Význam a funkcia bielkovín v organizme

Bielkoviny sú základnými chemickými zložkami všetkých živých buniek a preto tiež súčasťou takmer všetkých potravín živočíšneho a rastlinného pôvodu. V organizme plnia celý rad jedinečných funkcií. Rastliny si dokážu svoje bielkoviny syntetizovať, ale živočíchy a aj ľudia sú odkázaní na ich prísun v strave. Prečo sú však pre naše telo nevyhnutné a nemali by sme zabúdať na ich pravidelný príjem?

Trochu biochémie na začiatok

Bielkoviny patria medzi pomerne zložité molekuly zložené z mnohých menších častí, tzv. aminokyselín. V bielkovinách väčšiny organizmov sa vyskytuje len 23 základných aminokyselín, hoci v prírode sa dokázala prítomnosť okolo 200 rôznych aminokyselín. Ich špecifické poradie udáva, aký typ bielkoviny sa v organizme vytvorí a kde sa použije. Jedna molekula proteínu pozostáva zo 100 a viac aminokyselín.

Podľa biologickej funkcie v organizme sa bielkoviny delia na:

• štruktúrne – vyskytujú sa ako stavebné zložky buniek
• katalytické – enzýmy, hormóny
• transportné – umožňujú prenos zlúčenín kyslíka (hemoglobín)
• pohybové – svalové proteíny
• obranné – protilátky, imunoglobulíny
• zásobné – ferritín
• senzorické – rodopsín v očnej buľve
• regulačné – hormóny
• nutričné – poskytujú aminokyseliny a dusík na správne fungovanie metabolizmu

PROTEÍNOVÉ JEDLÁ A DIÉTY
	PONUKA
	PONUKA
	PONUKA
	PONUKA

Už z tohto rozdelenia je zrejmé, že využitie bielkovín je naozaj rôznorodé. Ľudské telo je odkázané na ich príjem v strave. Zo spomínaného množstva 23 potrebných aminokyselín si totiž dokážeme sami syntetizovať len 15 a ostatných 8 musíme pravidelne dopĺňať.

Bielkoviny z potravy sa pri trávení v žalúdku rozpadávajú na stále menšie časti až nakoniec na tie najjednoduchšie zložky, čiže aminokyseliny. Vstrebávajú sa cez tenké črevo a krvou putujú do pečene, odkiaľ sa následne transportujú do tela podľa potreby.

Funkcie bielkovín v organizme

1. Štruktúrna

Štruktúrne proteíny sa nachádzajú vo všetkých tkanivách. Sú súčasťou bunkovej steny, ktorá ohraničuje obsah bunky a chráni ho pred vonkajším prostredím. Sú odolné pred chemickým vplyvom a spravidla nerozpustné vo vode. Medzi štruktúrne proteíny patrí napríklad kolagén. Dospelý človek ho obsahuje 12-15 kg. Nájdeme ho v chrupavkách kĺbov, kde slúži ako mazivo, ale je aj súčasťou pokožky. Kvôli poklesu tvorby kolagénu pokožka vekom stráca elasticitu a následkom čoho vznikajú vrásky.

2. Katalytická

Katalýza v preklade znamená rozklad. Funkciou týchto proteínov je najmä štiepenie zložitých molekúl z potravy, aby sa mohli lepšie vstrebávať pri trávení. Na starosti majú aj rozkladanie rôzneho odpadu, ktorý sa v tele vytvorí počas metabolických pochodov a pomáhajú bunkám jednoduchšie sa ho zbaviť. Medzi typických predstaviteľov patria všetky druhy enzýmov a hormónov.

3. Transportná

Najdôležitejší transport v organizme zabezpečuje bielkovina hemoglobín. Jedná sa o zložený proteín z častice hemu (aktívna forma železa, na ktoré sa naväzuje molekula kyslíka) a z globulínu (bielkoviny guľovitého tvaru). Hemoglobín je uložený v červených krvinkách. Bez týchto buniek by sme neboli schopní života.

4. Pohybová

Pohyb predstavuje pre aktívneho človeka jednoduchý úkon. Niektoré pohyby nášho tela sú tak zautomatizované, že si ich už ani neuvedomujeme. Napríklad žmurkanie viečok alebo pohyb svalov hrudného koša pri dýchaní. Pre organizmus je však akékoľvek pohnutie náročná logistika. Zúčastňuje sa na nej množstvo metabolických dejov. Aby sme však túto aktivitu mohli vykonávať, príroda nás vybavila súborom svalov.

