Reklama:

Bílkoviny (proteiny) II.

Ronnie.cz > Kulturistika a fitness > Výživa



Pojďme pokračovat v povídání o bílkovinách. Těm, kteří tak ještě neučinili, doporučuji nejdříve pročíst předchozí článek, na který navazuje dnešní díl.

Hned v začátku chci upozornit na stavbu dnešního pojednání. Textové seznámení se základními fakty předchází názorným schématům, která blíže vysvětlují důležité děje týkající se bílkovin a aminokyselin. Pro přehlednost již i tak poměrně obtížného tématu jsou schémata se svými textovými vysvětleními řazena v závěru povídání o metabolismu.

METABOLISMUS BÍLKOVIN (TVORBA A ROZPAD)

Bílkoviny jsou základní složkou potravy, aminokyseliny (AK) získané jejich trávením (rozpadem) slouží tělu jako zdroj pro tvorbu vlastních bílkovin (využitelných pro funkce zmíněné v prvním díle). Sníte potravinu s proteinem, v trávicím traktu je rozložen na menší části, které je tělo schopno vstřebat ze střeva (prostoupí membránami), poté využije aminokyseliny na sestavování svých bílkovin, opět složitějších struktur. Narozdíl od cukrů a tuků obsahují bílkoviny dusík, který patří k základním biogenním prvkům (proteiny tedy ovlivňují dusíkovou bilanci v organismu). Dusík není jen součástí bílkovin, ale také nukleových kyselin, hemu aj. Ačkoliv se atmosférický dusík rozpouští v krvi a tuku, organismus je schopen využít jen dusík přijatý potravou, který je vázaný v organických sloučeninách, především v bílkovinách.
Močovina (urea)
CO(NH2)2 - konečný odpadní produkt metabolismu dusíku, vylučuje se močí. Její koncentrace v moči odráží činnost ledvin.
Nebílkovinný dusík je obsažen v krvi v nebílkovinných sloučeninách (zejm. v močovině*, amoniaku, kreatininu). Většina tohoto dusíku je však produktem metabolismu bílkovin (močovina - krev - ledviny - moč - odstraněno z těla). Nutno ještě poznamenat, že molekuly bílkovin jsou veliké a jejich rozklad je poměrně složitý a pro organismus náročný (více než sacharidů a tuků), vyžadují více práce a energie vydané organismem na jejich trávení.

Proteosyntéza

Bílkoviny se v každé buňce tvoří proteosyntézou, tvorbou bílkovin z jejich jednodušších složek - aminokyselin. V tomto složitém procesu se přesně dodržuje pořadí jednotlivých aminokyselin, které je pro danou bílkovinu základní vlastností, na níž závisejí i ostatní. Už jsem zmínila (1. díl), že pořadí je zakódováno v dědičné informaci. Proteosyntéza je součástí anabolismu a vyžaduje energii a přívod dostatečného množství bílkovin v potravě. Její nadměrné utlumení (např. kortikoidy) je provázeno sníženou obranyschopností, svalovou slabostí a dalšími poruchami.

Proteolýza

Proteolýza je opakem proteosyntézy - jedná se o rozložení bílkovin na menší části (peptidy) a na aminokyseliny, které se využívají k tvorbě nových bílkovin (syntéza bílkovin) nebo některých látek vznikajících z aminokyselin (syntéza dusíkatých látek - puriny, kreatin, serotonin, hormony...), nebo se použijí jako zdroj energie (jen minimální množství) - viz schéma (3 do červena zbarvené šipky od hotovosti AK v těle). Rozpad bílkovin je součástí katabolismu. Enzymy rozkládající bílkoviny na menší části (peptidy, aminokyseliny) se nazývají proteinázy (též proteázy).

V žaludku se v kyselém prostředí HCl (kyseliny chlorovodíkové) začínají proteiny trávit. Vezměme si příklad sousta živočišných bílkovin (maso). Kyselina chlorovodíková vylučovaná žaludkem rozvolňuje kolagen spojující svalová vlákna přijatého masa a umožňuje trávicím enzymům přístup k jeho bílkovině, která se štěpí na kratší řetězce (peptony). V tenkém střevě pokračuje trávení bílkovin prostřednictvím enzymů (hydrolýza). Při trávení jsou bílkoviny rozštěpeny proteázami (např. pepsinem a trypsinem) na peptidy, které jsou dále štěpeny peptidázami až na di a tripeptidy. Ty již většinou prostupují volnou difúzí stěnou střeva do krevního oběhu. (Některé lehce vstřebatelné mohou prostupovat již jako oligopeptidy, např. ze syrovátkového zdroje.)

