Reklama:

Bílkoviny (proteiny) I.

Ronnie.cz > Kulturistika a fitness > Výživa



Dnešní článek se podívá z obecnějšího pohledu na existenčně velice důležitý stavební prvek našeho těla - bílkoviny. Postupně bychom se v dalších pokračováních měli dostávat k menším složkám proteinů, aminokyselinám, vysvětlení, co znamená pojem esenciální aminokyseliny, z čeho se skládají BCAA, podrobnějšímu pojednání o metabolismu bílkovin atd. V sérii plánujeme také články s proteiny vzhledem ke cvičení a suplementačnímu plánu.

ÚVOD

Denaturace bílkovin
je změna struktury bílkovin způsobená zvýšenou teplotou, změnou pH, chemickými či jinými fyzikálními vlivy, při níž se z molekul bílkoviny např. uvolňují SH skupiny, tyrosinové zbytky apod. Změny struktury jsou většinou nevratné, usnadňuje se štěpitelnost proteolytickými enzymy, snižuje se rozpustnost ve vodě. V lidském organismu může vést k poškození řady funkcí (např. činnosti enzymů). Běžně využívanou denaturací je tepelná příprava potravy.

Bílkoviny (proteiny) představují složité, vysokomolekulární látky (makromolekuly) tvořené řetězcem aminokyselin, kterých může být v jedné molekule až několik tisíc (mají relativní molekulární hmotnost 103 až 106). Pro každý organismus jsou naprosto nezbytné nejen svou stavební funkcí (stavba organismu i buněk) - k tvorbě nových tkání, růstu, udržování a nápravě tkání stávajících - ale zastávají také důležitou funkci transportní (přenášejí potřebné látky na místo určení, umožní jim prostup membránami), zásobní (zásoba energie a skladovacích látek), jsou významné v obranyschopnosti (imunoglobuliny, protilátky), v metabolismu svou funkcí katalytickou a regulační (enzymy, některé hormony), v činnosti svalů. Existují také tzv. stresové bílkoviny, které se rozvíjejí při stresu (upozorňuji, že stresovým faktorem může být pro tělo např. nedostatek kyslíku nebo také alkohol, jakýkoli činitel, který v organismu vyvolá stresovou reakci). Tyto bílkoviny pomáhají organismu se adaptovat na situaci, která nastala. Při stresu se nedenaturují* jako ostatní bílkoviny.

Souhrn funkcí bílkovin:

  • 1. stavební (konstrukční)
    • kolagen - šlachy, chrupavky, kůže, pojivová tkáň - pevný v tahu
    • elastin - stavba cév
    • keratin - vlasy, nehty, kůže

Albumin
je hlavní bílkovinou lidské krve, tvoří se v játrech. Váže na sebe vodu, proto je důležitý pro udržení objemu tekutiny v cévách. Přenáší v krvi řadu látek nerozpustných ve vodě (hormony, vitamíny, bilirubin aj.) Velký nedostatek albuminu vede k otokům.

  • 2. transportní
    • hemoglobin - červené krevní barvivo v erytrocytech (červené krvinky), podílí se na přenosu kyslíku a CO2 krví, je složen ze 4 jednotek bílkoviny globinu
    • albumin*
    • transferin - transportní bílkovina přenášející v krvi železo
    • biomembránové bílkoviny
  • 3. zásobní (skladovací)
    • feritin - zásobárna železa (Fe) - bílkovina sloužící k uložení železa v buňce, jeho hladina v krvi odráží velikost zásob železa v organismu

Imunoglobulin (zkr. Ig)
je protilátka. Již samotný termín zdůrazňuje její bílkovinnou povahu (globin). Imunoglobuliny jsou vytvářeny plazmatickými buňkami vznikajícími z B-lymfocytů po setkání s cizorodým materiálem (antigenem), proti kterému je následně specializován i příslušný imunoglobulin. Jeho funkcí je ochrana proti infekci, zneškodňování toxinů, imunologický dozor nad vlastními tkáněmi organismu aj. Jeho přítomnosti v lidském organismu (krvi) se využívá jako průkazu infekce. Existuje pět tříd imunoglobulinů (A, G, E, M, D).

