Московськадержавна академія
ветеринарноїмедицини та біотехнології ім. К.І. Скрябіна
Реферат з фізіології
на тему: Білковий обмін
Москва2006
ОБМІН БІЛКІВ
Основним структурним елементом клітин і тканин організму єбілки. Мабуть, немає жодної функції, яка могла б здійснюватися ворганізмі без участі білків. Багато хімічні реакції прискорюютьсябіологічними каталізаторами - ферментами, що представляють собою білковіз'єднання. Деякі гормони, як наприклад, регулюючий вуглеводний обмінінсулін, теж мають білкову природу. Залізовмісний білок гемоглобін приймаєучасть у газообміні. Білкову природу мають особливі речовини - антитіла,виробляються в організмі після попадання в нього чужорідних речовин(Антигенів). М'язи складаються з білків, основним компонентом опорних тканин(Кістки, сухожилля, зв'язки) також є білок - колаген
Процесирозпаду і синтезу білків в ході тканинного метаболізму. Всі білкові сполукиможна розділити на власне білки - протеїни і протеїди. Протеїни складаються замінокислот, в структурі протеидов містяться, крім того, складні речовининебілкової природи (нуклеїнові кислоти і ін.) Амінокислотний склад білківхарчових продуктів визначає їх біологічну цінність для тваринного організму,що пов'язано з особливостями обміну білків організму. Істотна відмінністьбілкового обміну від вуглеводного або жирового обміну полягає в тому, що втваринному організмі білки, а точніше багато складових їх амінокислоти не можуть синтезуватися з органічних речовин та з аміаку.
Синтез амінокислот можливий лише за наявності в організмі відповідноїа-кетокислот, що утворюється в якості проміжного продукту метаболізмувуглеводів і жирів. Амінокислоти, які можуть бути синтезовані в тваринномуорганізмі, називаються замінними (аланін, глутамінова кислота, тирозин і ін).Замінні амінокислоти синтезуються в значній кількості незалежно віднадходження їх з білками їжі. Інші - незамінні амінокислоти (лейцин,триптофан, фенілаланін і ін) не можуть синтезуватися в організмі і повиннінадходити з їжею. В залежності від вмісту в білках їжі незаміннихамінокислот ці білки ділять на біологічно повноцінні (з повним наборомнезамінних амінокислот) і неповноцінні (за відсутності однієї чи декількохнезамінних амінокислот).
Відмінна риса білкового обміну полягає в тому, що ворганізмі немає депо білкових сполук. Весь білок організму входить в структуруклітинних елементів тканин і рідин організму. Тому за відсутностірегулярного припливу білкових речовин спостерігається часткове руйнування різнихклітинних структур, тобто з'являються ознаки В«білкового голодуванняВ».
Травоїдні тварини отримують з їжею рослинні білки,синтезовані зеленими рослинами, хижі тварини - білки тваринногопоходження.
Харчові продукти, споживані людським організмом, містятьрізну кількість білка: багаті білками - м'ясо, риба, боби, яйця і ін, біднібілками - овочі, фрукти. Проміжне місце в цьому відношенні займають хліб іінші продукти.
Щодня людський організм повинен одержувати близько 100 г білкових сполук, які у вигляді амінокислот поступають в кровоносне русло і потімрозносяться по всіх органах і тканинам. Амінокислоти в організмі виконують восновному пластичну функцію: служать матеріалом для синтезу специфічнихбілків, гормонів (наприклад, інсуліну, глюкагону, гормонів гіпофіза та ін),азотистих небілкових складових частин клітин і тканин. За рахунок амінокислотхарчового білка відновлюються білкові сполуки, зруйновані в процесіжиттєдіяльності організму. У молодому організмі, що росте харчової білок йде нетільки для синтезу розпалися білків, але і для збільшення біомаси: білковихкомпонентів тканин і клітин. У дорослих тварин білки тіла заміщаються,оновлюються з різною швидкістю: період оновлення загального білка становить у людини80 днів, у щура - 17 днів. Білкові сполуки у тварин піддаютьсяскладного циклу хімічних перетворень, в результаті яких утворюються кінцевіпродукти азотистого обміну - сечовина, сечова кислота і інші сполуки,виділяються з організму і надходять у грунт. В грунті ці речовини підвпливом мікроорганізмів перетворюються в аміак, нітрати і нітрити, службовціпродуктами азотистого живлення рослин.
