Εργασία Φυσικής Αγωγής 2011-2012

1. Πειραματικό Γυμνάςιο 24-4-2012
Ζωςιμαίασ Σχολισ Ιωαννίνων
ΠρωτεϏνεσ
Κρϋασ, ξηρού καρπού, θαλαςςινϊ, ϐςπρια
Εργαςύα ςτομϊθημα τησΥυςικόσΑγωγόστων
μαθητών:
Ελπύδα Πενθερουδϊκη, ΛαμπρύναΠλιϊκου, Ίρισ
Ρύζου, Μιχαόλ Πϋτρου, Γιώργοσ Ρϊπτησ
1

2. Περιεχϐμενα
Πρωτεΐνεσ .................................................................................. 3
Επίπεδα οργάνωςθσ .................................................................. 3
Κατάταξθ πρωτεϊνϊν ................................................................. 5
Βιολογικόσ ρόλοσ....................................................................... 5
Κατάλλθλθ θμεριςια πρόςλθψθ πρωτεΐνθσ ............................. 6
Οι πθγζσ φυςικισ πρωτεΐνθσ ..................................................... 7
Τρόφιμα πλοφςια ςε πρωτεΐνεσ ................................................ 9
Βιβλιογραφία .......................................................................... 10
2

3. ΠρωτεϏνεσ
Το όνομα πρωτεΐνθ προζρχεται από το ελλθνικό "πρϊτα" ,το οποίο
ςθμαίνει "πρωταρχικισ ςθμαςίασ" και περιγράφθκε
αρχικά και ονομάςτθκε από τον Γιονσ Γιάκομπ
Μπερτςζλιουσ το 1838.
Οιπρωτεΐνεσ αποτελοφν τα πιο διαδεδομζνα και
πολυδιάςτατα τόςο ςτθ μορφι όςο και ςτθ
λειτουργία τουσ μακρομόρια.Ακόμθ και ςϋ ζνα απλό
κφτταρο των βακτθρίων εντοπίηονται εκατοντάδεσ
διαφορετικζσ πρωτεΐνεσ που κάκε μια εξ αυτϊν ζχει
ιδιαίτερο ρόλο.Οι πρωτεΐνεσ αποτελοφν είτε δομικά
ςυςτατικά των μεμβρανϊν του κυττάρου είτε
ςυνεργοφν ςε κάποια ςυγκεκριμζνθ λειτουργία, όπωσ θ δθμιουργία
πρωτεϊνικϊν ςυμπλόκων.
Είναι μεγάλα ςφνκετα βιομόρια, με μοριακό βάροσ από 10.000 μζχρι
πάνω από 1 εκατομμφριο, αποτελοφμενα από αμινοξζα, τα οποία
ενϊνονται μεταξφ τουσ με πεπτιδικοφσ δεςμοφσ ςχθματίηοντασ μια
γραμμικι αλυςίδα, καλοφμενθ αλυςίδα πολυπεπτιδίων.Όλεσ οι
πρωτεΐνεσ περιζχουν άνκρακα, οξυγόνο και άηωτο και οι περιςςότερεσ
εξ αυτϊν και κείο.
Επύπεδα οργϊνωςησ
Οι πρωτεΐνεσ παράγονται από τα ριβοςϊματα που βρίςκονται μζςα ςτο
κυτταρόπλαςμα και αρχικά εμφανίηονται ωσ απλζσ μθ διακλαδωμζνεσ
αλλθλουχίεσ αμινοξζων, δθλαδι πεπτιδίων ι πολυπεπτιδίων,
3

