Ano ang nangyayari sa protina sa katawan ng tao: mga tampok ng metabolismo. Metabolismo ng mga protina, taba at carbohydrates sa katawan Metabolismo ng protina sa katawan

Ang protina, o nitrogen, metabolismo - isang hanay ng mga pagbabagong-anyo ng mga protina, amino acid at iba pang mga sangkap na naglalaman ng nitrogen sa katawan ng mga hayop.

Ang mga protina sa digestive apparatus ay sumasailalim sa hydrolysis sa mga amino acid.

Hindi pinaghiwa-hiwalay ang mga protina sa oral cavity ng mga hayop, dahil wala rito ang mga proteolytic enzymes.

Sa tiyan, ang mga protina ay nasira sa ilalim ng pagkilos ng gastric juice, na kinabibilangan ng proteolytic enzyme pepsin, na sumisira sa mga peptide bond at humahantong sa pagkasira ng mga protina sa mga indibidwal na amino acid at polypeptides na may iba't ibang laki.

Ang mga polypeptides at undigested na protina na nabuo sa tiyan ay pumapasok sa maliit na bituka, kung saan sila ay nakalantad sa pagkilos ng pangunahing proteolytic enzymes na ginawa sa pancreas at ang mauhog lamad ng maliit na bituka. Ang maliit na bituka ay naglalaman ng trypsin, chemotrypsin, carboxypeptidases at aminopeptidases, na nag-hydrolyze ng mga protina at peptide upang magbakante ng mga amino acid.

Ang mga amino acid ay higit na hinihigop sa maliit na bituka at pumapasok sa daluyan ng dugo, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng portal na ugat ay pumasok sa atay. Sa atay, ang pangunahing bahagi ng mga amino acid ay ginagamit para sa synthesis ng albumin, globulins, fibrinogen, prothrombin at iba't ibang mga complex ng protina, na pagkatapos ay pumasok muli sa dugo. Ang isang tiyak na bahagi ng mga amino acid ay sumasailalim sa mga pagbabagong nasa dingding ng bituka para sa synthesis ng digestive enzymes at ang pagpapanumbalik ng epithelium. Ang konsentrasyon ng mga protina sa dugo ay pinananatili sa antas ng 80-90 g / l. Ang mga protina mula sa dugo ay ginagamit ng mga tisyu.

Ang bahagi ng hinihigop na mga amino acid ay hindi nananatili sa atay, ay inihatid kasama ng dugo sa iba't ibang mga tisyu at organo, kinuha mula sa dugo ng kanilang mga selula at ginagamit para sa synthesis ng mga tiyak na protina ng tisyu, para sa pagbuo ng mga tiyak na istruktura ng cellular, mga lihim. , mga hormone.

Ang isang maliit na halaga ng mga amino acid at peptides na hindi nasisipsip sa manipis na seksyon ay pumapasok sa malaking bituka, kung saan ito ay sumasailalim sa pagkabulok (nabubulok) sa ilalim ng pagkilos ng mga microorganism, at iba't ibang mga sangkap ay nabuo, kabilang ang mga nakakalason (phenol, cresol, skatole, indole, atbp.). Ang mga produktong ito ng metabolismo sa pamamagitan ng portal vein ay pumapasok sa atay, kung saan sila ay neutralisado.

Sa katawan, ang pag-renew, synthesis at pagkasira ng mga protina ay patuloy na nagaganap. Sa mga hayop, ang protina ay synthesize mula sa amino acids. Ang isang bahagi ng mga amino acid ay maaaring synthesize sa katawan, at sila ay tinatawag na

mapapalitan. Kabilang dito ang glycine, alanine, serine, tyrosine, proline, hydroxyproline, cysteine, cystine, aspartic at glutamic acids.

Ang iba pang mga amino acid sa katawan ay hindi na-synthesize, dapat silang magmula sa pagkain at tinatawag kailangang-kailangan amino acids: arginine, histidine, leucine, isoleucine, threonine, phenylalanine, valine, tryptophan, lysine, methionine. Ang biological na halaga ng mga protina ay tinutukoy ng presensya sa kanilang komposisyon ng lahat ng mahahalagang amino acid. Ang ganitong mga protina ay itinuturing na kumpleto. Kabilang dito ang mga protina ng gatas, karne, isda, itlog.

Karamihan sa mga protina ng halaman ay itinuturing na hindi kumpleto dahil kulang sila ng ilan sa mga mahahalagang amino acid. Samakatuwid, ang mga sintetikong amino acid o mga feed ng pinagmulan ng hayop ay karaniwang idinagdag sa diyeta ng mga hayop.

Dahil ang mga protina ay mga sangkap na naglalaman ng nitrogen, ang antas ng nitrogen excretion mula sa katawan ay maaaring gamitin upang hatulan ang dami ng protina na nabubulok sa proseso ng metabolismo. Ang nitrogen ay pumapasok lamang sa katawan gamit ang feed protein, dahil hindi ito nakapaloob sa iba pang nutrients at hindi pumapasok sa katawan ng hayop sa ibang paraan.

