Aminokwasy są głównym budulcem każdego żywego organizmu. Ze swej natury są podstawowymi substancjami azotowymi roślin, które są syntetyzowane z gleby. Struktura i funkcja białek i aminokwasów zależą od ich składu.
Struktura aminokwasów
Każda jego cząsteczka ma grupy karboksylowe i aminowe, które są połączone z rodnikiem. Jeśli aminokwas zawiera 1 grupę karboksylową i 1 grupę aminową, jego strukturę można określić poniższym wzorem.
Aminokwasy, które mają 1 grupę kwasową i 1 grupę zasadową, nazywane są monoaminomonokarboksylowymi. Aminokwasy są również syntetyzowane w organizmach, których budowę i funkcje określają 2 grupy karboksylowe lub 2 grupy aminowe. Aminokwasy zawierające 2 grupy karboksylowe i 1 grupę aminową są nazywane monoaminodikarboksylowymi, a te zawierające 2 grupy aminy i 1 grupę karboksylową nazywane są diaminomonokarboksylowymi.
Różnią się także budową organicznego rodnika R. Każdy z nich ma swoją nazwę i strukturę. Stąd różne funkcje aminokwasów. To właśnie obecność grup kwasowych i zasadowych zapewnia jej wysoką reaktywność. Grupy te łączą aminokwasy i tworzą polimer – białko. Białka są również nazywane polipeptydami ze względu na swoją strukturę.
Aminokwasy jako materiał budowlany
Cząsteczka białka to łańcuch składający się z dziesiątek lub setek aminokwasów. Białka różnią się składem, ilością i kolejnością aminokwasów, ponieważ liczba kombinacji 20 składników jest prawie nieskończona. Niektóre z nich mają całą kompozycję niezbędnych aminokwasów, podczas gdy inne nie zawierają jednego lub więcej. Oddzielne aminokwasy, których budowa jest zbliżona do funkcji białek ludzkiego organizmu, nie są wykorzystywane jako pokarm, ponieważ są słabo rozpuszczalne i nie rozkładają przewodu pokarmowego. Należą do nich białka paznokci, włosów, wełny czy piór.
Funkcje aminokwasów są nie do przecenienia. Substancje te są głównym pożywieniem w diecie ludzi. Jaka jest funkcja aminokwasów? Zwiększają przyrost masy mięśniowej, pomagają wzmocnić stawy i więzadła, odbudowują uszkodzone tkanki ciała oraz biorą udział we wszystkich procesach zachodzących w ludzkim organizmie.
Niezbędne aminokwasy
Niezbędne aminokwasy można uzyskać wyłącznie z suplementów lub żywności. Bardzo istotne są funkcje w procesie kształtowania zdrowych stawów, silnych mięśni, pięknych włosów. Te aminokwasy obejmują:
- fenyloalanina;
- lizyna;
- treonina;
- metionina;
- walina;
- leucyna;
- tryptofan;
- histydyna;
- izoleucyna.
Funkcje niezbędnych aminokwasów
Te cegiełki spełniają najważniejsze funkcje w pracy każdej komórki ludzkiego ciała. Dopóki nie dostaną się do organizmu w wystarczających ilościach, są niewidoczne, ale ich niedobór znacznie upośledza funkcjonowanie całego organizmu.
- Walina odnawia mięśnie, służy jako doskonałe źródło energii.
- Histydyna poprawia skład krwi, wspomaga regenerację i wzrost mięśni, poprawia funkcjonowanie stawów.
- Izoleucyna pomaga w produkcji hemoglobiny. Kontroluje ilość cukru we krwi, zwiększa energię, wytrzymałość.
- Leucyna wzmacnia system odpornościowy, monitoruje poziom cukru i leukocytów we krwi. Jeśli poziom leukocytów jest zbyt wysoki: obniża je i łączy rezerwy organizmu, aby wyeliminować stany zapalne.
- Lizyna wspomaga wchłanianie wapnia, który buduje i wzmacnia kości. Wspomaga produkcję kolagenu, poprawia strukturę włosów. Dla mężczyzn jest to doskonały anabolik, ponieważ buduje mięśnie i zwiększa męską siłę.
- Metionina normalizuje pracę układu pokarmowego i wątroby. Uczestniczy w rozkładzie tłuszczów, usuwa toksykozę u kobiet w ciąży, ma korzystny wpływ na włosy.
- Treonina poprawia pracę przewodu pokarmowego. Zwiększa odporność, uczestniczy w tworzeniu elastyny i kolagenu. Treonina zapobiega odkładaniu się tłuszczu w wątrobie.
- Tryptofan odpowiada za ludzkie emocje. Wytwarza serotoninę - hormon szczęścia, dzięki czemu normalizuje sen, poprawia nastrój. Poskramia apetyt, korzystnie wpływa na mięsień sercowy i tętnice.
- Fenyloalanina służy jako przekaźniksygnały z komórek nerwowych do mózgu. Poprawia nastrój, hamuje niezdrowy apetyt, poprawia pamięć, zwiększa podatność, zmniejsza ból.
Niedobór niezbędnych aminokwasów prowadzi do zahamowania wzrostu, zaburzeń metabolicznych, utraty masy mięśniowej.