Peptidy

Chemické sloučeniny organického původu tvořené řetězcem aminokyselin (od dvou do několika desítek) spojených peptidovou vazbou, podobně jako bílkovina (která je však podstatně větší a složitější). V organismu hrají důležitou roli - patří k nim řada hormonů (inzulín, parathormon, hormony hypofýzy) a látek, které slouží k vzájemné komunikaci buněk, např. v imunitním a nervovém systému.

Oligopeptidy

Jsou peptidy tvořené 2 - 10 aminokyselinami (dipeptid tvořen dvěma, tripeptid třemi, tetrapeptid čtyřmi, oktapeptid osmi atd.) Mnoho hormonů a jim podobných látek jsou oligopeptidy (např. oxytocin, vasopresin).

Polypeptidy

Tvoří přechod k bílkovinám, které kromě ještě většího počtu aminokyselinových zbytků mají obvykle i komplikovanější prostorové uspořádání než polypeptid.

Aminokyseliny

Jsou organické sloučeniny (karboxylové kyseliny) obsahující uhlík (C), vodík (H), kyslík (O) a dusík (N) (někdy též síru - S). Existuje 20 základních, které v četných kombinacích tvoří základ bílkovin a peptidů. Z aminokyselin se tvoří i další látky důležité pro činnost organismu (např. tyroxin, katecholaminy, pigment melanin, histamin aj.) Dělí se na neesenciální (postradatelné), které si lidský organismus umí sám vyrobit, např. z cukrů nebo jednodušších látek, a na esenciální (nepostradatelné), u nichž je odkázán na jejich přívod z potravy, zejména z živočišných bílkovin, není schopen si je sám vyrobit. O esenciálních aminokyselinách bude jeden z následujících článků, nyní se omezím pouze na jejich vyjmenování: valin, leucin, isoleucin, lysin, methionin, threonin, fenylalanin a tryptofan (existují ještě tzv. semiesenciální aminokyseliny arginin a histidin - jsou esenciální jen pro děti, jejich vlastní syntéza totiž není dostatečná pro podporu růstu).

Konečným produktem přeměny aminokyselin je oxid uhličitý (CO2), voda (H2O) a slouč. amoniaku (NH3) - bílkoviny se tedy nespalují čistě na CO2 a vodu jako cukry a tuky (skládající se pouze z uhlíku, vodíku a kyslíku). Již víte, že obsahují i dusík, který se v procesu metabolismu odbourává na vysoce toxické dusíkaté zbytky. Vypořádat se s nimi musí játra - zpracují je na močovinu, jednoduchou sloučeninu, která je také toxická. Ledviny pak převezmou úkol její eliminace a vyloučí odpady z těla močí. (Část dusíku je využita na opětovnou regeneraci bílkovinných látek.) - viz schéma níže


Metabolismus bílkovin ve schématech

Jak už jsem zmínila v úvodu, pro lepší pochopení problematiky metabolismu bílkovin a jejich koloběhu v těle jsme pro Vás připravili názorná schémata. Na první pohled vypadají složitě, ale nezoufejte, uvidíte, že po pročtení následujícího textu Vám přijdou krásně pochopitelné. (V textu dávám do uvozovek slova, která figurují v obrázku.)

Přehled metabolismu bílkovin

Schéma, o němž se nyní budeme bavit, zachycuje metabolismus bílkovin dospělého člověka. Pro číselné údaje, které se v textu budou objevovat, řekněme, že náš imaginární jedinec váží 70 kg - jeho tělo tedy obsahuje asi 20 % bílkovin (14 000 g - oddíl "tkáňové bílkoviny"). Co se dalších čísel týče, potravou přijímá optimálně 70 - 100 g bílkovin denně (oddíl "bílkoviny potravy"). Proteosyntéza a proteolýza (dvě nejvyšší šipky při tkáňových bílkovinách - "lýza" a "syntéza") jsou v rovnováze - obě asi 300 až 500 g / den. Oproti tomu je resyntéza (znovuobnovení) aminokyselin daleko nižší než jejich odbourávání - 30 - 40 g / den (vytváření AK) vs. 120 - 130 g / den (rozklad AK). Regenerují se totiž jen neesenciální AK, esenciální musí být doplňovány potravou (opět viz oddíl "bílkoviny potravy").

