Čo sa stane s bielkovinami v ľudskom tele: metabolické vlastnosti. Metabolizmus bielkovín, tukov a sacharidov v tele Metabolizmus bielkovín v tele

Metabolizmus bielkovín alebo dusíka je súborom premien bielkovín, aminokyselín a iných látok obsahujúcich dusík v tele zvierat.

Proteíny v tráviacom systéme podliehajú hydrolýze na aminokyseliny.

V ústnej dutine zvierat sa bielkoviny nerozkladajú, pretože tu nie sú žiadne proteolytické enzýmy.

V žalúdku sa bielkoviny štiepia o tráviace šťavy, ktorý obsahuje proteolytický enzým pepsín, ktorý štiepi peptidové väzby a vedie k štiepeniu bielkovín na jednotlivé aminokyseliny a polypeptidy rôznych veľkostí.

Polypeptidy a nestrávené proteíny vznikajúce v žalúdku sa dostávajú do tenkého čreva, kde sú vystavené pôsobeniu hlavných proteolytických enzýmov produkovaných v pankrease a sliznici tenkého čreva. Tenké črevo obsahuje trypsín, chemotrypsín, karboxypeptidázy a aminopeptidázy, ktoré hydrolyzujú proteíny a peptidy na voľné aminokyseliny.

Aminokyseliny sa vstrebávajú hlavne v tenkom čreve a dostávajú sa do krvného obehu a potom cez portálnu žilu vstupujú do pečene. V pečeni sa hlavná časť aminokyselín využíva na syntézu albumínov, globulínov, fibrinogénu, protrombínu a rôznych proteínových komplexov, ktoré sa potom vracajú do krvi. Určitá časť aminokyselín podlieha premenám už v črevnej stene na syntézu tráviace enzýmy a obnovenie epitelu. Koncentrácia bielkovín v krvi sa udržiava na 80-90 g/l. Proteíny z krvi využívajú tkanivá.

Niektoré z absorbovaných aminokyselín nie sú zadržané v pečeni, sú dodávané krvou do rôznych tkanív a orgánov, sú extrahované z krvi ich bunkami a používajú sa na syntézu špecifických tkanivových proteínov, na tvorbu špecifických bunkových štruktúr sekréty a hormóny.

Malé množstvo aminokyselín a peptidov, ktoré sa nevstrebávajú v tenkom čreve, sa dostáva do hrubého čreva, kde vplyvom mikroorganizmov dochádza k ich rozkladu (hnitiu) a vznikajú rôzne látky vrátane toxických (fenol, krezol, skatol, atď.). indol atď.). Tieto metabolické produkty vstupujú cez portálnu žilu do pečene, kde sú neutralizované.

Obnova, syntéza a rozklad bielkovín v tele prebieha nepretržite. U zvierat sa proteín syntetizuje z aminokyselín. Jedna časť aminokyselín môže byť syntetizovaná v tele, a sú tzv

vymeniteľné. Patria sem glycín, alanín, serín, tyrozín, prolín, hydroxyprolín, cysteín, cystín, asparágová a glutámová kyselina.

Ostatné aminokyseliny sa v tele nesyntetizujú, musia sa získavať z potravy a sú tzv nenahraditeľný aminokyseliny: arginín, histidín, leucín, izoleucín, treonín, fenylalanín, valín, tryptofán, lyzín, metionín. Biologická hodnota bielkovín je určená prítomnosťou všetkých esenciálnych aminokyselín v ich zložení. Takéto proteíny sa považujú za kompletné. Patria sem bielkoviny z mlieka, mäsa, rýb a vajec.

Väčšina rastlinných bielkovín sa považuje za neúplnú, pretože im chýbajú niektoré esenciálne aminokyseliny. Preto sa do stravy zvierat zvyčajne pridávajú syntetické aminokyseliny alebo krmivo pre zvieratá.

Keďže bielkoviny sú látky obsahujúce dusík, hladina dusíka vylúčeného z tela sa môže použiť na posúdenie množstva bielkovín, ktoré sa rozkladajú počas metabolizmu. Dusík vstupuje do tela iba s kŕmnymi bielkovinami, pretože v iných živiny nie je obsiahnutý a žiadnym iným spôsobom sa do tela zvieraťa nedostane.