Ang mga protina ay naglalaman ng average na 16% na nitrogen, kaya ang dami ng natupok na protina ay maaaring matantya mula sa antas nito sa feed. Upang gawin ito, kailangan mong i-multiply ang dami ng nitrogen sa isang kadahilanan na 6.25. Ang feed nitrogen ay hindi ganap na hinihigop ng katawan. Upang tumpak na kalkulahin ang dami ng nitrogen na hinihigop ng katawan, kinakailangan upang matukoy ang mga pagkalugi nito sa mga dumi at ihi, at pagkatapos ay ibawas ang mga pagkalugi na ito mula sa dami ng nitrogen na natupok.

Ang balanse ng nitrogen ay ang pagkakaiba sa pagitan ng dami ng nitrogen na nilalaman sa feed ng hayop at excreted mula sa katawan. Nakikilala ang positibo at negatibong balanse ng nitrogen, pati na rin ang balanse ng nitrogen. Balanse ng nitrogen - isang estado kung saan ang dami ng nitrogen na inilabas ay katumbas ng halaga na pumapasok sa katawan. Ang balanse ng nitrogen ay sinusunod sa malusog na mga hayop na may sapat na gulang.

Ang positibong balanse ng nitrogen ay isang estado kung saan ang paggamit ng nitrogen mula sa feed ay lumampas sa paglabas nito mula sa katawan. Ang isang positibong balanse ng nitrogen ay tipikal para sa mga batang hayop sa panahon ng paglaki, para sa mga babae sa panahon ng pagbubuntis, ito ay sinusunod din sa panahon ng pagbawi ng timbang ng katawan pagkatapos ng gutom.

Ang negatibong balanse ng nitrogen ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na paglabas ng nitrogen kumpara sa paggamit nito sa pagkain. Ang prosesong ito ay sinusunod sa panahon ng gutom sa protina, kakulangan ng mahahalagang amino acid sa diyeta, sa post-calving period sa mga baka.

Sa hypothalamic na rehiyon ng diencephalon mayroong mga espesyal na sentro ng nerve na kasangkot sa regulasyon ng metabolismo ng protina. Ang paggulo ng sympathetic system ay nagtataguyod ng pagkasira ng protina, at ang parasympathetic system ay nagtataguyod ng synthesis nito. Ang mga hormone ay may mahalagang papel sa regulasyon ng metabolismo ng protina. Halimbawa, ang somatotropic hormone ay nagtataguyod ng paglaki ng lahat ng mga organo at tisyu sa mga batang hayop dahil sa pagtaas ng synthesis ng mga compound ng protina. Ang thyroxine ay may malaking epekto sa metabolismo ng protina. Sa physiological doses, pinapagana nito ang synthesis ng protina sa mga batang hayop. Sa mataas na dosis, ito ay nagtataguyod ng pagkasira ng protina.

Gaya ng sinabi minsan ng tanyag na pilosopong Aleman na si Friedrich Engels: "Ang buhay ay isang anyo ng pagkakaroon ng mga katawan ng protina." Sa pamamagitan nito ay nais niyang sabihin na ang ating buhay ay imposible nang walang mga protina, dahil sila ang pangunahing materyal na gusali sa ating katawan at kasangkot sa lahat ng mga proseso ng metabolic.

Ang mga protina, o mga protina (mula sa Greek na protos - ang pinakamahalaga, ang una) ay ang pinakamasalimuot na organic compound na gumaganap ng mahalagang papel sa lahat ng proseso ng buhay. Ang mga protina ay binubuo ng mga amino acid na pinagsama-sama ng mga peptide bond. Ang laki ng molekula ng protina ay napakalaki kumpara sa lahat ng iba pang mga sangkap.

Ang mga protina ay simple at kumplikado. Ang mga simpleng protina ay mga protina, at mga kumplikadong protina. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga protina at protina ay nakasalalay sa mas kumplikadong komposisyon ng huli. Bilang karagdagan sa mga amino acid, kasama rin sa mga protina ang iba pang mga compound. Halimbawa, ang protina na hemoglobin, bilang karagdagan sa mga amino acid, ay naglalaman ng mga sangkap ng heme.

Ang mga protina ay kumpleto o hindi kumpleto. Ang mga kumpletong protina ay naglalaman ng mahahalagang amino acid, habang ang mga hindi kumpletong protina ay kulang sa anumang mahahalagang amino acid.

Biological function ng protina:

- bumubuo ng sangkap ng connective tissue, halimbawa, collagen, elastin;

- kinokontrol ang metabolismo (halimbawa, ang mga hormone na insulin at glucagon ay mga protina);

- transportasyon ng mga sangkap sa dugo (halimbawa, transportasyon ng oxygen - hemoglobin, transportasyon ng taba - lipoprotein, atbp.);

- sa panahon ng matagal na gutom, ang mga protina ay maaaring kumilos bilang pagkain para sa pagbuo ng mga selula at bilang isang mapagkukunan ng enerhiya;

- magbigay ng pag-urong ng kalamnan;

- nakikilahok sa neutralisasyon ng mga dayuhang antigens (immunoglobulins, pandagdag);

- nakikilahok sa paghinto ng pagdurugo, pagbuo ng namuong dugo, atbp.

Hindi ito ang buong listahan ng mga biological function ng mga protina.

Ano ang mga amino acid?