4. ςχθματίηοντασ τθν "πρωτοταγι δομι", για τθν οποία κακοριςτικοί
παράγοντεσ είναι τα νουκλεϊκά οξζα, τα οποία και φζρονται να
ελζγχουν όλεσ τισ λειτουργίεσ αλλά και τα κλθρονομικά γνωρίςματα των
οργανιςμϊν.
Στθ ςυνζχεια όλα τα πολυπεπτίδια υφίςτανται μια φυςικι διαμόρφωςθ
προκειμζνου να αποκτιςουν μια "δευτεροταγι δομι" θ οποία
προκαλείται από δεςμοφσ υδρογόνου που αναπτφςςονται μεταξφ των
μεταξφ των καρβοξυλομάδων και των αμινομάδων των αμινοξζων. Ο
πλζον διαδεδομζνοσ τφποσ τζτοιασ μορφισ πολυπεπτιδίου είναι θ
λεγόμενθ "α-ζλικα", δεξιόςτροφθ, όπου οι ςπείρεσ διατθροφνται ςτθ
κζςθ τουσ με δεςμοφσ υδρογόνου μεταξφ μεταξφ των καρβοξυλομάδων
και των αμινομάδων των αμινοξζων. Μια άλλθ δευτεροταγισ δομι
είναι θ λεγόμενθ "β-πτυχωτι επιφάνεια" όπου ςτθ περίπτωςθ αυτι
διαςταυρϊνονται παράλλθλεσ αλυςίδεσ πολυπεπτιδίων που ενϊνονται
ςτισ διαςταυρϊςεισ με δεςμοφσ υδρογόνου ςχθματίηοντασ ζτςι μια
εξαιρετικά ςφιχτι δομι, όπωσ ςτο μετάξι.Οι πρωτεΐνεσ με τζτοιεσ
ςχετικά απλζσ διςδιάςτατεσ δευτερογενείσ δομζσ ονομάηονται γενικά
ινϊδεισ πρωτεΐνεσ.
Στθ ςυνζχεια τα πολυπεπτίδια υφίςτανται ακόμα πιο περίπλοκο
δίπλωμα (πτφχωςθ) το οποίο καλείται "τριτοταγισ δομι".Με τον όρο
τριτοταγι δομι, εννοοφμε το τελικό και λειτουργικό ςχιμα που αποκτά
το πολυπεπτίδιο, οπότε ονομάηεται πλζον πρωτεΐνθ.Αυτι θ
αναδίπλωςθ πραγματοποιείται από τθν αλλθλεπίδραςθ των πλευρικϊν
ομάδων των αμινοξζων (π.χ. ςχθματιςμόσ διςουλφιδικϊν δεςμϊν
μεταξφ δφο κυςτεϊνικϊν καταλοίπων).
Τζλοσ, υπάρχουν και πρωτεΐνεσ που αποτελοφνται από πολλζσ
πολυπεπτιδικζσ αλυςίδεσ που είναι χαλαρά ενωμζνεσ και αυτό
αποτζλεί τθ λεγόμενθ "τεταρτοταγι δομι".Παράδειγμα είναι θ
αιμοςφαιρίνθ.
Επίςθσ ςτισ πρωτεϊνεσ ανακαλφφκθκε και άλλο ζνα επιπζδο
οργάνωςθσ.Πρόκειται για τθ πρωτεϊνικι περιοχι (proteindomain), θ
οποία μπορεί να διπλωκεί ανεξάρτθτα ςε μια ςυμπαγι, ςτακερι
4

5. δομι.Μια περιοχι αποτελείται από 100 με 250 αμινοξζα και αποτελεί
μονάδα από τθν οποία δομοφνται πολφ μεγαλφτερεσ πρωτεϊνεσ.Οι
διαφορετικζσ περιοχζσ ςχετίηονται με διαφορετικι λειτουργία.
Κατϊταξη πρωτεώνών
Γενικάοι πρωτεΐνεσ ανάλογα τθσ μορφισ τουσ διακρίνονται ςε:
ινϊδεισ πρωτεΐνεσ
ςφαιρικζσ πρωτεΐνεσ
Με κριτιριο τθ ςφνκεςι τουσ διακρίνονται ςε:
απλζσ (όταν αποτελοφνται μόνο από αμινοξζα)
ςφνκετεσ (όταν ςτο μόριό τουσ περιλαμβάνονται και μθ
πρωτεϊνικά τμιματα όπωσ μζταλλα, ςάκχαρα, λίπθ κ.λπ.)
Επίςθσ με κριτιριο ακόμθ τθ λειτουργία τουσ διακρίνονται ςε:
δομικζσ (όταν αποτελοφν τα δομικά υλικά του κυττάρου)
λειτουργικζσ (όταν ςυμβάλλουν ςε κάποιεσ λειτουργίεσ)
Βιολογικϐσ ρϐλοσ
Οι διάφορεσ λειτουργίεσ που παρατθροφνται ςτουσ οργανιςμοφσ
γίνονται χάρθ ςτισ πρωτεΐνεσ.Ο δε βιολογικόσ τουσ ρόλοσ κακορίηεται
κάκε φορά από τθν τριςδιάςτατθ δομι τουσ που είναι ςυνζπεια τθσ
αλλθλουχίασ των αμινοξζων, θ οποία και ξεκινά από τθν πρωτοταγι
δομι.
Όπωσ άλλα βιολογικά μακρομόρια (π.χ. οι πολυςακχαρίτεσ, τα λιπίδια,
και νουκλεϊκά οξζα) ζτςι και οι πρωτεΐνεσ είναι απαραίτθτεσ για όλουσ
τουσ ηωντανοφσ οργανιςμοφσ και ςυμμετζχουν ςε κάκε διαδικαςία
μζςα ςτα κφτταρα.Πολλζσ πρωτεΐνεσ δρουν ωσ ζνηυμα που καταλφουν
τισ βιοχθμικζσ αντιδράςεισ, και είναι ηωτικισ ςθμαςίασ ςτο
5