Bielkoviny obsahujú v priemere 16 % dusíka, preto je možné na základe hladiny dusíka v krmive určiť množstvo skonzumovaných bielkovín. Aby ste to dosiahli, musíte vynásobiť množstvo dusíka faktorom 6,25. Dusík v krmive nie je úplne absorbovaný telom. Ak chcete presne vypočítať množstvo dusíka absorbovaného telom, musíte určiť jeho straty vo výkaloch a moči a potom tieto straty odpočítať od množstva spotrebovaného dusíka.

Dusíková bilancia je rozdiel medzi množstvom dusíka obsiahnutým v krmive zvieraťa a množstvom dusíka vylúčeného z tela. Existuje pozitívna a negatívna dusíková bilancia, ako aj dusíková rovnováha. Dusíková bilancia je stav, v ktorom sa množstvo uvoľneného dusíka rovná množstvu, ktoré vstupuje do tela. U zdravých dospelých zvierat sa pozoruje dusíková rovnováha.

Pozitívna dusíková bilancia je stav, kedy príjem dusíka z krmiva prevyšuje jeho vylučovanie z tela. Pozitívna dusíková bilancia je typická pre mladé zvieratá počas rastu, pre samice počas gravidity a pozoruje sa aj v období obnovy telesnej hmotnosti po pôste.

Negatívna dusíková bilancia je charakterizovaná vyšším uvoľňovaním dusíka v porovnaní s jeho príjmom z krmiva. Tento proces sa pozoruje počas hladovania bielkovín, nedostatku esenciálnych aminokyselín v potrave a v období po otelení u kráv.

V hypotalamickej oblasti diencefala sa nachádzajú špeciálne nervové centrá, ktoré sa podieľajú na regulácii metabolizmu bielkovín. Excitácia sympatického systému podporuje rozklad bielkovín a parasympatický systém podporuje jeho syntézu. Hormóny hrajú hlavnú úlohu v regulácii metabolizmu bielkovín. Napríklad rastový hormón podporuje rast všetkých orgánov a tkanív u mladých zvierat vďaka zvýšenej syntéze proteínových zlúčenín. Tyroxín má významný vplyv na metabolizmus bielkovín. Vo fyziologických dávkach aktivuje syntézu bielkovín u mladých zvierat. Vo vyšších dávkach podporuje rozklad bielkovín.

Ako raz povedal slávny nemecký filozof Friedrich Engels: „Život je formou existencie proteínových tiel. Tým chcel povedať, že náš život je nemožný bez bielkovín, keďže tie sú hlavné stavebný materiál v našom tele a podieľa sa na všetkých metabolických procesoch.

Proteíny alebo bielkoviny (z gréckeho protos – najdôležitejší, prvý) sú najzložitejšie organické zlúčeniny, ktoré hrajú životne dôležitú úlohu vo všetkých životných procesoch. Proteíny sa skladajú z aminokyselín, ktoré sú navzájom spojené peptidovými väzbami. Veľkosť molekuly proteínu je obrovská v porovnaní so všetkými ostatnými látkami.

Proteíny môžu byť jednoduché alebo zložité. Jednoduché proteíny sú proteíny a komplexné proteíny sú proteíny. Rozdiel medzi proteínmi a proteínmi spočíva v ich zložitejšom zložení. Okrem aminokyselín proteíny zahŕňajú aj iné zlúčeniny. Napríklad proteín hemoglobín obsahuje okrem aminokyselín aj hemové látky.

Proteíny môžu byť kompletné alebo neúplné. Kompletné bielkoviny obsahujú esenciálne aminokyseliny, zatiaľ čo nekompletné bielkoviny nemajú žiadnu esenciálnu aminokyselinu.

Biologické funkcie bielkovín:

- tvorí látku spojivového tkaniva, napríklad kolagén, elastín;

- upravuje metabolizmus (napríklad hormóny inzulín a glukagón sú bielkoviny);

- transport látok v krvi (napríklad transport kyslíka - hemoglobín, transport tukov - lipoproteíny a pod.);

- počas dlhšieho pôstu môžu bielkoviny pôsobiť ako výživa pre vyvíjajúce sa bunky a ako zdroj energie;

- poskytnúť svalovú kontrakciu;

- podieľa sa na neutralizácii cudzích antigénov (imunoglobulíny, komplement);

- podieľa sa na zastavení krvácania, tvorbe krvných zrazenín a pod.

Toto nie je celý zoznam biologických funkcií bielkovín.

Čo sú aminokyseliny?