Ang mga amino acid ay mga organikong compound na naglalaman ng isang amine group at isang acid group. Mayroong 22 amino acid sa kabuuan, 10 sa mga ito ay mahalaga. Ano ang ibig sabihin ng mahahalagang amino acid? Nangangahulugan ito na hindi ito maaaring kopyahin sa katawan ng tao at dapat na dumating lamang sa pagkain. Ang natitirang mga amino acid ay maaaring mabuo sa katawan mula sa iba't ibang grupo ng iba pang mga amino acid.

Ang mga mahahalagang amino acid ay matatagpuan sa mga pagkain ng hayop at halaman, tulad ng karne, isda, itlog, cottage cheese, pagawaan ng gatas, atbp.

Ang mga mahahalagang amino acid ay: leucine, valine, threonine, isoleucine, methionine, tryptophan, lysine, histidine, arginine, phenylalanine.

Mayroon ding isang grupo ng mga semi-mahahalagang amino acid, ito ay mga amino acid na maaaring synthesize sa katawan, ngunit sa hindi sapat na dami.

Pagtunaw ng protina

Ang panunaw ng protina ay nagsisimula sa tiyan. Dito, sa ilalim ng impluwensya ng enzyme pepsin sa pagkakaroon ng hydrochloric acid, na itinago ng mga glandula ng o ukol sa sikmura, nagsisimula ang panunaw ng mga protina. Dito, ang mga kumplikadong organikong compound ng mga protina ay nahahati sa malalaking "fragment" - mga high-molecular peptides. Dagdag pa, ang mga sangkap na ito ay pumapasok sa bituka, kung saan sila ay sumasailalim sa mga karagdagang pagbabago. Sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme na trypsin, peptidases at chymotrypsin, ang mga protina na may mataas na molekular na timbang ay na-convert sa mababang timbang ng molekular at isang tiyak na halaga ng mga amino acid. Sa maliit na bituka, ang enzyme carboxypeptidase A at B ay nagsisimulang kumilos, na nagpapalit ng mababang molekular na timbang na mga protina sa mga dipeptide, na, sa ilalim ng impluwensya ng mga dipeptidases, ay pinaghiwa-hiwalay sa mga amino acid. Ang mga amino acid, sa turn, ay hinihigop ng bituka villi at pumapasok sa dugo at lymph, kung saan ipinapadala sila sa atay para sa synthesis ng protina at sa mga tisyu ng katawan.

Ang bahagi ng mga amino acid at hindi natutunaw na mga protina ay nabubulok sa ibabang bituka. Ang ilang mga amino acid sa parehong oras ay naglalabas ng mga nakakalason na produkto tulad ng amine, phenol, mercaptan. Ang mga ito ay bahagyang excreted na may feces at bituka gas, bahagyang pumasok sa dugo, kung saan sila ay matagumpay na neutralisahin ng atay.

Sa pangkalahatan, ang pagkasira ng protina ay palaging nangyayari sa pagbuo ng ammonia at nitrogenous compound. Ang mga nakakalason na sangkap na ito ay na-neutralize din ng atay, at matagumpay ding nailalabas ng mga bato at mga glandula ng pawis. Upang maiwasan ang akumulasyon ng mga nakakalason na sangkap sa dugo, walang labis na pagkarga sa mga bato at atay, o kabaliktaran, walang kakulangan ng protina at amino acid, kinakailangan na palaging subaybayan ang balanse ng protina. Ang halaga ng protina na natutunaw ay dapat na katumbas ng halaga ng protina na ginugol. Kung ito ay lumalaking katawan ng isang bata o binatilyo, o isang taong nakakakuha ng mass ng kalamnan, kung gayon ang paggamit ng protina ay dapat lumampas sa pagkonsumo, ngunit sa loob ng makatwirang mga limitasyon.

Paano ito tukuyin?

Balanse ng nitrogen (balanse ng nitrogen)

Sa karaniwan, ang halaga ng nitrogen sa mga protina ay 16%. Nitrogen sa katawan ay hindi sumasailalim sa anumang paghahati o oksihenasyon at excreted sa parehong anyo bilang ito ay natanggap (pangunahin sa ihi). Bilang resulta, ang dami ng protina na natupok at ginagastos ay maaaring hatulan ng dami ng nitrogen sa pagkain at mga dumi. Ito ang balanse ng nitrogen.

Siyempre, hindi maraming tao ang maaari o hindi handa na subaybayan ang balanse ng protina sa ganitong paraan. Walang eksaktong halaga para sa pang-araw-araw na pangangailangan ng katawan para sa protina. Maraming mga siyentipiko ang nakakuha ng iba't ibang mga formula, ngunit wala sa mga ito ang tinatanggap bilang batayan. Halimbawa, inirerekomenda ng WHO (World Health Organization). 0.75 gr. bawat 1 kg ng timbang sa katawan bawat araw. Inirerekomenda ng aming CPS mula 60 hanggang 120 gr. kada araw. Inirerekomenda ng maraming bodybuilder ang paggamit mula 2 hanggang 4 gr. bawat 1 kg ng timbang.

Narito ang pagpili ay nasa indibidwal.

Tungkol sa kung gaano karaming protina ang dapat kainin upang makamit ang iba't ibang mga layunin, pag-uusapan natin ang mga sumusunod na artikulo.

