотки. Он быстро расщепляются и усваиваются организмом, поэтому идеально подходит для набора мышечной массы. Принимать его лучше всего после тренировки или утром. Порции за день составляют до 30г за один раз и могут повторяться от 3-х до 5-ти раз. Для похудения быстрый белок принимают утром и после тренировки, но все же для этих целей лучше подойдет комплексный протеин.

Норма сна для взрослого человека составляет 7 часов. Не получая пищу в течение этого времени организм начинает «вытягивать» белок из печени и мышц, что нежелательно. Поэтому после сна лучше всего принять порцию быстрого протеина. Для этого идеально подойдет сывороточный протеин, который можно купить на сайте PowerPro.

В течении дня нужно следить за тем чтобы в организме не заканчивался запас белков. Нужно часто есть и между приемами пиши принимать по 15-25 грамм протеина. Если у вас нет возможности поесть в течение длительного периода, то лучше принять порцию медленного или комплексного белка.

В данной ситуации совет специалистов PowerPro довольно простой – за 2 часа до тренировки необходимо принять порцию быстрого протеина. Для этого идеально подойдет сывороточный протеин. Он даст организму нужное количество энергии для тренировки и предотвратит катаболизм, другими словами распад мышечных тканей.

Прием протеина после тренировки очень важен. В этот момент ваш организм очень хорошо усваивает все поступающее извне вещества. В таком случае лучше всего использовать быстрый протеин. Употреблять пищу, в таком случае, рекомендуется только через полчаса после приема протеина.

Неумеренное употребление пищи на ночь увеличивает образование лишних жиров в организме. Однако такая особенность никак не касается накопления протеинов. Принимать порцию медленного протеина необходимо за 30 мин до сна, это поможет наполнить организм необходимой энергией на ночь и предотвратит разрушение мышечной ткани.

Процесс похудения будет протекать неэффективно, если не принимать протеины, так как с пищей их поступает не достаточное количество и мышцы могут начать разрушаться. Эти факторы могут замедлить движение к желаемому результату. При похудении необходимо питаться от 5-ти до 6-ти раз, но, к сожалению, у нас не всегда это получается. Многие специалисты, в том числе и PowerPro, рекомендуют заменять 2, 3 приема пищи протеиновыми коктейлями, так как последние не содержат жиры и углеводы, которые часто мешают достижению поставленной цели.

Как показали исследования, попадание протеина в организм перед и после тренировки особо способствует набору мышечной массы и помогает мышцам восстановиться после изнурительной тренировки. Поэтому для набора мышечной массы лучше всего подойдет быстрый протеин (сывороточный). Комплексный лучше употреблять перед сном. Также менее результативно применение яичного, мясного и соевого протеина, так как он медленнее всего усваивается организмом.

Норма протеина, в среднем, в сутки составляет 2 грамма на килограмм веса. Частота приема протеина настолько же важна, как и количество, в котором Вы его принимаете. Исследования показали, что прием протеина порцией свыше 40 грамм за один раз, не даст желаемого эффекта. Если принимать протеин слишком часто, то в крови постоянно будет высокий уровень аминокислот, что может привести к феномену – рефрактерности. Рефрактерность – это кратковременное снижение способности живых клеток реагировать на внешние раздражители.

И помните, что частота приема между перерывами в еде не должна быть больше 4-6 раз.

Многие считают, что протеин приносит вред здоровью. Самые распространённые слухи — это то, что спортивное питание «сажает» почки, негативно влияет на потенцию и приводит к зависимости. На самом деле все эти утверждения лишены какого-либо научного обоснования. Протеины создаются путем синтеза из продуктов питания, поэтому качественные протеины не могут вызвать у вас никаких негативных последствий. Следует знать о том, что у каждого человека организм уникален, и у Вас может быть просто физическая непереносимость какого либо вида белка, присущая только Вам.

Ваш тренер и лечащий врач помогут подобрать специальный комплекс, необходимый именно Вам. А вся продукция, представленная на сайте PowerPro, изготовлена из только из качественного сырья: европейского протеина, Швейцарского витаминного комплекса «DSM Nutritional Products Europe LTD».

