Baltymai (proteinas) yra būtini, norint palaikyti organizmo struktūras ir funkcijas. Baltymai yra gyvybiškai svarbi medžiaga, dažnai aptinkama gamtoje, turinti savo tipus ir yra svarbi gyvybei. Jie yra pagrindinės statybinės medžiagos raumenims, kaulams, odai ir plaukams. Jie katalizuoja medžiagų apykaitos reakcijas, palaiko audinių atstatymą ir stiprina imuninį atsaką. Baltymai padidina sotumo jausmą, todėl mažėja bendras suvartojamų kalorijų kiekis. Baltymai yra dažnai sutinkama medžiaga gamtoje.

Tarp žmogaus ląstelės organinių komponentų baltymai stovi kone pirmoje vietoje, kaip ir pagal kiekį (10-12 % bendros ląstelės masės), taip ir pagal reikšmę. Suaugusio žmogaus organizmo baltymai sudaro apie 10 kg (pusę jų tenka raumenų baltymams). Baltymai - tai esminės organinės molekulės, sudarytos iš aminorūgščių, kurios atlieka pagrindinį vaidmenį žmogaus organizme. Baltymai - tai stambiamolekuliniai azoto turintys organiniai junginiai, sudaryti iš aminorūgščių liekanų, t. y. polimerinės medžiagos (polipeptidai), sudarytos iš monomerų. Ląstelės dažniausiai turi 20 skirtingų aminorūgščių, kuriose yra anglies (C), vandenilio (H), azoto (N), deguonies (O), būna sieros (S), kartais jodo (I), geležies (Fe), fosforo (P).

Baltymų Sandara

Nepaisant sudėtingos sandaros ir didelės įvairovės, visi baltymai sudaryti palyginus iš paprastų struktūrinių elementų - aminorūgščių. Pagrindinė baltymų sudedamoji dalis yra aminorūgštys, sujungtos peptidinėmis jungtimis. Kiekvieną aminorūgštį sudaro centrinis anglies atomas, aminogrupė, karboksirūgšties grupė, vandenilio atomas ir unikali šoninė grandinė. Iš viso egzistuoja 20 skirtingų aminorūgščių, kurios gali jungtis į įvairias sekas ir sudaryti daugybę skirtingų baltymų. Baltymai- iš aminorūgščių sudarytos makromolekulės.

Aminorūgšties molekulės sandarą matome paveikslėlyje. Į bet kokios aminorūgšties sudėtį įeina funkcinė amino grupė (-NH2), kuri ir turi pagrindines jos funkcijas. Taipogi funkcinė karboksilo grupė (-COOH) su savo rūgštinėmis savybėmis ir radikalas (-R), visų aminorūgščių jis skirtingas. Baltymo molekulėje aminorūgštys sudaro kovalentinius ryšius. ryšys susidaro tarp karboksilo grupės vienoje aminorūgšties molekulėje ir aminogrupės - kitoje, atskylant vandens molekulei. Jis vadinamas peptidiniu ryšiu. Aminorūgštinių liekanų kiekio ir jų išsidėstymo sekos pakitimai baltymo molekulėje, sudaro galimybę susidaryti didžiuliam kiekiui baltymų, kurie skiriasi savo fizinėmis bei cheminėmis savybėmis, struktūriniu arba funkciniu vaidmeniu organizme.

Šios sekos sudaro baltymų pirminę struktūrą, kuri nulemia jų specifinį veikimą. Kai kurie baltymai susideda iš kelių polipeptidinių grandinių, sudarančių ketvirtinę struktūrą, kuriai stabilumą suteikia įvairios cheminės sąveikos. Unikalus aminorūgščių išsidėstymas ir baltymo sulankstymas tiesiogiai veikia jo funkciją. Nors iš pirmo žvilgsnio ir atrodo viskas pakankamai paprasta, bet taip išties nėra. Baltymų savybės priklauso nuo baltymo molekulinės erdvinės struktūros (žinomi 4 tokie lygmenys). Visa ši pateikta sausa ir neįdomi informacija tam, kad būtų lengviau suprasti, jog baltymai pagal savo struktūrinį lygmenį turi tam tikrą biologinį aktyvumą.

