Proteinlerin özellikleri ve görevleri nelerdir?

Proteinlerin özellikleri ve görevleri nelerdir?

Proteinlerin özellikleri nelerdir?

Protein; yapısında karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) ve azot (N) bulunan yaşam için gerekli organik bir bileşiktir. Büyüme ve gelişme için gerekli besin maddelerinin başında gelir ve vücudun en küçük parçası olan hücrenin yapı taşıdır. Proteinlerin en küçük parçası ise amino asitlerdir.

İnsan vücudunun %20’sini proteinler oluşturur. Dokuların her bir hücresini, iç organları, tendonları, deriyi, saç ve tırnağın yapısını proteinler oluşturur.

Proteinler; büyüme, yeni dokuların oluşumu ve hasar gören dokuların tamiri gibi birçok metabolik oluşumun yanı sıra ihtiyaç hâlinde enerji üretiminde de yakıt olarak kullanılır.

Proteinlerin yapısı nasıldır?

Proteinler; karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomlarından meydana gelen moleküllerin tespih taneleri gibi yan yana dizilmeleri ile ortaya çıkan amino asitlerden oluşur ve yapısal olarak da dörde ayrılır.

1. Primer yapı
2. Sekonder yapı
3. Tersiyer yapı
4. Kuanter yapı

Proteinlerin fonksiyonları; yapıcı, onarıcı ve koruyucu olarak özetlenebilir. Doğal proteinlerin yapısında bulunan yirmi amino asitten sekizi insan organizması için esansiyeldir. Bu amino asitler; vücutta sentezlenemezler, bu yüzden besinler ile dışarıdan alınmaları zorunludur. Vücut tarafından sentezlenemeyen ve besinlerle belirli miktarlarda alınması gereken amino asitlere esansiyel amino asitler denir. Bunlar lizin (lysine), treonin (threonin), lösin (leucine), izolösin (isoleucine), metionin (methionine), fenilalanin (phenylalanine), triptofan (tryptophan) ve valindir (valine). Ayrıca yetişkinler için esansiyel olmadığı kabul edilen histidin ve arjinin (arginine) çocuklar için esansiyel amino asitlerdir. İnsan vücudu tarafından sentezlenen amino asitlere ise esansiyel olmayan amino asitler denir.

Günlük protein ihtiyacı, kişinin özelliklerine göre değişim gösterse de yetişkinlerde kilogram başına 1 gram olarak kabul edilmektedir. Bebeklerde ise kilo başına düşen protein ihtiyacı daha farklıdır. Büyümenin hızlı olmasından dolayı (0-1 yaş) bebeklerin protein ihtiyacı, kilogram başına 2-3,5 gramdır.

İnsan organizmasındaki temel görevleri hücre yapımı ve onarımı olan proteinler, enerji yapımı için sadece karbonhidrat ve yağların olmadığı zamanlarda (uzun açlık dönemleri vb.) kullanılır. Günlük enerji ihtiyacının sadece %10-15’i proteinlerden karşılanır.

Protein, hem hayvansal besinlerden hem bitkisel besinlerden alınabilir. Özellikle hayvansal ürünler, iyi kaliteli protein yönünden zengin kaynaklardır. Yumurta, dana eti, tavuk eti, koyun eti, balık, karaciğer, böbrek, inek sütü, peynir, çökelek önemli protein kaynaklarıdır. Bitkisel protein kaynakları ise sindirimi güç olduğu için düşük kalitede protein sağlar. Patates, pirinç, mısır, fasulye, soya fasulyesi, nohut, mercimek, susam, yer fıstığı, ceviz, fındık ve buğday ürünleri de bitkisel protein kaynaklarıdır.

Hayvansal kaynaklı proteinler, esansiyel amino asitler açısından yeterli düzeydedir. Düşük kalite protein diye sınıflandırdığımız bitkisel kaynaklı proteinlerde ise bazı esansiyel amino asitler yetersiz bulunmaktadır. Örneğin anne sütünün ve yumurtanın vücuda alındığında %100’ü kullanılır. Bu yüzden bunlara örnek protein denir. Süt, et gibi diğer hayvansal besinlerin de %90-100’ü sindirildiği için bunlara da iyi kalite proteinler denir.

Proteinlerin Görevleri nelerdir?

Proteinler, canlı hücrelerin temel maddesidir. Dolayısıyla dokuların yapımı, yaşaması ve yıpranan hücrelerin onarılmasında görevlidir. Yıpranan dokuların yenilenmesinin dışında vücudun dıştan gelen mikroplara karşı savunulmasında, hücre içi ve dışı sıvılarının osmotik dengesinin sağlanmasında, kırmızı kan hücrelerindeki oksijen taşıyan hemoglobinin yapısında, enzim ve hormonların yapısında, egzersize bağlı kas fibrillerindeki mikro hasarın onarımında ve enerji sağlamada görev yapar.