Ang mga protina ay isa sa pinakamahalagang macromolecular na grupo sa katawan ng tao. Bukod dito, ang kanilang mga anyo ay napaka-magkakaibang: cell-type receptors, signal-type molecules, structure-forming elements, ilang enzymes, substances na nagdadala ng oxygen at carbon dioxide (pinag-uusapan natin ang tungkol sa hemoglobin). At hindi ito ang buong listahan. Ito ay protina na isa sa mga pangunahing elemento sa komposisyon ng buto, ang aktibong pakikilahok nito ay naroroon sa istraktura ng mga ligament, kalamnan, tisyu ng katawan, salamat dito sila ay aktibong lumalaki at nakabawi. Kaya ang papel na ginagampanan ng mga protina sa katawan ng tao, sa metabolismo, ay mahirap i-overestimate.

Gayunpaman, ang mga pag-andar ng protina ay hindi limitado sa lahat ng nasa itaas, ang katotohanan ay ang naturang sangkap ay isang kailangang-kailangan na mapagkukunan ng enerhiya. Mayroon ding isang tampok na katangian ng naturang mga sangkap - para sa isang bilang ng mga kadahilanan, ang katawan ng tao ay hindi maaaring mag-imbak ng mga ito sa reserba, samakatuwid, upang ang katawan ng tao ay gumana nang normal, kinakailangan na ubusin ang mga protina sa patuloy na batayan, pagkatapos lamang magiging normal ang metabolismo ng protina.

Kung pinag-uusapan natin kung saan nagsisimula ang metabolismo ng protina, kung gayon ang lahat ay nagsisimula sa rehiyon ng tiyan ng tao. Ang proseso ay ang mga sumusunod:

• Ang pagkain na naglalaman ng maraming protina ay nagsisimulang pumasok sa tiyan ng tao, kung saan ang isang enzyme na tinatawag na pepsin una sa lahat ay nagsisimulang gumana, at ang hydrochloric acid ay konektado din sa bagay;
• ito ay hydrochloric acid na nagbibigay ng antas kung saan ang mga protina ay maaaring ma-denatured. Kapag sila ay apektado ng pepsin, ang mga protina ay nagsisimula sa proseso ng pagkabulok, na may pagbuo ng mga polypeptides, pati na rin ang mga amino acid na kanilang mga nasasakupan;
• pagkatapos ay ang food slurry, na tinatawag na chyme, ay nasa maliit na bituka;
• ang pancreas ay nagsisimulang gumana, nagtatago ng juice na naglalaman ng sodium bicorbanate (pinag-uusapan natin ang tungkol sa soda);
• Ang hydrochloric acid ay neutralisado, na nagbibigay ng maaasahang proteksyon para sa bituka ng tao.

Napakahalaga na tandaan na ang katawan ay may pagkakataon para sa proseso ng synthesizing ng mga protina na kinakailangan para sa normal na aktibidad nito mula sa mga amino acid.

Ang lahat ng ito ay nakuha mula sa pagkain, ang mga protina na labis sa naturang proseso ay nagsisimula lamang na unti-unting nagiging glucose, at maaari ring magkaroon ng pagbabago sa triglycerides. Mayroon silang napakahalagang function - sinusuportahan nila ang enerhiya, at tumutulong din upang madagdagan ang reserba ng enerhiya sa katawan ng tao.

Ang maliit na bituka ay nakikilala din sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga hormone na uri ng digestive ay nagsisimula sa mga proseso ng excretory, habang ang secretin ay inilabas, at ang mga sangkap na ito ay nag-aambag sa karagdagang pagkasira ng protina. At pinasisigla din ng secretin ang pagtatago ng pancreatic-type na gland juice, maaari rin itong makagawa ng higit pang mga elemento ng pagtunaw.

Dito, ang mga sangkap tulad ng protease, elastase at trypsin ay inilabas, at lahat ng ito ay nakakatulong upang mas mahusay na matunaw ang mga protina. Kapag ang gayong mga enzyme ay nagsama-sama, ang mga kumplikadong protina ay nagsisimulang mahati sa mga tiyak na amino acid. Ang kanilang transportasyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng bituka mucosa, ang layunin nito ay kinakailangan para sa synthesis ng iba pang mga compound ng protina, pagkatapos ay na-convert sila sa mga taba.

Ano ang papel ng mga hormone at enzyme sa metabolismo ng protina

Ang ganitong kumplikadong proseso tulad ng metabolismo ng protina ay hindi maaaring isagawa nang walang ilang mga enzyme at hormone. Tungkol sa mga pag-andar ay dapat sabihin nang mas detalyado:

• ang papel ng mga enzyme sa maliit na bituka at tiyan ay tulad na ang mga protina ay nagsisimulang masira sa mga bahagi ng amino acid;
• Ang HCI sa lugar ng tiyan ay tumutulong upang bumuo ng proteolysis;
• Ang mga hormone na inilalabas ng mga selula ng bituka ay kumokontrol sa proseso ng pagtunaw.

Ang mga sangkap ng protina na nasa pancreas at maliit na bituka ay hindi dapat masira. Upang maiwasan ang prosesong ito, ang pancreatic-type na bakal ay gumagawa ng mga proenzyme na hindi aktibo. Sa loob ng mga vesicle ng pancreas mayroong mga sangkap tulad ng:

• trypsin;
• chymitrypsin;
• chymotrypsinogen.

