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定義 タンパク質

タンパク質とは

タンパク質は、人間の生物にとって不可欠な栄養素であり、アミノ酸の1つ以上の鎖によって形成された生体高分子から構成されています。

すべての生き物の細胞の乾燥重量の半分以上は、タンパク質、すなわち最も重要な生物学的高分子で構成されています。

これらの高分子は動物向け食品に豊富に含まれています。

タンパク質組成

タンパク質の組成および他の特徴は生化学の主題であり、それは生物学の下位分野である。

タンパク質の組成は、 炭素水素窒素および酸素を含み 、それらのほとんどすべてにおいて、 硫黄の存在もある亜鉛およびなどの元素も存在し得る。

タンパク質は基本的には共有結合した一連のアミノ酸で構成されています。

アミノ酸の長鎖はポリペプチドである

アミノ酸間のそのような結合はペプチド結合と呼ばれる。

ペプチド結合は、あるアミノ酸のアミン基(アンモニア由来の有機化合物)と別のアミノ酸のカルボキシル基(カルボン酸の成分)との間の反応として起こる。

C =炭素。 H =水素。 O =酸素。 N =窒素。 R = R基または側鎖(アミノ酸同一性)。

さまざまな方法で組み合わせてさまざまな種類のタンパク質を形成できる20個のアミノ酸があります。

アミノ酸についてもっと学びましょう。

タンパク質の種類

タンパク質は、それらが体内で果たす役割を考慮して2つの群に分類することができる:動的タンパク質および構造タンパク質。

動的タンパク質

動的タンパク質は、生物を防御し、物質を輸送し、反応を触媒しそして代謝を制御する機能を有する。

構造タンパク質

構造タンパク質は、体の細胞および組織の構造を形成するという主な機能を持っています。

タンパク質の分類

タンパク質の分類は、考慮される主な要因によって異なります。

構成の分類

研究対象がタンパク質の組成である場合、それらは2つのグループに分類することができます。

  • 単純タンパク質 :加水分解中にアミノ酸のみを放出するものです。
  • 共役タンパク質は、加水分解中にアミノ酸および非ペプチドラジカルを放出するタンパク質である。

ポリペプチド鎖の数に関する分類

ポリペプチド鎖の数に関して、タンパク質は以下のように分類することができる。

  • 単量体タンパク質 :ポリペプチド鎖のみを有するタンパク質である。
  • オリゴマータンパク質 :2つ以上のポリペプチド鎖によって形成されたタンパク質である。

形に関する分類

形態に関して、タンパク質は2つのタイプに分類することができる。

  • 繊維状タンパク質:繊維状タンパク質では、ポリペプチド鎖はロープのように巻き付く。 繊維状タンパク質の特徴の1つは、それらが水溶液に可溶性ではないということである。 さらに、それらが存在する場所の構造の強度と柔軟性にも責任があります。 繊維状タンパク質の例 :ケラチン、コラーゲン
  • 球状タンパク質:球状タンパク質のポリペプチド鎖は、ほぼ球状または球状に曲がっており、球状タンパク質に似ています。 球状タンパク質は一般に水溶液に可溶である。 球状タンパク質の例 :ヘモグロビン、酵素。

繊維状タンパク質と球状タンパク質の画像

ヘモグロビンと酵素についてもっと学びましょう。

タンパク質の構造

タンパク質分子の構造に関しては、それがどのように分類されることができるかを見てください:

一次構造

一次構造は遺伝的に決定される。 それはすべての中で最も単純な構造で、アミノ酸は直線的に配置されています。

二次構造

タンパク質構造が二次構造であるためには、一次構造は共有結合したアミノ酸を有しなければならない。 このように、分子は回転を受け、最後に3つの方法で自己相互作用することができます。

  • アルファ - へリックス :アミノ酸間の水素結合が起こると、らせんが形成されます。
  • βシート :アミノ酸間で水素結合が起こり、その結果葉と硬い構造が生じる。
  • 結合 :核内の非規則的構造であり、それらの形成はタンパク質の折り畳みの外側で起こる。

三次構造

二次構造の展開が三次元空間に配置されるときに起こる。

四次構造

この構造は、同一のまたは異なるポリペプチド鎖の間の相互作用を通して起こり、それらは一緒になって独自の三次元構造を形成する。

タンパク質の機能

タンパク質は体内で重要な役割を果たしています。 それらは臓器や組織を形成する材料の基礎、そして骨、髪の毛、歯などの形成の基礎です。

タンパク質の機能はその形と構造によって異なります。 細胞の事実上すべての機能はタンパク質によって仲介される必要がある。

タンパク質の主な機能のいくつかをチェックしてください。

  • セルを構成します。
  • 酵素として作用し、それによって化学反応を促進します。
  • 輸送分子とイオン
  • 物質を保管する。
  • 細胞や組織の動きを助けます。
  • 組織と筋肉を築き、そして修復します。
  • 遺伝子調節に参加する
  • ミオシンアクチンの2種類のタンパク質の働きで筋肉を収縮させる。
  • 生物を守れ(抗体はタンパク質の一種です)。
  • 酸素を運ぶ(ヘモグロビンは体を通して酸素を運ぶタンパク質です)。
  • エネルギーを供給してください。
  • ホルモンの形で代謝の調節に関する法律。