  • 4. zajišťující pohyb
    • bílkoviny svalových vláken - aktin, myosin
  • 5. katalytické, řídící a regulační
    • enzymy* - bílkoviny, které jsou v malém množství schopny výrazně urychlit (katalyzovat) průběh určité biochemické reakce nebo děje, specifické oproti jiným katalyzátorům
    • hormony* - inzulín, glukagon, tyroxin...
    • receptory
  • 6. ochranné, obranné
    • imunoglobuliny*
    • fibrin, fibrinogen - zamezení krvácení
    • leukocyty - bílé krvinky
  • 7. stresové


Enzym je bílkovina, která je v malém množství schopna výrazně urychlit (katalyzovat - „biokatalyzátor“) průběh určité biochemické reakce nebo děje, který by jinak probíhal jen velmi pomalu či prakticky vůbec neprobíhal. Funkce enzymů je nezbytná pro správnou činnost orgánů, podílejí se na metabolismu, mají význam pro trávení, srážení krve, obranu organismu proti infekci atd. Každý je specializován (specifický) pro určitou funkci. Obvykle jsou velmi citlivé na působení zevních vlivů (teplota, kyselost, některé jedy) a řada z nich ke své činnosti vyžaduje ještě přítomnost další látky - koenzymu (kofaktoru), kterým je často některý z vitamínů (zejm. skupiny B) nebo stopový prvek. Některé vznikají z proenzymu, některé existují v aktivním i neaktivním stavu a do činnosti jsou uvedeny dle potřeb organismu. Porucha enzymů se nazývá enzymopatie (metabolická onemocnění). Aktivitu některých enzymů lze stanovit v krvi při biochemickém vyšetření - může být vyšší při některých onemocněních (aminotransferázy se do krve zvýšeně uvolňují z jater při jejich poškození, např. virové hepatitidě, a jejich aktivita v krvi je proto zvýšena). Názvy enzymů končí většinou koncovkou -áza (-asa) a dělí se na několik skupin:

  • oxidoreduktázy katalyzují oxidoredukční reakce
  • transferázy katalyzují přenos různých funkčních skupin
  • hydrolázy katalyzují hydrolytické štěpení substrátu
  • lyázy katalyzují nehydrolytický rozklad
  • izomerázy ustavují rovnováhu mezi dvěma izomery
  • ligázy katalyzují syntézu dvou složek s dodávkou energie z rozkladu ATP

Hormon je látka, která vzniká v jedné části těla a prostřednictvím krve se dostává do jiné části, kde teprve působí. Hormony se tvoří ve žlázách s vnitřní sekrecí (endokrinní žlázy) - někdy ve formě tzv. prohormonů - a působí v určitých orgánech, které jsou na ně citlivé (mají pro ně receptory). Některé působí ve většině orgánů (např. hormony štítné žlázy), jiné mají jen omezené působení (zejm. některé regulační hormony ovlivňující ostatní endokrinní žlázy). Z chemického hlediska jde o různorodou skupinu látek - nejčastěji jsou bílkovinné povahy (peptidy), steroidní struktury nebo jednodušší látky odvozené od některé aminokyseliny. Ke klasickým patří tyroxin (štítná žláza), parathormon (příštitná tělíska), glukokortikoidy a mineralokortikoidy (kůra nadledvin), adrenalin (dřeň nadledvin), inzulín a glukagon (slinivka břišní), pohlavní hormony (vaječníky, varlata), růstový hormon, prolaktin a jiné hormony z předního laloku hypofýzy řídící ostatní endokrinní žlázy, oxytocin a antidiuretický hormon ze zadního laloku hypofýzy, vyšší řídící hormony z hypothalamu. O hormonech jako takových více v některém z dalších článků.


Z hlediska sportu jsou tedy bílkoviny využitelné a potřebné pro:

  • výživu a růst svalů, šlach, kůže a kostí
  • podporu novotvorby svalové hmoty
  • ochranu svalové hmoty před poškozením namáhavým fyzickým výkonem
  • ochranu svalové hmoty před devastací v průběhu snižování nadváhy
  • zkrácení doby regenerace
  • spalování tuků a redukci nadváhy


STAVBA BÍLKOVIN

Jak jsme již řekli, bílkoviny jsou tvořeny řetězcem aminokyselin (bílkoviny jako makromolekula - peptidy jako její menší část - aminokyseliny jako jakýsi základ), v jedné molekule jich může být až několik tisíc - přesné pořadí aminokyselin tvořících bílkovinu je zakódováno v dědičné informaci a je pro správnou funkci bílkoviny rozhodující. Kromě této primární struktury je pro funkci důležitá i struktura sekundární, terciární, ev. kvartérní. Odlišnost ve stavbě bílkoviny může být rozeznána imunitním aparátem a vést k tvorbě protilátek. Vnitřní uspořádání bílkovin (struktura) tedy vypadá následovně:

  • primární - lineární pořadí aminokyselin v polypeptidovém řetězci (vysvětlení pojmu polypeptid viz dále)

  • sekundární - prostorové uspořádání lineárního řetězce polypeptidu. Vzniká na základě vzájemných interakcí mezi jednotlivými aminokyselinovými zbytky v polypeptidovém řetězci, přičemž se uplatňují především slabé vazebné (nekovalentní) interakce. Nejčastějšími typy je struktura alfa-helix (šroubovice) a beta-skládaný list. Sekundární struktura závisí na fyzikálně chemických podmínkách prostředí, ve kterých se protein nachází (pH, iontová síla, přítomnost dalších látek).

