البروتينات

البروتينات هي مواد طبيعية جزيئية كبيرة تتكون من سلسلة من الأحماض الأمينية مرتبطة برابطة ببتيدية. أهم دور لهذه المركبات هو تنظيم التفاعلات الكيميائية في الجسم (الدور الأنزيمي). بالإضافة إلى ذلك ، يؤدون وظائف الحماية والهرمونية والهيكلية والتغذوية والطاقة.

حسب التركيب ، تنقسم البروتينات إلى بسيطة (بروتينات) ومعقدة (بروتينات). تختلف كمية بقايا الأحماض الأمينية في الجزيئات: الميوغلوبين 140 ، والأنسولين 51 ، وهو ما يفسر الوزن الجزيئي العالي للمركب (السيد) ، والذي يتراوح من 10 إلى 000 دالتون.

تمثل البروتينات 17٪ من إجمالي وزن الإنسان: 10٪ جلد ، 20٪ غضاريف وعظام و 50٪ عضلات. على الرغم من حقيقة أن دور البروتينات والبروتينات لم يتم دراسته بدقة اليوم ، فإن عمل الجهاز العصبي ، والقدرة على النمو ، وإعادة إنتاج الجسم ، فإن تدفق عمليات التمثيل الغذائي على المستوى الخلوي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بنشاط الأمينية. الأحماض.

تاريخ الاكتشاف

نشأت عملية دراسة البروتينات في القرن الثامن عشر ، عندما قامت مجموعة من العلماء بقيادة الكيميائي الفرنسي أنطوان فرانسوا دي فوركروا بالتحقيق في الألبومين والفيبرين والغلوتين. نتيجة لهذه الدراسات ، تم تلخيص البروتينات وعزلها في فئة منفصلة.

في عام 1836 ، ولأول مرة ، اقترح مولدر نموذجًا جديدًا للتركيب الكيميائي للبروتينات بناءً على نظرية الجذور. ظلت مقبولة بشكل عام حتى خمسينيات القرن التاسع عشر. الاسم الحديث للبروتين - البروتين - المركب الذي تم تلقيه في عام 1850. وبحلول نهاية القرن التاسع عشر ، قام العالم الألماني أ. كوسيل باكتشاف مثير: توصل إلى استنتاج مفاده أن الأحماض الأمينية هي العناصر الهيكلية الرئيسية لـ "مكونات المبنى". تم إثبات هذه النظرية تجريبياً في بداية القرن التاسع عشر بواسطة الكيميائي الألماني إميل فيشر.

في عام 1926 ، اكتشف العالم الأمريكي ، جيمس سومنر ، أثناء بحثه ، أن إنزيم اليورياز المنتج في الجسم ينتمي إلى البروتينات. حقق هذا الاكتشاف طفرة في عالم العلوم وأدى إلى إدراك أهمية البروتينات لحياة الإنسان. في عام 1949 ، اشتق عالم الكيمياء الحيوية الإنجليزي فريد سانجر تجريبيًا تسلسل الأحماض الأمينية لهرمون الأنسولين ، مما أكد صحة التفكير في أن البروتينات عبارة عن بوليمرات خطية من الأحماض الأمينية.

في الستينيات ، ولأول مرة على أساس حيود الأشعة السينية ، تم الحصول على الهياكل المكانية للبروتينات على المستوى الذري. تستمر دراسة هذا المركب العضوي عالي الجزيئية حتى يومنا هذا.

هيكل البروتين

الوحدات الهيكلية الرئيسية للبروتينات هي الأحماض الأمينية ، وتتكون من مجموعات أمينية (NH2) وبقايا الكربوكسيل (COOH). في بعض الحالات ، ترتبط جذور النيتريك والهيدروجين بأيونات الكربون ، والتي يحدد عددها وموقعها الخصائص المحددة للمواد الببتيدية. في الوقت نفسه ، يتم التأكيد على موضع الكربون بالنسبة للمجموعة الأمينية في الاسم ببادئة خاصة: alpha و beta و gamma.

بالنسبة للبروتينات ، تعمل الأحماض الأمينية ألفا كوحدات هيكلية ، لأنها فقط ، عند إطالة سلسلة البولي ببتيد ، تعطي شظايا البروتين مزيدًا من الثبات والقوة. توجد مركبات من هذا النوع في الطبيعة على شكل شكلين: L و D (باستثناء الجلايسين). عناصر النوع الأول هي جزء من بروتينات الكائنات الحية التي تنتجها الحيوانات والنباتات ، والنوع الثاني جزء من هياكل الببتيدات التي تكونت عن طريق تخليق غير ريبوزومي في الفطريات والبكتيريا.

ترتبط اللبنات الأساسية للبروتينات ببعضها البعض عن طريق رابطة عديد الببتيد ، والتي تتكون من خلال ربط حمض أميني واحد بكربوكسيل حمض أميني آخر. عادةً ما تسمى الهياكل القصيرة الببتيدات أو الببتيدات قليلة الببتيدات (الوزن الجزيئي 3-400 دالتون) ، وتسمى الهياكل الطويلة ، التي تتكون من أكثر من 10 أحماض أمينية ، عديد الببتيدات. في أغلب الأحيان ، تحتوي سلاسل البروتين على 000 - 50 من بقايا الأحماض الأمينية ، وأحيانًا 100 - 400. تشكل البروتينات هياكل مكانية محددة بسبب التفاعلات داخل الجزيئات. يطلق عليهم تركيبات البروتين.

هناك أربعة مستويات من البروتين:

1. الأساسي هو تسلسل خطي لبقايا الأحماض الأمينية المرتبطة ببعضها بواسطة رابطة قوية متعددة الببتيد.
2. ثانوي - التنظيم المنظم لشظايا البروتين في الفضاء في شكل حلزوني أو مطوي.
3. التعليم العالي - طريقة لوضع مكاني لسلسلة بولي ببتيد حلزونية ، عن طريق طي الهيكل الثانوي في كرة.
4. رباعي - بروتين جماعي (أوليغومر) ، يتكون من تفاعل عدة سلاسل متعددة الببتيد في بنية ثلاثية.

ينقسم شكل بنية البروتين إلى 3 مجموعات:

• ليفي.
• كروي؛
• غشاء.

النوع الأول من البروتينات هو جزيئات شبيهة بالخيوط متشابكة والتي تشكل أليافًا طويلة الأمد أو هياكل ذات طبقات. بالنظر إلى أن البروتينات الليفية تتميز بقوة ميكانيكية عالية ، فإنها تؤدي وظائف وقائية وهيكلية في الجسم. الممثلين النموذجيين لهذه البروتينات هم كيراتين الشعر وكولاجين الأنسجة.

تتكون البروتينات الكروية من واحد أو أكثر من سلاسل عديد الببتيد مطوية في هيكل بيضاوي مضغوط. وتشمل هذه الإنزيمات ومكونات نقل الدم وبروتينات الأنسجة.

مركبات الغشاء عبارة عن هياكل متعددة الببتيد مدمجة في غلاف عضيات الخلية. تؤدي هذه المركبات وظيفة المستقبلات ، وتمرير الجزيئات الضرورية والإشارات المحددة عبر السطح.

حتى الآن ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من البروتينات ، يتم تحديدها من خلال عدد بقايا الأحماض الأمينية المتضمنة فيها ، والبنية المكانية وتسلسل موقعها.

ومع ذلك ، من أجل الأداء الطبيعي للجسم ، هناك حاجة فقط إلى 20 من الأحماض الأمينية ألفا من السلسلة L ، 8 منها لا يتم تصنيعها بواسطة جسم الإنسان.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

يحدد التركيب المكاني وتكوين الأحماض الأمينية لكل بروتين خصائصه الفيزيائية والكيميائية المميزة.

البروتينات هي مواد صلبة تشكل محاليل غروانية عند التفاعل مع الماء. في المستحلبات المائية ، توجد البروتينات في شكل جسيمات مشحونة ، لأن التركيب يشمل مجموعات قطبية وأيونية (–NH2، –SH، –COOH، –OH). تعتمد شحنة جزيء البروتين على نسبة الكربوكسيل (–COOH) وبقايا الأمين (NH) ودرجة الحموضة في الوسط. ومن المثير للاهتمام ، أن بنية البروتينات من أصل حيواني تحتوي على المزيد من الأحماض الأمينية ثنائية الكربوكسيل (الجلوتاميك والأسبارتيك) ، والتي تحدد إمكاناتها السلبية في المحاليل المائية.

