Prof. dr sci. med. Momčilo Pavlović PROTEINI Prof. dr sci. med. Momčilo Pavlović

Tri četvrtine čvrstih materija u telu čine proteini (strukturni proteini, enzimi, nukleoproteini, hemoglobin, mioglobin itd.) Glavni sastavni deo proteina su aminokiseline Svaka aminokiselina ima kiselinsku grupu (-COOH) i atom azota spojen za molekul koji je obično predstavljen aminogrupom (-NH2) U proteinima su aminokiseline spojene u dugačke lance pomoću peptidnih veza

Postoji 20 aminokiselina – 10 esencijalnih (organizam ih ne može sintetisati) i 10 neesencijalnih (organizam ih može sintetisati) Proteini su sastavljeni iz aminokiselina koje su spojene peptidnim vezama (od 20 do nekoliko hiljada, prosečno oko 400)

Varenje proteina započinje u želudcu pod dejstvom pepsina Optimalan pH za delovanje pepsina je 2,0-3,0 Jedna od važnih karakteristika pepsina je sposobnost digestije kolagena Pepsin učestvuje u ukupnom varenju proteina samo 10-20%, a proteine razlaže do proteoza, peptona i nešto polipeptida Razlaganje proteina nastaje procesom hidrolize peptidnih veza između aminokiselina

Proteini u duodenumu oslobađaju pankreozimin koji stimuliše pankreasnu sekreciju Proteini se dalje razlažu pod dejstvom proteolitičkih enzima pankreasa (proteaza) a to su: tripsin, himotripsin, karboksipolipeptidaza i proteoelastaza Proteaze pankreasa se izlučuju u neaktivnom obliku Tripsinogen se aktivira pod dejstvom crevne enterokinaze i prelazi u tripsin Tripsin zatim aktivira preostale proteaze pankreasa

Žuč i bikarbonati stvaraju povoljan pH za pankreasnu proteazu Na četkastom pokrovu enterocita, u membrani svake od mikroresica se nalaze peptidaze (aminopolipeptidaze i dipeptidaze) One nastavljaju da razlažu preostale veće polipeptide u tripeptide i dipeptide, a neke sve do aminokiselina

Aminokiseline, dipeptidi i tripeptidi se lako transportuju kroz membranu mikroresica u unutrašnjost eneterocita Većina aminokiselina se apsorbuje kotransportnim sistemom sa natrijumom

Normalna koncentracija aminokiselina u krvi je između 350 i 650 mg/L (u proseku 20 mg/L za svaku od aminokiselina) Asimilacija proteina traje 2-3h Nakon ulaska u krv sve ćelije, a pogotovo hepatociti u toku 5-10 min. apsorbuju sav višak aminokiselina Aminokiseline se kroz ćelijsku membranu transportuju olakšanim ili aktivnim transportom pomoću nosača Kada koncentracija neke aminokiseline u plazmi ili glomerulskom filtratu suviše poraste, mokraćom se gubi sav višak iznad količine koja se može aktivno reapsorbovati

Neposredno nakon ulaska u ćeliju aminokiseline se uz pomoć glasničke RNK i ribosoma spajaju peptidnim spojevima stvarajući ćelijske belančevine Mnoge od tih belančevina se mogu brzo razgraditi uz pomoć enzima iz lizozoma u aminokiseline i vratiti nazad u krv To ne važi za hromozomske belančevine u jedru i gradivne belančevine (kolagen i kontraktilni proteini mišića) Jetra, bubreg i crevna sluznica mogu akumulirati veće količine belančevina u odnosu na druga tkiva Hormon rasta i insulin pojačavaju stvaranje tkivnih belančevina, dok glukokortikoidi kore nadbubrežne žlezde povećavaju koncentraciju aminokiselina u krvi

U organizmu postoji stalna ravnoteža između aminokiselina u plazmi i većine belančevina u ćelijama Ćelije raka su snažni potrošači aminokiselina čime se isrpljuju belančevine drugih tkiva U plazmi su prisutne tri glavne vrste belančevina: albumini (učestvuju u stvaranju koloidno-osmotskog pritiska), globulini (enzimske funkcije i učestvuju u imunološkom odgovoru) i fibrinogen (učestvuje u koagulaciji krvi) Albumini, fibrinogen i 50-80% globulina nastaju u jetri (ostatak globulina se stvara u limfnom tkivu) Kada koncentracija proteina u tkivima padne, proteini iz krvi služe kao rezervoar za njihovu zamenu (razgradnjom u makrofagima)