Matapos ang enzyme, na matatagpuan sa loob ng mga dingding ng maliit na bituka, ay pumasok sa maliit na bituka, ang kaugnayan nito sa trypsinogen ay nagsisimula, pagkatapos nito ay nagsisimula ang aktibong anyo, iyon ay, trypsin. Pagkatapos, ang pagbabago nito sa isang aktibong anyo, iyon ay, sa trinotrypsin, ay nagsisimula. Ang pag-andar ng naturang mga sangkap ay ang pagbagsak ng malalaking laki ng mga protina sa mga peptide, ito ay isinasagawa sa proseso ng proteolysis.

Pagkatapos ang mga maliliit na peptide ay nagsisimula ring masira sa ilang mga amino acid, ang kanilang transportasyon ay nagsisimula sa mababaw na bahagi ng bituka mucosa, gamit ang mga transporter ng amino acid. Ang papel ng naturang mga transporter ay upang magbigkis ng sodium at amino acids, pagkatapos ay inilipat sila sa pamamagitan ng shell. Kapag ang sodium at amino acids ay nasa basal cell surface, sinisimulan nila ang paglabas nito.

Kapansin-pansin na ang paggamit ng sodium bilang isang transporter ay maaaring gamitin nang paulit-ulit, at para sa mga amino acid, sinimulan nila ang kanilang pagtagos sa daloy ng dugo, pagkatapos ay nagsisimula ang transportasyon sa lugar ng atay, pati na rin sa buong cellular na istraktura ng katawan ng tao. upang ma-synthesize ang mga protina.

Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga libreng amino acid, pagkatapos ay ginagamit ito para sa proseso ng synthesis ng mga compound ng protina ng isang bagong uri. Kung mayroong masyadong maraming mga amino acid sa katawan, at napakaraming imposible na maiimbak ang mga ito, pagkatapos ay magsisimula ang kanilang conversion sa glucose, at ang conversion ay maaari ding maging ketones, at kung ang lahat ng ito ay hindi angkop, pagkatapos ay ang paghahati nagsisimula ang proseso. Kapag nahati ang mga amino acid, nakukuha ang mga hydrocarbon-type compound o nitrogen-type slags.

Ngunit kailangan mong maunawaan na kung ang isang mataas na konsentrasyon ng nitrogen ay sinusunod, kung gayon ito ay maaaring nakakalason sa kalikasan, kaya't sumasailalim muna ito sa naaangkop na pagproseso, dahil sa kung saan ang nitrogen ay pinalabas mula sa katawan. Ang ganitong biochemistry ng proseso ay kumplikado, ngunit napaka-magkatugma, kung ang naturang biochemistry ay nilabag, kung gayon ang mga kahihinatnan ay maaaring ang pinaka-negatibo. Kung ang anumang mga negatibong sintomas ay napansin, kahit na ang pinaka-hindi gaanong mahalaga, pagkatapos ay kinakailangan upang pumasa sa ilang mga pagsubok sa isang napapanahong paraan, maaaring mayroong isang biochemical blood test at isang bilang ng iba pang mga pag-aaral.

Paano nabuo ang urea?

Ang metabolismo ng protina ay nagpapahiwatig ng isang proseso tulad ng cycle ng uri ng ornithine, iyon ay, ang pagbuo ng urea. Narito ang pinag-uusapan natin tungkol sa isang biochemical complex kung saan ang urea ay nabuo mula sa mga ammonium ions. Ito ay kinakailangan upang maiwasan ang pagtaas ng konsentrasyon ng ammonium sa katawan ng tao, kapag ito ay maaaring umabot sa isang kritikal na antas. Ang ganitong proseso ay pangunahing nagaganap sa rehiyon ng atay, at ang rehiyon ng bato ay kasangkot din.

Bilang isang resulta ng tulad ng isang kumplikado at mahusay na coordinated na proseso, nagsisimula ang pagbuo ng molekular, bukod dito, ang mga naturang molekula ay nabuo na kinakailangan para sa normal na paggana ng siklo ng Krebs. Ang lahat ng ito ay humahantong sa katotohanan na ang tubig at urea ay nagsisimulang mabuo. At tungkol sa pag-alis ng urea, ang prosesong ito ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga bato, ito ay bahagi ng ihi.

Upang magkaroon ng karagdagang mga mapagkukunan ng enerhiya, ang mga amino acid ay madalas na ginagamit, ito ay totoo lalo na kapag nagsimula ang panahon ng kagutuman. Ang katotohanan ay kapag ang mga amino acid ay nagsimulang maproseso, ang mga produktong metabolic ay nakuha na may isang intermediate na anyo. Dito, maaaring maganap ang pyruvic acid at iba pang mga sangkap, ang lahat ng ito ay nangangailangan ng karagdagang mga mapagkukunan ng enerhiya, at dito ang mga amino acid ay maaaring magbigay ng makabuluhang suporta.