تحتوي بعض المواد على كمية كبيرة من أحماض ديامينو (هيستيدين ، ليسين ، أرجينين) ، ونتيجة لذلك تتصرف في السوائل ككاتيونات بروتينية. في المحاليل المائية ، يكون المركب مستقرًا بسبب التنافر المتبادل للجسيمات ذات الشحنات المتشابهة. ومع ذلك ، فإن التغيير في الرقم الهيدروجيني للوسط يستلزم تعديلًا كميًا للمجموعات المتأينة في البروتين.

في البيئة الحمضية ، يتم قمع تحلل مجموعات الكربوكسيل ، مما يؤدي إلى انخفاض في الإمكانات السلبية لجزيء البروتين. في القلويات ، على العكس من ذلك ، يتباطأ تأين بقايا الأمين ، ونتيجة لذلك تنخفض الشحنة الإيجابية للبروتين.

عند درجة حموضة معينة ، ما يسمى بالنقطة الكهروضوئية ، يكون التفكك القلوي مكافئًا للحمضية ، ونتيجة لذلك تتجمع جزيئات البروتين وترسب. بالنسبة لمعظم الببتيدات ، تكون هذه القيمة في بيئة حمضية قليلاً. ومع ذلك ، هناك هياكل لها غلبة حادة للخصائص القلوية. هذا يعني أن الجزء الأكبر من البروتينات يطوى في بيئة حمضية ، وجزء صغير في بيئة قلوية.

عند النقطة الكهروضوئية ، تكون البروتينات غير مستقرة في المحلول ، ونتيجة لذلك ، تتخثر بسهولة عند تسخينها. عند إضافة حمض أو قلوي إلى البروتين المترسب ، يتم إعادة شحن الجزيئات ، وبعد ذلك يذوب المركب مرة أخرى. ومع ذلك ، تحتفظ البروتينات بخصائصها المميزة فقط عند بعض معايير الأس الهيدروجيني للوسط. إذا تم تدمير الروابط التي تحمل التركيب المكاني للبروتين بطريقة أو بأخرى ، فإن التشوه المنظم للمادة يكون مشوهًا ، ونتيجة لذلك يتخذ الجزيء شكل ملف فوضوي عشوائي. هذه الظاهرة تسمى تمسخ.

يؤدي التغيير في خواص البروتين إلى تأثير العوامل الكيميائية والفيزيائية: ارتفاع درجة الحرارة ، والإشعاع فوق البنفسجي ، والاهتزاز القوي ، والدمج مع مرسبات البروتين. نتيجة للتمسخ ، يفقد المكون نشاطه البيولوجي ، ولا يتم إرجاع الخصائص المفقودة.

تعطي البروتينات اللون في سياق تفاعلات التحلل المائي. عندما يتم دمج محلول الببتيد مع كبريتات النحاس والقلويات ، يظهر لون أرجواني (تفاعل بيوريت) ، عندما يتم تسخين البروتينات في حمض النيتريك - صبغة صفراء (تفاعل البروتين xantoprotein) ، عند التفاعل مع محلول نترات الزئبق - لون التوت (ميلون تفاعل). تستخدم هذه الدراسات للكشف عن تراكيب البروتين بأنواعها المختلفة.

أنواع البروتينات التي يمكن تخليقها في الجسم

لا يمكن التقليل من قيمة الأحماض الأمينية لجسم الإنسان. يؤدون دور الناقلات العصبية ، فهي ضرورية لأداء الدماغ بشكل صحيح ، وتزويد العضلات بالطاقة ، والتحكم في كفاية أداء وظائفها بالفيتامينات والمعادن.

الأهمية الرئيسية للربط هي ضمان التطور الطبيعي لعمل الجسم. تنتج الأحماض الأمينية الإنزيمات والهرمونات والهيموجلوبين والأجسام المضادة. يتم تركيب البروتينات في الكائنات الحية باستمرار.

ومع ذلك ، يتم تعليق هذه العملية إذا كانت الخلايا تفتقر إلى حمض أميني أساسي واحد على الأقل. يؤدي انتهاك تكوين البروتينات إلى اضطرابات الجهاز الهضمي ، وتباطؤ النمو ، وعدم الاستقرار النفسي والعاطفي.

يتم تصنيع معظم الأحماض الأمينية في جسم الإنسان في الكبد. ومع ذلك ، هناك مثل هذه المركبات التي يجب بالضرورة أن تأتي مع الطعام يوميًا.

ويرجع ذلك إلى توزيع الأحماض الأمينية في الفئات التالية:

• لا يمكن الاستغناء عنه؛
• شبه قابل للاستبدال
• قابل للاستبدال.

كل مجموعة من المواد لها وظائف محددة. النظر فيها بالتفصيل.

الأحماض الأمينية الأساسية

لا يستطيع الإنسان إنتاج مركبات عضوية من هذه المجموعة بمفرده ، لكنها ضرورية للحفاظ على حياته.

لذلك ، اكتسبت هذه الأحماض الأمينية اسم "أساسي" ويجب تزويدها بانتظام من الخارج بالطعام. إن تخليق البروتين بدون مواد البناء هذه مستحيل. نتيجة لذلك ، يؤدي عدم وجود مركب واحد على الأقل إلى اضطرابات التمثيل الغذائي ، وانخفاض كتلة العضلات ، ووزن الجسم ، وتوقف إنتاج البروتين.

أهم الأحماض الأمينية لجسم الإنسان وخاصة للرياضيين وأهميتها.

1. فالين. وهو مكون هيكلي لبروتين متفرّع السلسلة (BCAA) ، وهو مصدر للطاقة ، ويشارك في التفاعلات الأيضية للنيتروجين ، ويعيد الأنسجة التالفة ، وينظم نسبة السكر في الدم. فالين ضروري لتدفق التمثيل الغذائي للعضلات ، والنشاط العقلي الطبيعي. يستخدم في الممارسة الطبية بالاشتراك مع ليسين ، إيزولوسين لعلاج الدماغ والكبد والمصابين نتيجة لتسمم الجسم بالمخدرات أو الكحول أو المخدرات.
2. لوسين وآيسولوسين. خفض مستويات الجلوكوز في الدم ، وحماية الأنسجة العضلية ، وحرق الدهون ، وتعمل كمحفزات لتخليق هرمون النمو ، واستعادة الجلد والعظام. يشارك Leucine ، مثل الفالين ، في عمليات إمداد الطاقة ، وهو أمر مهم بشكل خاص للحفاظ على قدرة الجسم على التحمل أثناء التدريبات الشاقة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى إيزولوسين لتخليق الهيموجلوبين.
3. ثريونين. يمنع التنكس الدهني للكبد ، ويشارك في التمثيل الغذائي للبروتين والدهون ، وتخليق الكولاجين ، والإيلاستين ، وإنشاء أنسجة العظام (المينا). تعمل الأحماض الأمينية على زيادة المناعة ، وقابلية الجسم للإصابة بأمراض ARVI. تم العثور على ثريونين في عضلات الهيكل العظمي والجهاز العصبي المركزي والقلب ، مما يدعم عملهم.
4. ميثيونين. يحسن الهضم ، ويشارك في معالجة الدهون ، ويحمي الجسم من الآثار الضارة للإشعاع ، ويقلل من مظاهر التسمم أثناء الحمل ، ويستخدم في علاج التهاب المفاصل الروماتويدي. يشارك الحمض الأميني في إنتاج التوراين والسيستين والجلوتاثيون ، الذي يعمل على تحييد وإزالة المواد السامة من الجسم. يساعد الميثيونين في تقليل مستويات الهيستامين في الخلايا لدى الأشخاص المصابين بالحساسية.
5. تريبتوفان. يحفز إفراز هرمون النمو ، ويحسن النوم ، ويقلل من الآثار الضارة للنيكوتين ، ويستقر المزاج ، ويستخدم لتخليق السيروتونين. التربتوفان في جسم الإنسان قادر على التحول إلى النياسين.
6. ليسين. يشارك في إنتاج الألبومين والإنزيمات والهرمونات والأجسام المضادة وإصلاح الأنسجة وتكوين الكولاجين. هذا الحمض الأميني هو جزء من جميع البروتينات وهو ضروري لتقليل مستوى الدهون الثلاثية في مصل الدم ، وتكوين العظام الطبيعي ، والامتصاص الكامل للكالسيوم ، وزيادة سماكة بنية الشعر. ليسين له تأثير مضاد للفيروسات ، يمنع تطور التهابات الجهاز التنفسي الحادة والهربس. يزيد من قوة العضلات ، ويدعم التمثيل الغذائي للنيتروجين ، ويحسن الذاكرة على المدى القصير ، والانتصاب ، والرغبة الجنسية. بفضل خصائصه الإيجابية ، يساعد حمض 2,6،XNUMX-ديامينوهكسانويك في الحفاظ على صحة القلب ، ويمنع تطور تصلب الشرايين وهشاشة العظام والهربس التناسلي. يمنع اللايسين بالاشتراك مع فيتامين ج والبرولين تكوين البروتينات الدهنية التي تسبب انسداد الشرايين وتؤدي إلى أمراض القلب والأوعية الدموية.
7. فينيل ألانين. يحد من الشهية ويقلل الألم ويحسن المزاج والذاكرة. في جسم الإنسان ، يمكن للفينيل ألانين أن يتحول إلى الحمض الأميني التيروزين ، وهو أمر حيوي لتخليق النواقل العصبية (الدوبامين والنورادرينالين). نظرًا لقدرة المركب على عبور الحاجز الدموي الدماغي ، غالبًا ما يستخدم لعلاج الأمراض العصبية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام الأحماض الأمينية لمكافحة البؤر البيضاء لنزع التصبغ على الجلد (البهاق) والفصام ومرض باركنسون.