1. Büyüme ve gelişmeyi sağlar.
2. Doku onarımını ve yapımını gerçekleştirir.
3. Kan proteini olan hemoglobin üretimini sağlar.
4. Vücut çalışmasında görev alan enzim ve hormonların yapımını sağlar.
5. Vücudu hastalıklara karşı korur.
6. Büyüme ve gelişme sırasında yeni hücrelerin yapımında, dokuların onarımında görev alır.
7. Vücutta asit baz dengesinin sağlanması için gereklidir.
8. Hücre içi ve dışı sıvıları dengeleyerek vücutta ödemi (su birikmesini) önler.
9. Kasların büyümesi, gelişmesi ve yıpranan kasların yenilenmesinde görev alır.
10. Hücre büyüme ve bölünmesinde görev yapar.
11. Yaraların iyileşmesinde görev alır.
12. Kas kasılmasında görev alır.
13. Hücre zarının yapısına katılır ve madde geçişlerinde görev alır.

Vücuda yeterli protein alınmadığında yaraların iyileşmesi gecikir, savunma sistemi zayıflar ve mikroplara karşı direnç azalır. Hastalık riski artar. Büyümekte olan çocukların zihinsel gelişimi olumsuz yönde etkilenir. İhtiyaçtan fazla alınan proteinler ise vücutta yağa dönüştürülerek depo edilir.

Fazla protein alımı kas kütlesini artırır mı?

Egzersize yeni başlayan kişilerin ilk 3-4 hafta protein alımlarını artırması, kas fibrillerinin gelişimini artıracağı için faydalı olacaktır. Ancak aşırı protein veya amino asit kullanımının ekstra kas gelişimini sağlamadığı yapılan çalışmalarla sabitlenmiştir. Kas kütlesindeki artış, dengeli beslenme ve düzenli antrenmanlarla oluşmaktadır.

Proteinlerin çeşitleri nelerdir?

Bileşim ve çözünürlüklerine göre proteinler; basit proteinler, bileşik (konjuge) proteinler ve türev proteinler olmak üzere üçe ayrılır.

Basit proteinler nelerdir?

Belirli aminoasitlerden meydana gelmiş ve bazı özellikler kazanmış önemli protein gruplarıdır. Esas yapı taşları olan aminoasitlerden oluşmaktadır. Basit proteinler belirli ara basamaklar üzerinden hidroliz ile (su ile bileşiklerin kendilerini oluşturan kısımlarına ayrılması) aminoasitlere parçalanırlar.

1. Albuminler: Hayvansal ve bitkisel organizmalarda yaygın halde bulunan albuminler, saf suda ve seyreltik tuz solüsyonlarında erir. İnsan serumunda bulunan albumine serum albumin, yumurtada bulunan albumine avolbumin, kasta bulunan albumine miyojen, sütte bulunan albumine laktalbumin denir.

2. Gluteinler: Bitkisel proteinlerdir. Patates, soya, bezelye, mercimek ve buğdayda bulunur. Buğdayda bulunana gliadin denir.

3. Prolaminler (gliadinler): Tahılda bulunan düşük kaliteli proteinlerdir. Mısır proteini olan “zein” ve buğday proteini olan “gliadin” bir prolamin grubudur.

4. Protaminler: Hayvansal proteinlerdir. Yumurta, süt, et, sakatat, tavuk eti ve balıkta bulunur. En basit ve doğal hayvansal proteindir. Suda ve seyreltik amonyak çözeltileri ile asit, baz çözeltilerinde çözünür. Özellikle balık spermasında bulunur.

5. Globulinler: Suda çözünemez, seyreltik, nötral tuz çözeltilerinde çözünür. Yumurtada ovoglobulin, insan serumunda serum globulin halinde bulunur.

6. Skleroproteinler: İnsan ve hayvan organizmasının proteinleridir. Kollajen, elastin ve keratin başlıca skleroproteinlerdir.

7. Histonlar: Bazik özelliktedir. Hücre çekirdeğinin %11’ini oluşturur.

Bileşik (konjuge) proteinler nelerdir?

Hidroliz edildiklerinde amino asit olan ve amino asit olmayan maddelere ayrılan proteinlerdir.