Summing up, maaari nating sabihin na bilang isang resulta ng metabolismo ng protina, ang mga amino acid ay kinakailangan upang ma-synthesize ang mga compound ng protina na kinakailangan para sa normal na paggana ng katawan ng tao. Maaari din silang gamitin bilang alternatibong pinagkukunan ng enerhiya, o maaari lamang itong ilabas, dahil hindi na sila kailangan, at hindi ito dapat itago sa katawan ng tao. Kaya, para sa normal na paglaki at paggana ng katawan ng tao, ang mga protina ay kailangan lamang, nagagawa nilang epektibong maibalik ang mga koneksyon sa tisyu at mapanatili ang kalusugan ng tao sa perpektong pagkakasunud-sunod. Kailangan din nito ng mga protina, bitamina at mineral.

Ang mga protina ay isa sa pinakamahalagang grupo ng mga macromolecule sa katawan ng tao, na ipinakita sa isang buong iba't ibang mga anyo: mga cell receptor, mga molekula ng signal, mga elemento ng istruktura, mga enzyme, mga carrier ng oxygen at carbon dioxide (hemoglobin) - at hindi ito kumpletong listahan . Ang protina ay isang mahalagang bahagi ng mga buto, kalamnan, ligaments, nagsisilbi para sa paglaki at pagpapanumbalik ng mga tisyu ng katawan.

Bukod sa mga pag-andar na ito, ang mga protina ay maaari ding gamitin bilang isang mapagkukunan ng enerhiya. Ang isang mahalagang tampok ng metabolismo ng protina ay ang kawalan ng kakayahan ng katawan na iimbak ang mga ito sa reserba, kaya napakahalaga na patuloy na ubusin ang mga protina na may pagkain.

Paglalarawan ng metabolismo ng protina sa katawan ng tao

Ang metabolismo ng protina ay nagsisimula sa tiyan. Kapag ang pagkaing mayaman sa protina ay pumasok sa tiyan, ito ay "binabati" ng enzyme na pepsin at hydrochloric acid (HCl, 05%), na nagbibigay ng antas ng pH na 1.5 - 3.5, kung saan ang mga protina ay na-denatured. Sa ilalim ng impluwensya ng pepsin, ang mga protina ay nasira sa polypeptides at ang kanilang mga constituent amino acids.

Kapag ang chyme (food gruel) ay pumasok sa maliit na bituka, ang pancreas ay naglalabas ng juice na naglalaman ng sodium bikarbonate (soda), na neutralisahin ang hydrochloric acid. Nakakatulong ito na protektahan ang lining ng bituka.

Sine-synthesize ng katawan ang mga protina na kailangan nito mula sa mga amino acid na nakukuha natin mula sa pagkain, at ang mga hindi kinakailangang protina ay na-convert sa glucose o triglycerides at ginagamit upang mapanatili ang enerhiya o madagdagan ang reserbang enerhiya ng katawan.

Ang maliit na bituka ay naglalabas din ng mga digestive hormone, kabilang ang secretin at cholecystokinin, na nagpapasigla sa karagdagang pagkasira ng protina. Pinasisigla din ng Secretin ang pagtatago ng pancreatic juice, na gumagawa din ng karamihan sa mga digestive enzymes, kasama. protease, trypsin, chymotrypsin at elastase, na nag-aambag sa panunaw ng mga protina.

Magkasama, ang mga enzyme na ito ay "binabagsak" ang mga kumplikadong protina sa mga indibidwal na amino acid, na dinadala sa buong bituka ng mucosa at ginagamit upang mag-synthesize ng mga bagong protina o mag-convert sa mga taba o acetyl coenzyme A at ginagamit sa siklo ng Krebs.

Ang papel ng digestive enzymes at hormones sa metabolismo ng protina

Binabagsak ng mga enzyme sa tiyan at maliit na bituka ang mga protina sa mga amino acid. Ang HCl sa tiyan ay nagtataguyod ng proteolysis, at ang mga hormone na itinago ng mga selula ng bituka ay kumokontrol sa proseso ng panunaw.

Upang maiwasan ang pagkasira ng mga protina sa pancreas at maliit na bituka, ang pancreas ay gumagawa din ng mga hindi aktibong proenzyme na naisaaktibo lamang sa maliit na bituka. Sa pancreas, ang mga vesicle ay naglalaman ng trypsin, chymitrypsin sa anyo ng trypsinogen at chymotrypsinogen.

Matapos makapasok sa maliit na bituka, ang isang enzyme na matatagpuan sa mga dingding ng maliit na bituka (enterokinase) ay nagbubuklod sa trypsinogen at binago ito sa aktibong anyo nito - trypsin. Pagkatapos nito, ang trypsin ay nagbubuklod sa chymotrypsinogen at binago ito sa aktibong anyo nito - chymotrypsin.

Sinisira ng Trypsin at chymotrypsin ang malalaking protina sa mas maliliit na peptide sa panahon ng proteolysis. Ang mga maliliit na peptide na ito ay nahahati sa kanilang mga constituent amino acid, na dinadala sa ibabaw ng apikal na ibabaw ng bituka mucosa ng mga transporter ng amino acid.

Ang mga transporter na ito ay nagbubuklod ng sodium at amino acid, at pagkatapos ay dinadala ito sa shell. Sa basal na ibabaw ng mucosal cells, ang sodium at amino acid ay inilabas. Ang sodium ay maaaring magamit muli bilang isang transporter, at ang mga amino acid ay pumapasok sa daloy ng dugo at dinadala sa atay at sa lahat ng mga selula ng katawan para sa synthesis ng protina.