يؤدي نقص الأحماض الأمينية الأساسية في جسم الإنسان إلى:

• تأخر النمو؛
• انتهاك التخليق الحيوي للسيستين والبروتينات والكلى والغدة الدرقية والجهاز العصبي.
• مرض عقلي؛
• فقدان الوزن؛
• بيلة الفينيل كيتون.
• انخفاض المناعة ومستويات الهيموجلوبين في الدم.
• اضطراب التنسيق.

عند ممارسة الرياضة ، يؤدي نقص الوحدات الهيكلية المذكورة أعلاه إلى تقليل الأداء الرياضي ، مما يزيد من خطر الإصابة.

المصادر الغذائية للأحماض الأمينية الأساسية

يعتمد الجدول على البيانات المأخوذة من المكتبة الزراعية بالولايات المتحدة - قاعدة بيانات المغذيات الوطنية بالولايات المتحدة الأمريكية.

شبه قابل للاستبدال

لا يمكن أن ينتج الجسم المركبات التي تنتمي إلى هذه الفئة إلا إذا تم تزويدها جزئيًا بالطعام. تؤدي كل مجموعة متنوعة من الأحماض شبه الأساسية وظائف محددة لا يمكن استبدالها.

ضع في اعتبارك أنواعها.

1. أرجينين. وهو من أهم الأحماض الأمينية في جسم الإنسان. إنه يسرع التئام الأنسجة التالفة ويخفض مستويات الكوليسترول وهو ضروري للحفاظ على صحة الجلد والعضلات والمفاصل والكبد. يزيد الأرجينين من تكوين الخلايا الليمفاوية التائية ، التي تقوي جهاز المناعة ، وتعمل كحاجز يمنع دخول مسببات الأمراض. بالإضافة إلى ذلك ، يعزز الحمض الأميني إزالة السموم من الكبد ، ويخفض ضغط الدم ، ويبطئ نمو الأورام ، ويقاوم تكوين جلطات الدم ، ويزيد من الفاعلية ويعزز الأوعية الدموية. يشارك في عملية التمثيل الغذائي للنيتروجين وتكوين الكرياتين ويشار إليه للأشخاص الذين يرغبون في إنقاص الوزن واكتساب كتلة العضلات. يوجد الأرجينين في السائل المنوي والنسيج الضام للجلد والهيموجلوبين. يشكل نقص المركب في جسم الإنسان خطورة على الإصابة بمرض السكري ، والعقم عند الرجال ، وتأخر البلوغ ، وارتفاع ضغط الدم ، ونقص المناعة. المصادر الطبيعية للأرجينين: الشوكولاتة ، جوز الهند ، الجيلاتين ، اللحوم ، منتجات الألبان ، الجوز ، القمح ، الشوفان ، الفول السوداني ، الصويا.
2. الهيستيدين. يدخل في جميع أنسجة جسم الإنسان الإنزيمات. يشارك في تبادل المعلومات بين الجهاز العصبي المركزي والإدارات الطرفية. الهيستيدين ضروري للهضم الطبيعي ، لأن تكوين عصير المعدة ممكن فقط بمشاركته. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المادة تمنع حدوث تفاعلات الحساسية والمناعة الذاتية. يؤدي نقص أحد المكونات إلى فقدان السمع ، ويزيد من خطر الإصابة بالتهاب المفاصل الروماتويدي. تم العثور على الهيستيدين في الحبوب (الأرز والقمح) ومنتجات الألبان واللحوم.
3. تيروزين. يعزز تكوين الناقلات العصبية ، ويقلل من آلام فترة ما قبل الحيض ، ويساهم في الأداء الطبيعي للكائن الحي ، ويعمل كمضاد طبيعي للاكتئاب. يقلل الأحماض الأمينية من الاعتماد على العقاقير المخدرة والكافيين ، ويساعد على التحكم في الشهية ويعمل كمكون أولي لإنتاج الدوبامين ، هرمون الغدة الدرقية ، الإبينفرين. في تركيب البروتين ، يستبدل التيروزين جزئيًا فينيل ألانين. بالإضافة إلى ذلك ، فهو ضروري لتخليق هرمونات الغدة الدرقية. يؤدي نقص الأحماض الأمينية إلى إبطاء عمليات التمثيل الغذائي ، وخفض ضغط الدم ، وزيادة التعب. يوجد التيروزين في بذور اليقطين واللوز ودقيق الشوفان والفول السوداني والأسماك والأفوكادو وفول الصويا.
4. سيستين. يوجد في بيتا كيراتين - البروتين الهيكلي الرئيسي للشعر وألواح الأظافر والجلد. يتم امتصاص الحمض الأميني على شكل N-acetyl cysteine ​​ويستخدم في علاج سعال المدخن والصدمة الإنتانية والسرطان والتهاب الشعب الهوائية. يحافظ السيستين على البنية الثلاثية للببتيدات والبروتينات ويعمل أيضًا كمضاد قوي للأكسدة. يربط الجذور الحرة المدمرة والمعادن السامة ويحمي الخلايا من الأشعة السينية والتعرض للإشعاع. الحمض الأميني جزء من السوماتوستاتين والأنسولين والغلوبولين المناعي. يمكن الحصول على السيستين من الأطعمة التالية: البروكلي والبصل ومنتجات اللحوم والبيض والثوم والفلفل الأحمر.

السمة المميزة للأحماض الأمينية شبه الأساسية هي إمكانية استخدامها من قبل الجسم لتكوين بروتينات بدلاً من ميثيونين ، فينيل ألانين.

حزام قابل للتبادل

يمكن أن ينتج جسم الإنسان مركبات عضوية من هذه الفئة بشكل مستقل ، بحيث تغطي الحد الأدنى من احتياجات الأعضاء والأنظمة الداخلية. يتم تصنيع الأحماض الأمينية القابلة للاستبدال من المنتجات الأيضية والنيتروجين الممتص. لتجديد القاعدة اليومية ، يجب أن تكون يوميًا في تكوين البروتينات مع الطعام.

ضع في اعتبارك المواد التي تنتمي إلى هذه الفئة:

1. ألانين. يستخدم كمصدر للطاقة ، ويزيل السموم من الكبد ، ويسرع تحويل الجلوكوز. يمنع انهيار الأنسجة العضلية بسبب دورة الألانين المقدمة بالشكل التالي: جلوكوز - بيروفات - ألانين - بيروفات - جلوكوز. بفضل هذه التفاعلات ، يزيد مكون البناء للبروتين من احتياطيات الطاقة ، مما يطيل عمر الخلايا. يتم التخلص من النيتروجين الزائد أثناء دورة الألانين من الجسم في البول. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المادة تحفز إنتاج الأجسام المضادة ، وتضمن التمثيل الغذائي للأحماض والسكريات وتحسن المناعة. مصادر الألانين: منتجات الألبان والأفوكادو واللحوم والدواجن والبيض والأسماك.
2. جليكاين. يشارك في بناء العضلات ، تخليق الهرمونات ، يزيد من مستوى الكرياتين في الجسم ، يعزز تحويل الجلوكوز إلى طاقة. الكولاجين 30٪ جلايسين. التوليف الخلوي مستحيل بدون مشاركة هذا المركب. في الواقع ، في حالة تلف الأنسجة ، بدون الجليسين ، لن يتمكن جسم الإنسان من التئام الجروح. مصادر الأحماض الأمينية هي: الحليب والفول والجبن والأسماك واللحوم.
3. الجلوتامين. بعد تحويل المركب العضوي إلى حمض الجلوتاميك ، يخترق الحاجز الدموي الدماغي ويعمل كوقود للدماغ للعمل. يزيل الحمض الأميني السموم من الكبد ، ويزيد من مستويات GABA ، ويحافظ على قوة العضلات ، ويحسن التركيز ، ويشارك في إنتاج الخلايا الليمفاوية. تُستخدم مستحضرات L- الجلوتامين بشكل شائع في كمال الأجسام لمنع انهيار العضلات عن طريق نقل النيتروجين إلى الأعضاء ، وإزالة الأمونيا السامة وزيادة مخازن الجليكوجين. تستخدم المادة لتخفيف أعراض التعب المزمن ، وتحسين الخلفية العاطفية ، وعلاج التهاب المفاصل الروماتويدي ، والقرحة الهضمية ، وإدمان الكحول ، والعجز الجنسي ، وتصلب الجلد. الرواد في محتوى الجلوتامين هم البقدونس والسبانخ.
4. كارنيتين. يربط ويزيل الأحماض الدهنية من الجسم. يعزز الأحماض الأمينية عمل الفيتامينات E ، C ، ويقلل من الوزن الزائد ، ويقلل من الحمل على القلب. في جسم الإنسان ، يتم إنتاج الكارنيتين من الجلوتامين والميثيونين في الكبد والكلى. وهو من الأنواع التالية: D و L. وأكبر قيمة للجسم هي L-carnitine ، مما يزيد من نفاذية أغشية الخلايا للأحماض الدهنية. وبالتالي ، يزيد الحمض الأميني من استخدام الدهون ، ويبطئ تخليق جزيئات الدهون الثلاثية في مستودع الدهون تحت الجلد. بعد تناول الكارنيتين ، تزداد أكسدة الدهون ، ويتم تشغيل عملية فقدان الأنسجة الدهنية ، والتي تترافق مع إطلاق الطاقة المخزنة في شكل ATP. يعزز L-carnitine تكوين الليسيثين في الكبد ، ويخفض مستويات الكوليسترول ، ويمنع ظهور لويحات تصلب الشرايين. على الرغم من حقيقة أن هذا الحمض الأميني لا ينتمي إلى فئة المركبات الأساسية ، فإن تناول المادة بانتظام يمنع تطور أمراض القلب ويسمح لك بتحقيق طول العمر النشط. تذكر أن مستوى الكارنيتين ينخفض ​​مع تقدم العمر ، لذلك يجب على كبار السن أولاً وقبل كل شيء إدخال مكمل غذائي إضافي في نظامهم الغذائي اليومي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيع معظم المادة من فيتامينات ج ، ب 6 ، ميثيونين ، حديد ، ليسين. يؤدي نقص أي من هذه المركبات إلى نقص L-carnitine في الجسم. المصادر الطبيعية للأحماض الأمينية: الدواجن وصفار البيض واليقطين وبذور السمسم ولحم الضأن والجبن القريش والقشدة الحامضة.
5. الهليون. مطلوب لتخليق الأمونيا ، حسن سير الجهاز العصبي. تم العثور على الأحماض الأمينية في منتجات الألبان ، والهليون ، ومصل اللبن ، والبيض ، والأسماك ، والمكسرات ، والبطاطس ، ولحوم الدواجن.
6. حمض الأسبارتيك. يشارك في تخليق أرجينين ، ليسين ، إيزولوسين ، وتشكيل وقود عالمي للجسم - أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، والذي يوفر الطاقة للعمليات داخل الخلايا. يحفز حمض الأسبارتيك إنتاج الناقلات العصبية ، ويزيد من تركيز نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADH) ، وهو أمر ضروري للحفاظ على عمل الجهاز العصبي والدماغ. يتم تصنيع المركب بشكل مستقل ، بينما يمكن زيادة تركيزه في الخلايا من خلال تضمين المنتجات التالية في النظام الغذائي: قصب السكر ، والحليب ، ولحم البقر ، ولحوم الدواجن.
7. حمض الجلوتاميك. وهو أهم ناقل عصبي مثير في النخاع الشوكي. يشارك المركب العضوي في حركة البوتاسيوم عبر الحاجز الدموي الدماغي إلى السائل الدماغي الشوكي ويلعب دورًا رئيسيًا في عملية التمثيل الغذائي للدهون الثلاثية. الدماغ قادر على استخدام الغلوتامات كوقود. تزداد حاجة الجسم إلى مدخول إضافي من الأحماض الأمينية مع الصرع ، والاكتئاب ، وظهور الشيب المبكر (حتى 30 عامًا) ، واضطرابات الجهاز العصبي. المصادر الطبيعية لحمض الجلوتاميك: الجوز والطماطم والفطر والمأكولات البحرية والأسماك والزبادي والجبن والفواكه المجففة.
8. البرولين يحفز تكوين الكولاجين ، وهو ضروري لتكوين أنسجة الغضاريف ، ويسرع عمليات الشفاء. مصادر البرولين: البيض والحليب واللحوم. ينصح النباتيون بتناول الأحماض الأمينية مع المكملات الغذائية.
9. سيرين. ينظم كمية الكورتيزول في الأنسجة العضلية ، ويشارك في تخليق الأجسام المضادة ، والغلوبولين المناعي ، والسيروتونين ، ويعزز امتصاص الكرياتين ، ويلعب دورًا في التمثيل الغذائي للدهون. سيرين يدعم الأداء الطبيعي للجهاز العصبي المركزي. المصادر الغذائية الرئيسية للأحماض الأمينية: القرنبيط ، والبروكلي ، والمكسرات ، والبيض ، والحليب ، وفول الصويا ، والكوميس ، ولحم البقر ، والقمح ، والفول السوداني ، ولحوم الدواجن.

وبالتالي ، فإن الأحماض الأمينية تشارك في جميع الوظائف الحيوية في جسم الإنسان. قبل شراء المكملات الغذائية ، يوصى بالتشاور مع أخصائي. على الرغم من حقيقة أن تناول عقاقير الأحماض الأمينية ، على الرغم من أنها تعتبر آمنة ، إلا أنها يمكن أن تؤدي إلى تفاقم المشاكل الصحية الخفية.

أنواع البروتين حسب المنشأ

اليوم ، تتميز الأنواع التالية من البروتين: البيض ، مصل اللبن ، الخضار ، اللحوم ، الأسماك.

ضع في اعتبارك وصف كل منهم.