Základným stavebným prvkom svalu sú tiež bielkoviny. Konkrétne aktín a myozín. Tie sú v každom svalovom vlákne na seba pevne upnuté ako dve časti suchého zipsu. Pri podnetoch k pohybu sú to práve oni, ktoré spôsobia skracovanie alebo roztiahnutie jednotlivých svalov.

5. Obranná

V organizme sú proteíny súčasťou imunitného systému. Vďaka nim dokáže odolávať nástrahám z prostredia a brániť sa pred vznikom chorôb. Tvoria obrannú bariéru aj pri rôznych zraneniach, kedy sa do rany dostanú mikročiastočky s baktériami z prostredia. V takom prípade je reakcia organizmu celkom zjavná, rana väčšinou začne hnisať.

A to je aj názorná ukážka aktivity obranných proteínov, ktoré v boji proti votrelcom obetujú sami seba. V tele však neustále prebieha nespočetné množstvo obranných reakcií, ktoré voľným okom nemôžeme tak ľahko pozorovať, ale sú pre nás nanajvýš prínosné.

6. Zásobná

Každý z nás si doma drží zásobu obľúbených potravín, aby nemusel kvôli každej maličkosti utekať hneď do obchodu. Podobne to funguje aj v našom tele, ktoré si robí zásoby rôznych potrebných látok a živín. Niektoré látky by mohli byť pre bunky však aj potenciálne škodlivé, preto si na ne telo vytvorilo „špajze“ z bielkovín. Takto funguje napríklad molekula ferritínu, ktorá obsahuje pre telo inak toxické železo.

V spojení s tým správnym proteínom sa stáva neškodným a v správnej chvíli je pripravené na použitie napríklad pri tvorbe novej červenej krvinky.

7. Senzorická

Proteíny s touto funkciou sa vyznačujú schopnosťou premieňať signály z vonkajšieho prostredia na chemické signály a tým ovplyvňovať fyziologickú reakciu organizmu. Patria sem napríklad biliproteíny obsiahnuté v žlčových farbivách, alebo rodopsín, ktorý sa nachádza v očnej buľve.

Rodopsín, alebo očný purpur, patrí medzi zložené proteíny a skladá sa z vitamínu A a bielkoviny zvanej opsín. Tento zrakový pigment sa nachádza v tyčinkách sietnice, ktoré sú citlivé na svetlo a rozoznávajú odtiene šedej. Rodopsín je na základe svetla schopný vyvolať biochemickú reakciu, a tým vlastne predstavuje vlastný princíp videnia.

8. Regulačná

Regulačné proteíny majú schopnosť regulovať iné bielkoviny, ale sami sa chemických reakcií nezúčastňujú. Obrazne si ich môžeme predstaviť ako vyhadzovačov pri dverách podniku. Regulujú vstup a výstup látok, aby v bunke ostala zachovaná homeostáza, čiže rovnováha.

Na tomto princípe funguje inzulín, ktorý má v organizme na starosti reguláciu glukózy v krvi. Medzi dôležité regulačné bielkoviny patria napríklad aj stresové proteíny, ktoré sú prítomné hlavne pri zvýšenej teplote, infekcii vírusmi alebo pri nádorových ochoreniach.

9. Nutričná

Od tukov a sacharidov sa bielkoviny odlišujú tým, že obsahujú charakteristický prvok – dusík. Kvôli tomu nie je možné príjmom len sacharidov a tukov nahradiť príjem proteínov. Norma bielkovín pre človeka (bielkovinové minimum) na deň by nemala byť nižšia ako 0,8 – 1 g proteínov na 1 kg hmotnosti. Táto potreba však závisí aj od iných faktorov, ako je vek alebo typ vykonávanej práce.

Bielkoviny = život

Bielkoviny majú v živých organizmoch osobitné postavenie. Sú substrátom, ktorý podmieňuje základné prejavy života, sú rozhodujúce pre výstavbu živej hmoty a udržanie jej funkcií. Nedostatok bielkovín brzdí rozvoj, spomaľuje a zastavuje rast, zmenšuje telesnú váhu a znižuje pracovnú schopnosť. Sám život je v podstate osobitnou formou existencie bielkovín. Aj ich názov proteíny (lat. protos = prvý) zdôrazňuje, že sú skutočne dôležitými látkami pre všetky živé systémy.

Zdroje:

Kasper, H. (2015). Výživa v medicíne a dietetika. Praha : Grada Publishing, a.s.

Keresteš, J. a kol. (2011). Zdravie a výživa ľudí. Bratislava : CAD Press