Aminokyseliny sú organické zlúčeniny, ktoré obsahujú amínovú skupinu a kyselinovú skupinu. Celkovo existuje 22 aminokyselín, z ktorých 10 je esenciálnych. Čo znamená esenciálna aminokyselina? To znamená, že sa v ľudskom tele nemôže rozmnožovať a musí sa získavať len potravou. Zvyšné aminokyseliny môžu byť tvorené v tele z rôznych skupín iných aminokyselín.

Esenciálne aminokyseliny sa nachádzajú u zvierat a niektorých rastlinné produkty, napríklad v mäse, rybách, vajciach, tvarohu, mliečnych výrobkoch atď.

TO esenciálnych aminokyselín vzťahovať: leucín, valín, treonín, izoleucín, metionín, tryptofán, lyzín, histidín, arginín, fenylalanín.

Existuje aj skupina semiesenciálnych aminokyselín, sú to aminokyseliny, ktoré si telo dokáže syntetizovať, ale v nedostatočnom množstve.

Trávenie bielkovín

Trávenie bielkovín začína v žalúdku. Tu sa pod vplyvom enzýmu pepsínu v prítomnosti kyseliny chlorovodíkovej, ktorú vylučujú žalúdočné žľazy, začína trávenie bielkovín. Tu sa komplexné organické zlúčeniny a proteíny rozkladajú na veľké „fragmenty“ - vysokomolekulárne peptidy. Tieto látky sa potom dostávajú do čriev, kde prechádzajú ďalšími premenami. Pod vplyvom enzýmov trypsín, peptidázy a chymotrypsín sa vysokomolekulárne proteíny premieňajú na nízkomolekulové proteíny a určité množstvo aminokyselín. V tenkom čreve začína pôsobiť enzým karboxypeptidázy A a B, ktorý premieňa bielkoviny s nízkou molekulovou hmotnosťou na dipeptidy, ktoré sa vplyvom dipeptidáz štiepia na aminokyseliny. Aminokyseliny sú zase absorbované črevnými klkmi a vstupujú do krvi a lymfy, odkiaľ sú posielané do pečene na syntézu bielkovín a do telesných tkanív.

Niektoré aminokyseliny a nestrávené bielkoviny podliehajú hnilobe v dolných črevách. Niektoré aminokyseliny uvoľňujú toxické produkty, ako je amín, fenol a merkaptán. Čiastočne sa vylučujú výkalmi a črevnými plynmi a čiastočne sa dostávajú do krvi, kde ich pečeň úspešne neutralizuje.

Vo všeobecnosti k rozkladu bielkovín dochádza vždy pri tvorbe amoniaku a dusíkatých zlúčenín. Tieto toxické látky sú tiež neutralizované pečeňou, úspešne ich eliminujú aj obličky a potné žľazy. Aby sa zabránilo hromadeniu toxických látok v krvi, aby sa predišlo nadmernému zaťaženiu obličiek a pečene, alebo naopak, aby sa predišlo deficitu bielkovín a aminokyselín, je vždy potrebné sledovať bielkovinovú bilanciu. Množstvo bielkovín sa musí rovnať množstvu skonzumovaných bielkovín. Ak ide o rastúce telo dieťaťa alebo tínedžera, alebo človeka, ktorý priberá svalová hmota, potom by príjem bielkovín mal prevyšovať spotrebu, ale v rozumných medziach.

Ako to určiť?

Dusíková rovnováha (Dusíková rovnováha)

V priemere je množstvo dusíka v bielkovinách 16 %. Dusík v tele nepodlieha žiadnemu rozkladu ani oxidácii a vylučuje sa v rovnakej forme, v akej sa dostal (hlavne močom). Výsledkom je, že množstvo skonzumovaných a skonzumovaných bielkovín možno posúdiť podľa množstva dusíka v potrave a exkrementoch. Toto je dusíková bilancia.

Samozrejme, len málo ľudí môže alebo jednoducho nie je pripravených sledovať svoju bielkovinovú rovnováhu týmto spôsobom. Presná hodnota denná požiadavka v bielkovine nie je žiadny organizmus. Mnohí vedci odvodili rôzne vzorce, ale žiadny z nich nebol prijatý ako základ. Konzumovať odporúča napríklad WHO (Svetová zdravotnícka organizácia). 0,75 g. na 1 kg hmotnosti za deň. Náš Rospotrebnadzor odporúča od 60 do 120 g. za deň. Mnohí športovci a kulturisti odporúčajú používať od 2 do 4 gr. na 1 kg hmotnosti.