Цикл складних хімічних перетворень білкових речовин в організмітваринного починається з гідролітичного їх розщеплення у шлунково-кишковомутракті під дією протеолітичних ферментів. Утворюються спочаткудосить складні високомолекулярні білкові сполуки (альбумоз, пептони)в наступних відділах кишечника під дією інших протеолітичних ферментіврозпадаються на три-і діпептіди і, нарешті, на окремі амінокислоти.Щодня в кров дорослої людини всмоктується з кишечника більше 100 г різних амінокислот, утворених в результаті гідролітичного розщеплення білків їжі.
При синтезі білків в клітинах і тканинах організму можуть бутивикористані не тільки окремі амінокислоти, але В»і більш складні білковіз'єднання типу. поліпептидів. У біосинтезі тканинного білка важлива роль належитьнуклеїнових кислот, що входять в структуру ядра і протоплазми клітин.Розщеплення білка в клітинах відбувається в два етапи: спочатку білкова молекулагідролізується до амінокислот, потім розщеплюється молекула амінокислоти.Амінокислоти, не використані для синтезу білкових речовин та інших азотистихз'єднань, що утворюють структуру живої клітини, піддаються глибокому розпаду зутворенням кінцевих продуктів. Руйнування амінокислоти відбувається шляхомдезамінування, тобто відщеплення аміногрупи. Безазотистих залишок молекуличерез ряд проміжних стадій перетворюється на глюкозу, зазнає потім рядхімічних перетворень за типом вуглеводного обміну. Азот білка, який не маєенергетичного значення, у вигляді аміаку перетворюється потім у ссавців всечовину і виділяється з сечею (у птахів у вигляді сечової кислоти).
Зазвичай білкові сполуки окислюються в тканинах тваринного організмуне до кінця, в результаті чого з організму виділяється певна частинабілкових сполук у вигляді продуктів неповного окислення. При розпаді білковоїмолекули в організмі звільняється деяка кількість шкідливих отруйнихпродуктів, нейтралізація яких відбувається в печінці.
Всмоктування амінокислот. Основним механізмом надходження амінокислот в ентероцітє Nа + -залежний активний транспорт. Разом з тим можлива йдифузія амінокислот по електрохімічного градієнту. Наявністю двох механізмівтранспорту пояснюють той факт, що D-амінокислоти всмоктуються швидше (за рахунокактивного транспорту), ніж L-ізомери, що надходять у клітку пасивно, шляхом дифузії. Удорослих тварин дифузія, очевидно, відбувається лише при порушенні механізмуактивного транспорту. У нормальних же умовах надходження амінокислот уентероціт забезпечується механізмами полегшеної дифузії і активного транспорту,що реалізується за участю переносників. Припускають наявність різнихтранспортних систем для нейтральних, основних, N-заміщених тадикарбонових амінокислот.
Практично єдиним видом продуктів гідролізу білка,всмоктуються в кровоносне русло у вищих тварин і людини, є амінокислоти.Виняток становлять оксіпроліновие пептиди, які, мабуть, всмоктуютьсяшляхом дифузії. У дуже невеликій кількості через кишковий епітелій здатніпроникати деякі дрібні пептиди, наприклад гліцілгліцін. Крім того, уновонароджених ссавців, коли ще не функціонують механізми розщепленнябілка, можливо всмоктування інтактного білка за допомогою піноцитозу. Таким шляхомв організм новонародженого з молоком матері надходять антитіла, що забезпечуютьнесприйнятливість до інфекцій.
Існує точка зору, відповідно до якої олігопептиди,утворюються в процесі порожнинного гідролізу, надходять в ентероціт, де і розщеплюютьсядо амінокислот під дією внутрішньоклітинних ферментів. У той же час показано,що проміжні і заключні етапи розщеплення білкових молекулздійснюються не внутрішньоклітинно, а в зо...