Pojďme konečně k osvětlení samotného schématu. Začneme u oranžově zbarveného obdélníku (pro barvoslepé: je to jediný obdélník v celém obrázku a je v něm vepsána hotovost aminokyselin v těle, která u běžného člověka činí 600 - 700 g).

Do této hotovosti přistupují AK z bílkovin přijímaných potravou (esenciální AK přijímáme jedině touto cestou, tělo si je samo nedokáže vyrobit). Také proteolýzou (tedy rozkladem bílkovin těla - "lýza") se zvyšuje hotovost AK.

Již jsem zmínila, že se aminokyseliny využívají k tvorbě nových bílkovin ("syntéza" bílkovin) nebo některých látek vznikajících z aminokyselin ("syntéza dusíkatých látek" - puriny, kreatin, serotonin, hormony...), nebo se použijí jako zdroj energie ("odbourávání"). = tři šipky od hotovosti AK

Při "odbourávání" se aminokyselina zbavuje své NH2 skupiny a zbývá z ní "C-skelet" (vymění NH2 skupinu za něco jiného).

C-skelety vstupují buď do metabolismu sacharidů a tuků (pyruvát, acetylkoenzym A), nebo rovnou do citrátového (Krebsova) cyklu (vřadí se jako meziprodukt) - viz podrobněji další schéma.

Konečným produktem rozpadu aminokyselin (metabolismu bílkovin) je tedy CO2, H2O (z Krebsova cyklu) a sloučenina NH3 (močovina, 25 - 35 g / den). = červeně zbarvená pole

A nakonec, C-skelety se mohou za účasti dusíku (šedá šipka) opětovně regenerovat na bílkovinné látky ("resyntéza neesenc. AK").


Katabolické děje a Krebsův (citrátový) cyklus

Lipidy (tuky), polysacharidy i bílkoviny se štěpí na své základní stavební jednotky.

Držme se nyní linie metabolismu bílkovin, o nichž je řeč v dnešním článku, zbylé složky potravy ponecháme článkům následujícím.

Obrázek níže znázorňuje již zmíněný vstup AK do metabolismu sacharidů a lipidů (přes pyruvát a acetylkoenzym A), popř. rovnou do citrátového cyklu, který probíhá v mitochondriích (což jsou jakési "buněčné elektrárny").

V rámci cyklu jsou odstupující složky zabarveny zeleně, vznikající energie je podtržena, složky, které do cyklu vstupují, jsou červené.

  • Koenzym A přináší do cyklu zbytek kyseliny octové (2 uhlíky) - reaguje s vodou (H2O) a látkou se 4 uhlíky ("C4"). Výsledkem je sloučenina se 6 uhlíky (C6), koenzym se uvolní.
  • V průběhu cyklu se chemickými reakcemi přeměňují sloučeniny a mění se počet uhlíků v nich obsažených. Uvolňuje se CO2, který poté vydechujeme, a množství energie. Vše se děje za přítomnosti kyslíku (O2).

Výše uvedený popis je samozřejmě do značné míry zjednodušen a probrán málo podrobně. V případě zájmu je možno zpracovat článek s podrobnějším popisem metabolických dějů a chemických reakcí.


20 základních L-aminokyselin

Barevně jsou odlišeny esenciální.

  • Alifatické:
    • alanin (Ala)
    • leucin (Leu)
    • isoleucin (Ile)
    • valin (Val)
    • prolin (Pro)
  • Aromatické:
    • fenylalanin (Phe)
    • tryptofan (Trp)
    • tyrosin (Tyr)
    • histidin (His)
  • Polární:
    • glycin (Gly)
    • serin (Ser)
    • threonin (Thr)
    • asparagin (Asn)
    • glutamin (Gln)
    • cystein (Cys)
    • methionin (Met)
  • Bazické:
    • lysin (Lys)
    • arginin (Arg)
  • Kyselé:
    • kyselina asparagová (Asp)
    • kyselina glutamová (Glu)


