МЕТАБОЛІЗМ БІЛКІВ І АМІНОКИСЛОТ

Роль білків і амінокислот в життєдіяльності

Одне з визначень говорить: «Життя - це спосіб існування білових тел». Тим самим підкреслюється, що білки і їх обмін незамінні для нормального функціонування організму і всіх процесів, що протікають в ньому (рис. 9.6).

Роль амінокислот в організмі визначається в першу чергу тим, що вони служать попередниками при синтезі білків та інших біологічно активних сполук.

Стабільність хімічного складу (гомеостаз) здорового організму є результатом рівноваги між швидкостями синтезу і розпаду його складових. Організм вищих тварин активно окисляє як екзогенні амінокислоти, джерелом яких служать переварювані харчові білки, так і ендогенні амінокислоти, які утворюються в процесі метаболічного поновлення білків самого організму.

Спрямованість і інтенсивність обміну білків визначається фізіологічним станом організму і регулюється, як і всі інші види обміну, діяльністю ЦНС.

Найбільш інтенсивно обмін білків протікає в дитячому віці, при вагітності і лактації, а також при активній м'язовій роботі, т. Е. В тих випадках, коли різко підвищується потреба в білках.

Істотний вплив на білковий обмін надає характер харчування, і зокрема кількісний і якісний склад їжі.

Таким чином, рівень білкового обміну визначається безліччю факторів, як екзогенних, так і ендогенних. Будь-які відхилення від нормального фізіологічного стану організму відбиваються на азотистом обміні.

Знання закономірностей змін метаболізму білків - важлива передумова для вибору раціону харчування і схеми тренувань для досягнення високих результатів.

Мал. 9.6. Загальна схема метаболізму амінокислот

Знання закономірностей змін обміну білків при різних хворобах - також необхідна передумова для правильної діагностики та вибору тактики терапевтичних заходів щодо усунення порушень процесу обміну.

Молекули білка і більшості олигопептидов не можуть проходити через мембрани клітин слизової оболонки кишечника. У той же час амінокислоти вільно проходять через них. Тому, щоб амінокислоти білків могли включитися в метаболізм, білки повинні гидролизоваться до амінокислот.

У ссавців гідроліз білків починається під дією шлункового соку, pH якого лежить в межах 1,0-1,5. Активним початком при цьому є протеолітичний фермент пепсин, що виділяється клітинами слизової оболонки шлунка в формі неактивного попередника (зимогена) пепсиногена. Пепсі- ноген (молярна маса 40 000 г / моль) під дією соляної кислоти НС1, що міститься в шлунковому соку, перетворюється на пепсин (молярна маса 32 700 г / моль). З шлункового соку виділено також ще один протеолітичний фермент - гастриксин.

Утворені в результаті гідролізу поліпептиди зі шлунка потрапляють в тонкий кишечник. Показник кислотності середовища кишечника підтримується в межах pH 7-8.

У кишечнику поліпептиди піддаються дії декількох протеолітичних ферментів (табл. 9.1). Деякі з них виділяються підшлунковою залозою і потрапляють в кишечник (через протоку підшлункової залози) у вигляді неактивних попередників - трипсиногена, химотрипсиногена, прокарбоксіпеп- тідаз і проеластази. У кишечнику ці зімогени перетворюються в активні форми відповідних ферментів.

Таблиця 9.1

Протеолітичні ферменти шлунково-кишкового тракту людини

- Пепсин знайдений також в шлунковому соку птахів, рептилій і риб.

Трипсиноген складається з одного поліпептидного ланцюга, що містить 249 амінокислотних залишків. Перетворення трипсиногена в активний трипсин каталізується Ентерокиназа або самим трипсином. Трипсин максимально активний при pH 7 та специфічно розщеплює пептидні зв'язки залишків аргініну або лізину в поліпептидного ланцюга.

У тонкому кишечнику хімотрипсин гідролізують пептидні зв'язку залишків триптофану, фенілаланіну і тирозину. Таким чином, хімотрипсин і трипсин доповнюють один одного в сенсі субстратної специфічності.

Крім химотрипсина і трипсину в тонкому кишечнику містяться ферменти карбокси пептідаза А, карбоксипептидаза В, а також проеластази.

