Proteinstruktur
Proteine sind Makromoleküle, die aus einer Reihe von Aminosäuren gebildet werden, die über eine als Peptid bezeichnete Bindung miteinander verbunden sind. Die Reihenfolge der einzelnen Aminosäuren ist genetisch vorgegeben und bestimmt die Funktion des Proteins.
Die Peptidbindung beinhaltet die Entfernung eines Wassermoleküls und kann daher durch Hydrolyse aufgebrochen werden, d. H. Durch Zufuhr von Wasser und eines spezifischen Enzyms, das die Reaktion katalysiert.
Neben Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten Proteinmoleküle Stickstoff, der in 16% des Gesamtmolekulargewichts enthalten ist.
Proteine machen 10-15% der Körpermasse aus. Die verschiedenen Gewebe sind jedoch durch einen unterschiedlichen Proteingehalt gekennzeichnet. Beispielsweise machen Proteine in Nervenzellen 10% der Zellmasse aus, während dieser Anteil in Muskelzellen auf 20% ansteigt.
Kontraktile Proteine machen 65% der körpereigenen Proteinmasse aus. Da die Muskelmasse jedoch zunehmen oder abnehmen kann, variiert dieser Anteil von Individuum zu Individuum geringfügig.
Proteinfunktionen und Stickstoffbilanz
Proteine spielen im Körper eine doppelte Rolle: einerseits (strukturell in der Zusammensetzung der verschiedenen Zellbestandteile) und andererseits funktionell (in die Ausführung zahlloser Körperfunktionen eingreifend). Enzyme, Rezeptoren, Hormone und Immunglobuline sind nur einige der vielen im Körper vorhandenen Proteinmoleküle.
Proteine sind auch an der Regulation des Säure-Basen-Gleichgewichts von Körperflüssigkeiten beteiligt, sind für den molekularen Kontraktionsmechanismus verantwortlich und nehmen am Blutgerinnungsprozess teil.
Die Proteine des Körpers sind keine stabilen Einheiten, sondern unterliegen einem kontinuierlichen Umsatz, dem sogenannten Umsatz. Sie werden in der Tat kontinuierlich zerstört und durch neue und ähnliche Proteinmoleküle ersetzt. Die Rate dieses Umsatzes nimmt mit dem Alter ab und ist in den Zellen verschiedener Gewebe unterschiedlich. Dieser kontinuierliche Erneuerungsprozess ist mit erheblichen Energiekosten verbunden, die für sich genommen bis zu 20% der Energie ausmachen, die täglich zur Unterstützung des Grundstoffwechsels aufgewendet wird.
Aufgrund des Proteinumsatzes ist in den Körperzellen immer eine bestimmte Menge an freien Aminosäuren vorhanden, die als Aminosäurenpool bezeichnet wird. Dieser Pool ist nicht als echte Reserve stickstoffhaltiger Substanzen gedacht, sondern als eine Menge von Aminosäuren, die in einem dynamischen Zustand vorliegen, mit einem ankommenden und einem abgehenden Fluss.
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A + B = C + D | Zustand von Wartung | unter physiologischen Bedingungen ist der Einlassfluss gleich dem Auslassfluss und der Aminosäurepool befindet sich im Gleichgewicht; |
A + D> B + C | Proteinzunahme Organismus | Während des Wachstums, während der Schwangerschaft und während der Genesung von einer schwächenden Krankheit kommt es zu einem Anstieg der Körperproteine. Diese Situation ist auch zu verzeichnen, wenn die Muskelmasse nach einer intensiven sportlichen Aktivität zunimmt. |
B + C> A + D | Proteinabnahme körperlich | Schwächende Krankheiten, Altern und zu restriktive Ernährung begünstigen den Verlust von Muskelmasse und Eiweiß. |
Dieses Schema ermöglicht eine Bestandsaufnahme des Beitrags und der Elimination von Proteinen aus dem Körper. Dieser als Stickstoff bezeichnete Rest wird in Stickstoff ausgedrückt.
Stickstoffbilanz = Mit Nahrungsproteinen aufgenommener Stickstoff - Stickstoff eliminiert
Die Stickstoffbilanz kann positiv, negativ oder ausgeglichen sein
Die Stickstoffbilanz ist positiv während: Wachstum, Schwangerschaft, Stillzeit und intensiver körperlicher Aktivität. Stattdessen ist es beim absoluten oder Protein-Fasten und bei schwächenden Krankheiten negativ.
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