МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Физиология эндокринной системы
Физиология пищеварительной системы
Физиология клеток крови
Физиология обмена веществ, питания
Физиология почек, КЩС, солевого обмена
Физиология репродуктивной функции
Физиология органов чувств
Физиология нервной системы
Физиология иммунной системы
Физиология кровообращения
Физиология дыхания
Физиология водолазов, дайверов
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Форум
 

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Использование белков на энергетические нужды

а) Заменимые и незаменимые аминокислоты. 10 аминокислот, в норме присутствующие в белках животного происхождения, могут быть синтезированы в клетках, в то время как другие 10 не синтезируются или синтезируются в слишком маленьких количествах, не обеспечивающих потребности организма. Группа аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме, получила название незаменимых аминокислот. Использование термина «незаменимые аминокислоты» не означает, что другие 10 аминокислот не нужны для образования белка. Этот термин подчеркивает только то, что незаменимые аминокислоты должны обязательно входить в состав продуктов, включенных в пищевой рацион.

Синтез заменимых аминокислот зависит от образования соответствующих кетокислот, которые являются их предшественниками. Например, пировиноградная кислота, которая в большом количестве образуется при гликолитическом расщеплении глюкозы, является кетокислотой — предшественницей аминокислоты аланина. Далее посредством трансаминирования аминогруппа передается а-кетокислоте, a кислород кетокислоты — донору аминогруппы. Эта реакция показана на рисунке ниже.

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Использование белков на энергетические нужды
Синтез аланина из пировиноградной кислоты путем трансаминирования

Обратите внимание, что аминогруппа передается пировиноградной кислоте от глутамина. Он в большом количестве присутствует в тканях, и одна из его основных функций — быть хранилищем аминогрупп. Кроме этого вещества источником аминогрупп могут быть аспарагин, глутаминовая кислота, аспартамовая кислота.

Трансаминирование осуществляется несколькими ферментами, в том числе аминотрансферазами, которые являются производными пиридоксина — одного из витаминов группы В (В6). Без этого витамина синтез аминокислот затрудняется, что снижает нормальную продукцию белка.

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Использование белков на энергетические нужды
Аминокислоты. 10 незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в достаточных количествах в организме и должны поступать с пищей, уже готовые.

Использование белков на энергетические нужды

Если клетки вместили такое количество белка, которое соответствует их предельной возможности, то белки, присутствующие в жидких средах организма, начинают расщепляться и использоваться на энергетические нужды либо запасаться, в первую очередь, в виде жиров и, во вторую очередь, в виде гликогена. Расщепление белков осуществляется преимущественно в печени и начинается процессом дезаминирования.

а) Дезаминирование. Это процесс отдачи аминогруппы аминокислотой, в основе которого лежит трансаминирование, т.е. перенос аминогруппы к какому-либо акцептору, что по направлению является реакцией, обратной трансаминированию. В большинстве случаев дезаминирование осуществляется по схеме реакции трансаминирования:

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Использование белков на энергетические нужды

Согласно этой схеме, аминогруппа аминокислоты переносится к α-кетоглутаровой кислоте, которая после этого становится глутаминовой кислотой. Глутаминовая кислота может передавать аминогруппу каким-то веществам либо высвобождать ее в виде аммиака. В процессе утраты аминогруппы глутаминовая кислота вновь становится α-кетоглутаровой кислотой, и цикл может повторяться снова. Чтобы запустить этот процесс, избыток аминокислот в клетках, особенно в клетках печени, должен индуцировать активацию большого количества аминотрансфераз — ферментов, ответственных за начало большинства реакций дезаминирования.

б) Образование мочевины в печени. Аммиак, выделяющийся при дезаминировании аминокислот, извлекается из крови практически полностью, превращаясь в печени в мочевину. 2 молекулы аммиака и 1 молекула углекислого газа взаимодействуют в соответствии с уравнением окончательной реакции:

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Использование белков на энергетические нужды

Это чрезвычайно токсичное вещество, особенно для мозга, и поэтому такая ситуация приводит к состоянию печеночной комы.

Основные стадии образования мочевины таковы:

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Использование белков на энергетические нужды

После образования мочевина диффундирует из печени в жидкие среды организма и экскретируется почками.

в) Окисление дезаминированных аминокислот. После дезаминирования аминокислот образующиеся кетокислоты в большинстве случаев могут окисляться с выделением энергии для метаболических нужд организма. При этом обычно осуществляются два последовательных процесса:

(1) кетокислоты превращаются в химические вещества, которые могут включаться в цикл лимонной кислоты;

(2) затем эти вещества, расщепляясь в цикле лимонной кислоты, служат источниками энергии аналогично ацетил-КоА, образующегося при метаболизме углеводов и жиров.

В целом при окислении 1 г белка образуется аденозинтрифосфата несколько меньше, чем при окислении 1 г глюкозы.

Глюконеогенез и кетогенез. Конечные продукты, образующиеся при дезаминировании аминокислот, подобны веществам, обычно используемым клетками печени для синтеза глюкозы или жирных кислот. Например, дезаминированный аланин представляет собой пировиноградную кислоту, которая может превращаться в глюкозу или гликоген. Возможен иной путь: превращение в ацетил-КоА, который затем может полимеризоваться в жирные кислоты. Так, 2 молекулы ацетил-КоА, объединяясь, образуют ацетоуксусную кислоту, являющуюся одним из кетоновых тел.

Превращение аминокислот в глюкозу или гликоген называют глюконеогенезом, а превращение в кето- или жирные кислоты — кетогенезом. Из 20 аминокислот 18 имеют химическую структуру, позволяющую им превращаться в глюкозу, а 19 из них могут превращаться в жирные кислоты.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Также рекомендуем "Распад белков. Физиология регуляции распада белков"

Оглавление темы "Физиология и функции печени":
1. Образование в печени ацетоуксусной кислоты. Кетоз при голодании и привыкание к жирной пище
2. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Использование белков на энергетические нужды
3. Распад белков. Физиология регуляции распада белков
4. Функции и задачи печени. Анатомия печени с точки зрения физиологии
5. Сосудистая система печени. Депо крови в печени
6. Лимфатическая система печени. Регенерация (восстановление) печени
7. Система макрофагов печени. Метаболические функции печени
8. Обмен белков в печени. Роль печени в синтезе и разрушении белков
9. Печень как депо витаминов. Билирубин желчи в диагностике
10. Желтуха. Причины и варианты желтухи
Медунивер - поиск Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Мы в Instagram Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.