1. بيضة. تعتبر المعيار بين البروتينات ، يتم تصنيف جميع البروتينات الأخرى بالنسبة لها لأنها تتمتع بأعلى قابلية هضم. تشتمل تركيبة الصفار على بويضة مخاطية ، و ovomucin ، و lysocin ، و albumin ، و ovoglobulin ، و charbumin ، و avidin ، و albumin هو مكون البروتين. لا ينصح ببيض الدجاج النيء للأشخاص الذين يعانون من اضطرابات الجهاز الهضمي. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنها تحتوي على مثبط لإنزيم التربسين الذي يبطئ هضم الطعام ، وبروتين أفيدين الذي يعلق فيتامين هـ الحيوي ، ولا يمتص الجسم المركب الناتج ويتم إفرازه. لذلك ، يصر أخصائيو التغذية على استخدام بياض البيض فقط بعد المعالجة الحرارية ، والتي تطلق المغذيات من مركب البيوتين - أفيدين ويدمر مثبط التربسين. مزايا هذا النوع من البروتينات: له معدل امتصاص متوسط ​​(9 جرام في الساعة) ، تركيب عالي من الأحماض الأمينية ، يساعد على إنقاص وزن الجسم. تشمل عيوب بروتين بيض الدجاج تكلفتها العالية ومسببات الحساسية.
2. مصل اللبن. تتمتع البروتينات في هذه الفئة بأعلى معدل تفكك (10-12 جرامًا في الساعة) بين البروتينات الكاملة. بعد تناول المنتجات القائمة على مصل اللبن ، خلال الساعة الأولى ، يرتفع مستوى الببتيدات والأحماض الأمينية في الدم بشكل كبير. في الوقت نفسه ، لا تتغير وظيفة تكوين الحمض في المعدة ، مما يلغي إمكانية تكوين الغاز وتعطيل عملية الهضم. إن تكوين الأنسجة العضلية البشرية من حيث محتوى الأحماض الأمينية الأساسية (فالين ، ليسين وإيزولوسين) هو الأقرب إلى تكوين بروتينات مصل اللبن. هذا النوع من البروتينات يخفض الكوليسترول ، ويزيد من كمية الجلوتاثيون ، وله تكلفة منخفضة مقارنة بأنواع الأحماض الأمينية الأخرى. العيب الرئيسي لبروتين مصل اللبن هو الامتصاص السريع للمركب ، مما يجعل من المستحسن تناوله قبل التمرين أو بعده مباشرة. المصدر الرئيسي للبروتين هو مصل اللبن الحلو الذي يتم الحصول عليه أثناء إنتاج جبن المنفحة. يميز التركيز ، المعزول ، تحلل بروتين مصل اللبن ، الكازين. أول الأشكال التي تم الحصول عليها لا تتميز بنقاوة عالية وتحتوي على دهون ولاكتوز مما يحفز تكوين الغازات. نسبة البروتين فيه 35-70٪. لهذا السبب ، فإن تركيز بروتين مصل اللبن هو أرخص شكل لبنة في دوائر التغذية الرياضية. العزل منتج بمستوى تنقية أعلى ، يحتوي على 95٪ أجزاء بروتينية. ومع ذلك ، فإن الشركات المصنعة عديمة الضمير تغش أحيانًا من خلال توفير مزيج من العزل والمركز والتحلل المائي كبروتين مصل اللبن. لذلك ، يجب فحص تكوين المكمل بعناية ، حيث يجب أن يكون العزل هو المكون الوحيد. Hydrolyzate هو أغلى نوع من بروتين مصل اللبن ، وهو جاهز للامتصاص الفوري ويخترق أنسجة العضلات بسرعة. يتحول الكازين عندما يدخل المعدة إلى جلطة تنقسم لفترة طويلة (4-6 جرام في الساعة). بسبب هذه الخاصية ، يتم تضمين البروتين في تركيبات الرضع ، لأنه يدخل الجسم بثبات وبشكل متساوٍ ، بينما يؤدي التدفق المكثف للأحماض الأمينية إلى انحرافات في نمو الطفل.
3. الخضروات. على الرغم من حقيقة أن البروتينات في هذه المنتجات غير مكتملة ، فإنها تشكل بروتينًا كاملاً مع بعضها البعض (أفضل مزيج هو البقوليات + الحبوب). الموردين الرئيسيين لمواد البناء من أصل نباتي هم منتجات الصويا التي تحارب هشاشة العظام ، وتشبع الجسم بالفيتامينات E ، B ، الفوسفور ، الحديد ، البوتاسيوم ، الزنك. عند تناوله ، يقلل بروتين الصويا من مستويات الكوليسترول ، ويحل المشاكل المرتبطة بتضخم البروستاتا ، ويقلل من خطر الإصابة بأورام خبيثة في الثدي. يشار إليه للأشخاص الذين يعانون من عدم تحمل منتجات الألبان. لإنتاج المضافات ، يتم استخدام عزل الصويا (يحتوي على 90٪ بروتين) ، مركز الصويا (70٪) ، دقيق الصويا (50٪). معدل امتصاص البروتين 4 جرام في الساعة. تشمل عيوب الحمض الأميني: نشاط الاستروجين (بسبب هذا ، لا ينبغي أن يأخذ الرجال المركب بجرعات كبيرة ، حيث قد يحدث خلل في الإنجاب) ، ووجود التربسين ، مما يبطئ عملية الهضم. نباتات تحتوي على فيتويستروغنز (مركبات غير ستيرويدية تشبه في تركيبها هرمونات الجنس الأنثوية): الكتان ، عرق السوس ، القفزات ، البرسيم الأحمر ، البرسيم ، العنب الأحمر. يوجد البروتين النباتي أيضًا في الخضار والفواكه (الملفوف ، الرمان ، التفاح ، الجزر) ، الحبوب والبقوليات (الأرز ، البرسيم ، العدس ، بذور الكتان ، الشوفان ، القمح ، الصويا ، الشعير) ، المشروبات (البيرة ، البوربون). في كثير من الأحيان في الرياضة ، يستخدم النظام الغذائي بروتين البازلاء. وهو عبارة عن عزلة عالية النقاء تحتوي على أعلى كمية من الأحماض الأمينية أرجينين (8,7،18٪ لكل جرام من البروتين) نسبة إلى مصل اللبن وفول الصويا والكازين والبيض. بالإضافة إلى ذلك ، فإن بروتين البازلاء غني بالجلوتامين والليسين. كمية الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة فيه تصل إلى XNUMX٪. ومن المثير للاهتمام أن بروتين الأرز يعزز فوائد بروتين البازلاء المضاد للحساسية ، المستخدم في النظام الغذائي لخبراء الأطعمة النيئة والرياضيين والنباتيين.
4. لحمة. تصل كمية البروتين فيه إلى 85٪ ، منها 35٪ أحماض أمينية لا يمكن تعويضها. يتميز بروتين اللحوم بمحتوى خالٍ من الدهون ، وله مستوى عالٍ من الامتصاص.
5. سمك. يوصى باستخدام هذا المجمع من قبل شخص عادي. ولكن من غير المرغوب فيه للغاية أن يستخدم الرياضيون البروتين لتغطية الاحتياجات اليومية ، حيث يتحلل بروتين السمك المعزول إلى أحماض أمينية أطول بثلاث مرات من الكازين.

وبالتالي ، لتقليل الوزن ، واكتساب كتلة العضلات ، عند العمل على التخفيف يوصى باستخدام البروتينات المعقدة. أنها توفر أعلى تركيز للأحماض الأمينية مباشرة بعد الاستهلاك.

يجب على الرياضيين الذين يعانون من السمنة المفرطة والمعرضين لتكوين الدهون أن يفضلوا البروتين البطيء بنسبة 50-80٪ على البروتين السريع. يهدف نطاق عملهم الرئيسي إلى تغذية العضلات على المدى الطويل.

امتصاص الكازين أبطأ من بروتين مصل اللبن. نتيجة لذلك ، يزداد تركيز الأحماض الأمينية في الدم تدريجياً ويبقى عند مستوى عالٍ لمدة 7 ساعات. على عكس الكازين ، يتم امتصاص بروتين مصل اللبن بشكل أسرع في الجسم ، مما يخلق أقوى إطلاق للمركب خلال فترة زمنية قصيرة (نصف ساعة). لذلك ، يوصى بتناوله لمنع تقويض بروتينات العضلات مباشرة قبل التمرين وبعده مباشرة.

يشغل بياض البيض موقعًا وسيطًا. لإشباع الدم فورًا بعد التمرين والحفاظ على تركيز عالٍ من البروتين بعد تمارين القوة ، يجب أن يتم دمج تناوله مع مصل اللبن المعزول ، وهو حمض أميني قريبًا. هذا المزيج من ثلاثة بروتينات يزيل أوجه القصور في كل مكون ، ويجمع بين جميع الصفات الإيجابية. أكثر توافقًا مع بروتين مصل اللبن الصويا.

قيمة للرجل

إن الدور الذي تلعبه البروتينات في الكائنات الحية كبير جدًا لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل مراعاة كل وظيفة ، لكننا سنسلط الضوء بإيجاز على أهمها.

1. واقية (فيزيائية ، كيميائية ، مناعية). تحمي البروتينات الجسم من الآثار الضارة للفيروسات والسموم والبكتيريا ، مما يؤدي إلى تشغيل آلية تخليق الأجسام المضادة. عندما تتفاعل البروتينات الواقية مع المواد الغريبة ، يتم تحييد التأثير البيولوجي لمسببات الأمراض. بالإضافة إلى ذلك ، تشارك البروتينات في عملية تخثر الفيبرينوجين في بلازما الدم ، مما يساهم في تكوين جلطة وانسداد الجرح. نتيجة لذلك ، في حالة حدوث تلف في غطاء الجسم ، يحمي البروتين الجسم من فقدان الدم.
2. المحفز. جميع الإنزيمات ، ما يسمى بالمحفزات البيولوجية ، عبارة عن بروتينات.
3. المواصلات. الناقل الرئيسي للأكسجين هو الهيموجلوبين ، وهو بروتين في الدم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أنواعًا أخرى من الأحماض الأمينية في عملية التفاعلات تشكل مركبات تحتوي على فيتامينات وهرمونات ودهون ، مما يضمن توصيلها إلى الخلايا والأعضاء الداخلية والأنسجة.
4. مغذي. ما يسمى بالبروتينات الاحتياطية (الكازين ، الألبومين) هي مصادر الغذاء لتكوين ونمو الجنين في الرحم.
5. هرموني. معظم الهرمونات في جسم الإنسان (الأدرينالين ، النوربينفرين ، الثيروكسين ، الجلوكاجون ، الأنسولين ، الكورتيكوتروبين ، السوماتوتروبين) هي بروتينات.
6. بناء الكيراتين - المكون الهيكلي الرئيسي للشعر ، الكولاجين - النسيج الضام ، الإيلاستين - جدران الأوعية الدموية. تعطي بروتينات الهيكل الخلوي شكلًا للعضيات والخلايا. معظم البروتينات الهيكلية خيطية.
7. محرك. يشارك الأكتين والميوسين (بروتينات العضلات) في ارتخاء وتقلص أنسجة العضلات. تنظم البروتينات الترجمة ، والربط ، وشدة نسخ الجينات ، وكذلك عملية حركة الخلية خلال الدورة. البروتينات الحركية هي المسؤولة عن حركة الجسم ، وحركة الخلايا على المستوى الجزيئي (الأهداب ، الأسواط ، الكريات البيض) ، النقل داخل الخلايا (كينيسين ، داينين).
8. الإشارة. يتم تنفيذ هذه الوظيفة عن طريق السيتوكينات وعوامل النمو وبروتينات الهرمونات. ينقلون الإشارات بين الأعضاء والكائنات الحية والخلايا والأنسجة.
9. مستقبلات. يتلقى أحد أجزاء مستقبل البروتين إشارة مزعجة ، بينما يتفاعل الآخر ويعزز التغييرات التوافقية. وهكذا ، تحفز المركبات تفاعلًا كيميائيًا ، وتربط جزيئات التوسط داخل الخلايا ، وتعمل كقنوات أيونية.