Как вывод отметим только то, что протеины, которые входят в состав продукции PowerPro, не вызовут у вас никаких осложнений, если у вас полностью здоровый организм и у вас нет почечной недостаточности, гастрита или других заболеваний. Непоправимый вред может принести только продукция, изготовленная без надлежащего контроля качества и ее неумелое и неумеренное употребление.

Всё о протеине

Опубликовано: 07.07.2020

В век всемирной информатизации до сих пор бытует заблуждение, что протеин – это химия, которая приводит к заболеваниям печени, импотенции, гормональным сбоям и другим негативным последствиям. К счастью, это не так. Давайте разберемся, что такое протеин, из чего его производят, и зачем он нужен?

Что такое протеин?

Протеин это очищенный белок, полученный из обычных продуктов питания: молочной сыворотки (сывороточный и казеин), яичного белка, растений (соевый, рисовый, гороховый и др.), мяса (говяжий).
Протеин появился не в последние 10 лет как специализированный продукт для бодибилдеров. Его давно употребляют в пищу, и это не вызывает сомнений или вопросов у потребителей. Например, детские сухие смеси – привычный продукт, который у всех на слуху. Его можно давать детям с самого рождения! А ведь молочные смеси содержат всё тот же казеин или концентрат молочной сыворотки, что и протеиновые коктейли. Можно смело считать протеиновые порошки из линейки спортипита такими же «питательными смесями» только для взрослых. Отличие лишь в том, что для растущего детского организма в смеси добавляют больше жиров и углеводов, а белковые смеси для взрослых, наоборот, стараются сделать менее калорийными, снижая процент жиров и углеводов, и увеличивая содержание белка.

Для чего нужен протеин?

Но зачем дополнительно принимать протеин, если можно получить тот же белок из обычных продуктов? Конечно, можно, но, как правило, мы его не получаем по ряду причин. Назову самые распространенные:

· диеты (кето, веганство, вегетариантство, сыроедение, голодание),

· различного рода нарушения пищевого поведения (например, присутствие в рационе в основном простых углеводов и жиров (конфеты, сливочное масло с хлебом, супы, выпечка с чаем, фастфуд, субпродукты из мяса – сосиски, колбаса),

· отсутствие возможности полноценно питаться (болезнь, отсутствие аппетита, пожилой возраст, ритм жизни и другие причины),

· аллергии (например, на лактозу в молоке. В сывороточном протеине уровень лактозы заметно снижен, ну а в яичном или соевом её вовсе нет).

Как понять, получаете вы нужное количество белка или нет? В среднем человеку необходимо для поддержания жизнедеятельности организма «чистого» белка = 1,3-1,5 грамм белка на каждый килограмм массы тела. Для спортсмена дозировка увеличивается до 2-2,5 г/кг. Для профессиональных бодибилдеров нужно еще больше – до 3-4 гр/кг. В пересчете на потребляемые продукты человеку весом 60 кг, чтобы набрать в день 90-120 гр чистого белка, нужно съесть одну из этих порций (на выбор):

· яичный белок – 25-33 штук яиц,

· филе индейки – 365-490 грамм,

· творог 5% – 560-750 грамм,

· рыба – 470-630 грамм.

Мы намеренно приводим в качестве примера варианты «чистых» продуктов, а не производных от них типа котлет или колбасы, поскольку в них жиров и/или углеводов может быть в два раза больше, чем белков. Частая проблема людей с избыточным весом, которые не могут похудеть, кроется именно в переедании жиров на фоне недоедания белков. А белок нам нужен для поддержания мышечной массы, которая в свою очередь помогает нам полноценно жить:

· держать наше тело вертикально (осанка, подтянутый живот, ходьба),

· выполнять бытовые задачи (встать-сесть, взять сумки и донести их, поднять детей на руки, подняться без лифта на 4-5 этаж),

· двигаться координированно (гулять в парке, быстро отскочить в случае опасности или удачнее приземлиться в случае падения, пробежаться за улетающей панамкой и другое).

Всего этого мы себя лишаем, умаляя важность нашей мышечной массы и прямую ее зависимость от поступления белка и достаточных физических нагрузок.