タンパク質の特徴

タンパク質の主な特徴の1つは、指定された変性能力です。 変性は、タンパク質が加熱または攪拌されたときにタンパク質の特性の不可逆的な変化からなる。

人体に関する限り、それは生物の2番目に大きい構成要素であり、それから水だけです。

タンパク質の特徴はその起源によって異なります。動物起源のものはより高い生物学的価値を持ちます。 理想的な量と割合ですべての必須アミノ酸を含む完全なタンパク質と見なされます。

タンパク質と食品

私たちが食物を摂取するとき、私たちの有機体によるタンパク質の利用は消化によるものです。

消化では、タンパク質は酸にさらされ、 加水分解が起こるため、それらの変性が起こります。

例えば、過度の熱および攪拌を受けると、二次構造および三次構造は不可逆的な変化を受け、それによってそれらの特性を失う。 このため、特定の食品は調理すると栄養価を失います。

タンパク質は動物起源のものでも植物起源のものでもよい。

これらのタンパク質の主な特徴を知りましょう。

動物性タンパク質植物性タンパク質
それらは高い生物学的価値を有する。 それらは完全なタンパク質であり、すべての必須アミノ酸は理想的な量と割合で含まれています。それらは低い生物学的価値を有し、すなわち必須アミノ酸の量が少ない。
それらは植物性タンパク質と比較してより高い量の窒素を有する。動物性タンパク質と比較して、それらはより多くの量のアミノ酸アルギニンを提示し、それが免疫系のより大きな有効性を引き起こす。
彼らはカルシウム、鉄、ビタミンB 12と亜鉛が豊富です。彼らは炭水化物とビタミンが豊富です。
彼らはたくさんの有害な脂肪を持っています。彼らは有害な脂肪を持っていません。
彼らは繊維がほとんどありません。彼らは繊維が豊富です。

動物性タンパク質を多く含む食品

動物由来のタンパク質食品の例のリストをチェックしてください。

  • まぐろ
  • えび
  • 赤身の肉
  • チキン
  • ペルー
  • 豚肉
  • ヨーグルト

植物性タンパク質が豊富な食品

植物由来のタンパク質食品の例のリストをチェックしてください。

  • アーモンド
  • ピーナッツ
  • 玄米
  • オートムギ
  • ブロッコリー
  • エンドウ豆
  • ほうれん草
  • 調理豆
  • レンズ豆

植物由来の食品の中には、タンパク質が豊富な果物もあります。

  • アボカド
  • 剪定
  • バナナ
  • 干し杏
  • ラズベリー
  • グアバ
  • ジャボティカバ
  • ハカ
  • オレンジ色
  • メロン
  • レーズン

タンパク質の消化

タンパク質消化のプロセスは胃から始まります。 その中に存在する塩酸は、タンパク質を変性させることによって、すなわちそれらの構造の水素結合を破壊することによってプロセスを開始する。

その後、タンパク質分解性鎖はそれらの形状を失いそして酵素の作用を受ける。 この時点で、酵素ペプシンはタンパク質をより小さな分子に変換させる、すなわちペプシンはタンパク質の部分的分解を引き起こし、ペプチド結合を加水分解する。