بالإضافة إلى الوظائف المذكورة أعلاه ، تنظم البروتينات مستوى الأس الهيدروجيني للبيئة الداخلية ، وتعمل كمصدر احتياطي للطاقة ، وتضمن تطور وتكاثر الجسم وتشكيل القدرة على التفكير.

بالاشتراك مع الدهون الثلاثية ، تشارك البروتينات في تكوين أغشية الخلايا ، مع الكربوهيدرات في إنتاج الأسرار.

تخليق البروتين

تخليق البروتين هو عملية معقدة تحدث في جزيئات البروتين النووي في الخلية (الريبوسومات). يتم تحويل البروتينات من الأحماض الأمينية والجزيئات الكبيرة تحت سيطرة المعلومات المشفرة في الجينات (في نواة الخلية).

يتكون كل بروتين من بقايا إنزيم ، يتم تحديدها من خلال تسلسل النوكليوتيدات في الجينوم الذي يشفر هذا الجزء من الخلية. نظرًا لأن الحمض النووي يتركز في نواة الخلية ، ويتم تخليق البروتين في السيتوبلازم ، يتم نقل المعلومات من رمز الذاكرة البيولوجية إلى الريبوسومات بواسطة وسيط خاص يسمى mRNA.

يحدث التخليق الحيوي للبروتين في ست مراحل.

1. نقل المعلومات من DNA إلى i-RNA (النسخ). في الخلايا بدائية النواة ، تبدأ إعادة كتابة الجينوم بالتعرف على تسلسل نوكليوتيد DNA محدد بواسطة إنزيم بوليميراز RNA.
2. تفعيل الأحماض الأمينية. كل "طليعة" من البروتين ، باستخدام طاقة ATP ، ترتبط بروابط تساهمية مع جزيء RNA للنقل (t-RNA). في الوقت نفسه ، يتكون t-RNA من نيوكليوتيدات متصلة بالتسلسل - مضادات الكودونات ، والتي تحدد الكود الجيني الفردي (الكودون الثلاثي) للحمض الأميني المنشط.
3. ارتباط البروتين بالريبوسومات (بدء). يرتبط جزيء i-RNA الذي يحتوي على معلومات حول بروتين معين بجسيم ريبوسوم صغير وحمض أميني مبتدئ مرتبط بـ t-RNA المقابل. في هذه الحالة ، تتوافق الجزيئات الكبيرة للنقل بشكل متبادل مع ثلاثي i-RNA ، والذي يشير إلى بداية سلسلة البروتين.
4. استطالة سلسلة البولي ببتيد (استطالة). يحدث تراكم شظايا البروتين عن طريق الإضافة المتسلسلة للأحماض الأمينية إلى السلسلة ، التي يتم نقلها إلى الريبوسوم باستخدام نقل الحمض النووي الريبي. في هذه المرحلة ، يتم تشكيل الهيكل النهائي للبروتين.
5. أوقف تخليق سلسلة البولي ببتيد (الإنهاء). تتم الإشارة إلى اكتمال بناء البروتين من خلال مجموعة ثلاثية خاصة من الرنا المرسال ، وبعد ذلك يتم تحرير البولي ببتيد من الريبوسوم.
6. الطي ومعالجة البروتين. لاعتماد البنية المميزة لعديد الببتيد ، فإنه يتخثر تلقائيًا ، مكونًا تكوينه المكاني. بعد التوليف على الريبوسوم ، يخضع البروتين لتعديل كيميائي (معالجة) بواسطة الإنزيمات ، على وجه الخصوص ، الفسفرة ، الهيدروكسيل ، الارتباط بالجليكوزيل ، والتيروزين.

تحتوي البروتينات المشكلة حديثًا على شظايا متعددة الببتيد في النهاية ، والتي تعمل كإشارات توجه المواد إلى منطقة التأثير.

يتم التحكم في تحول البروتينات بواسطة جينات المشغل ، والتي تشكل ، مع الجينات الهيكلية ، مجموعة إنزيمية تسمى الأوبرا. يتم التحكم في هذا النظام عن طريق الجينات المنظمة بمساعدة مادة خاصة ، والتي تقوم ، إذا لزم الأمر ، بتوليفها. يؤدي تفاعل هذه المادة مع المشغل إلى إعاقة الجين المسيطر ، ونتيجة لذلك ، إنهاء المشغل. إشارة استئناف تشغيل النظام هي تفاعل المادة مع جزيئات المحرِّض.

تقييم يومي

كما ترى ، فإن حاجة الجسم للبروتينات تعتمد على العمر والجنس والحالة البدنية والتمارين الرياضية. يؤدي نقص البروتين في الأطعمة إلى تعطيل نشاط الأعضاء الداخلية.

التبادل في جسم الإنسان

استقلاب البروتين هو مجموعة من العمليات التي تعكس نشاط البروتينات داخل الجسم: الهضم ، والانهيار ، والاستيعاب في الجهاز الهضمي ، وكذلك المشاركة في تخليق المواد الجديدة اللازمة لدعم الحياة. بالنظر إلى أن استقلاب البروتين ينظم معظم التفاعلات الكيميائية ويدمجها وينسقها ، فمن المهم فهم الخطوات الرئيسية التي ينطوي عليها تحويل البروتين.

يلعب الكبد دورًا رئيسيًا في استقلاب الببتيد. إذا توقف عضو الترشيح عن المشاركة في هذه العملية ، فبعد 7 أيام تحدث نتيجة قاتلة.

تسلسل تدفق عمليات التمثيل الغذائي.

1. نزع الأمين من الأحماض الأمينية. هذه العملية ضرورية لتحويل تراكيب البروتين الزائدة إلى دهون وكربوهيدرات. أثناء التفاعلات الأنزيمية ، يتم تعديل الأحماض الأمينية إلى أحماض كيتو المقابلة ، وتشكيل الأمونيا ، وهو منتج ثانوي من التحلل. يحدث تقطيع 90٪ من تراكيب البروتين في الكبد ، وفي بعض الحالات في الكلى. الاستثناء هو الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة (فالين ، ليسين ، إيزولوسين) ، والتي تخضع لعملية التمثيل الغذائي في عضلات الهيكل العظمي.
2. تشكيل اليوريا. الأمونيا ، التي تم إطلاقها أثناء نزع الأمين من الأحماض الأمينية ، سامة لجسم الإنسان. يحدث تحييد المادة السامة في الكبد تحت تأثير الإنزيمات التي تحوله إلى حمض البوليك. بعد ذلك تدخل اليوريا في الكلى وتخرج منها مع البول. يتم تعديل ما تبقى من الجزيء ، الذي لا يحتوي على النيتروجين ، إلى جلوكوز ، والذي يطلق الطاقة عندما يتحلل.
3. تداخلات بين أنواع الأحماض الأمينية القابلة للاستبدال. نتيجة للتفاعلات البيوكيميائية في الكبد (الاختزال ، نقل أحماض الكيتو ، تحولات الأحماض الأمينية) ، تكوين هياكل بروتينية أساسية مشروطة وقابلة للاستبدال ، والتي تعوض نقصها في النظام الغذائي.
4. تخليق بروتينات البلازما. تقريبا جميع بروتينات الدم، باستثناء الجلوبيولين، تتشكل في الكبد. وأهمها والأكثر شيوعا من الناحية الكمية هي الألبومينات وعوامل تخثر الدم. تتم عملية هضم البروتين في الجهاز الهضمي من خلال العمل المتسلسل للإنزيمات المحللة للبروتين عليها لإعطاء منتجات التحلل القدرة على الامتصاص في الدم من خلال جدار الأمعاء.

