Білки – одна з найважливіших груп макромолекул в організмі людини, представлених в цілому різноманітті форм: клітинні рецептори, сигнальні молекули, структурні елементи, ферменти, переносники кисню та вуглекислого газу (гемоглобін) – і це далеко не повний перелік. Білок є складовою частиною кісток, м'язів, зв'язок, служить для зростання та відновлення тканин організму.
Окрім цих функцій, білки також можуть використовуватися як джерело енергії. Важливою особливістю метаболізму білків є нездатність організму зберігати їх про запас, тому дуже важливо постійно вживати білки з їжею.
Опис метаболізму білків в організмі людини
Метаболізм білків починається у шлунку. Коли багата білком їжа потрапляє до шлунка, її «зустрічає» фермент пепсин та соляна кислота (HCl, 05%), яка забезпечує рівень рН 1,5 – 3,5, у якому білки денатуруються. Під впливом пепсину білки розпадаються на поліпептиди та їх амінокислоти.
Коли хімус (харчова кашка) потрапляє у тонкий кишечник, підшлункова залоза виділяє сік із вмістом бікарбонату натрію (соди), який нейтралізує соляну кислоту. Це допомагає захистити оболонку кишківника.
Організм синтезує потрібні йому білки з амінокислот, які ми отримуємо з продуктів харчування, а непотрібні білки перетворюються на глюкозу або тригліцериди і використовуються для підтримки енергії або збільшення енергетичного резерву організму.
Також у тонкому кишечнику виділяються травні гормони, у тому числі секретин та холецистокінін, які стимулюють подальше розщеплення білків. Секретин стимулює секрецію соку підшлункової залози, яка також виробляє більшість травних ферментів, в т.ч. протеазу, трипсин, хімотрипсин та еластазу, які сприяють перетравленню білків.
Разом ці ферменти «розбивають» складні білки на окремі аміноксилоти, які транспортуються через слизову оболонку кишечника і використовуються для синтезу нових білків або конвертації в жири або ацетил-коензим А і використовуються в циклі Кребса.
Роль травних ферментів та гормонів у метаболізмі білків
Ферменти у шлунку та тонкому кишечнику розщеплюють білки на амінокислоти. НСl у шлунку сприяє протеолізу, а секретовані клітинами кишечника гормони регулюють процес травлення.
Щоб білки підшлункової залози та тонкого кишечника не розщеплювалися, підшлункова залоза також виробляє неактивні проферменти, які активуються лише у тонкому кишечнику. У підшлунковій залозі всередині везикул міститься трипсин, хімітріпсин у формі трипсиногену та хімотрипсиногену.
Після потрапляння в тонкий кишечник фермент, що знаходиться в стінках тонкого кишечника (ентерокіназу), зв'язується з трипсиногеном і перетворює його на активну форму – трипсин. Після цього трипсин зв'язується з хімотрипсиногеном і конвертує його в активну форму – хімотрипсин.
Трипсин та хіміотрипсин розщеплюють великі білки на менші пептиди в процесі протеолізу. Ці невеликі пептиди розщеплюються на амінокислоти, що складають, які nbsp; транспортуються через апікальну поверхню слизової оболонки кишечника за допомогою транспортерів амінокислот.
Ці транспортери пов'язують натрій та амінокислоту, після чого переносять її через оболонку. На базальній поверхні клітин слизової оболонки натрій та амінокислота вивільняються. Натрій може повторно використовуватися як транспортер, а амінокислоти проникають у кровотік і транспортуються до печінки та у всі клітини організму для синтезу білків.
Вільні амінокислоти використовуються для синтезу нових білків. У разі надлишку амінокислот організм, не маючи механізму їх зберігання, конвертує їх у глюкозу або кетони або розщеплює. В результаті розщеплення амінокислот утворюються вуглеводні та азотисті шлаки. Однак азот у високих концентраціях токсичний, тому в ході орнітінового циклу він обробляється, що сприяє виведенню азоту з організму.
Вільні амінокислоти використовуються для синтезу нових білків. У разі надлишку амінокислот організм, не маючи механізму їх зберігання, конвертує їх у глюкозу або кетони або розщеплює.
Орнітиновий цикл - цикл утворення сечовини
Орнітиновий цикл – це комплекс біохімічних реакцій, в результаті якого з іонів амонію утворюється сечовина з метою запобігання підвищенню концентрації амонію в організмі до критичного рівня. Цикл більшою мірою протікає в печінці, і меншою – у нирках.
До початку орнітінового циклу іони амонію утворюються в результаті розщеплення амінокислот внаслідок перенесення аміногрупи з амінокислоти на кетокислоту.
В результаті такого трансамінування утворюється молекула, необхідна для циклу Кребса, і іон амонію, який входить в орнітиновий цикл і виводиться з організму, об'єднуючись із СО2, внаслідок чого утворюється сечовина та вода. У свою чергу, сечовина виводиться в ній. ">нирками у складі сечі.
Амінокислоти також можуть використовуватися як джерело енергії, особливо в період голодування. Оскільки в процесі обробки амінокислот утворюються проміжні продукти метаболізму, у тому числі піровиноградна кислота, ацетил-коензим А, ацетоацетил-КоА, оксалоацетат та альфа-кетоглутарат, амінокислоти можуть бути джерелом енергії, що виділяється в ході циклу Кребса.
Таким чином, амінокислоти, що утворюються в результаті метаболізму білків, використовуються або для синтезу необхідних організму білків, або використовуються для отримання енергії, або виводяться за непотрібністю, але не зберігаються в організмі. Тому достатня кількість білків у раціоні харчування дуже важлива для зростання, відновлення тканин та підтримки стану здоров'я.
Додати коментар