1. Fosfoproteinler: Fosforik asit içeren proteinlerdir. Suda hemen hemen hiç çözünmez. Sütte “kazein”, yumurta sarısında “ovovitelin” olarak bulunur.
2. Lipoproteinler: Bileşiminde lipid bulunan proteinlerdir. Bu proteinlerin lipid kısımları nötral yağ, serbest kolesterol, ester kolesterol, fosfatid yağ asitleridir.
3. Proteolipidler: Lipidlerin proteinlerle oluşturdukları komplekslerdir. Suda çözünmez, organik çözücülerde çözünür. Özellikle beyin ve sinir sisteminde bulunur.
4. Glikoproteinler, mukoproteinler: Karbonhidrat içeren bileşik proteindir. Yaygın olarak bulunur. Glikoproteinler deride, kıkırdakta, kemiklerde, bağ dokuda, yumurta beyazında, kan serumunda, idrarda, tükürükte, mide sıvısında ve gözde bulunur.
5. Nükleoproteinler: Nükleik asitlerle proteinlerin yaptıkları bileşiklerdir. Daha çok hücrenin nukleus, mitokondri ve mikrozom kısımlarında bulunan proteinlerdir.
6. Metaloproteinler: Demir, mangan, kobalt, magnezyum, çinko ve bakır gibi metal iyonlar içeren proteinlerdir. Hemoglobin, feritin ve miyoglobin bunlara örnek verilebilir.
7. Kromoproteinler: Kan proteinlerinin çeşitli pigmentlerinde oluşturdukları bileşiklerdir.

Türev proteinler nelerdir?

Bileşik veya basit proteinlerin fiziksel ya da kimyasal değişikliklere uğramalarıyla meydana gelen proteinlerdir. Denatüre ve koagüle proteinler bunlara örnek gösterilebilir.

Sporcu beslenmesinde proteinlerin önemi nedir?

Proteinlerin egzersiz süresince enerjiye katkısı çok azdır. Sadece uzun süreli egzersizlerde dallı zincirli amino asitlerin %2-5 oranında enerjiye katkısı olmaktadır. Ancak yine de proteinler, sporcular için büyük önem taşımaktadır.

Protein içeren besinler

Protein ihtiyacı, yapılan spor branşına ve müsabakadaki pozisyona göre bireysel farklılıklar göstermektedir.

Protein, dayanıklılık sporcuları için önemli bir besin ögesidir. Son araştırmalarda, dayanıklılık sporcularında özellikle kuvvet antrenmanlarına dayalı olarak protein oksidasyonunun ve buna bağlı protein ihtiyacının arttığı belirlenmiştir.

Yapılan birçok çalışmada, egzersiz sonrası karbonhidrata ilave olarak protein tüketilmesinin kas glikojen yenilenmesini hızlandırdığı ve kas dokusundaki hasarın toparlanmasına yardımcı olduğu belirlenmiştir. Önerilen miktar günlük yaklaşık 1,2-2 g/kg’dır. Bu miktar, toplam enerjinin %12-20’si olmalıdır.

Kuvvet sporcularının (halter, gülle, çekiç vb.) kas dokusu ve protein gereksinimleri daha fazladır. Kuvvet sporlarıyla uğraşan sporcular, 2-2,3 g/kg/gün protein alımı gerçekleştirmelidir. Aynı miktarın kas dokusunun egzersiz sonrası onarımı için de alınması gerekmektedir. Bu miktar toplam enerjinin yaklaşık %15-20’sine karşılık gelmelidir. Buna 70 kg ağırlığındaki erkek bir halterciden örnek verecek olursak bu sporcunun günlük protein gereksinimi 70 kg x 2,3 g/kg/gün = 161 gramdır.

Kas kütlesinde artış hedefleyen bir sporcunun kuvvet antrenmanları ile birlikte günlük 2,5-3 g/kg protein alması önerilmektedir.

Kuvvet egzersizi sonrası protein tüketimi, büyük oranda kas protein sentezini uyararak pozitif etkide bulunmaktadır. Bu nedenle karbonhidrat ve protein tüketimi hem egzersiz öncesi hem de sonrasında kas protein sentezini artırmak için gereklidir.

Takım sporcularının günde 1,5-2 g/kg protein almaları gerekmektedir. Yarışma sırasındaki çarpışma ve düşmelerden kaynaklanan sıyrılma, yara gibi durumlara bağlı olarak protein gereksiniminde artış meydana gelebilmektedir. Bu gibi durumlarda protein alımı artırılırsa toparlanma ve yaraların iyileşmesi daha da hızlanacaktır.

Yüksek protein, sporcular tarafından kas gücünü artırmak ve yoğun egzersiz sonrası kas hasarını azaltmak amacıyla yıllardır kullanılmaktadır. Gereksiniminden fazla alınan protein, daha fazla kas gelişimini sağlamak yerine vücutta yağ olarak depolanmaktadır. Fazla protein veya amino asit kullanımı, idrar çıkışını artırır. Bu durum fazla su kaybına (dehidrasyon) sebep olur. Ayrıca karaciğer ve böbreklerin fazla yorulmasına ve vücuttan kalsiyum atılmasına da sebep olmaktadır.

Protein fazlalığı ya da eksikliği sporcunun performansını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle en uygun ve sağlıklı beslenme şekli, günlük beslenme programında proteinlerin %50’sinin hayvansal kaynaklı %50’sinin de bitkisel kaynaklı besinlerden karşılanması olacaktır. Protein kaynağı besinler her ana ve ara öğünde tüketilmelidir.

Hayvansal ve Bitkisel Kaynaklı Besinlerin 100 Gramındaki Protein Miktarları