Proteine sind große, komplexe Moleküle, die eine Vielzahl von Funktionen im Körper haben und für eine gute Gesundheit unerlässlich sind. Proteine sind wie Fette und Kohlenhydrate lange Polymerketten. Sie bestehen aus Aminosäuren und werden von Organismen zum Aufbau von Strukturen, zur Erleichterung chemischer Prozesse und zur Fortbewegung von Tieren verwendet.
Aminosäuren
Proteine bestehen aus langen Aminosäureketten, die oft als „Bausteine des Lebens“ bezeichnet werden. Aminosäuren sind Chemikalien, die bestehen aus einem Kohlenstoffatom, das an ein Wasserstoffatom gebunden ist, einer Amingruppe (ein Stickstoffatom, das an zwei Wasserstoffatome gebunden ist) und einem Säuregruppe (ein Kohlenstoffatom, das doppelt an ein Sauerstoffatom gebunden ist sowie einfach an ein Sauerstoffatom gebunden ist, das auch an einen Wasserstoff gebunden ist Atom). Jede Aminosäure enthält eine andere Gruppe, die als R-Gruppe bekannt ist und ihre eigene einzigartige Kohlenwasserstoffstruktur hat. Es gibt 20 Aminosäuren, die für die Körperfunktionen essentiell sind, von denen acht nicht vom menschlichen Körper hergestellt werden können. Aus diesem Grund sind Proteine für die Ernährung eines Menschen so wichtig.
Größe
Wenn zwei Aminosäuren zusammenkommen, bilden sie eine Peptidbindung. Wenn nur wenige Aminosäuren aneinander haften, ist es nur eine kleine Peptidkette. Wie Glieder in einer Kette können jedoch viele verschiedene Aminosäuren miteinander verbunden werden, um eine extrem große Kette zu bilden, die ein Protein ist. Alle Proteine werden aus einer langen Aminosäurekette gebildet, die mehrere Tausend Einheiten umfassen kann.
Struktur
Die Reihenfolge der Aminosäuren in einem Protein bestimmt seine Form, die wiederum seine Funktion bestimmt. Die Rohsequenz der Aminosäuren wird als ihre Primärstruktur bezeichnet. Wenn ein Molekül jedoch so groß ist, wie Proteine normalerweise sind, wird es mit sich selbst interagieren und eine bestimmte Form annehmen. Die Wasserstoffatome im Molekül bilden mit anderen Teilen des Moleküls Wasserstoffbrückenbindungen, wodurch eine physikalische Form entsteht. Einige Proteine, wie die in Haaren, werden als Faserproteine bekannt, weil sie lange Stränge bilden, die sich untereinander verdrehen. Andere, wie Enzyme, neigen dazu, einzelne Blobs zu bilden und werden als globuläre Proteine bezeichnet. Eine weitere Form ergibt sich aus der Tertiärstruktur, der Form, die das Molekül annimmt, wenn sich die anziehenden und abstoßenden Kräfte aus verschiedenen Regionen des Moleküls ausgleichen.
Denaturieren
Die Struktur und letztendlich die Funktion eines Proteinmoleküls kann auf verschiedene Weise gestört werden. Eine Änderung des Säuregehalts, hohe Temperaturen, einige Lösungsmittel und sogar die Anwesenheit anderer Moleküle können die Kräfte und Bindungen eines Proteins verändern. In diesem Fall wird ein Protein "denaturiert". Ein Beispiel dafür ist, wenn ein Ei auf eine heiße Pfanne gelegt wird, wird das Protein im klaren Eiweiß zu einem festen Weiß. Da die Form eines Proteins seine biologische Funktion bestimmt, kann die Denaturierung eines Proteins seine Fähigkeit, seine Aufgabe zu erfüllen, verändern oder vollständig zerstören.
Stärke
Während verschiedene Proteine unterschiedliche Eigenschaften haben, können sie im Allgemeinen extrem stark sein. Dies macht sie ideal für Strukturelemente in Organismen. Muskeln, Knochen, Haare und Bindegewebe enthalten starke Proteine, um die Struktur eines lebenden Körpers zu bilden.
Gespeicherte Energie
Proteine können wie Kohlenhydrate und Fette von Organismen für ihre gespeicherte Energie verstoffwechselt werden. Tatsächlich verbraucht eine durchschnittliche Person Protein für ungefähr 20 Prozent der täglichen Kalorien. Einige Diäten basieren eher auf einem hohen Proteingehalt als Energiequelle als auf Kohlenhydraten und manchmal Fetten. Außerhalb des Körpers können Proteine bei den richtigen Feuchtigkeitsbedingungen verbrennen, was jedes Mal auffällt, wenn ein Hot Dog oder Steak zu lange auf dem Grill bleibt.
Biologische Prozesse
Proteine sind für die Lebensfunktionen unentbehrlich. Sie werden im Körper vielfältig verwendet, einschließlich Enzymen (die biologische Prozesse reagieren lassen) schneller), Hormone (die die Prozesse des Körpers steuern) und Antikörper (die Organismen vor Erkrankung). Proteine werden auch vom Körper verwendet, um Materialien in Zellen zu transportieren und Struktur bereitzustellen. Zu den proteinreichen Lebensmitteln gehören Fleisch, Fisch, Milch und Eier, die alle aus tierischen Quellen stammen. Vegetarier und Veganer müssen ihre Nahrungsaufnahme überwachen, um sicherzustellen, dass sie alle essentiellen Aminosäuren erhalten weil einzelne proteinreiche Gemüse nicht alle essentiellen Aminosäuren in einem Lebensmittel enthalten Quelle.