こんにちは⭐ ミドリケムです。
本日はタンパク質について解説していこうと思います。
よく、タンパク質を摂取しよう、特に筋トレしている人には欠かせないタンパク質、英語でいうとプロテイン(protein)、なぜ必要なのでしょうか？
その前に、高分子についてお話します。
本日の参考文献は以下の書籍です。下巻しか出していませんが、マクマリー有機化学上中下巻全てを読むとかなり有機化学の理解が深まると思います。
高分子とは？
読んで字のごとく、高分子とは分子量が多い分子のことです。比較的小さな分子、これをモノマーと言いますが、それらが繰り返し結合することを重合と呼びます。
それにより出来上がった物質をオリゴマー、ポリマーと呼びます。オリゴマーは比較的分子量の小さい分子である一方、ポリマーは比較的分子量の大きい分子です。特に定義は無いためオリゴマーとポリマーの境界線は無いのですが、目安としては分子量10000g/molより低いとオリゴマー、それ以上だとポリマーと呼ばれています。あくまで目安です。定義ではありませんよ💦図示すると以下の通りです。
高分子だけでも語る事が多いため、タンパク質の話に戻ります。アミノ酸というモノマーが少し結合した分子がオリゴマー、たくさん結合した分子がポリマーです。アミノ酸がモノマー、ペプチドがオリゴマー、タンパク質がポリマーというわけです。
アミノ酸とは？
ここで、アミノ酸とは炭素が主骨格の分子(有機物)にアミノ基ーNH2、カルボン酸ーCOOHが結合した分子です。だからアミノ酸という名称なのです。とはいったものの、水溶液中ではーNH3+、ーCOO–という二つのイオンで存在しています。これを双性イオンといいます。人間の体内は約70%は水と言われているため、双性イオンとして存在しています。
また、酸性水溶液中では水素イオンH+が多いためカルボニルイオンにくっつき-NH3+、ーCOOHという形に、逆に塩基性水溶液中では水酸化物イオンOH–がアンモニウムイオンから水素イオンH+を引っこ抜くため-NH2、ーCOO–という形になります。
酸塩基のことは以下のブログで解説しています↓↓
アラニンというアミノ酸で説明すると、以下の図示の通りとなります(構造式はC-Hを棒線で略して記されることがほとんどです。今回はアミノ基の隣にあるメチル基、水素は記しましたが…)。
アミノ酸によって、双性イオンとして存在しているpHが異なります。pHが低いと正電荷として、pHが高いと負電荷として存在します。双性イオンとして存在するpHを等電点といいます。アラニンの等電点は6.01です。
アミド結合（ペプチド結合）とは？
先程、アミノ酸がたくさん結合したものをペプチド、タンパク質といいました。ではどうやって結合しているのでしょうか？
それはずばり、アミド結合、生物用語で言うとペプチド結合です。主にカルボン酸とアミド基が脱水縮合して結合しています。先程のアラニンを例にとると以下の通りです（ここでは非電荷型で記載します）。
我々は様々なタンパク質を摂取して体内でアミノ酸まで分解して吸収し、再びアミド結合を形成して新たなタンパク質を構成し直すのです。それは筋肉や酵素等、我々の身体をつくることを意味します。
筋トレって筋組織を破壊していることはご存じでしたか？筋トレをすることで破壊された筋組織を人によりますが24～48時間かけて修復します。この時、以前よりも強い筋組織となります。これを超回復と呼びます。
筋組織はタンパク質でできているため、超回復にはアミノ酸が必須です。よって、身体を鍛えるためにはタンパク質を摂取する必要があるのです(もちろん身体を鍛える以外でも必要ですが)。
ちなみに、アミド結合はそこそこ強力な結合であり、実験室で結合を切るには難しく(強塩基水溶液中で加熱する等)、逆にアミド結合を形成するのも大変です(カルボン酸を一度酸クロライド化する等)。
人間の体内はこれらを簡単に成し遂げられるのはすごい事なんですよ。
タンパク質を摂取するなら以下のプロテインはいかがですか？↓↓
今回のブログはここまで！！ 最後まで読んで頂きありがとうございました！！
コメント