6. μεταβολιςμό.Άλλεσ πρωτεΐνεσ ζχουν δομικζσ ι μθχανικζσ λειτουργίεσ,
όπωσ οι πρωτεΐνεσ του κυτταρικοφ ςκελετοφ, οι οποίεσ ςυμβάλλουν ςτθ
διατιρθςθ τθσ μορφισ των κυττάρων.Οι πρωτεΐνεσ είναι επίςθσ
ςθμαντικζσ ςτθ διακυτταρικι επικοινωνία, τθ δράςθ του
ανοςοποιθτικοφ ςυςτιματοσ, τον ςχθματιςμό κυτταρικϊν ιςτϊν, και
τον κυτταρικό κφκλο.
Οι πρωτεΐνεσ είναι απαραίτθτα ςυςτατικά ςτθ διατροφι μασ,
δεδομζνου ότι τα ηϊα δεν μποροφν να ςυνκζςουν όλα τα αμινοξζα,
αλλά πρζπει να τα λάβουν από τα τρόφιμα.Μζςω τθσ διαδικαςίασ τθσ
πζψθσ, τα ηϊα αποικοδομοφν τθν πρωτεΐνθ ςτα ελεφκερα αμινοξζα που
μποροφν να χρθςιμοποιθκοφν για τθν πρωτεϊνικι ςφνκεςθ.
Κατϊλληληημερόςιαπρϐςληψη πρωτεϏνησ
Από τον παγκόςμιο οργανιςμό υγείασ προτείνεται θ πρόςλθψθ 0,85 gr
πρωτεΐνθσ για κάκε κιλό ςωματικοφ βάρουσ ανά θμζρα. Αυτι θ
ποςότθτα φαίνεται να δίνει καλά αποτελζςματα ςε άτομα που κάνουν
κακιςτικι ηωι και δεν βρίςκονται ςε περίοδο ανάπτυξθσ.Η ποςότθτα
αυτι διαφζρει ςτισ διάφορεσ φάςεισ ανάπτυξθσ του ατόμου. Η
θμεριςια πρόςλθψθ πρωτεΐνθσ εξαρτάται από πολλοφσ και διαφόρουσ
παράγοντεσ:
1. Πρζπει να γνωρίηουμε εάν θ θμεριςια πρόςλθψθ πρωτεΐνθσ
προτείνεται ςε άτομα που απλϊσ κζλουν να διατθριςουν το
ςϊμα τουσ ι εάν το άτομο βρίςκεται ςε περίοδο ςωματικισ
αφξθςθσ.
2. Η μυϊκι δραςτθριότθτα του ατόμου πρζπει να λαμβάνεται
ςοβαρά υπόψθ, κακϊσ ζχει διαπιςτωκεί ότι άτομα που ζχουν
ζντονθ μυϊκι δραςτθριότθτα ζχουν αυξθμζνεσ ανάγκεσ
πρόςλθψθσ πρωτεϊνϊν αλλά και αυξθμζνεσ ανάγκεσ για
θμεριςια πρόςλθψθ κερμίδων και άλλων διατροφικϊν
ςτοιχείων.
3. Άτομα που βρίςκονται ςε ζντονο ψυχικό ι ςωματικό ςτρεσ, ζχουν
αυξθμζνεσ ανάγκεσ ςε πρωτεΐνεσ.
6