Карбоксипептидази містять Zn²⁺ і гидролизуют все СООН-кінцеві пептидні зв'язку. Карбоксипептидаза В атакує тільки СООН-кінцеві залишки лізину або аргініну. Проеластази, яка виділяється підшлунковою залозою і перетворюється в еластазу під дією трипсину, атакує пептидні зв'язку залишків різних нейтральних амінокислот.

Стінки тонкого кишечника секретують також лейцінамінопептідази, гідроліз МН₂-кінцеві пептидні зв'язку. Всупереч своїй назві, цей фермент володіє слабо вираженою специфічністю і отщепляет МН₂-кінцеві залишки не тільки лейцину, а й більшості амінокислот.

В результаті комбінованої дії різних протеолітичних ферментів, що виділяються стінкою шлунка, підшлункової залозою і стінкою тонкого кишечника, що надходять з їжею білки піддаються в кінці кінців повного гідролізу до амінокислот. Вільні амінокислоти всмоктуються епітеліальними клітинами, що вистилають внутрішню поверхню тонкого кишечника. З епітеліальних клітин амінокислоти надходять в кров і розносяться по всіх тканинах. Проникнувши в клітини цих тканин, вони піддаються різним метаболічним перетворенням. Одна масть амінокислот йде на синтез білків, інша частина - на енергозабезпечення життєдіяльності (див. Рис. 9.1).

1. Мінеральні речовини в харчуванні, класифікація і значення мінеральних речовин - фізіологія харчування
   Мінеральні речовини відносяться до незамінних чинників харчування. Всього в організмі дорослої людини міститься близько 3,5 кг мінеральних речовин; вони складають до 5% загальної ваги тіла. В організмі дорослої людини міститься близько 1 кг кальцію, 0,5 кг фосфору, по 150 г калію, натрію і
2. Мікросомальні ферментні системи - біохімія частина 2.
   Реакції мікросомального окислення катализируются НАДФН- і НАДН-залежними ферментними системами в присутності кисню. НАДФН-залежний флавопротсін переносить електрон від відновленого НАДФН на термінальний фермент - цитохром Р-450. відновлюючи залізо гема останнього. Крім того, в моно- оксігеназной
3. Мікроелементи - фізіологія харчування
   Залізо необхідно для нормального кровотворення і тканинного дихання. Воно входить до складу гемоглобіну, який доставляє кисень до органів і тканин, міоглобіну м'язів, а також ферментів, що беруть участь в перенесенні електронів і в окисно-відновних реакціях. В організмі дорослої здорової людини
4. Мейоз - генетика в 2 Ч. Частина 1
   Мейоз - це два наступних один за одним поділу клітини, які лежать в основі утворення гамет, що містять один набір (П) хромосом, на відміну від соматичних клітин, що мають два набори (2л) хромосом. Повною мірою це справедливо для гаметогенеза тварин, т. К. Під час мейозу у них утворюються гаплоїдні
5. Методи вивчення генетики людини, генеалогічний метод - біологія. Частина 1
   До методів, широко використовуваним при вивченні генетики людини, відносяться генеалогічний, популяційно-статистичний, блізнецовий, метод дерматогліфіки, цитогенетичний, біохімічний, методи генетики соматичних клітин. В основі цього методу лежить складання і аналіз родоводів. Цей метод широко
6. Методи локальної терапії - факультетська хірургія
   Хірургічне лікування. Один з основних методів локального лікування РМЗ - хірургічне лікування. Залежно від місцево-регіонарного поширення пухлини можуть виконуватися різні за обсягом операції. Радикальна мастектомія по Холстеду - Мейеру - молочна залоза з пухлиною видаляється єдиним блоком
7. Методи дослідження біоорганічних сполук, загальні принципи дослідження біоорганічних сполук - біохімія людини
   Біохімія вивчає процеси, що протікають в організмі як in vitro (В колбі), так і in vivo (В живих системах). Фундамент біохімії - дані про склад організму, які отримують за допомогою різних методів аналізу. Методи аналізу (визначення) складу організму поділяються на фізичні і хімічні. Фізичні
8. Метаболізм фруктози і галактози - біохімія людини
   Метаболізм фруктози - складова частина метаболізму глюкози (рис. 9.11). Перетворення цих сполук можуть йти різними шляхами, які завершуються утворенням фосфотріоз, а в деяких випадках фруктозодіфосфата. Мал. 9.11. Метаболізм глюкози, фруктози і галактози в печінці Метаболізм фруктози (рис