Если стало понятно, что вы не добираете белок с обычной едой, что на физические нагрузки порой не хватает сил, а мышечный тонус уже не тот, стоит всерьез присмотреться к спортивным белковым добавкам – протеинам. А их для нас разработали уже несколько видов со множеством вкусов.

Важно понимать, что в протеиновых продуктах нет разделения на «мужские» и «женские», как нет молока или сыра, который подходит только мужчинам или только женщинам.
Протеины делятся на три основные группы: молочный (сывороточный и казеин), яичный, растительный. Их еще прекрасно миксуют, создавая универсальные смеси – многокомпонентные протеины. Отнесем их в отдельную группу, а в этой статье рассмотрим наиболее распространенные виды протеинов: сывороточный и многокомпонентный на примере продуктов известного российского бренда SportExpert.

МОЛОЧНЫЙ ПРОТЕИН:

При производстве сыра и творога остается побочный продукт в виде сыворотки. Раньше её просто сливали. Сейчас же все ценные и питательные вещества сыворотки идут на изготовление сывороточного протеина. А белки, которые остаются в твороге – на изготовление казеина. Главное отличие сывороточного протеина и казеина – в скорости усвоения:

1. Сывороточный протеин способствует росту мышечной ткани, то есть является хорошим анаболиком. Он очень быстро дает мощную поддержку нужными аминокислотами нашим мышцам, поэтому как правило его принимают за 30-40 минут до тренировки или через 30-40 минут после тренировки. Также есть еще один вариант приема: утром, сразу как проснулись, в качестве «скорой помощи» нашим мышцам против разрушительного действия кортизола (гормона стресса, разрушающего мышечную ткань), который активен с 6 до 10 утра. Время работы сывороточного протеина – 1-2 часа.

На рынке спортивного питания представлены три вида сывороточного протеина: концентрат, изолят и гидролизат.

Их отличие всего лишь в степени очистки. Самым популярным видом является изолят благодаря более мягкому вкусу, к тому же он содержит минимум жиров и лактозы. В сочетании с концентратом, как, например, в сывороточном протеине SportExpert мы получаем наиболее эффективную формулу и максимально разнообразный аминокислотный состав.
Содержание в одной порции (30 грамм): белки – 22-24 гр, жиры – 2-2,2 гр, углеводы – 2,1-2,3 гр, Ккал – 110-120.

МНОГОКОМПОНЕНТНЫЙ ПРОТЕИН

Состоит из нескольких видов протеина (чаще всего из трех), обычно дополнительно обогащается витаминами, минералами, питательными веществами. Основным преимуществом комплексных протеиновых смесей является продолжительность действия, так как входящие в состав белки имеют разную скорость усвоения и усиливают эффект друг друга. Таким образом, питание мышц аминокислотами начинается через 15-30 минут и продолжается до 6-8 часов после приема порции протеиновой добавки.

Наиболее частое сочетание протеинов в многокомпонентной добавке:

· сывороточный протеин (1-2 часа действия),

· яичный протеин (до 4 часов действия),

· казеин (до 8 часов действия).

Многокомпонентная протеиновая смесь от SportExpert – идеальный вариант для восстановления после тяжелых тренировок, соревнований. Она также поможет сохранить мышцы и снизить аппетит.

Содержание в 1 порции (30 грамм): не менее 21-24 гр белка в зависимости от составляющих.

В заключение хотим отметить, что спортивное питание – это лишь добавка к основной пище, а не её полноценная замена. Доля спортивного питания не должна превышать 30% от основного рациона и может быть лишь качественным дополнением для поддержания жизненного тонуса организма.

БАД. НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЛЕКАРСТВЕННЫМ СРЕДСТВОМ.

Актуализировано: 10.11.2022

белков

Белки являются одним из основных компонентов живой материи. Они состоят из длинные цепочки аминокислот, соединенные между собой пептидными связями и так называемые полипептиды. Существует около 20 аминокислот, и большинство атомов в них преобладают углерод, водород, кислород, азот и сера. Каждый аминокислота содержит конец карбоновой кислоты и конец аминогруппы. При рН 6-7 (т. рН тела 7,3) аминоконец протонируется, а карбоксильный конец остается анион; это называется цвиттерион. Некоторые аминокислоты не синтезируются организмом и должен поступать с пищей; это аргинин, гистидин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Простейшая аминокислота, глицин, показана ниже.