タンパク質消化の第二段階は小腸で起こる。 その中で、タンパク質は膵臓酵素の作用を受けます。 その後、ペプチドとアミノ酸は吸収されて肝臓に運ばれます。

タンパク質消化に関与する酵素

体から糞便の形で放出されるタンパク質の割合は、摂取量の約1%に相当します。

タンパク質合成

タンパク質の合成は、生物学的細胞が新しいタンパク質を生成するDNAによって決定されるプロセスです。 これは体のすべての細胞で起こります。

その過程で、メッセンジャーRNAによってDNAの転写が起こり、次にリボソームとアミノ酸を運ぶRNAトランスポーターによってその情報の翻訳が起こります。

アミノ酸配列はタンパク質の形成を決定する。

タンパク質合成は、 転写翻訳アミノ酸の活性化の 3段階に分けられます。

RNAについてもっと学びましょう。

転記

転写段階において、メッセンジャーRNA(mRNA)はシストロンメッセージ(DNAの一部)を転写する。

RNAポリメラーゼ酵素は酵素複合体に結合する。 二重らせんは元に戻されているので、鎖の基部に結合している水素結合は破壊されている。

その後、mRNA分子を合成するプロセスが始まる。 この過程で、拠点間の接続が行われます。

  • mRNA mRNAを有するDNAアデニン。
  • mRNAアデニンを有するDNAチミン。
  • mRNAグアニンを含むDNAシトシンなど。

最後に、mRNA分子はDNA鎖から分離し(今度はこれもまた水素結合を有する)、二重らせんが再確立される。

核を離れる前に、RNAは成熟または処理されます。 その部分のいくつかは取り除かれ、残った部分はそれらの間に結合を確立しそして成熟RNAを形成する。

このRNAはアミノ酸をコードしており、翻訳段階が起こる細胞の一部である細胞質に移動することができます。

翻訳

タンパク質が形成されるのはこの段階です。

翻訳段階は細胞の細胞質内で起こり、mRNA内に存在するメッセージがリボソーム内で解読される過程からなる。

アミノ酸の活性化

翻訳プロセスの間に、RNAキャリア(RNAt)がシーンに入ります。 それは、それがアミノ酸を細胞質からリボソームへ輸送する機能を有するためにこのように命名される。

その後、アミノ酸はtRNAに結合する特定の酵素によって活性化され、aa-RNAt複合体を生じます。

タンパク質電気泳動

タンパク質電気泳動は、尿(尿中タンパク質)または血清(血清タンパク質)に含まれるタンパク質の分離からなる検査です。

それはタンパク質の不在、減少または増加を検出するために、ならびに異常なタンパク質の存在を検出するために使用される検査である。 このテストは、タンパク質の吸収、損失、生産に影響を与える病気の診断に役立ちます。

不定量のタンパク質は、例えば、腎臓の問題、糖尿病、自己免疫疾患および癌を示し得る。

総タンパク質量の測定はまた、個体の栄養状態を示し得る。

体内のタンパク質の過剰

過剰に摂取すると健康上の問題を引き起こす可能性があるため、タンパク質の摂取量は中程度にする必要があります。 過剰な量のタンパク質を含む生物は腎臓(石など)への損傷を被り、動脈硬化症や骨粗鬆症などの疾患、体重の増加、肝臓での問題を発症する可能性があります。

このため、消費量を誇張することはできないので、いわゆる「タンパク質食事療法」(タンパク質の優れた供給源である食品に基づく食事療法)に従うことは非常に慎重である必要があります。

体内の小さなタンパク質

一方で、体内のタンパク質の過剰量が体に有害であるならば、非常に低い量もまた有害です。

体内のタンパク質の量が少ないことによって引き起こされる影響の1つは、例えば中枢神経系の一部の萎縮である。

さらに、個体はまた、体重減少、絶え間のない疲労感、筋肉痛、治癒の問題、脱毛などを示し得る。

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筋肉タンパク質

タンパク質が豊富な食品の摂取は、筋肉量を増やすことを目的として運動する人々にとって基本的に重要です。

ウエイトエクササイズ中、筋肉組織でタンパク質の分解が起こります。 発生するこれらの組織の修復のために、体は既存の食物タンパク質を探します。

このため、一日を通して定期的にタンパク質が豊富な食品を摂取することは、特定の筋肉の成長を行使したいという個人にとって不可欠です。

一部の人々は、推奨される毎日の摂取量を補うためにタンパク質サプリメントの使用に目を向けます。

ただし、この使用には栄養の専門家が同伴する必要があります。栄養の専門家は、特にその人の食習慣、ライフスタイル、スポーツの練習なども考慮に入れます。

牛乳タンパク質に対するアレルギー

APLVとしても知られる牛乳タンパク質に対するアレルギーは、最も頻繁に見られる食物アレルギーと考えられています。 子供の2.2%が生後1年間にAPLVを発症すると推定されています。

牛乳と接触したときだけでなく、その派生物と接触したときにも身体が持つアレルギー反応です。

この反応は、3つの異なる方法で現れる可能性があります: IgE媒介IgE媒介または混合はありません

各徴候の形式のいくつかの特徴の下にチェックしてください。

媒介IgE媒介されたIgEなし混在
体は乳タンパク質と戦うために特異的なIgE 抗体 (Immunoglubulins E)を産生します。アレルギー反応は、特定のIgE抗体の産生によってではなく、炎症細胞の産生によって引き起こされます。アレルギー反応は、IgE抗体の産生と体内の他の細胞の両方によって引き起こされます。
反応はすぐ現れ 、牛乳やその誘導体と接触した後でも現れます。反応は、牛乳またはその誘導体との接触後、 数時間または数日で現れることがあります反応は 、牛乳やその誘導体との接触直後 、あるいはもっとずっと後に 起こります
主な症状:嘔吐、かゆみを引き起こす赤い斑、呼吸困難、目や唇の腫れ、下痢、アナフィラキシーショック。主な症状:嘔吐、腸の詰まり、下痢(粘液または血液を伴うことがあります)、けいれん、炎症を起こした腸。主な症状:皮膚の乾燥、剥がれ(おそらく痛みを伴う)、下痢、嘔吐、胃や炎症を起こした食道、腹痛、逆流。

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