Valkude füsioloogiline roll ja struktuur. Valkude funktsioon kehas. Reserv või troofiline

Rasvad

Oravad

Toiduga koos tarbitavate valkude füsioloogiline roll seisneb selles, et need on keha plastilise ainevahetuse põhielemendiks, olles "ehitusmaterjali" allikaks. Toiduga saadavad valgud lagundatakse nende struktuurielementideks – aminohapeteks. Valke sisaldavaid toite ei saa asendada rasvu ja süsivesikuid sisaldava toiduga Osa aminohappeid, millest koosnevad valgumolekulid, saab organismis sünteesida. Need on nn mitteasendatavad aminohapped... Teine osa ( asendamatud aminohapped) ei saa sünteesida, seetõttu tuleb seda võtta koos toiduga. Inimese peamised valguallikad on: liha, munad, kala, oad, herned, oad.

Erinevalt süsivesikutest ja rasvadest ei kogune keha valke ega talleta neid. Kui neid varustatakse toiduga rohkem, kui on praeguste vajaduste rahuldamiseks vajalik, läbivad hüdrolüüsi saadused (aminohapped) biokeemilisi muutusi ja kaasatakse metaboolsetesse reaktsioonidesse. Osa aminohapetest, mida ei kasutata struktuurielementidena ja energeetilise materjalina, deamineeritakse, ülejäänud süsinikujärjestused transformeeritakse ja kaasatakse süsivesikute ainevahetuse reaktsioonidesse. Eraldunud lämmastik eritub kehast uriiniga karbamiidi kujul.

Rasvad on dieedi oluline osa. Need on osa paljudest toiduainetest: liha, kala, piim. Ja sellised tooted nagu seapekk ja või koosnevad peaaegu täielikult rasvadest. Tavaliselt erinevad taimsed rasvad loomsetest rasvadest selle poolest, et sisaldavad rohkem küllastumata rasvhappeid.

Keha hüdrolüüsi käigus lagunevad rasvad (glütseriidid) glütserooliks ja rasvhapeteks, millest mõned on asendamatud, kuna neid ei saa inimkehas sünteesida (näiteks mõned küllastumata happed - linool-, linoleenhape).

Nagu teised toitained, osalevad rasvad plastist ja energiat vahetada. Nende oksüdatsioon toob kaasa palju rohkem energia vabanemist kui valkude ja süsivesikute oksüdatsioon. Lisaks võivad rasvad koguneda kehas, moodustades energeetiliselt väärtusliku materjali universaalse depoo. Üleliigsed süsivesikud ja osa kehasse sisenevatest valkudest võivad muutuda rasvaks, mis toob kaasa selle lademete kasvu. Vajadusel saab selliselt talletatud rasva muuta glükogeeniks ja kasutada süsivesikute ainevahetuse reaktsioonides.

Taimne toit - puuviljad, köögiviljad, teraviljad - on inimese jaoks peamine süsivesikute allikas, millest peamine on polüsahhariid tärklis.

Süsivesikud - peamine energiaallikas kehas, kuna nende lagunemine on paremini kättesaadav kui lipiidide lagunemine, kuigi süsivesikute lagunemine põhjustab vähem kaloreid kui sama koguse rasva lagunemine. Süsivesikuid saab säilitada väikestes kogustes maks ja lihaseid nagu glükogeen. Valkude ja rasvade (aminohapped ja rasvhapped) laguproduktid, mis muunduvad, võivad kaasata süsivesikute ainevahetusse.


Kas te ei leidnud seda, mida otsisite? Kasutage otsingut:

Parimad ütlused: Kui sa tüdrukust ära võtad, kasvavad sabad, kui õpid, siis kasvavad sarved 9502 - | 7518 - või lugege kõike ...

Loe ka:

  1. B) Pärilik. Kõige tavalisemad on fenüülalaniini ainevahetushäired. Tavaliselt muudetakse FEN TIR-iks
  2. August. Öösel matsid nad end sakslastest kaugele maa alla. Istume aukudesse. Sa ei saa välja ja tõusta – see tapab su. Tuul tundub olevat rusudest. Et hoida sind hõivatud
  3. Haldusvastutus. Haldusõiguserikkumist käsitlevate õigusaktide ülesanneteks on üksikisiku kaitse, inim- ja kodanikuõiguste ja -vabaduste kaitse, kodanike tervise kaitse,

Loeng number 3

Teema: Valkude ja aminohapete füsioloogiline tähtsus inimese toitumises.