Tu je výber na človeku.

O tom, koľko bielkovín by ste mali konzumovať, aby ste dosiahli rôzne ciele, si povieme v nasledujúcich článkoch.

Proteíny sú jednou z najdôležitejších makromolekulárnych skupín v ľudskom tele. Okrem toho sú ich formy veľmi rôznorodé: receptory bunkového typu, molekuly signálneho typu, prvky tvoriace štruktúru, určité enzýmy, látky prenášajúce kyslík a oxid uhličitý ( hovoríme o o hemoglobíne). A toto nie je celý zoznam. Je to proteín, ktorý je jedným z hlavných prvkov v zložení kostí, jeho aktívna účasť je prítomná v štruktúre väzov, svalov, telesných tkanív, vďaka čomu aktívne rastú a zotavujú sa. Takže úlohu bielkovín v ľudskom tele a metabolizme je ťažké preceňovať.

Funkcie bielkovín sa však neobmedzujú len na všetky vyššie uvedené, faktom je, že práve táto látka je nenahraditeľným zdrojom energie. Je ešte nejaké charakteristický znak takéto látky - ľudské telo si z viacerých dôvodov nevie ukladať do rezervy, preto, aby ľudské telo normálne fungovalo, je potrebné bielkoviny konzumovať priebežne, až potom bude metabolizmus bielkovín normálny.

Ak hovoríme o tom, kde začína metabolizmus bielkovín, potom to všetko začína v ľudskom žalúdku. Postup je nasledovný:

• potrava, ktorá obsahuje veľa bielkovín, sa začne dostávať do ľudského žalúdka, kde najskôr začne fungovať enzým zvaný pepsín a zapojí sa aj kyselina chlorovodíková;
• Práve kyselina chlorovodíková zaisťuje úroveň, pri ktorej môžu byť bielkoviny denaturované. Keď ich ovplyvňuje pepsín, proteíny začnú proces rozkladu a tvoria sa polypeptidy, ako aj aminokyseliny, ktoré sú ich zložkami;
• potom potravinová kaša, ktorá sa nazýva chyme, končí v tenkom čreve;
• pankreas začína pracovať, vylučuje šťavu obsahujúcu hydrogénuhličitan sodný (hovoríme o sóde);
• kyselina chlorovodíková je neutralizovaná, čo poskytuje spoľahlivú ochranu pre ľudské črevá.

Je veľmi dôležité poznamenať, že telo má schopnosť syntetizovať proteíny z aminokyselín potrebné pre jeho normálne fungovanie.

To všetko sa získava z potravy, tie bielkoviny, ktoré sa v tomto procese ukážu ako nadbytočné, sa jednoducho začnú postupne meniť na glukózu a môže dôjsť aj k premene na triglyceridy. Majú veľmi dôležitú funkciu – podporujú energiu a tiež pomáhajú zvyšovať energetickú rezervu v ľudskom tele.

Tenké črevo je iné aj v tom, že práve v ňom hormóny tráviaceho typu začínajú vylučovacie procesy, pričom sa uvoľňuje sekretín a práve tieto látky prispievajú k ďalšiemu rozkladu bielkovín. Sekretín tiež stimuluje sekréciu šťavy pankreasu, môže tiež produkovať viac prvky trávenia.

Uvoľňujú sa tu látky ako proteáza, elastáza a trypsín a to všetko napomáha lepšiemu tráveniu bielkovín. Keď sa tieto enzýmy spoja, komplexné proteíny sa začnú štiepiť na špecifické aminokyseliny. Sú transportované cez črevnú sliznicu, jej účel je potrebný na syntézu iných proteínových zlúčenín, potom sa premieňajú na tuky.

Aká je úloha hormónov a enzýmov v metabolizme bielkovín

Taký zložitý proces, akým je metabolizmus bielkovín, sa nedá uskutočniť bez určitých enzýmov a hormónov. Niektoré funkcie by mali byť podrobnejšie opísané:

• úloha enzýmov v tenkom čreve a žalúdku je taká, že bielkoviny sa začínajú štiepiť na časti aminokyselín;
• HCI v oblasti žalúdka napomáha rozvoju proteolýzy;
• Hormóny, ktoré sú vylučované črevnými bunkami, regulujú tráviaci proces.

