Nors aminorūgštys ir baltymai yra iš esmės susiję, jie atstovauja skirtingiems biologinės sandaros etapams. Aminorūgštys yra atskiri molekuliniai statybiniai blokai, o baltymai yra sudėtingos, funkcinės struktūros, susidarančios, kai šie vienetai jungiasi tam tikromis sekomis, kad įgalintų beveik kiekvieną gyvo organizmo procesą.
Akcentai
Aminorūgštys yra monomerai, o baltymai – polimerai.
Baltymų funkcija visiškai priklauso nuo aminorūgščių grandinių trimačio sulankstymo.
Žmonėms reikia 20 skirtingų aminorūgščių, kad susintetintų daugybę kūno baltymų.
Prieš panaudojant maistą, organizmas turi suskaidyti baltymus į aminorūgštis.
Kas yra Amino rūgštis?
Organiniai junginiai, kurie yra pagrindiniai visų organizme esančių baltymų struktūrų subvienetai.
Yra 20 standartinių aminorūgščių, kurias žmogaus organizmas naudoja įvairiems audiniams kurti.
Devyni iš jų laikomi „esminiais“, o tai reiškia, kad organizmas negali jų pasigaminti pats.
Kiekvienoje molekulėje yra ir amino grupė, ir karboksilo grupė, prijungta prie centrinio anglies atomo.
Jie jungiasi peptidiniais ryšiais per dehidratacijos sintezės reakciją.
Be baltymų gamybos, kai kurie veikia kaip neurotransmiterių, tokių kaip serotoninas, pirmtakai.
Kas yra Baltymai?
Didelės, sudėtingos makromolekulės, sudarytos iš ilgų aminorūgščių grandinių, sulankstytų į specifines trimates formas.
Baltymai sudaro maždaug 20% viso žmogaus kūno masės.
Specifinė aminorūgščių seka lemia galutinę 3D formą ir funkciją.
Jie palengvina chemines reakcijas kaip fermentai ir suteikia struktūrinę paramą kaip kolagenas.
Denatūracija gali sukelti baltymo formos ir funkcionalumo praradimą dėl karščio ar pH pokyčių.
Vienas baltymas gali būti sudarytas iš šimtų ar net tūkstančių atskirų aminorūgščių vienetų.
Palyginimo lentelė
Funkcija
Amino rūgštis
Baltymai
Molekulinis dydis
Maži, monomeriniai vienetai
Dideli, sudėtingi polimerai
Pagrindinė funkcija
Statybiniai blokai ir pirmtakai
Funkciniai mechanizmai ir struktūra
Klijavimo tipas
Kovalentiniai vidiniai ryšiai
Peptidiniai ryšiai ir sulankstymo sąveika
Veislės
20 standartinių tipų
Milijonai unikalių variantų
Sintezės vieta
Citoplazma / Maisto suvartojimas
Ribosomos transliacijos metu
Tirpumas
Paprastai tirpsta vandenyje
Įvairūs (pluoštinės netirpsta; rutulinės tirpsta)
Aptikimo testas
Ninhidrino testas
Biureto testas
Struktūriniai lygiai
Vieno molekulinio lygio
Pirminis, antrinis, tretinis ir ketvirtinis
Išsamus palyginimas
Struktūrinė hierarchija
Įsivaizduokite aminorūgštis kaip atskiras raides abėcėlėje, o baltymus – kaip užbaigtus sakinius ar ištisas knygas. Aminorūgštis yra gana paprasta molekulė, tačiau kai dešimtys ar tūkstančiai jų susijungia tam tikra tvarka, jos sukuria baltymą su sudėtinga architektūra. Ši transformacija iš linijinės grandinės į sulankstytą trimatę formą leidžia gyvybei funkcionuoti ląstelių lygmeniu.
Biologiniai vaidmenys
Aminorūgštys daugiausia naudojamos baltymams gaminti, nors jos taip pat padeda medžiagų apykaitoje ir nervų signalizacijoje. Tačiau baltymai yra ląstelės „darbininkai“, atliekantys tokius įvairius vaidmenis kaip raumenų skaidulos, imuninės sistemos antikūnai ir maistą virškinantys fermentai. Be specifinio baltymo lankstymosi, neapdorotos aminorūgštys negalėtų atlikti šių specializuotų užduočių.