Пептидная связь возникает, когда карбоксильный конец одной аминокислоты соединяется с амино-конец другого. В результате получается огромная цепь, молекулярная масса которой колеблется от 5000 до 1000000. Карбонильная группа, азот и водороды вокруг пептидной связи, а также два атома углерода, к которым присоединяется амино а карбонильные группы связаны, лежат в плоскости.

Отрицательный заряд электронов делокализован вокруг всей пептидной связи, явление, называемое резонансом, и карбонильная, и углерод-азотная связи имеют характер двойной связи. Поскольку связь углерод-азот частично является двойной связью, не может быть свободное вращение вокруг него.
Порядок линейных связей между аминокислотами в белке называется его первичная структура. Однако сама молекула изгибается и принимает определенную конформация, называемая вторичной структурой. Такая общая конформация альфа-спираль, предложенная в 1951 году Линусом Полингом и Р. Кори, как показано на рисунке здесь. Эта цепь образует правый клубок, имеющий 3,7 аминокислоты на полный повернуть. Водородная связь существует между водородом, связанным с азотом, и карбонильная группа аминокислоты на четыре звена ниже по цепи, что дает жесткость и устойчивость конструкции. Несколько альфа-спиралей могут наматываются друг на друга, образуя нити, которые удерживаются вместе дисульфидные мостики, такие как белки, называемые альфа-кератинами.

Увеличенное изображение этого белка.

Белки также могут существовать в виде складчатых пластин или бета-кератинов. В них водород связь существует между соседними цепями, так как они лежат бок о бок. Другая конформация представляет собой коллаген или волокнистый белок; это тройная спираль полипептидов, каждая из которых является левой спиралью. Иллюстрацией субъединицы белка с пятью дисульфидными связями является показано выше. Увеличенное изображение этого белка.

Когда несколько полипептидных звеньев связаны друг с другом и с другими более простые молекулы, такие как сахара, неорганические остатки или коферменты, белок Говорят, что он имеет четвертичную структуру. Функция белка зависит как порядка аминокислот, так и «топографии» его поверхности; каждый фактор одинаково важен. Эта взаимозависимость основных единиц с общая форма иллюстрирует тему архитектоники нашего семинара, которая важность частей и целого как единой функции. Структура белка свиного инсулина показана выше. Увеличенное изображение этого белка.

Эллисон Смит ’99.

Возврат в Architectonic

25 мая 1996 г.

6.2: Определение белка — медицина LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 6794

Гавайский университет
Гавайский университет в Маноа

Цели обучения

Узнать о белках

Белок составляет примерно 20 процентов человеческого тела и присутствует в каждой отдельной клетке. Слово «белок» — греческое слово, означающее «крайне важное значение». Белки называют рабочими лошадками жизни, поскольку они обеспечивают структуру тела и выполняют широкий спектр функций. Вы можете стоять, ходить, бегать, кататься на коньках, плавать и многое другое благодаря своим богатым белком мышцам. Белок необходим для правильной работы иммунной системы, пищеварения, роста волос и ногтей, а также участвует во многих других функциях организма. На самом деле, по оценкам, в организме человека существует более ста тысяч различных белков. В этой главе вы узнаете о компонентах белка, о важных ролях, которые белок выполняет в организме, о том, как организм использует белок, о рисках и последствиях, связанных с избытком или недостатком белка, а также о том, где найти здоровые источники белка в организме. ваша диета.

Что такое белок?

Проще говоря, белки представляют собой макромолекулы, состоящие из аминокислот. Аминокислоты обычно называют строительными блоками белка. Белки имеют решающее значение для питания, обновления и продолжения жизни. Белки содержат элементы углерод, водород и кислород так же, как углеводы и липиды, но белки являются единственным макроэлементом, содержащим азот. В каждой аминокислоте элементы располагаются в определенной конформации вокруг углеродного центра. Каждая аминокислота состоит из центрального атома углерода, соединенного с боковой цепью, водорода, азотсодержащей аминогруппы и группы карбоновой кислоты — отсюда и название «аминокислота». Аминокислоты отличаются друг от друга тем, что специфическая боковая цепь связана с углеродным центром.