Proteínové látky, ktoré sa nachádzajú v pankrease a tenkom čreve, by sa nemali štiepiť. Aby sa tomuto procesu zabránilo, pankreas produkuje proenzýmy, ktoré nie sú aktívne. Vo vnútri vezikúl pankreasu sú látky ako:

• trypsín;
• chymitrypsín;
• chymotrypsinogén.

Potom, čo enzým, ktorý sa nachádza v stenách tenkého čreva, vstúpi do tenkého čreva, začína jeho spojenie s trypsinogénom, po ktorom začína aktívna forma, teda trypsín. Potom začína jeho premena na aktívnu formu, teda na trinotrypsín. Funkciou takýchto látok je, že rozkladajú bielkoviny veľká veľkosť na peptidy, to sa deje procesom proteolýzy.

Potom sa aj takéto malé peptidy začnú štiepiť na určité aminokyseliny a ich transport začína cez povrchovú časť črevnej sliznice pomocou transportérov aminokyselín. Úlohou takýchto transportérov je viazať sodík a aminokyseliny, následne sú transportované cez membránu. Keď sa sodík a aminokyseliny objavia na povrchu bazálnej bunky, začnú sa uvoľňovať.

Je pozoruhodné, že použitie sodíka ako transportéra sa môže použiť opakovane a pokiaľ ide o aminokyseliny, začnú prenikať do krvného obehu, potom sa začne transport do oblasti pečene, ako aj do celej bunkovej štruktúry ľudského tela. s cieľom syntetizovať proteíny.

Ak hovoríme o voľných aminokyselinách, používajú sa na proces syntézy nových typov proteínových zlúčenín. Ak je v tele príliš veľa aminokyselín a toľko, že je jednoducho nemožné ich skladovať, potom sa začne ich premena na glukózu a premena môže byť aj na ketóny, a ak toto všetko nefunguje, potom dôjde k rozpadu proces začína. Pri rozklade aminokyselín sa získajú zlúčeniny uhľovodíkového typu alebo trosky dusíkového typu.

Musíte však pochopiť, že ak je pozorovaná vysoká koncentrácia dusíka, môže byť svojou povahou toxická, takže najskôr prejde vhodnou liečbou, vďaka ktorej sa dusík z tela odstráni. Táto biochémia procesu je zložitá, ale veľmi harmonická, ak sa takáto biochémia naruší, následky môžu byť veľmi negatívne. Ak sa zistia akékoľvek negatívne príznaky, dokonca aj tie najnevýznamnejšie, potom je potrebné podstúpiť určité testy včas, môže to zahŕňať biochemický krvný test a množstvo ďalších štúdií.

Ako vzniká močovina?

Metabolizmus bielkovín zahŕňa proces, akým je cyklus ornitínového typu, teda tvorba močoviny. Tu hovoríme o biochemickom komplexe, v ktorom dochádza k tvorbe močoviny z amónnych iónov. Je to nevyhnutné, aby sa zabránilo zvýšeniu koncentrácie amónia v ľudskom tele, keď môže dosiahnuť kritickú úroveň. Tento proces prebieha hlavne v oblasti pečene, podieľa sa aj na oblasti obličiek.

V dôsledku takéhoto zložitého a koordinovaného procesu sa začína tvorba molekúl a vytvárajú sa molekuly, ktoré sú potrebné pre normálne fungovanie Krebsovho cyklu. To všetko vedie k tvorbe vody a močoviny. Pokiaľ ide o odstraňovanie močoviny, tento proces sa uskutočňuje cez obličky, je súčasťou moču.

Aby sme mali ďalšie zdroje energie, často sa používajú aminokyseliny, to platí najmä vtedy, keď začína obdobie hladu. Faktom je, že keď sa aminokyseliny začnú spracovávať, získajú sa metabolické produkty, ktoré majú strednú formu. Môže tu byť kyselina pyrohroznová a iné látky, to všetko si vyžaduje dodatočné zdroje energie a tu môžu aminokyseliny poskytnúť výraznú podporu.

Aby sme to zhrnuli, môžeme povedať, že v dôsledku metabolizmu bielkovín sú aminokyseliny potrebné na syntézu proteínových zlúčenín, ktoré sú potrebné pre normálne fungovanie ľudského tela. Dajú sa využiť aj ako alternatívne zdroje energie, alebo sa dajú jednoducho vylúčiť, keďže už nie sú potrebné a nemali by sa ukladať v ľudskom tele. Takže pre normálny rast a fungovanie Ľudské telo proteíny sú jednoducho nevyhnutné, dokážu efektívne obnoviť tkanivové spojenia a udržiavať ľudské zdravie v dokonalom poriadku. To si vyžaduje aj bielkoviny, vitamíny a minerály.