Kiekvienas baltymas turi pirminę, antrinę ir tretinę struktūrą, kai kurie ir ketvirtinę. Baltymo biologinis aktyvumas pasireiškia tretinėje struktūroje, dėl to, pakeitus bent vieną aminorūgštį polipeptidinėje grandinėje gali pakisti baltymo konfigūracija ir sumažėti arba netgi visiškai nebetenkama savo biologinio aktyvumo. Baltymai organizme sąveikauja per jungimąsi, pernešimą ir signalų perdavimą. Jie formuoja specifinius kompleksus su kitomis molekulėmis, padeda pernešti maistines medžiagas ir perduoda signalus tarp ląstelių. Jų struktūrinė konformacija leidžia prisitaikyti prie sąveikos partnerių, darydama įtaką jų funkcijai.

Baltymų Struktūriniai Lygmenys

Baltymų struktūriniai lygmenys lemia jų formą ir funkciją. Tai unikali aminorūgščių seka polipeptidinėje grandinėje, sujungta peptidinėmis jungtimis. Ši seka yra nulemta genetinio kodo, esančio DNR, ir yra pagrindas tolimesniems struktūros lygiams. Vietinis polipeptidinio stuburo išsidėstymas sudaro α-helizes ir β-plokšteles, kurios stabilizuojamos vandeniliniais ryšiais. Tai vieno polipeptido grandinės trimatė konfigūracija, atsirandanti dėl aminorūgščių šoninių grandinių sąveikos, tokių kaip hidrofobiniai efektai, joniniai ryšiai ir disulfidiniai tilteliai. Baltymų lankstymo procesas yra sudėtingas ir priklauso nuo molekulių sąveikos, kurios užtikrina tinkamą baltymo formą bei stabilumą.

Baltymų susidarymas ir sintezė yra daugiapakopis procesas, apimantis transkripciją ir transliaciją.

Baltymų Skirstymas

Baltymais vadiname tokius aminorūgščių polimerus, kuriuose yra 100 ar daugiau aminorūgščių liekanų. Jei polimerinė grandinė trumpesnė, junginiai vadinami peptidais. Gali būti visai nedideli peptidai, sudaryti iš keleto aminorūgščių liekanų. Jei peptido molekulėje yra daugiau negu 10 aminorūgščių liekanų, jis vadinamas polipeptidu. Baltymus taip pat galima vadinti polipeptidais.

• Globulinius baltymus sudaro kamuolinės makromolekulės - globulės. Dauguma šių baltymų yra tirpūs vandenyje.

Čia reiktų paminėti ir tai, kad baltymai skirstomi į paprastuosius (taip vadinamus proteinus) ir sudėtinguosius (proteidus). Todėl baltymai, kurie sudaryti tik iš aminorūgščių, vadinami paprastaisiais baltymais, o sudėtingieji baltymai yra paprastųjų ir tam tikrų nebaltyminių medžiagų junginiai. Proteidų nebaltyminė dalis vadinama prostetine grupe, kurioje gali būti nukleorūgštys, angliavandeniai, lipidai, fosfato rūgštys, metalo jonai, hemas, flavinai ir kt. Kita vertus, baltymų skirstymas į paprastuosius ir sudėtinguosius yra santykinis.

Baltymų Funkcijos

Baltymų funkcijos labai įvairiapusės. Viena iš svarbiausių ir labiausiai žinoma sportininkams žinoma yra statybinė funkcija: baltymai dalyvauja susidarant visoms ląstelės ląstelinėms membranoms ir organoidams, taipogi neląstelinėms struktūroms. Bet remiantis atliekamomis biologinėmis funkcijomis, baltymai gali būti skirstomi į struktūrinius, katalizinius, pernašos, reguliacinius, apsauginius ir kt.

• Fermentinė (katalizinė) funkcija - specifiniai baltymai katalizatoriai (fermentai), kurie spartina ląstelėse vykstančių cheminių reakcijų eigą.
• Sutraukiamieji (kontraktiliniai) baltymai - šie baltymai geba susitraukti ir atsipalaiduoti, jiems pirmiausiai priskiriami aktinas ir miozinas esantys miofibrilėse, jų dėka galimas griaučių raumenų judėjimo funkcija.
• Pernašos funkcija - tam tikri baltymai sugeba prisijungti ir pernešti medžiagas iš vienų audinių į kitus, taipogi geba pernešti per ląstelių membranas (pvz., kraujo baltymai), tokiu būdu pernešamas deguonis, gliukozė, aminorūgštys ir kt.

Be visų aukščiau išvardytų funkcijų žinoma reikia nepamiršti ir energetinės baltymų funkcijos. Organizmas baltymus gali panaudoti kaip ląstelės energijos šaltinį. Baltymai įeina į ląstelių ir audinių sudėtį, jų pagalba formuojami ląstelių ir audinių griaučiai, reguliuojama normali organizmo veikla, kovojama su infekcijomis, atliekamos sudėtingos cheminės reakcijos.