Ang mga libreng amino acid ay ginagamit upang mag-synthesize ng mga bagong protina. Sa kaso ng labis na mga amino acid, ang katawan, na walang mekanismo para sa pag-iimbak ng mga ito, ay ginagawang glucose o ketones, o sinisira ang mga ito. Bilang resulta ng pagkasira ng mga amino acid, nabuo ang mga hydrocarbon at nitrogenous slags. Gayunpaman, ang nitrogen sa mataas na konsentrasyon ay nakakalason, kaya sa panahon ng ornithine cycle ito ay naproseso, na tumutulong upang maalis ang nitrogen mula sa katawan.

Ang mga libreng amino acid ay ginagamit upang mag-synthesize ng mga bagong protina. Sa kaso ng labis na mga amino acid, ang katawan, na walang mekanismo para sa pag-iimbak ng mga ito, ay ginagawang glucose o ketones, o sinisira ang mga ito.

Ornithine cycle - urea formation cycle

Ikot ng ornithine- ito ay isang kumplikadong mga biochemical reaksyon, bilang isang resulta kung saan ang urea ay nabuo mula sa mga ammonium ions upang maiwasan ang pagtaas ng konsentrasyon ng ammonium sa katawan sa isang kritikal na antas. Ang cycle ay nagpapatuloy sa isang mas malaking lawak sa atay, at sa isang mas mababang lawak sa mga bato.

Bago ang simula ng ornithine cycle, ang mga ammonium ions ay nabuo bilang isang resulta ng pagkasira ng mga amino acid dahil sa paglipat ng isang amino group mula sa isang amino acid patungo sa isang keto acid.

Bilang resulta ng transamination na ito, isang molekula na kinakailangan para sa Krebs cycle ay nabuo, at isang ammonium ion, na pumapasok sa ornithine cycle at pinalabas mula sa katawan, ay pinagsama sa CO 2, na nagreresulta sa pagbuo ng urea at tubig. Sa turn, ang urea ay pinalabas ng mga bato sa ihi.

Ang mga amino acid ay maaari ding gamitin bilang pinagkukunan ng enerhiya, lalo na sa panahon ng pag-aayuno. Dahil ang pagproseso ng mga amino acid ay gumagawa ng mga metabolic intermediate, kabilang ang pyruvic acid, acetyl-coenzyme A, acetoacetyl-CoA, oxaloacetate at alpha-ketoglutarate, ang mga amino acid ay maaaring magsilbi bilang isang mapagkukunan ng enerhiya na inilabas sa panahon ng Krebs cycle.

Kaya, ang mga amino acid na nabuo bilang isang resulta ng metabolismo ng protina ay ginagamit para sa synthesis ng mga protina na kinakailangan para sa katawan, o ginagamit para sa enerhiya, o pinalabas bilang hindi kailangan, ngunit hindi nakaimbak sa katawan. Samakatuwid, ang sapat na halaga ng protina sa diyeta ay napakahalaga para sa paglaki, pag-aayos ng tissue at pagpapanatili ng kalusugan.

Ang nangungunang lugar sa mga organikong elemento ng katawan ay inookupahan ng mga protina. Pumasok sila sa katawan na may dalang pagkain. Ang mga ito ay nagkakahalaga ng higit sa 50% ng tuyong masa ng cell o 15-20% ng basang masa ng mga tisyu.

Mga pag-andar ng mga protina

Ang mga protina ay gumaganap ng ilang mahahalagang biological function:

1. plastik o istruktura . Ang mga protina ay bahagi ng lahat ng cellular at intercellular na istruktura. Ang pangangailangan para sa protina ay lalong malaki sa panahon ng paglaki, pagbubuntis, pagbawi pagkatapos ng malubhang sakit. Ang mga protina ay pinaghiwa-hiwalay sa digestive tract sa mga amino acid at simpleng polypeptides. Nang maglaon, mula sa kanila, ang mga selula ng iba't ibang mga tisyu at organo (lalo na, ang atay) ay nag-synthesize ng mga tiyak na protina na ginagamit upang maibalik ang mga nasirang mga selula at lumago ang mga bago.

Ang katawan ay patuloy na nasisira at nag-synthesize ng mga sangkap, kaya ang mga protina ng katawan ay wala sa isang static na estado. Ang mga proseso ng pag-renew ng protina sa iba't ibang mga tisyu ay may iba't ibang mga rate. Ang mga protina ng atay, bituka mucosa, pati na rin ang iba pang mga panloob na organo at plasma ng dugo ay na-update na may pinakamalaking bilis. Ang mga protina na bumubuo sa mga selula ng utak, puso, gonad ay na-update nang mas mabagal, at mas mabagal - ang mga protina ng mga kalamnan, balat at lalo na ang mga sumusuporta sa mga tisyu (tendon, buto at kartilago).

2. Motor . Ang lahat ng mga paggalaw ay ibinibigay ng pakikipag-ugnayan ng mga contractile protein actin at myosin.

3. Enzymatic . Kinokontrol ng mga protina ang rate ng biochemical reactions sa panahon ng respiration, digestion, excretion, atbp.