يبدأ تفكك البروتينات في المعدة تحت تأثير العصارة المعدية (pH 1,5،2-7,2) ، والتي تحتوي على إنزيم البيبسين ، الذي يسرع التحلل المائي للروابط الببتيدية بين الأحماض الأمينية. بعد ذلك ، يستمر الهضم في الاثني عشر والصائم ، حيث يدخل عصير البنكرياس والأمعاء (الرقم الهيدروجيني 8,2،XNUMX-XNUMX،XNUMX) الذي يحتوي على سلائف إنزيم غير نشط (التربسينوجين ، البروكاربوكسيبيبتيداز ، الكيموتريبسينوجين ، البرويلاستاز). ينتج الغشاء المخاطي المعوي إنزيم إنتيروبيبتيداز ، الذي ينشط هذه البروتياز. توجد أيضًا المواد المحللة للبروتين في خلايا الغشاء المخاطي للأمعاء ، وهذا هو سبب حدوث التحلل المائي للببتيدات الصغيرة بعد الامتصاص النهائي.

نتيجة لمثل هذه التفاعلات ، يتم تكسير 95-97٪ من البروتينات إلى أحماض أمينية حرة ، يتم امتصاصها في الأمعاء الدقيقة. مع نقص أو انخفاض نشاط البروتياز ، يدخل البروتين غير المهضوم إلى الأمعاء الغليظة ، حيث يخضع لعمليات التحلل.

نقص البروتين

البروتينات هي فئة من المركبات التي تحتوي على نسبة عالية من النيتروجين ، وهي مكون وظيفي وهيكلية في حياة الإنسان. بالنظر إلى أن البروتينات مسؤولة عن بناء الخلايا والأنسجة والأعضاء وتخليق الهيموجلوبين والإنزيمات وهرمونات الببتيد والمسار الطبيعي للتفاعلات الأيضية ، فإن نقصها في النظام الغذائي يؤدي إلى تعطيل عمل جميع أجهزة الجسم.

أعراض نقص البروتين:

• انخفاض ضغط الدم وضمور العضلات.
• عجز؛
• تقليل سماكة ثنية الجلد ، خاصة فوق العضلة ثلاثية الرؤوس في الكتف ؛
• فقدان الوزن الشديد
• التعب العقلي والجسدي.
• تورم (مخفي ، ثم واضح) ؛
• برودة؛
• انخفاض في تورم الجلد ، ونتيجة لذلك يصبح جافًا ، مترهلًا ، خاملًا ، متجعدًا ؛
• تدهور الحالة الوظيفية للشعر (تساقط ، ترقق ، جفاف) ؛
• قلة الشهية؛
• ضعف التئام الجروح
• الشعور المستمر بالجوع أو العطش.
• ضعف الوظائف المعرفية (الذاكرة والانتباه) ؛
• قلة زيادة الوزن (عند الأطفال).

تذكر أن علامات الشكل الخفيف لنقص البروتين قد تكون غائبة لفترة طويلة أو قد تكون مخفية.

ومع ذلك ، فإن أي مرحلة من مراحل نقص البروتين تكون مصحوبة بضعف المناعة الخلوية وزيادة القابلية للإصابة بالعدوى.

نتيجة لذلك ، يعاني المرضى في كثير من الأحيان من أمراض الجهاز التنفسي والالتهاب الرئوي والتهاب المعدة والأمعاء وأمراض الأعضاء البولية. مع النقص المطول في المركبات النيتروجينية ، يتطور شكل حاد من نقص الطاقة البروتينية ، مصحوبًا بانخفاض في حجم عضلة القلب ، وضمور الأنسجة تحت الجلد ، والاكتئاب في الفضاء الوربي.

عواقب شكل حاد من نقص البروتين:

• نبض بطيء
• تدهور امتصاص البروتين والمواد الأخرى بسبب عدم كفاية تركيب الإنزيمات ؛
• انخفاض في حجم القلب.
• فقر دم؛
• انتهاك زرع البويضة.
• تأخر النمو (عند الأطفال حديثي الولادة) ؛
• اضطرابات وظيفية في الغدد الصماء.
• اختلال هرموني
• دول نقص المناعة.
• تفاقم العمليات الالتهابية بسبب ضعف توليف عوامل الحماية (الإنترفيرون والليزوزيم) ؛
• انخفاض في معدل التنفس.

يؤثر نقص البروتين في المدخول الغذائي بشكل خاص على الكائن الحي للأطفال: يتباطأ النمو ، ويضطرب تكوين العظام ، ويتأخر النمو العقلي.

هناك نوعان من نقص البروتين عند الأطفال:

1. الجنون (نقص البروتين الجاف). يتميز هذا المرض بضمور شديد في العضلات والأنسجة تحت الجلد (بسبب استخدام البروتين) وتأخر النمو وفقدان الوزن. في نفس الوقت ، الانتفاخ ، الصريح أو الخفي ، غائب في 95٪ من الحالات.
2. كواشيوركور (نقص البروتين المعزول). في المرحلة الأولى ، يعاني الطفل من اللامبالاة والتهيج والخمول. ويلاحظ بعد ذلك تأخر النمو ، وانخفاض ضغط الدم العضلي ، والتنكس الدهني للكبد ، وانخفاض في انتفاخ الأنسجة. إلى جانب ذلك ، تظهر الوذمة وإخفاء فقدان الوزن وفرط تصبغ الجلد وتقشير أجزاء معينة من الجسم وترقق الشعر. في كثير من الأحيان ، مع كواشيوركور ، القيء ، والإسهال ، وفقدان الشهية ، وفي الحالات الشديدة ، تحدث غيبوبة أو ذهول ، والتي غالبًا ما تنتهي بالوفاة.

إلى جانب ذلك ، قد يصاب الأطفال والبالغون بأشكال مختلطة من نقص البروتين.

أسباب تطور نقص البروتين

الأسباب المحتملة لتطور نقص البروتين هي:

• اختلال التوازن النوعي أو الكمي في التغذية (النظام الغذائي ، الجوع ، قائمة الأطعمة الخالية من الدهون ، النظام الغذائي السيئ) ؛
• اضطرابات التمثيل الغذائي الخلقية للأحماض الأمينية.
• زيادة فقدان البروتين من البول.
• النقص المطول في العناصر النزرة ؛
• انتهاك تخليق البروتين بسبب أمراض الكبد المزمنة.
• إدمان الكحول والمخدرات.
• الحروق الشديدة والنزيف والأمراض المعدية.
• ضعف امتصاص البروتين في الأمعاء.

ينقسم نقص البروتين والطاقة إلى نوعين: أولي وثانوي. يرجع الاضطراب الأول إلى عدم كفاية تناول العناصر الغذائية في الجسم ، والثاني - نتيجة لاضطرابات وظيفية أو تناول الأدوية التي تثبط تخليق الإنزيمات.

مع وجود مرحلة خفيفة ومتوسطة من نقص البروتين (أولي) ، من المهم القضاء على الأسباب المحتملة لتطور علم الأمراض. للقيام بذلك ، قم بزيادة المدخول اليومي من البروتينات (بما يتناسب مع وزن الجسم الأمثل) ، ووصف تناول مجمعات الفيتامينات. في حالة عدم وجود أسنان أو انخفاض في الشهية ، يتم استخدام مخاليط المغذيات السائلة بشكل إضافي للتحقيق أو التغذية الذاتية. إذا كان نقص البروتين معقدًا بسبب الإسهال ، فمن الأفضل للمرضى إعطاء تركيبات الزبادي. لا ينصح بأي حال من الأحوال بتناول منتجات الألبان بسبب عدم قدرة الجسم على معالجة اللاكتوز.

تتطلب الأشكال الشديدة من القصور الثانوي علاجًا للمرضى الداخليين ، نظرًا لأن الاختبارات المعملية ضرورية لتحديد الاضطراب. لتوضيح سبب علم الأمراض ، يتم قياس مستوى مستقبلات الإنترلوكين -2 القابلة للذوبان في الدم أو البروتين التفاعلي C. يتم أيضًا اختبار ألبومين البلازما ومستضدات الجلد والتعداد الكلي للخلايا الليمفاوية و CD4 + T-lymphocytes للمساعدة في تأكيد التاريخ وتحديد درجة الخلل الوظيفي.