Niezbędne aminokwasy
Są to aminokwasy, których struktura i funkcje są wytwarzane w organizmie:
- arginina;
- alanina;
- asparagina;
- glicyna;
- proline;
- tauryna;
- tyrozyna;
- glutaminian;
- seryna;
- glutamina;
- ornityna;
- cysteina;
- karnityna.
Funkcje aminokwasów endogennych
- Cysteina eliminuje substancje toksyczne, bierze udział w tworzeniu tkanek skóry i mięśni, jest naturalnym przeciwutleniaczem.
- Tyrozyna zmniejsza zmęczenie fizyczne, przyspiesza metabolizm, eliminuje stres i depresję.
- Alanina służy do wzrostu mięśni, jest źródłem energii.
- Kwas asparaginowy zwiększa metabolizm i zmniejsza produkcję amoniaku podczas ciężkich ćwiczeń.
- Cystyna eliminuje ból spowodowany urazami więzadeł i stawów.
- Kwas glutaminowy odpowiada za aktywność mózgu, podczas długotrwałego wysiłku fizycznego zamienia się w glukozę, wytwarzając energię.
- Glutamina regeneruje mięśnie, wzmacnia odporność, przyspiesza metabolizm, poprawia funkcjonowanie mózgu i wytwarza hormon wzrostu.
- Glicyna jest niezbędna do pracy mięśni, rozpadu tłuszczu,stabilizują ciśnienie krwi i poziom cukru we krwi.
- Karnityna przenosi kwasy tłuszczowe do komórek, gdzie są one rozkładane na energię, co powoduje spalanie nadmiaru tłuszczu i wytwarzanie energii.
- Ornityna wytwarza hormon wzrostu, uczestniczy w procesie oddawania moczu, rozkłada kwasy tłuszczowe, wspomaga produkcję insuliny.
- Proline zapewnia produkcję kolagenu, niezbędnego dla więzadeł i stawów.
- Seryna wzmacnia odporność i wytwarza energię, potrzebną do szybkiego metabolizmu kwasów tłuszczowych i wzrostu mięśni.
- Tauryna rozkłada tłuszcz, podnosi odporność organizmu, syntetyzuje sole żółciowe.
Białko i jego właściwości
Białka, czyli białka - związki wielkocząsteczkowe z zawartością azotu. Pojęcie „białko”, po raz pierwszy określone przez Berzeliusa w 1838 r., pochodzi od greckiego słowa i oznacza „pierwotny”, co odzwierciedla wiodącą wartość białek w przyrodzie. Różnorodność białek umożliwia istnienie ogromnej liczby żywych istot: od bakterii po ludzkie ciało. Jest ich znacznie więcej niż innych makrocząsteczek, ponieważ białka są podstawą żywej komórki. Stanowią około 20% masy ludzkiego ciała, ponad 50% suchej masy komórki. Taka różnorodność białek wynika z właściwości dwudziestu różnych aminokwasów, które oddziałują ze sobą i tworzą cząsteczki polimeru.
Wyjątkową właściwością białek jest zdolność do samodzielnego tworzeniaspecyficzna struktura przestrzenna charakterystyczna dla konkretnego białka. Ze względu na strukturę chemiczną białka są biopolimerami z wiązaniami peptydowymi. Chemia białek ma stałą średnią zawartość azotu wynoszącą około 16%.
Życie, a także wzrost i rozwój organizmu jest niemożliwe bez funkcji aminokwasów białkowych do budowy nowych komórek. Białka nie mogą być zastąpione innymi pierwiastkami, ich rola w organizmie człowieka jest niezwykle istotna.
Funkcje białkowe
Zapotrzebowanie na białka leży w następujących funkcjach:
- jest niezbędny do wzrostu i rozwoju, ponieważ jest głównym materiałem budulcowym do tworzenia nowych komórek;
- zarządza metabolizmem, podczas którego uwalniana jest energia. Po jedzeniu tempo przemiany materii wzrasta, np. jeśli pokarm składa się z węglowodanów, metabolizm przyspiesza o 4%, jeśli z białek - o 30%;
- regulują gospodarkę wodną w organizmie, dzięki swojej hydrofilowości – zdolności do przyciągania wody;
- wzmacniają układ odpornościowy poprzez syntezę przeciwciał, które chronią przed infekcjami i eliminują zagrożenie chorobami.
Żywność jest źródłem białka
Mięśnie i szkielet człowieka składają się z żywych tkanek, które nie tylko funkcjonują, ale także są aktualizowane przez całe życie. Odbudowują się po uszkodzeniu, zachowują swoją siłę i trwałość. Aby to zrobić, potrzebują dobrze zdefiniowanych składników odżywczych. Pożywienie dostarcza organizmowi energii potrzebnej do wszystkich procesów, w tym funkcji mięśni,wzrost i naprawa tkanek. A białko w organizmie jest wykorzystywane zarówno jako źródło energii, jak i budulec.
Dlatego bardzo ważne jest obserwowanie jego codziennego stosowania w żywności. Pokarmy bogate w białko: kurczak, indyk, chuda szynka, wieprzowina, wołowina, ryby, krewetki, fasola, soczewica, bekon, jajka, orzechy. Wszystkie te pokarmy dostarczają organizmowi białka i dostarczają energii potrzebnej do życia.