Proteíny sú jednou z najdôležitejších skupín makromolekúl v ľudskom tele, ktoré sa vyskytujú v rôznych formách: bunkové receptory, signálne molekuly, štruktúrne prvky, enzýmy, nosiče kyslíka a oxidu uhličitého (hemoglobín) – a to zďaleka nie je úplný zoznam. Proteín je neoddeliteľnou súčasťou kostí, svalov, väzov, slúži na rast a obnovu telesných tkanív.

Okrem týchto funkcií sa bielkoviny dajú využiť aj ako zdroj energie. Dôležitou črtou metabolizmu bielkovín je neschopnosť tela ukladať ich do rezervy, preto je veľmi dôležité neustále konzumovať bielkoviny s jedlom.

Popis metabolizmu bielkovín v ľudskom tele

Metabolizmus bielkovín začína v žalúdku. Keď potrava bohatá na bielkoviny vstúpi do žalúdka, „stretne“ ju enzým pepsín a kyselina chlorovodíková (HCl, 05 %), ktorá zabezpečuje hodnotu pH 1,5 – 3,5, pri ktorej dochádza k denaturácii bielkovín. Pod vplyvom pepsínu sa proteíny rozkladajú na polypeptidy a ich aminokyseliny.

Keď sa chyme (potravinová kaša) dostane do tenkého čreva, pankreas vylučuje šťavu obsahujúcu hydrogénuhličitan sodný (sódu), ktorá neutralizuje kyselina chlorovodíková. To pomáha chrániť črevnú výstelku.

Telo si syntetizuje bielkoviny, ktoré potrebuje z aminokyselín, ktoré získavame z potravy a nepotrebné bielkoviny sa premenia na glukózu alebo triglyceridy a použijú sa na udržanie energie alebo zvýšenie energetických zásob tela.

Tenké črevo tiež uvoľňuje tráviace hormóny, vrátane sekretínu a cholecystokinínu, ktoré stimulujú ďalšie štiepenie bielkovín. Sekretín stimuluje aj sekréciu pankreatickej šťavy, ktorá produkuje aj väčšinu tráviacich enzýmov, vr. proteáza, trypsín, chymotrypsín a elastáza, ktoré pomáhajú pri trávení bielkovín.

Tieto enzýmy spoločne „rozkladajú“ komplexné bielkoviny na jednotlivé aminokyseliny, ktoré sú transportované cez črevnú sliznicu a využité na syntézu nových bielkovín alebo konverziu na tuky alebo acetyl koenzým A a využité v Krebsovom cykle.

Úloha tráviacich enzýmov a hormónov v metabolizme bielkovín

Enzýmy v žalúdku a tenkom čreve rozkladajú bielkoviny na aminokyseliny. HCl v žalúdku podporuje proteolýzu a hormóny vylučované črevnými bunkami regulujú proces trávenia.

Aby sa zabránilo rozkladu bielkovín pankreasu a tenkého čreva, produkuje pankreas aj neaktívne proenzýmy, ktoré sa aktivujú až v tenkom čreve. Pankreas obsahuje trypsín, chymitrypsín vo forme trypsinogénu a chymotrypsinogén vo vnútri vezikúl.

V tenkom čreve sa enzým nachádzajúci sa v stenách tenkého čreva (enterokináza) viaže na trypsinogén a premieňa ho na aktívnu formu, trypsín. Trypsín sa potom viaže na chymotrypsinogén a premieňa ho na aktívnu formu, chymotrypsín.

Trypsín a chemotrypsín rozkladajú veľké proteíny na menšie peptidy prostredníctvom procesu proteolýzy. Tieto malé peptidy sa štiepia na svoje základné aminokyseliny, ktoré sú transportované cez apikálny povrch črevnej sliznice transportérmi aminokyselín.

Tieto transportéry viažu sodík a aminokyselinu a potom ich transportujú cez membránu. Na bazálnom povrchu buniek sliznice sa uvoľňuje sodík a aminokyselina. Sodík môže byť recyklovaný ako transportér a aminokyseliny vstupujú do krvného obehu a sú transportované do pečene a všetkých buniek tela na syntézu bielkovín.