Mitybos reikalavimai
Kai valgote baltymų turtingą maistą, pavyzdžiui, pupeles ar mėsą, jūsų virškinimo sistema suskaido šiuos baltymus į atskiras aminorūgštis. Šie vienetai absorbuojami į kraują ir pernešami į ląsteles, kur jie vėl surenkami į specifinius baltymus, kurių jūsų organizmui tuo metu reikia. Šis nuolatinis perdirbimo procesas užtikrina nuolatinį statybinių medžiagų tiekimą audinių atstatymui.
Fizinis stabilumas
Atskiros aminorūgštys yra gana stabilios ir gali atlaikyti reikšmingus aplinkos pokyčius neprarasdamos savo cheminės tapatybės. Baltymai yra daug trapesni; jų sudėtingas formas kartu laiko subtilūs vandeniliniai ryšiai ir hidrofobinė sąveika. Jei baltymas yra veikiamas didelės temperatūros arba stiprių rūgščių, jis „išyra“ procese, vadinamame denatūracija, todėl tampa nenaudingas.
Privalumai ir trūkumai
Amino rūgštis
Privalumai
+Greitai absorbuojamas organizmo
+Esminis neurotransmiteriams
+Stabili cheminė struktūra
+Pritaikoma per dietą
Pasirinkta
−Negaliu vien tik sukurti struktūros
−Perteklius išsiskiria per inkstus
−Surinkimui reikia energijos
−Kai kuriuos reikia nuryti
Baltymai
Privalumai
+Užtikrina struktūrinį vientisumą
+Katalizuoja medžiagų apykaitos reakcijas
+Perneša deguonį kraujyje
+Reguliuoja imuninį atsaką
Pasirinkta
−Linkęs denatūruotis
−Sudėtingas sintezei
−Sunkiau virškinti pilnai
−Reikalingas specialus sulankstymas
Dažni klaidingi įsitikinimai
Mitas
Visi baltymai yra vienodi, nepriklausomai nuo naudojamų aminorūgščių.
Realybė
Baltymo funkciją griežtai lemia jo aminorūgščių seka. Pakeitus vos vieną aminorūgštį šimtų aminorūgščių grandinėje, galima visiškai sutrikdyti baltymo gebėjimą veikti, kaip matyti tokiose būklėse kaip pjautuvinė ląstelių anemija.
Mitas
Norint gauti visas aminorūgštis, reikia valgyti gyvūninę mėsą.
Realybė
Nors mėsa yra „pilnavertis“ baltymas, augaluose taip pat yra visų nepakeičiamų aminorūgščių. Valgydami įvairų augalinį maistą, pavyzdžiui, ryžius ir pupeles, galite lengvai gauti visą spektrą statybinių medžiagų, kurių reikia jūsų organizmui.
Mitas
Aminorūgščių papildai yra geresni nei valgyti pilnaverčius baltymus.
Realybė
Daugumai žmonių pilno maisto baltymai yra geresni, nes jie virškinami lėčiau, todėl maistinės medžiagos išsiskiria tolygiau. Papildai paprastai naudingi tik esant konkrečiam sportiniam laikui arba esant klinikiniam nepakankamumui.
Mitas
Baltymai padeda tik auginti raumenis.
Realybė
Raumenys yra tik viena istorijos dalis. Baltymai taip pat veikia kaip hormonai, tokie kaip insulinas, virškinimo fermentai ir pagrindinis jūsų odos, plaukų ir nagų palaikymas.
Dažnai užduodami klausimai
Kas nutinka, jei negaunu pakankamai nepakeičiamųjų aminorūgščių?
Jei jūsų mityboje trūksta nepakeičiamųjų aminorūgščių, jūsų organizmas negali pagaminti tam tikrų svarbių baltymų. Tai dažnai sukelia raumenų nykimą, susilpnėjusią imuninę sistemą ir sumažėjusį pažeistų audinių atsistatymą. Kadangi organizmas nekaupia aminorūgščių pertekliaus ilgalaikiam vartojimui, kaip tai daro riebalai, sveikatai būtinas nuolatinis kasdienis jų vartojimas.
Kiek aminorūgščių sudaro vieną baltymą?
Ilgis labai skiriasi priklausomai nuo baltymo paskirties. Maži baltymai, kartais vadinami peptidais, gali turėti tik 50 aminorūgščių, o masyvios struktūros, tokios kaip titinas mūsų raumenyse, jų turi daugiau nei 30 000. Dauguma funkcinių baltymų žmogaus organizme yra maždaug nuo 100 iki 500 vienetų ilgio.