Рисунок\(\PageIndex{1}\): Структура аминокислот. Изображение Эллисон Калабрезе / CC BY 4.0.

Аминокислоты содержат четыре элемента. Расположение элементов вокруг углеродного центра одинаково для всех аминокислот. Отличается только боковая цепь (R).

Все дело в боковой цепи

Боковая цепь аминокислоты, иногда называемая группой «R», может быть простой, состоящей из одной водородной связи с углеродным центром, или сложной, состоящей из шестиуглеродного кольца, связанного с углеродный центр. Хотя каждая боковая цепь из двадцати аминокислот уникальна, среди них есть некоторое химическое сходство. Таким образом, их можно разделить на четыре различные группы. Это неполярные, полярные, кислотные и основные.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Различные группы аминокислот. Аминокислоты делятся на четыре группы. Это неполярные, полярные, кислотные и основные.

Незаменимые и незаменимые аминокислоты

Аминокислоты далее классифицируются на основе пищевых аспектов. Вспомните, что существует двадцать различных аминокислот, и все они нужны нам для производства множества различных белков, содержащихся в организме. Одиннадцать из них называются заменимыми аминокислотами, потому что организм может их синтезировать. Однако девять аминокислот называются незаменимыми, потому что мы не можем синтезировать их вообще или в достаточных количествах. Они должны быть получены из рациона. Иногда в младенчестве, в период роста и в болезненных состояниях организм не может синтезировать достаточное количество некоторых заменимых аминокислот, и с пищей их требуется больше. Эти типы аминокислот называются условно незаменимыми аминокислотами. Пищевая ценность белка зависит от того, какие аминокислоты он содержит и в каких количествах.

Таблица \(\PageIndex{1}\): Заменимые и незаменимые аминокислоты.

Основной	Необязательно
Гистидин	Аланин
Изолейцин	Аргинин*
Лейцин	Аспарагин
Лизин	Кислота аспарагиновая
Метионин	Цистеин*
Фенилаланин	Глутаминовая кислота
Треонин	Глютамин*
Триптофан	Глицин*
Валин	Пролин*
	Серия
	Тирозин*

*Условно незаменимые

Множество различных типов белков

Как уже говорилось, в организме человека насчитывается более ста тысяч различных белков. Различные белки производятся потому, что существует двадцать типов встречающихся в природе аминокислот, которые объединяются в уникальные последовательности для образования полипептидов. Затем эти полипептидные цепи складываются в трехмерную форму, образуя белок (см. рисунок \(\PageIndex{3}\)). Кроме того, белки бывают разных размеров. Гормон инсулин, регулирующий уровень глюкозы в крови, состоит всего из пятидесяти одной аминокислоты; тогда как коллаген, белок, который действует как клей между клетками, состоит из более чем тысячи аминокислот. Титин является самым крупным известным белком. Он отвечает за эластичность мышц и состоит из более чем двадцати пяти тысяч аминокислот! Обильные вариации белков обусловлены бесконечным числом аминокислотных последовательностей, которые могут быть образованы. Чтобы сравнить, сколько различных белков может быть создано всего из двадцати аминокислот, подумайте о музыке. Вся музыка, которая существует в мире, была получена из основного набора из семи нот C, D, E, F, G, A, B и их вариаций. В результате существует огромное количество музыки и песен, состоящих из определенных последовательностей этих основных музыкальных нот. Точно так же двадцать аминокислот могут быть связаны друг с другом в необычайном количестве последовательностей, гораздо больше, чем возможно для семи музыкальных нот для создания песен. В результате могут быть созданы огромные вариации и потенциальные аминокислотные последовательности. Например, если аминокислотная последовательность белка состоит из 104 аминокислот, возможные комбинации аминокислотных последовательностей равны 20104, то есть 2, за которыми следуют 135 нулей!

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Образование полипептидов. Изображение Эллисон Калабрезе / CC BY 4.0.