Voľné aminokyseliny sa používajú na syntézu nových bielkovín. Ak je aminokyselín nadbytok, telo ich bez mechanizmu na ich ukladanie premení na glukózu alebo ketóny alebo ich rozloží. V dôsledku rozkladu aminokyselín vznikajú uhľovodíky a dusíkaté odpady. Dusík je však vo vysokých koncentráciách toxický, preto sa spracováva počas ornitínového cyklu, ktorý pomáha odstraňovať dusík z tela.

Voľné aminokyseliny sa používajú na syntézu nových bielkovín. Ak je aminokyselín nadbytok, telo ich bez mechanizmu na ich ukladanie premení na glukózu alebo ketóny alebo ich rozloží.

Ornitínový cyklus - cyklus tvorby močoviny

Ornitínový cyklus- ide o komplex biochemických reakcií, v dôsledku ktorých sa z amónnych iónov tvorí močovina, aby sa zabránilo zvýšeniu koncentrácie amónia v tele na kritickú úroveň. Cyklus sa vyskytuje vo väčšej miere v pečeni a v menšej miere v obličkách.

Pred začiatkom ornitínového cyklu sa tvoria amónne ióny ako výsledok rozpadu aminokyselín v dôsledku prenosu aminoskupiny z aminokyseliny na ketokyselinu.

V dôsledku tejto transaminácie sa vytvára molekula potrebná pre Krebsov cyklus a amónny ión, ktorý vstupuje do ornitínového cyklu a vylučuje sa z tela, spája sa s CO 2, čo vedie k tvorbe močoviny a vody. Močovina sa zase vylučuje obličkami ako súčasť moču.

Aminokyseliny môžu byť tiež použité ako zdroj energie, najmä v období pôstu. Pretože pri spracovaní aminokyselín vznikajú medziprodukty metabolizmu, vrátane kyseliny pyrohroznovej, acetyl-koenzýmu A, acetoacetyl-CoA, oxaloacetátu a alfa-ketoglutarátu, aminokyseliny môžu slúžiť ako zdroj energie uvoľnenej počas Krebsovho cyklu.

Aminokyseliny vznikajúce ako výsledok metabolizmu bielkovín sa teda používajú buď na syntézu potrebné pre telo bielkoviny sa buď využijú na energiu, alebo sa vylúčia ako nepotrebné, no neukladajú sa v tele. Dostatok bielkovín v strave je preto veľmi dôležitý pre rast, obnovu tkaniva a udržanie zdravia.

Proteíny zaujímajú popredné miesto medzi organickými prvkami tela. Vstupujú do tela s jedlom. Tvoria viac ako 50 % suchej hmoty bunky alebo 15 – 20 % vlhkej hmoty tkanív.

Funkcie proteínov

Proteíny plnia množstvo dôležitých biologických funkcií:

1. Plastové alebo konštrukčné . Proteíny sú súčasťou všetkých bunkových a medzibunkových štruktúr. Potreba bielkovín je obzvlášť veľká v období rastu, tehotenstva a zotavovania sa z vážnych chorôb. V tráviacom trakte sa bielkoviny štiepia na aminokyseliny a jednoduché polypeptidy. Následne sa z týchto buniek rôznych tkanív a orgánov (najmä pečene) syntetizujú špecifické proteíny, ktoré sa používajú na obnovu poškodených buniek a rast nových buniek.

Telo neustále rozkladá a syntetizuje látky, takže bielkoviny tela nie sú v statickom stave. Procesy obnovy bielkovín v rôznych tkanivách majú rôznu rýchlosť. Najvyššou rýchlosťou sa obnovujú bielkoviny pečene, črevnej sliznice, ako aj iných vnútorných orgánov a krvnej plazmy. Pomalšie sa obnovujú bielkoviny, ktoré tvoria bunky mozgu, srdca a pohlavných žliaz a ešte pomalšie bielkoviny svalov, kože a najmä podporných tkanív (šľachy, kosti a chrupavky).

2. Motor . Všetky pohyby sú zabezpečené interakciou kontraktilných proteínov aktínu a myozínu.

3. Enzymatické . Proteíny regulujú rýchlosť biochemických reakcií pri dýchaní, trávení, vylučovaní atď.

4. Ochranný . Proteíny imunitnej krvnej plazmy (γ-globulíny) a faktory hemostázy sa podieľajú na najdôležitejších obranných reakciách tela.