7. 4. Η αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ του περιβάλλοντοσ μπορεί να
αυξιςει και τισ ανάγκεσ για πρόςλθψθ πρωτεϊνϊν.
5. Τζλοσ αυξθμζνεσ ανάγκεσ ςε πρωτεΐνεσ ζχουν τα άτομα που
λαμβάνουν αναβολικά ςτεροειδι, γενικά φάρμακα ι ορμόνεσ, τα
παιδιά, οι ζφθβοι πουαςκοφνται, όςοι πάςχουν από το ςφνδρομο
τθσ υπερπροπόνθςθσ, και τζλοσ όςοι κάνουν δίαιτα
αδυνατίςματοσ.
Οι πηγϋσφυςικόσ πρωτεϏνησ
Τα μθ απαραίτθτα αμινοξζα μποροφν να ςυντεκοφν ςτον οργανιςμό,
ενϊ τα απαραίτθτα δεν ςυντίκενται και πρζπει να λαμβάνονται με τθν
τροφι κακθμερινά. Οι ανάγκεσςελίπθ μποροφν να καλυφκοφν από
υδατάνκρακεσ και πρωτεΐνεσ, κατά ζνα μεγάλο ποςοςτό και οι ανάγκεσ
ςε υδατάνκρακεσ μποροφν να καλυφκοφν από λίπθ και
πρωτεΐνεσ.Όμωσ οι ανάγκεσ ςε πρωτεΐνεσ μποροφν να καλυφκοφν μόνο
από πρωτεΐνεσ.
Ο ανκρϊπινοσ οργανιςμόσ προμθκεφεται τισ πρωτεΐνεσ που του είναι
απαραίτθτεσ μζςω τθσ τροφισ του.Για να λθφκοφν όλα τα απαραίτθτα
αμινοξζα κα πρζπει να καταναλϊνουμε ποικιλία φυτικϊν και ηωικϊν
τροφϊν, γιατί κάκε τροφικι πθγι ζχει διαφορετικι ποιότθτα και
ποςότθτα αμινοξζων.
Ένασ υγιείσ ενιλικασ χρειάηεται 8 γραμμάριαπρωτεΐνθσ για κάκε κιλό
ςωματικοφ βάρουσ του θμερθςίωσ. Σθμειϊςτε ότι οι ανάγκεσ του ςε
πρωτεΐνεσ πρζπει να υπολογίηονται πάντα με βάςθ το φυςιολογικό του
βάροσ*ταπαραπάνω κιλά είναι απλό λίποσ.
Ανάλογα μετθν προζλευςι τουσ χωρίηονται ςε φυτικισ προζλευςθσ και
ηωικισ προζλευςθσ.Σε μία ιςοηυγιςμζνθ δίαιτα οι πρωτεΐνεσ πρζπει να
7

8. καλφπτουν το 15-19% τθσ ολικζσ κερμιδικισ θμεριςιασ πρόςλθψθσ,
ενϊ ςε επιλεγμζνεσ καταςτάςεισ μπορεί να φτάςει το 20%.
Πλιρεισ πρωτεΐνεσ κεωροφνται οι ηωικζσ πρωτεΐνεσ γιατί περιζχουν
και τα εννιά απαραίτθτα αμινοξζα* βαλίνθ, λευκίνθ, ιςολευκίνθ,
φαινυλαλανίνθ, τρυπτοφάνθ, μεκειονίνθ, κρεονίνθ, λυςίνθ και
ιςτιδίνθ+. Γι’ αυτό άλλωςτε και λζγονται υψθλισ βιολογικισ αξίασ.Οι
ηωικζσ πρωτεΐνεσ βρίςκονται ςτο κρζασ, ςτα ψάρια, ςτα γαλακτοκομικά
και ςτα αυγά.Γι’ αυτό άλλωςτε και λζγονται υψθλισ βιολογικισ αξίασ.
Ωςτόςο, ςυνικωσ κρφβουν ζναν κίνδυνο κακϊσ πολλζσ φορζσ τα
τρόφιμα που τισ περιζχουν ζχουν και λίποσ αυξάνοντασ τισ
προςλαμβανόμενεσ κερμίδεσ*οι πρωτεΐνεσ περιζχουν 4 κερμίδεσ ανά
γραμμάριο ενϊ το λίποσ 9 ανά γραμμάριο+.
ΠΛΗΡΕΙ΢ ΠΡΩΣΕΙΝΕ΢:Αυγό, αλλαντικά, αρνί, βοδινό, γαλοποφλα,
κοτόπουλο, μοςχάρι, ςόγια, ςυκϊτι, χοιρινό, ψάρι.
ΑΣΕΛΕΙ΢ ΠΡΩΣΕΙΝΕ΢:Αρακάσ, δθμθτριακά, ηυμαρικά, κουάκερ,
μακαρόνια, ξθροί καρποί, όςπρια, ςιτάρι, τραχανάσ, φυςτικοβοφτυρο,
ρφηι.
ΠΛΗΡΕΙ΢ ΢ΤΝΔΤΑ΢ΜΟΙ:Αρακάσ + κρζασ, ηυμαρικά + τυρί, κουάκερ +
γάλα, μακαρόνια + τριμ. τυρί, ξθροί καρποί + γιαοφρτι, όςπρια +
γιαοφρτι, όςπρια + κρζασ, όςπρια + μαφρο ψωμί, όςπρια + τυρί, ρφηι +
αρακάσ, τραχανάσ + χοιρινό.
8

9. Σρϐφιμα πλοϑςια ςε πρωτεϏνεσ
9

10. Βιβλιογραφύα
http://el.wikipedia.org
http://www.bestrong.org.gr
10