Oko 400 gr telesnih proteina sintetiše se i razgradi svaki dan kao deo kontinuiranog protoka aminokiselina Odnos između ukupnih tkivnih proteina i ukupnih proteina plazme je uvek konstantan i iznosi 33:1 Proteini se sintetišu po principu – sve ili ništa Ukoliko nedostaje samo jedna aminokiselina protein se ne može sintetisati Sinteza neesencijalnih aminokiselina zavisi od stvaranja odgovarajućih α-ketokiselina koje su prekusori odgovarajućih aminokiselina Pirogrožđana kiselina je ketokiselina i prekusor aminokiseline alanina

Procesom transaminacije aminoradikal se prenosi na α-ketokiselinu dok se kiseonik prenosi na donor aminoradikala Glutamin se nalazi u velikim količinama u tkivima i njegova glavna uloga je da služi kao depo aminokiselina Transaminaciju započinje više enzima među kojima su i aminotransferaze (derivati piridoksina-B6)

Kada ćelija dostigne kapacitet za skladištenje proteina višak se pretvara u masti ili pretvara u glikogen Deaminacija znači uklanjanje aminogrupe iz aminokiseline Aminogrupa iz aminokiseline se prenosi na α-ketoglutarnu kiselinu pri čemu nastaje glutaminska kiselina

Amonijak nastao u toku deaminacije uklanja se iz krvi pretvaranjem u ureu Sva urea se stvara u jetri Po nastanku urea difunduje iz ćelija jetre u telesne tečnosti i izlučuje se bubrezima

Deaminacijom se stvara ketokiselina koja procesom oksidacije ulazi u ciklus limunske kiseline i nastaje ATP Svaki gram belančevina oslobađa skoro istu količinu energije kao i gram glukoze Pretvaranje aminokiselina u glukozu ili glikogen naziva se glikoneogeneza,a pretvaranje aminokiselina u ketokiseline ili masne kiseline naziva se ketogeneza Od 20 aminokiselina 18 ima hemijsku strukturu koja im dozvoljava da se pretvore u glukozu, a 19 se može pretvoriti u masne kiseline

Oko 20-30 gr proteina se svakodnevno razgrađuje u organizmu (obavezni gubitak proteina) Zbog toga se za svaku sigurnost preporučuje obavezan dnevni unos proteina od 60-75 gr Protein koji ima odnos aminokiselina drugačiji od prosečnog telesnog proteina naziva se parcijalni protein ili nekompletan i u ishrani je manje vredan nego kompletan protein Maksimalna vrednost = 100 (imaju sve esencijalne kiseline u svom sastavu) u pravilnom odnosu Jaja = 100; riba = 70; govedina = 69; kravlje mleko = 60; pirinač = 57; soja = 47; krompir = 34

POTREBE U PROTEINIMA SZO 10-15% EVROPSKE PREPORUKE 12-13% SIGURNI DNEVNI UNOS PROTEINA/kg TM Odojčad 1,5-1,85 gr 1-4 god. 1,1-1,2 gr 5-18 god. 0,8-1 gr Odrasli 0,75 gr Sportisti 1-2 gr Trudnoća +6 gr Dojenje +6-13 gr

Hormon rasta povećava sintezu ćelijskih proteina (povećava transport aminokiselina kroz ćelijsku membranu i ubrzava proces transkripcije i translacije DNK i RNK) Insulin (ubrzava transport aminokiselina u ćeliju) Glukokortikoidi povećavaju razgradnju tkivnih proteina (snižavaju količinu proteina u većini tkiva, podižu koncentraciju aminokiselina u krvi i jetri) Testosteron povećava odlaganje proteina u tkivima (u mišićima za 30-50%) Tiroksin povećava intenzitet metabolizma svih ćelija, te tako indirektno i proteina

VIDIMO SE NA TESTU !