5. Energia . Pri oxidácii 1 gramu bielkovín sa nahromadí 16,7 kJ energie. Proteíny sa však používajú ako energetický materiál až v krajnom prípade. Táto funkcia bielkovín sa zvyšuje najmä pri stresových reakciách.

6. Poskytnite onkotický tlak vďaka čomu sa podieľajú na regulácii rovnováhy vody a soli v tele.

7. Zahrnuté nárazníkové systémy .

8. Doprava . Proteíny transportujú plyny (hemoglobín), hormóny (štítna žľaza, tyroxín atď.), minerály (železo, meď, vodík), lipidy, lieky, toxíny atď.

Biologická hodnota aminokyselín.

Proteíny sú polyméry, ktorých hlavnou štruktúrnou zložkou sú aminokyseliny. Je známych asi 80 aminokyselín, z ktorých len 20 je zásaditých. Aminokyseliny v tele sa delia na vymeniteľné A nenahraditeľný. Medzi neesenciálne aminokyseliny, ktoré sa v tele syntetizujú, patria: alanín, cysteín, kyselina glutámová a kyselina asparágová, kyseliny tyrozín, prolín, serín, glycín, podmienečne arginín a histidín. Aminokyseliny, ktoré sa nedajú syntetizovať, ale musia sa dodávať potravou, sa nazývajú esenciálne. Patria sem: leucín, izoilecín, valín, metionín, lyzín, treonín, finylalanín, tryptofán; podmienečne – arginín a histidín. Pre normálny metabolizmus bielkovín musia byť tieto aminokyseliny prítomné v potravinách.

V tomto ohľade sa nazývajú potravinové bielkoviny obsahujúce celú potrebnú sadu aminokyselín v pomeroch zabezpečujúcich normálne procesy syntézy plnohodnotné. Patria sem najmä živočíšne bielkoviny, pretože Sú to spôsoby, ako sa úplne premeniť na telu vlastné bielkoviny. Najväčšiu biologickú hodnotu majú bielkoviny vajec, mäsa, rýb a mlieka. Biologická hodnota rastlinných bielkovín je nižšia, pretože často im chýba jedna alebo viac esenciálnych aminokyselín. Nekompletné bielkoviny sú teda želatína, ktorý obsahuje len stopy cystínu a chýba mu tryptofán a tyrozín; zein(bielkovina nachádzajúca sa v kukurici) obsahujúca malé množstvo tryptofánu a lyzínu; gliadín(pšeničná bielkovina) a hordeín(jačmenný proteín) obsahujúci málo lyzínu.

Absencia aspoň jednej z esenciálnych aminokyselín v potrave vedie k spomaleniu rastu dieťaťa, oslabeniu organizmu, ťažkým metabolickým poruchám, zníženiu imunity, dysfunkcii žliaz s vnútornou sekréciou a ďalším ochoreniam. Napríklad nedostatok valínu spôsobuje poruchy rovnováhy. Mnohé aminokyseliny sú zdrojom mediátorov centrálneho nervového systému (kyselina gama-aminomaslová hrá dôležitú úlohu v procesoch inhibície a spánku).

Pri zmiešanej strave, keď potrava obsahuje produkty živočíšneho a rastlinného pôvodu, telo dostáva súbor aminokyselín potrebných na syntézu bielkovín, čo je dôležité najmä pre rastúci organizmus.

Telo dospelého človeka by malo dostať o 80-100 g bielkovín a musí obsahovať min 30% bielkoviny živočíšneho pôvodu.

Potreba bielkovín v tele závisí od pohlavia, veku, klimatickej oblasti a národnosti. Počas fyzickej aktivity by mal dospelý dostať 100 - 120 g bielkovín a počas tvrdej práce - až 150 g.

V prípade konzumácie iba produktov rastlinného pôvodu (vegetariánstvo) je potrebné, aby dva neúplné bielkoviny, z ktorých jeden neobsahuje niektoré aminokyseliny, a druhý - iné, celkom uspokojili potreby tela.

Monotónna strava rastlinných potravín spôsobuje u ľudí ochorenie „kwashiorkor“. Vyskytuje sa medzi obyvateľstvom tropických a subtropických krajín Afriky, Latinskej Ameriky a juhovýchodnej Ázie. Toto ochorenie postihuje najmä deti vo veku od 1 do 5 rokov.