تتمثل الأولويات الرئيسية للعلاج في الالتزام بنظام غذائي خاضع للرقابة ، وتصحيح توازن الماء والكهارل ، والقضاء على الأمراض المعدية ، وتشبع الجسم بالمغذيات. بالنظر إلى أن نقص البروتين الثانوي يمكن أن يمنع علاج المرض الذي تسبب في تطوره ، في بعض الحالات ، يتم وصف التغذية الوريدية أو الأنبوبية بخلائط مركزة. في الوقت نفسه ، يتم استخدام العلاج بالفيتامينات بجرعات ضعف الاحتياجات اليومية للشخص السليم.

إذا كان المريض يعاني من فقدان الشهية أو لم يتم تحديد سبب الخلل الوظيفي ، يتم استخدام الأدوية التي تزيد من الشهية بالإضافة إلى ذلك. لزيادة كتلة العضلات ، استخدام المنشطات مقبول (تحت إشراف الطبيب). تحدث استعادة توازن البروتين لدى البالغين ببطء ، خلال 6-9 أشهر. في الأطفال ، تستغرق فترة الشفاء التام من 3 إلى 4 أشهر.

تذكر ، للوقاية من نقص البروتين ، من المهم تضمين منتجات البروتين من أصل نباتي وحيواني في نظامك الغذائي كل يوم.

جرعة مفرطة

إن تناول الأطعمة الغنية بالبروتينات الزائدة له تأثير سلبي على صحة الإنسان. جرعة زائدة من البروتين في النظام الغذائي لا تقل خطورة عن نقصها.

الأعراض المميزة لفرط البروتين في الجسم:

• تفاقم مشاكل الكلى والكبد.
• فقدان الشهية والتنفس.
• زيادة التهيج العصبي.
• تدفق الحيض الغزير (عند النساء) ؛
• صعوبة التخلص من الوزن الزائد.
• مشاكل في نظام القلب والأوعية الدموية.
• زيادة تعفن الأمعاء.

يمكنك تحديد انتهاك استقلاب البروتين باستخدام توازن النيتروجين. إذا تساوت كمية النيتروجين التي يتم أخذها وإفرازها ، فيقال أن الشخص لديه توازن إيجابي. يشير التوازن السلبي إلى عدم كفاية تناول البروتين أو سوء امتصاصه ، مما يؤدي إلى حرق البروتين الخاص به. هذه الظاهرة تكمن وراء تطور الاستنفاد.

إن وجود فائض طفيف من البروتين في النظام الغذائي ، والمطلوب للحفاظ على توازن النيتروجين الطبيعي ، ليس ضارًا بصحة الإنسان. في هذه الحالة ، تستخدم الأحماض الأمينية الزائدة كمصدر للطاقة. ومع ذلك ، في حالة عدم ممارسة النشاط البدني لمعظم الناس ، فإن تناول البروتين الذي يزيد عن 1,7 جرام لكل كيلوغرام واحد من وزن الجسم يساعد في تحويل البروتين الزائد إلى مركبات نيتروجينية (اليوريا) ، الجلوكوز ، والتي يجب أن تفرزها الكلى. تؤدي الكمية الزائدة من مكون المبنى إلى تكوين تفاعل حمضي للجسم ، مما يؤدي إلى زيادة فقدان الكالسيوم. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي البروتين الحيواني غالبًا على البيورينات ، والتي يمكن أن تترسب في المفاصل ، وهي مقدمة لتطور النقرس.

جرعة زائدة من البروتين في جسم الإنسان نادرة للغاية. اليوم ، في النظام الغذائي العادي ، هناك نقص شديد في البروتينات عالية الجودة (الأحماض الأمينية).

التعليمات

ما هي إيجابيات وسلبيات البروتينات الحيوانية والنباتية؟

الميزة الرئيسية للبروتينات الحيوانية هي أنها تحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية الضرورية للجسم ، وبشكل أساسي في صورة مركزة. تتمثل عيوب هذا البروتين في تلقي كمية زائدة من مكون المبنى ، والتي تبلغ 2-3 أضعاف القاعدة اليومية. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تحتوي المنتجات ذات الأصل الحيواني على مكونات ضارة (الهرمونات والمضادات الحيوية والدهون والكوليسترول) ، والتي تسبب تسمم الجسم عن طريق منتجات التسوس ، وتغسل "الكالسيوم" من العظام ، وتخلق عبئًا إضافيًا على الكبد.

يمتص الجسم البروتينات النباتية جيدًا. لا تحتوي على المكونات الضارة التي تأتي مع البروتينات الحيوانية. ومع ذلك ، فإن البروتينات النباتية لا تخلو من عيوبها. يتم دمج معظم المنتجات (باستثناء فول الصويا) مع الدهون (الموجودة في البذور) ، وتحتوي على مجموعة غير كاملة من الأحماض الأمينية الأساسية.

ما هو أفضل بروتين يمتص في جسم الإنسان؟

1. البيض تصل درجة امتصاصه إلى 95 - 100٪.
2. الحليب والجبن - 85-95٪.
3. اللحوم والأسماك - 80 - 92٪.
4. فول الصويا - 60-80٪.
5. الحبوب - 50-80٪.
6. الفول - 40-60٪.

يرجع هذا الاختلاف إلى حقيقة أن الجهاز الهضمي لا ينتج الإنزيمات اللازمة لتفكيك جميع أنواع البروتين.

ما هي توصيات تناول البروتين؟

1. تغطية الاحتياجات اليومية للجسم.
2. تأكد من أن تركيبات مختلفة من البروتين تأتي مع الطعام.
3. لا تسيء تناول كميات زائدة من البروتين على مدى فترة طويلة.
4. لا تأكل الأطعمة الغنية بالبروتين في الليل.
5. اجمع بين البروتينات من أصل نباتي وحيواني. سيؤدي ذلك إلى تحسين امتصاصهم.
6. للرياضيين قبل التدريب للتغلب على الأحمال العالية ، يوصى بشرب مشروب البروتين الغني بالبروتين. بعد الفصل ، يساعد الرابح على تجديد احتياطيات المغذيات. المكمل الرياضي يرفع مستوى الكربوهيدرات والأحماض الأمينية في الجسم ويحفز التعافي السريع للأنسجة العضلية.
7. يجب أن تشكل البروتينات الحيوانية 50٪ من النظام الغذائي اليومي.
8. لإزالة نواتج التمثيل الغذائي للبروتين ، هناك حاجة إلى كمية أكبر من الماء مقارنة بتفكيك ومعالجة المكونات الغذائية الأخرى. لتجنب الجفاف ، تحتاج إلى شرب 1,5-2 لتر من السوائل غير الغازية يوميًا. للحفاظ على توازن الماء والملح ، ينصح الرياضيون باستهلاك 3 لترات من الماء.

ما هي كمية البروتين التي يمكن هضمها في المرة الواحدة؟

من بين مؤيدي التغذية المتكررة ، هناك رأي مفاده أنه لا يمكن امتصاص أكثر من 30 جرامًا من البروتين في كل وجبة. يُعتقد أن الحجم الأكبر يُحمِّل الجهاز الهضمي ولا يمكنه التعامل مع هضم المنتج. ومع ذلك ، هذا ليس أكثر من أسطورة.

يستطيع جسم الإنسان في جلسة واحدة التغلب على أكثر من 200 جرام من البروتين. سيذهب جزء من البروتين للمشاركة في عمليات الابتنائية أو SMP وسيتم تخزينه كجليكوجين. الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو أنه كلما دخل المزيد من البروتين إلى الجسم ، كلما طالت مدة هضمه ، ولكن سيتم امتصاصه جميعًا.

تؤدي الكمية الزائدة من البروتينات إلى زيادة ترسبات الدهون في الكبد ، وزيادة استثارة الغدد الصماء والجهاز العصبي المركزي ، وتعزز عمليات التسوس ، ولها تأثير سلبي على الكلى.

وفي الختام

البروتينات هي جزء لا يتجزأ من جميع الخلايا والأنسجة والأعضاء في جسم الإنسان. البروتينات مسؤولة عن وظائف التنظيم والمحرك والنقل والطاقة والتمثيل الغذائي. تشارك المركبات في امتصاص المعادن والفيتامينات والدهون والكربوهيدرات وزيادة المناعة وتعمل كمواد بناء لألياف العضلات.

إن المدخول اليومي الكافي من البروتين (انظر الجدول رقم 2 "حاجة الإنسان للبروتين") هو المفتاح للحفاظ على الصحة والعافية طوال اليوم.