1 Peptiidide olulisemad rühmad ja nende füsioloogiline roll.

2 Toidu tooraine valkude omadused.

3 Uued valgulise toidu vormid.

4 Valkude funktsionaalsed omadused.

1 Peptiidide olulisemad rühmad ja nende füsioloogiline roll.

Peptiidid on oligomeerid, mis koosnevad aminohappejääkidest. Neil on madal molekulmass (aminohappejääkide sisaldus ulatub mitmest tükist mitmesajani).

Organismis tekivad peptiidid kas aminohapetest sünteesi käigus või valgumolekulide hüdrolüüsi (lõhustamise) käigus.

Tänapäeval on välja selgitatud enamlevinud peptiidirühmade füsioloogiline tähtsus ja funktsionaalne roll, millest sõltuvad inimese tervis, toiduainete organoleptilised ja sanitaar-hügieenilised omadused.

Puhverpeptiidid. Loomade ja inimeste lihastes on leitud dipeptiide, mis täidavad puhverfunktsioone ehk hoiavad püsivat pH taset.

Hormoonpeptiidid... Hormoonid - orgaanilise olemusega ained, mida toodavad näärmete rakud ja mis reguleerivad üksikute elundite, näärmete ja keha kui terviku tegevust: vähendavad keha silelihaseid ja piimaeritust piimanäärmete poolt, reguleerivad näärmete aktiivsust. kilpnääre, keha kasvu aktiivsus, pigmentide moodustumine, mis määravad silmade, naha, juuste värvi ...

Neuropeptiidid. Need on kaks peptiidide rühma ( endorfiine ja enkefaliinid ), mis sisaldub inimeste ja loomade ajus. Need määravad kindlaks käitumisreaktsioonid (hirm, hirm), mõjutavad meeldejätmise, õppimise protsesse, reguleerivad und, leevendavad valu.

Vasoaktiivsed peptiidid mille tulemusena sünteesitakse toiduvalkudest, on neil mõju veresoonte toonusele.

Peptiidide toksiinid on rühm toksiine, mida toodavad maailma organismid, mürgised seened, mesilased, maod, mere molluskid ja skorpionid. Need on toiduainetööstusele ebasoovitavad. Suurimat ohtu kujutavad endast mikroorganismide toksiinid (Staphylococcus aureus, botulismibakterid, salmonella), sealhulgas seened, mis arenevad tooraines, pooltoodetes ja valmistoiduainetes.

Antibiootilised peptiidid... Selle bakteriaalse või seente päritolu peptiidide rühma esindajaid kasutatakse võitluses streptokokkide, pneumokokkide, stafülokokkide ja muude mikroorganismide põhjustatud nakkushaiguste vastu.

Maitsepeptiidid- esiteks on need magusa või kibeda maitsega ühendid. Kibedad peptiidid moodustuvad noortes küpsetes ensümaatilistes juustudes. Magusad peptiidid ( aspartaam ) kasutatakse suhkruasendajana.

Kaitsevad peptiidid täidavad kaitsefunktsioone, peamiselt antioksüdant.

2 Toidu tooraine valkude omadused.

Peptiide, mille molekulmass on üle 5000 Da ja mis täidavad teatud bioloogilist funktsiooni, nimetatakse valkudeks.

Valkude funktsionaalsed omadused sõltuvad polüpeptiidahela aminohapete järjestusest (nn primaarstruktuur), samuti polüpeptiidahela ruumilisest struktuurist (olenevalt sekundaarsest, tertsiaarsest ja kvaternaarsest struktuurist).

Erinevad toiduained eristuvad nende kvalitatiivse ja kvantitatiivse valgusisalduse poolest.

Teraviljades üldvalgusisaldus on 10–20%. Analüüsides erinevate teraviljade üldvalkude aminohappelist koostist, tuleb märkida, et kõik need, välja arvatud kaer, on lüsiinivaesed (2,2 ÷ 3,8%). Nisu-, sorgo-, odra- ja rukkivalkudele on iseloomulik suhteliselt väike kogus metioniini ja tsüsteiini (1,6–1,7 mg / 100 g valku). Aminohapete koostiselt on kõige tasakaalustatumad kaer, rukis ja riis.