4. Protective . Ang immune blood plasma proteins (γ-globulins) at hemostasis factor ay kasangkot sa pinakamahalagang proteksiyon na reaksyon ng katawan.

5. Enerhiya . Sa panahon ng oksihenasyon ng 1 gramo ng protina, 16.7 kJ ng enerhiya ang naipon. Gayunpaman, bilang isang materyal na enerhiya, ang mga protina ay ginagamit bilang isang huling paraan. Ang pag-andar na ito ng mga protina ay lalo na tumataas sa panahon ng mga reaksyon ng stress.

6. Magbigay ng oncotic pressure dahil sa kung saan sila ay nakikibahagi sa regulasyon ng balanse ng tubig-asin ng katawan.

7. Kasama buffer system .

8. Transportasyon . Ang mga protina ay nagdadala ng mga gas (hemoglobin), mga hormone (thyroid, thyroxine, atbp.), mga mineral (iron, tanso, hydrogen), lipid, gamot, lason, atbp.

Biological na halaga ng mga amino acid.

Ang mga protina ay mga polimer na ang mga pangunahing bahagi ng istruktura ay mga amino acid. Mga 80 amino acid ang kilala, kung saan 20 lamang ang basic. Ang mga amino acid ng katawan ay nahahati sa mapapalitan at hindi mapapalitan. Ang mga hindi mahahalagang amino acid na na-synthesize sa katawan ay kinabibilangan ng: alanine, cysteine, glutamic at aspartic acid, acids tyrosine, proline, serine, glycine, conditionally arginine at histidine. Ang mga amino acid na hindi ma-synthesize ngunit dapat makuha mula sa pagkain ay tinatawag na essential. Kabilang dito ang: leucine, isolecine, valine, methionine, lysine, threonine, finylalanine, tryptophan; may kondisyon - arginine at histidine. Para sa normal na metabolismo ng protina, ang mga amino acid na ito ay dapat na naroroon sa pagkain.

Kaugnay nito, ang mga protina ng pagkain na naglalaman ng buong kinakailangang hanay ng mga amino acid, sa mga ratio na nagsisiguro ng mga normal na proseso ng synthesis, ay tinatawag ganap na. Kabilang dito ang pangunahing mga protina ng hayop, tk. ang mga ito ay mga paraan upang ganap na maging sariling protina ng katawan. Ang mga protina ng mga itlog, karne, isda, gatas ay may pinakamalaking biological na halaga. Ang biological na halaga ng mga protina ng gulay ay mas mababa. kadalasan wala silang isa o higit pang mahahalagang amino acid. Kaya, ang mga hindi kumpletong protina ay gulaman, na naglalaman lamang ng mga bakas ng cystine at walang tryptophan at tyrosine; zein(isang protina na matatagpuan sa mais) na naglalaman ng maliit na tryptophan at lysine; gliadin(wheat protein) at hordein(barley protein), na naglalaman ng maliit na lysine.

Ang kawalan ng hindi bababa sa isa sa mga mahahalagang amino acid sa pagkain ay humahantong sa pagbaba ng paglaki ng bata, pagpapahina ng katawan, malubhang metabolic disorder, pagbaba ng kaligtasan sa sakit, dysfunction ng endocrine glands at iba pang mga sakit. Halimbawa, ang kakulangan ng valine ay nagdudulot ng kawalan ng timbang. Maraming mga amino acid ang pinagmumulan ng mga tagapamagitan ng CNS (ang gamma-aminobutyric acid ay may mahalagang papel sa mga proseso ng pagsugpo at pagtulog).

Sa isang halo-halong diyeta, kapag ang pagkain ay naglalaman ng mga produkto ng pinagmulan ng hayop at gulay, ang katawan ay tumatanggap ng isang hanay ng mga amino acid na kinakailangan para sa synthesis ng protina, na lalong mahalaga para sa isang lumalagong organismo.

Bawat araw, ang katawan ng isang may sapat na gulang ay dapat makatanggap ng tungkol sa 80-100 g ng protina at siguraduhing isama ang hindi bababa sa 30% protina ng pinagmulan ng hayop.

Ang pangangailangan ng katawan para sa protina ay depende sa kasarian, edad, rehiyon ng klima at nasyonalidad. Sa pisikal na pagsusumikap, ang isang may sapat na gulang ay dapat tumanggap ng 100-120 g ng protina, na may pagsusumikap - hanggang sa 150 g.

Sa kaso ng pagkain lamang ng mga produkto ng pinagmulan ng halaman (vegetarianism), kinakailangan na ang dalawang hindi kumpletong protina, ang isa ay hindi naglalaman ng ilang mga amino acid, at ang isa ay hindi naglalaman ng iba, sa kabuuan ay maaaring magbigay ng mga pangangailangan ng katawan.

Ang isang monotonous na diyeta ng mga produkto ng halaman sa mga tao ay nagiging sanhi ng sakit na "kwashiorkor". Ito ay matatagpuan sa populasyon ng mga bansa ng tropikal at subtropikal na sinturon ng Africa, Latin America at Southeast Asia. Ang sakit na ito ay pangunahing nakakaapekto sa mga bata na may edad 1 hanggang 5 taon.