מבנה החלבונים
חלבונים הם מקרומולקולות הנוצרות על ידי סדרה של חומצות אמינו, המחוברות יחד באמצעות קשר הנקרא פפטיד. רצף חומצות האמינו הבודדות מוכתב גנטית וקובע את תפקוד החלבון עצמו.
קשר הפפטיד כרוך בהסרת מולקולת מים ולכן ניתן לפרק אותה באמצעות הידרוליזה, כלומר על ידי מתן מים ואנזים ספציפי המזרז את התגובה.
בנוסף לפחמן, מימן וחמצן, מולקולות החלבון מכילות חנקן, הנמצא בכ -16% מהמשקל המולקולרי הכולל.
חלבונים מייצגים 10-15% ממסת הגוף. עם זאת, הרקמות השונות מאופיינות בתכולת חלבון שונה. בתאי עצב, למשל, חלבונים מייצגים 10% ממסת התא, בעוד שבתאי שריר חלק זה עולה ל -20%.
חלבונים מתכווצים מהווים 65% ממסת החלבון בגוף, אם כי מאחר ומסת השריר יכולה לעלות או לרדת, נתח זה משתנה מעט מאדם לאדם.
פונקציות חלבונים ואיזון חנקן
באורגניזם, לחלבונים תפקיד כפול: מבניים מחד (הם נכנסים להרכב המרכיבים הסלולריים השונים) ומתפקדים מאידך (הם מתערבים בביצוע של אינספור תפקודים גופניים). אנזימים, קולטנים, הורמונים ואימונוגלובולינים הם רק חלק ממולקולות החלבון הרבות הקיימות בגוף.
חלבונים משתתפים גם בוויסות מאזן החומצה-בסיס של נוזלי הגוף, אחראים על מנגנון ההתכווצות המולקולרית ומשתתפים בתהליך קרישת הדם.
החלבונים של האורגניזם אינם ישויות יציבות, אך כפופים לשינוי מתמשך, הנקרא מחזור. למעשה הם נהרסים ברציפות ומוחלפים במולקולות חלבון חדשות ודומות. מהירות המחזור הזה יורדת עם הגיל ושונה בתאים של הבדים השונים. לתהליך התחדשות רציף זה יש עלות אנרגיה ניכרת, המהווה לבדה עד 20% מהאנרגיה המופזרת מדי יום לתמיכה בחילוף החומרים הבסיסי.
בשל מחזור החלבונים, כמות מסוימת של חומצות אמינו חופשיות תמיד קיימת בתאי האורגניזם, הנקראת מאגר חומצות אמינו. אין להבין מאגר זה כעתודה ממשית של חומרים חנקניים, אלא כמות של אמינו חומצות הנמצאות במצב דינאמי אחד, עם זרימה אחת פנימה ואחת החוצה.
A + B = C + D.
מצב של
תחזוקה
בתנאים פיזיולוגיים הזרימה הנכנסת זהה ליוצאת ובריכת חומצות האמינו נמצאת בשיווי משקל;
A + D> B + C.
חלבון מוגבר
של האורגניזם
במהלך הצמיחה, במהלך ההריון ובמהלך ההבראה ממחלה מתישה נרשמת עלייה בחלבוני הגוף; מצב זה נרשם גם כאשר מסת השריר עולה בעקבות פעילות ספורטיבית אינטנסיבית;
B + C> A + D.
ירידה בחלבון
גופני
מחלות מתישות, הזדקנות ותזונה מגבילה מדי מקדמות את אובדן מסת השריר והחלבון.
תכנית זו מאפשרת ליצור איזון בין ההיצע לחיסול החלבונים מהאורגניזם.מאזן זה, הנקרא חנקן, מתבטא במונחים של חנקן.
איזון חנקן = חנקן שנלקח עם חלבוני מזון - חנקן מסולק
מאזן החנקן יכול להיות חיובי, שלילי או מאוזן
מאזן החנקן חיובי במהלך: צמיחה, הריון, הנקה ופעילות גופנית אינטנסיבית. מצד שני, הוא שלילי במהלך צום מוחלט או חלבון ונוכחות פתולוגיות מתישות.
המשך: חלק שני "