Построение белков с помощью аминокислот

Построение белка состоит из сложной последовательности химических реакций, которые можно свести к трем основным этапам: транскрипция, трансляция и сворачивание белка. Первым шагом в конструировании белка является транскрипция (копирование) генетической информации из двухцепочечной дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) в одноцепочечную информационную макромолекулу рибонуклеиновой кислоты (РНК). РНК химически похожа на ДНК, но имеет два отличия; во-первых, в его основе используется сахарная рибоза, а не дезоксирибоза; и во-вторых, он содержит нуклеотидное основание урацил, а не тимидин. РНК, которая транскрибируется с данного фрагмента ДНК, содержит ту же информацию, что и эта ДНК, но теперь она находится в форме, которую может прочитать производитель клеточного белка, известный как рибосома. Затем РНК инструктирует клетки собрать все необходимые аминокислоты и добавить их в растущую белковую цепь в строго определенном порядке. Этот процесс называется переводом. Расшифровка генетической информации для синтеза белка является центральной основой современной биологии.

Рисунок\(\PageIndex{4}\): Шаги по созданию белка.

Создание белка включает три этапа: транскрипцию, трансляцию и укладку. Во время трансляции каждая аминокислота соединяется со следующей аминокислотой специальной химической связью, называемой пептидной связью. Пептидная связь образуется между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой, высвобождая молекулу воды. Третий шаг в производстве белка включает в себя складывание его в правильную форму. Конкретные аминокислотные последовательности содержат всю информацию, необходимую для самопроизвольного складывания в определенную форму. Изменение аминокислотной последовательности вызовет изменение формы белка. Каждый белок в организме человека отличается своей аминокислотной последовательностью и, следовательно, своей формой. Вновь синтезированный белок структурирован для выполнения определенной функции в клетке. Белок, полученный с неправильно расположенной аминокислотой, может не функционировать должным образом, что иногда может вызвать заболевание.

Организация белка

Структура белка позволяет ему выполнять множество функций. Белки похожи на углеводы и липиды в том, что они представляют собой полимеры простых повторяющихся звеньев; однако белки имеют гораздо более сложную структуру. В отличие от углеводов, которые имеют одинаковые повторяющиеся звенья, белки состоят из различных аминокислот. Кроме того, белок организован на четырех различных структурных уровнях.

Первичный: Первый уровень представляет собой одномерную последовательность аминокислот, которые удерживаются вместе пептидными связями. Углеводы и липиды также представляют собой одномерные последовательности соответствующих им мономеров, которые могут быть разветвленными, спиральными, волокнистыми или глобулярными, но их конформация гораздо более случайна и не организована последовательностью их мономеров.

Вторичный: Второй уровень структуры белка зависит от химических взаимодействий между аминокислотами, которые заставляют белок сворачиваться в определенную форму, такую как спираль (как спиральная пружина) или лист.

Третичный: Третий уровень структуры белка является трехмерным. Поскольку различные боковые цепи аминокислот химически взаимодействуют, они либо отталкиваются, либо притягиваются друг к другу, в результате чего образуется складчатая структура. Таким образом, определенная последовательность аминокислот в белке направляет белок к свертыванию в определенную, организованную форму.

Четвертичный: Четвертый уровень структуры достигается, когда белковые фрагменты, называемые пептидами, объединяются в один более крупный функциональный белок. Белок гемоглобин является примером белка с четвертичной структурой. Он состоит из четырех пептидов, которые соединяются вместе, образуя функциональный переносчик кислорода.

Структура белка также влияет на его пищевую ценность. Крупные волокнистые белковые структуры перевариваются труднее, чем более мелкие белки, а некоторые, такие как кератин, не перевариваются. Поскольку переваривание некоторых волокнистых белков неполное, не все аминокислоты усваиваются и доступны для использования организмом, что снижает их питательную ценность.

Рисунок OpenStax / CC BY 4.0.

Авторы и ссылки

Гавайский университет в Маноа Программа пищевых наук и питания человека: Эллисон Калабрезе, Шерил Гибби, Билли Мейнке, Мари Кайноа Фиалковски Ревилла и Алан Титченал

Эта страница под названием 6.