Anyagcsere táplálék - fehérjék (fehérjék)

Általános információk a fehérjékről

A fehérjék, más néven fehérjék, aminosavakból álló makromolekulák.
Megadják a sejtek szerkezetét, szállítási reakciótermékeiket és pumpáló ionjaikat.
A „fehérje” szó a görögből származik (= proteios), és valami olyasmit jelent, mint a prioritás (protos = még fontosabb). Gerardus Johannes Mulder először ezt a kifejezést használta egy kiadványban, 1839-ben.
Az élőlény összes fehérjét (szövetet, sejtet, sejtrészeget is) együtt nevezzük proteomnak.

táplálék

Protein szintézis

A fehérjék térszerkezete

A fehérje szerkezete négy típusra osztható:

    Elsődleges szerkezet
    A polipeptidláncban lévő aminosavak szekvenciáját elsődleges szerkezetnek nevezzük. (A1, A2, A3 ...). A szerkezet tehát csak az aminosav-szekvenciát írja le, a térbeli szerkezetet nem.

Másodlagos szerkezet
A másodlagos struktúrában megkülönböztetünk α-spirált és β-lapot. Ezek jelzik az aminosav térbeli elrendezésének gyakran előforduló motívumait, és a peptidkötések közötti hidrogénkötésekből származnak.

Harmadlagos szerkezet
A harmadlagos szerkezet a polipeptidlánc térbeli elrendezése a másodlagos szerkezet felett.
A kötőerők a diszulfidhidak (kovalens kötések) és a nem kovalens kötések (hidrogénkötések). Van der Waals erők is előfordulnak, amelyek miatt a fehérje tovább hajt.

  • Kvaterner szerkezet
    Számos tercier struktúra együtt alkot egy fehérje komplexet, amely akár több polipeptidláncból, akár több fehérje kombinációjából származhat.
    Egy ilyen komplex alegységeit protomereknek nevezzük, és a legtöbbjük csak a komplexben működik.
    Ezenfelül a fehérjék két fő csoportját különböztetjük meg
    A gömb alakú fehérjék gömb vagy körte alakúak, és általában könnyen oldódnak vízben vagy sóoldatokban.
    A fibrilláris fehérjék szálszerű vagy rostos szerkezetűek és általában oldhatatlanok, mivel a hordozó és szerkezeti anyagok részét képezik. (Keratinok például a hajban)


    • A fehérjék funkciói a szervezetben:

    • Védelem, védekezés a mikroorganizmusokkal szemben
    • A test felépítése, mozgása
      - A kollagének a bőr, a kötőszövet és a csontok szerkezeti fehérjéi
      - Strukturális fehérjék -> a szövet vagy az egész test felépítése
    • Izmok -> a miozinok és az aktinok, amelyek lehetővé teszik az izmok összehúzódását, megváltoztatják alakjukat
    • Keratin szerkezetek -> haj/gyapjú, körmök/karmok, csőr
    • Anyagcsere
      - Enzimek -> lehetővé teszik és szabályozzák a (bio) kémiai reakciókat
      - Az ionkoncentráció szabályozása
      - Szállításfehérjék -> hemoglobin, transzferrin transzportja
      - A membránreceptorok lehetővé teszik a konformációs változásokat
      - A hormonoknál kisebb fehérjék kontrollálják a test folyamatait
      - Véralvadási faktorok -> megakadályozzák a vérveszteséget sérülések esetén
      - Tartalék anyag
    • A fehérjék mint energiaforrások éhes állapotban


    A mutációk megváltoztatják a fehérje szerkezetét:

    • A fehérje funkció elvesztése -> jelentős betegségek
    • Az enzimaktivitás növekedése
    • A funkció megmarad -> néma mutáció
    • előnyös, funkcionális változás

    A fehérjék denaturációja

    A fehérje szerkezete nyomás, extrém hőmérséklet és fizikai hatások hatására megváltozhat, így az aminosavak sorrendje megfordul.
    Ez a folyamat, a denaturáció, nem fordítható meg, vagyis az eredeti háromdimenziós szerkezet nem állítható vissza.
    Például a szilárd tojásfehérje főzés után nem csepeghet újra.
    Az emberek főzéssel denaturálják ételeiket, hogy megkönnyítsék az emésztést. Láz esetén egyes fehérjék (enzimek) már denaturálódnak és emiatt elveszítik létfontosságú funkcióikat.
    A reaktív oxigénfajok (oxigéngyökök) általi fehérjeoxidáció a fehérjék működésének elvesztéséhez és a degenerált fehérjék felhalmozódásához is vezethet a sejtben.

    A fehérjék gazdasági jelentősége

    Körülbelül 55 000 tonna fehérjét használnak fel Németországban évente. Ezek többnyire állati eredetűek. A növényi fehérjék nagy részét az állati takarmányiparban használják.
    Az állati fehérjékkel kapcsolatban meg kell említeni a szarvasmarha- és sertéscsontokból nyert zselatint, amelynek termelése körülbelül 32 000 tonna évente. Körülbelül felét a vegyiparban és a gyógyszeriparban használják.
    A zselatin mellett a kazein is fontos fehérjeforrás, különösen a vegyipar számára, mivel a tejfehérjéből nyert fehérjét elsősorban fényes papírok bevonataként használják.
    További 6000–7000 t fehérje élesztőből készült termék, amelyet elsősorban gyógyszeriparban használnak.

    Fehérjetartalmú ételek:

    • hús
    • hal
    • Tojás
    • Tejtermékek (sajt és kvark)
    • diófélék
    • Hüvelyesek (szója: 41,5%)

    Mi történik, ha hiányzik a fehérje?

    Mivel a fehérjéknek sok feladata van az emberi testben, beleértve a testsejtek fenntartását, valamint a sebek és betegségek gyógyítását, a fehérjehiány negatív hatással van az egészségre. Egy felnőttnek 0,8 gramm fehérjét kell fogyasztania testtömeg-kilogrammonként. A gyermekeknél és a terhes nőknél megnő az igény, de a fizikai aktivitás nem növeli. Az esszenciális aminosavakat táplálékkal kell előállítani. (Izoleucin, leucin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, tirptofán, valin)

    A hiány a következő tüneteket okozhatja:

    • legrosszabb esetben: fehérjehiányos betegség (Kwashiokor)
    • Gyomor éhség (vízvisszatartás)
    • Izomgyengeség
    • Megakadt növekedés
    • Kövér máj
    • Hajhullás
    • a tartós fehérjehiány halálhoz vezethet