  • terciární - další prostorové uspořádání jednotlivých úseků proteinů, uspořádaných do sekundární struktury, vzniká během syntézy proteinu procesem zvaným sbalování proteinu - podle terciární struktury se proteiny dělí na globulární nebo fibrilární

  • kvartérní - uspořádání jednotlivých polypeptidů u proteinů tvořených více polypeptidy (tzv. oligomerní proteiny)

V proteinech jsou aminokyseliny vzájemně vázány aminoskupinami -NH2 a karboxylovými skupinami -COOH amidovou vazbou -NH-CO- (amidy), která se v případě proteinů nazývá peptidická vazba.

Molekuly proteinů mohou vytvářet protáhlé, vláknité, ve vodě nerozpustné fibrilární proteiny, a kulovité nebo elipsoidní, ve vodě rozpustné globulární proteiny - viz terciární struktura. Oproti fibrilárním (kolagen, keratin, fibroin - tvořící vlasy, rohovinu, chrupavky…) lze skoro u všech globulárních (např. enzymy, svalová tkáň) varem nebo působením kyselin a louhů (změnou hodnoty pH) rozrušit jejich terciární a sekundární strukturu (koagulace, denaturace). Tím se ztrácejí některé jejich biologické vlastnosti, např. schopnost enzymů štěpit potravu nebo svalová kontraktilita. Také tělu cizí proteiny vyvolávají svou přítomností obrannou reakci antigen-protilátka (a poničení proteinu), a proto nesmí být nikdy přímo vpraveny do krevního oběhu.

Podle počtu aminokyselin v molekule rozlišujeme oligopeptidy (2 - 10 aminokyselin), polypeptidy (11 - 100) a bílkoviny (více než 100 aminokyselin). Pro zajímavost, z 20 aminokyselin, které se vždy vyskytují v lidském organismu, může v případě jednoduchého proteinu, složeného ze 100 aminokyselin, vzniknout 201 (plus 128 nul) rozdílných primárních proteinových struktur. Z toho vyplývá, že existuje daleko větší množství různých proteinů, než je jich obsaženo ve všech živých organismech na Zemi. Složení mnoha proteinů je již známé, např. myoglobinu a hemoglobinu, u blízce příbuzných živočišných druhů jsou si struktury vzájemně velmi podobné.

Pokračování článku naleznete v nejbližších dnech.


Líbil se Vám článek?
Sdílejte ho na Facebook. Děkujeme.

Související články:

Diskuse k článku:
Reklama:
Uživatelské jméno:
Heslo:
Text:
...
Upozornit na novou odpověď e-mailem.
Před napsáním příspěvku nepřehlédněte pravidla diskusí. Děkujeme za jejich dodržování.

30.09.23:13Mirek K. - Dobrý den, odborný a přehledný článek*79* . Zrovna nyní ře..
02.05.22:45popa88 - Dobry den chodim do posilky chtěl bych vědět kolik tak je..
08.05.21:02morte - Díky za něj, Ronnie. Konečně mi k něčemu jsou základy chem..+1
30.04.14:40Jiří Jíša - Suprově napsaný článek-1
30.04.14:25mirus - Nádherný článek suprově rozepsaný, další budou sacharidy, ..+6
Zobrazit všechny příspěvky







Jméno: pamatovat
Heslo:



Erasport, s. r. o. • Svahová 1537/2, 101 00 Praha 10 - Vršovice • IČ: 29052131, DIČ: CZ29052131 • Kontaktní údajeZásady ochrany osobních údajů
Copyright © 2010-2019 Erasport, s. r. o. • Copyright © 2001-2019 Ronnie.cz • Ronnie.cz je registrovaná ochranná známka. • Historie změn
Publikování nebo další šíření obsahu serveru Ronnie.cz je bez písemného souhlasu společnosti Erasport, s. r. o. zakázáno.
Vyhledávání:
RSS     Internetový magazín  ::   Sportovní obchod  ::   Fitness TV  ::   Lidé  ::   Diskusní fórum  ::   Fitness akademie  ::   Fitness centra