STRAVA - krátce

Většina lidí získává bílkoviny ze živočišné stravy: masa, drůbeže, ryb, vajec, mléka a mléčných výrobků. Mezi rostlinné zdroje patří luštěniny, obiloviny a některé ořechy. Důležitým rozdílem mezi živočišnými a rostlinnými zdroji je, že rostlinné jsou méně koncentrované. Bílkoviny v luštěninách jsou například promíseny jedlými škroby a nestravitelnými vlákninami, takže porce bílkovin získaných z rostlinného zdroje odpovídající porci živočišné stravy musí být mnohem větší. Rostlinné nabízejí také "neplnohodnotné" aminokyselinové spektrum - obiloviny mají např. málo lysinu, luštěniny zase methioninu, vegetariáni by proto měli stravu kombinovat. Mezi bílkovinami pomyslně vede syrovátková bílkovina. Bílkoviny by měly být dodávány ve 2 - 3 porcích jídla denně.

K uspokojení minimálních požadavků průměrného dospělého člověka stačí pozoruhodně malé množství - asi 0,6 g bílkovinné stravy na 1 kg váhy denně. Optimálním příjmem běžného člověka je však 1 - 1,2 g / kg. Ani příjem bílkovin by se neměl přehánět - jak jsme si výše vysvětlili, při odbourávání bílkovin vzniká NH3, který je pro organismus toxickou látkou. Stejně tak přebytek nestrávených bílkovin podporuje v tlustém střevě rozvoj hnilobných bakterií vytvářejících toxické látky, které se mohou zpětně vstřebávat do krevního oběhu a poškozují organismus. Mohou způsobit i vážné, nenápadně nastupující zdravotní potíže. Při rozkladu bílkovin bakteriemi vznikají páchnoucí plyny a páchnoucí stolice. Jaké množství bílkovin je tedy již nepřiměřené? Některé zdroje uvádějí, že pokud se za 4 - 6 hodin po požití bílkovin stanete v důsledku nadměrné plynatosti společensky nepoužitelnými, byla dávka bílkovin vysoká. U každého jedince je jeho schopnost trávit danou bílkovinu jiná, stejně tak v závislosti na druhu bílkoviny. Nadměrný přísun bílkovin v každém případě nepřiměřeně zatěžuje metabolismus, zpomaluje proces regenerace po zátěži a zvyšuje riziko poškození ledvin (pozor tedy na kombinace více výrobků s bílkovinnými látkami, aby člověk v součtu pozřel požadované množství, nikoli zbytečnou tunu navíc).

O bílkovinách by se toho dalo ještě mnoho a mnoho povídat,
rozšíření znalostí však ponechejme do dalších článků...


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.

16.03.20:57Kubas007 - Ja vajička jim pořad *79* *79*
15.01.07:27schafy - *1* *79*
09.05.12:47Ronnie - Tak ono to není jen biochemie, ale i fyziologie, biologie ..+2
08.05.22:06Filip.K - Vždyť to je v podstatě opsaná učebnice biochemie.-4
08.05.21:36Poman - Z toho by se dalo učit na zkoušku z biochemie*79*
08.05.21:02mamnoa - dekuji za pekny clanek, libili se mi remeslne dobre zvladn..
Zobrazit všechny příspěvky







Jméno: pamatovat
Heslo:
NOVÉ PŘÍSPĚVKY ČTENÁŘŮmagazínZapojte se do studie a získejte zdarm...
malex (12:45) • nové kolo! www.docs.google.com/forms/d/1inqkSbXR3tfDT2_JTyHYL0VvpPc5s_tkIroOI7D4Agc/ed...
magazínPavel Vacek - záda a břicho 3 týdny p...
PavelV (14:46) • Děkuju, budu se snažit.
magazínRadikální změna (XVI.): Ze dne na den...
Blizard3 (11:19) • Ahoj Jáne, děkuji za reakci. Vůle se změnit, je v podstatě to, co na začátek potřebuješ...
magazínPavel Vacek - záda a břicho 3 týdny p...
Zodiak411 (22:03) • Super videolog. Osobně bych s Pavlem uvítal další a kdyby to bylo i s Radkem Loncem, ta...
magazínRadikální změna (XVI.): Ze dne na den...
Ján Černák (15:33) • Zdravím premena je to parádna klobuk dole. Taky sa o to pokušam ale nemam pevnu volu na...



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