Ar karštis gali sunaikinti aminorūgštis taip pat, kaip naikina baltymus?
Paprastai ne. Kepimo temperatūra yra pakankamai aukšta, kad baltymas denatūruotų (pakistų jo forma), todėl kiaušinių baltymai kaitinami tampa kieti. Tačiau ši temperatūra retai kada būna pakankamai aukšta, kad nutrūktų pačių aminorūgščių cheminiai ryšiai. Jūs vis tiek gaunate tas pačias maistines medžiagas, net jei baltymo struktūra pasikeičia.
Kodėl baltymo forma yra tokia svarbi?
Biologijoje forma yra viskas. Pavyzdžiui, fermentai turi „kišenes“, vadinamas aktyviosiomis vietomis, kurios yra tiksliai tokios formos, kaip molekulės, kurias jiems reikia suskaidyti. Jei baltymas nėra idealiai sulankstytas, molekulė netiks ir cheminė reakcija neįvyks. Tai labai panašu į spyną ir raktą – jei raktas sulenktas, durys neatsidarys.
Kuo skiriasi peptidas ir baltymas?
Skirtumas daugiausia grindžiamas dydžiu ir sudėtingumu. Paprastai grandinė, sudaryta iš mažiau nei 50 aminorūgščių, vadinama peptidu. Kai grandinė pailgėja ir pradeda lankstytis į stabilią, funkcionalią 3D struktūrą, ji priskiriama baltymams. Įsivaizduokite peptidą kaip trumpą frazę, o baltymą – kaip visą pastraipą.
Ar aminorūgštys suteikia energijos?
Nors jų pagrindinė funkcija yra struktūrinė, organizmas gali deginti aminorūgštis kaip kurą, jei nėra angliavandenių ir riebalų. Tai dažniausiai nutinka badaujant arba labai ilgai mankštinantis. Tačiau tai nėra idealu, nes organizmas pirmiausia turi pašalinti azoto komponentą, kurį vėliau apdoroja kepenys ir inkstai.
Ar „neesminės“ aminorūgštys nėra svarbios?
Terminas „neesminės“ yra šiek tiek netikslus; jos yra absoliučiai gyvybiškai svarbios jūsų sveikatai. Tai tiesiog reiškia, kad jūsų kūnas gali jas sintetinti iš kitų molekulių, todėl jums nebūtina jų gauti su maistu. Jūsų ląstelės iš esmės yra mažos gamyklėlės, kurios gali gaminti šias 11 aminorūgščių pagal poreikį.
Kodėl kai kurie žmonės vartoja BCAA?
Šakotos grandinės aminorūgštys (leucinas, izoleucinas ir valinas) yra trys nepakeičiamos aminorūgštys, kurios metabolizuojamos tiesiogiai raumenyse, o ne kepenyse. Sportininkai jas dažnai vartoja raumenų skausmui mažinti ir neleisti organizmui skaidyti raumeninio audinio energijai gauti intensyvių treniruočių metu. Tačiau jų natūraliai yra dideliais kiekiais daugumoje baltymų turtingų maisto produktų.
Ar gali būti per daug baltymų?
Per didelis baltymų vartojimas ilgą laiką gali papildomai apkrauti inkstus, kurie turi filtruoti azoto šalutinius produktus. Daugumai sveikų žmonių daug baltymų turinti dieta yra saugi, tačiau svarbu ją subalansuoti su pakankamu vandens ir kitų maistinių medžiagų kiekiu, kad organizmas galėtų apdoroti baltymų apykaitos atliekas.
Kas lemia aminorūgščių tvarką baltyme?
Jūsų DNR veikia kaip pagrindinis planas. Kai ląstelei reikia konkretaus baltymo, ji nuskaito genetinį kodą, kuriame pateikiamos tikslios instrukcijos, kuri aminorūgštis bus kita grandinėje. Šis procesas, vadinamas transliacija, vyksta ribosomose ir yra nepaprastai tikslus, siekiant užtikrinti, kad gautas baltymas veiktų tinkamai.
Nuosprendis
Rinkitės aminorūgštis, jei domitės pagrindiniais cheminiais komponentais arba specifiniais papildų poreikiais, tokiais kaip BCAA, kurie reikalingi atsistatymui. Rinkitės baltymus, kai kalbama apie visavertę mitybą, struktūrinę biologiją ar funkcinius mechanizmus, kurie lemia fiziologinę sveikatą.