Pagrindinės Baltymų Funkcijos

• Struktūrinė funkcija. Kolagenas yra membranų elementas, tarpląstelinė medžiaga, sausgyslių ir kremzlių sudedamoji dalis.
• Apsauginė funkcija. Kraujo baltymas fibrinogenas dalyvauja kraujo krešėjimo procese ir apsaugo organizmą nuo nukraujavimo.
• Medžiagų pernašos funkcija. Baltymas hemoglobinas transportuoja deguonį stuburinių kraujyje.
• Signalinė funkcija. Išorinėje ląstelės membranoje yra baltymų molekulių.

Baltymų Denatūracija

Dažnai sutinkamas reiškinys yra baltymų denatūracija, kitaip sakant - natūralus baltymo struktūros pažeidimas. Jo priežastimi gali būti temperatūra, pH pokyčiai arba kitokie fiziniai ar cheminiai veiksmai. Tokio poveikio metu dalis ryšių nutrūksta, ir baltymo struktūra bei savybės pakinta (pvz., kaitinamas kiaušinio baltymas sukietėja). Šio proceso metu, pirmiausiai suyra ketvirtinė, vėliau ir tretinė bei antrinės struktūros. Baltymas nebegali normaliai funkcionuoti.

Erdvinę baltymų struktūrą suardo (baltymus denatūruoja) temperatūra, pH pokyčiai, ultravioletinė bei rentgeno spinduliuotė, redukuojančiosios medžiagos. Pašalinus denatūravimą sukėlusį veiksnį kartais galima atkurti natūralią aktyvią struktūrą.

Baltymų Svarba Mityboje

Baltymai - svarbi maisto sudedamoji dalis. Suaugusio žmogaus 1 kg kūno masės parai reikia ne mažiau kaip 1 g maisto baltymų, bent pusę jų turi sudaryti gyvulinės kilmės (mėsos, žuvies, pieno, kiaušinio), kitą dalį - augalinės kilmės baltymai (pupinių, grūdinių javų, ryžių, grikių, sojų ir kitų augalų). Jei siekiate padidinti baltymų kiekį savo mityboje, verta apsvarstyti aukštos kokybės baltymų papildus. Jie gali būti puikus sprendimas tiems, kurie aktyviai sportuoja, siekia greitesnio raumenų atsistatymo ar nori išlaikyti subalansuotą mitybą. Išrūgų baltymų milteliai (whey protein), kazeinas, baltyminiai kokteiliai ar augalinės kilmės baltymai - kiekvienas gali rasti tinkamiausią produktą pagal savo tikslus ir gyvenimo būdą. Pasirinkę tinkamą papildą, galėsite lengviau užtikrinti reikiamą baltymų kiekį bei pasiekti geresnių rezultatų sveikatai ir fizinei formai.

Baltymų yra tirpių ir netirpių vandenyje. Agregatinės būsenos skirtingos: nuo kietos iki tiršto skysčio. Tipiškas baltymo pavyzdys - vištos kiaušinio baltymas.

Baltymų Elementinė Sudėtis

Paprastieji baltymai (proteinai) sudaryti tik iš α‑aminorūgščių. Juose yra apie 50 % anglies, 23 % deguonies, 16 % azoto, 7 % vandenilio, 2,5 % sieros.

Elementinė baltymų sudėtis:

• Anglis C 51-53%
• Deguonis O 21,5-23,5%
• Azotas N 16,8-18,4%
• Vandenilis H 6,5-7,3%
• Siera S 0,3-2,5%

Randama fosforo (P), geležies (Fe), seleno (Se) ir kitų elementų.

Elementas	Procentinė dalis
Anglis (C)	51-53%
Deguonis (O)	21.5-23.5%
Azotas (N)	16.8-18.4%
Vandenilis (H)	6.5-7.3%
Siera (S)	0.3-2.5%

Pakankamas baltymų kiekis palaiko raumenų vystymąsi, atstatymą ir išsaugojimą, kas yra ypač svarbu sportininkams ir vyresnio amžiaus žmonėms. Po 40 metų baltymų poreikis didėja dėl natūralaus raumenų masės mažėjimo.

Rizikos grupėms priklauso asmenys, turintys valgymo sutrikimų ar laikantys griežtų dietų. Su amžiumi padidėjęs netinkamai sulankstytų baltymų kaupimasis gali prisidėti prie lėtinių ligų. Sportininkai kartais netgi pabrėžiama: yra baltymų - tu augi (t. y. auga raumeninė masė), nėra baltymų - tu geriausiu atveju stovi vietoje.

---