Kaunviljades (sojaoad, herned, oad, vikk) üldvalgusisaldus on kõrge ja ulatub 20 ÷ 40%. Enim kasutatakse sojaube. Selle määr on ligikaudu üks viiest aminohappest, kuid soja sisaldab ebapiisavalt trüptofaani, fenüülalaniini ja türosiini ning on väga madala metioniinisisaldusega.

Õliseemnetes(päevalill, puuvill, raps, lina, riitsinusõli, kariander) on valgu üldsisaldus 14 ÷ 37%. Samas on kõikide õliseemnete (vähemal määral puuvilla) valkude aminohappesisaldus piisavalt kõrge isegi hapete piiramiseks. See asjaolu määrab õliseemnetest valgu kontsentreeritud vormide saamise ja nende alusel uute valgutoidu vormide loomise teostatavuse.

Suhteliselt madal lämmastikku sisaldavate ainete sisaldus kartulites(umbes 2%), köögiviljad(1 ÷ 2%) ja puuviljad(0,4 ÷ 1,0%) näitavad seda tüüpi söödavate taimsete materjalide ebaolulist rolli toidu valguga varustamisel.

Liha, piim ning nendest saadavad tooted sisaldavad organismile vajalikke valke, mis on soodsas tasakaalus ja hästi omastatavad (samas on piima tasakaal ja imendumiskiirus kõrgem kui lihal). Lihatoodete valgusisaldus jääb vahemikku 11–22%. Valgusisaldus piimas jääb vahemikku 2,9–3,5%.

3 Uued valgulise toidu vormid.

Tänapäeval seisab inimene pidevalt kasvavas ühiskonnas ja piiratud ressursside tingimustes silmitsi vajadusega luua kaasaegseid toiduaineid, millel on funktsionaalsed omadused ja mis vastavad tervisliku toitumise teaduse nõuetele.

Valgutoidu uued vormid on toidutoorme erinevate valgufraktsioonide baasil teaduslikult tõestatud töötlemismeetoditega saadud toiduained, millel on teatud keemiline koostis, struktuur ja omadused.

Laialdaselt tunnustatakse erinevaid taimseid valguallikaid: kaunviljad, teravili ja teraviljad ning nende töötlemise kõrvalsaadused, õliseemned; köögiviljad ja melonid, taimede vegetatiivne mass.

Samas kasutatakse soja ja nisu peamiselt valgutoodete tootmiseks.

Sojavalkude töötlemise tooted jagunevad kolme rühma, mis erinevad valgusisalduse poolest: jahu ja teraviljad saadakse jahvatamisel, need sisaldavad 40 ÷ 45% valku toote kogumassist; sojakontsentraadid saadakse vees lahustuvate komponentide eemaldamisel, need sisaldavad 65 ÷ 70% valku; soja isolaadid saadakse valgu ekstraheerimisel ja sisaldavad vähemalt 90% valku.

Sojapõhine saada tekstureeritud valgulised toidud, milles kasutatakse lihavalkude asemel näiteks sojavalke. Hüdrolüüsitud sojavalke nimetatakse muudetud... Neid kasutatakse funktsionaalsete ja maitsestavate toidulisanditena.

Tänapäeval toodetakse soja baasil ka sojapiima, sojakastet, tofut (oakohupiim) ja muid toiduaineid.

Kuiv nisugluteen valgusisaldusega 75 ÷ 80% saadakse nisu- või nisujahust vee ekstraheerimise meetodil.

Samal ajal määrab piiravate aminohapete olemasolu taimsetes valkudes nende alaväärsuse. Väljapääs siin on erinevate valkude ühine kasutamine, mis annab vastastikuse rikastava efekti. Kui samal ajal saavutatakse iga asendamatu piirava aminohappe aminohappesisalduse tõus võrreldes algsete valkude individuaalse kasutamisega, siis räägitakse lihtne rikastav efekt, kui pärast segamist ületab iga aminohappe aminohapete määr 1,0, siis on tõeline rikastav toime... Selliste tasakaalustatud valgukomplekside kasutamine suurendab taimsete valkude seeduvust kuni 80 ÷ 100%.

4 Valkude funktsionaalsed omadused.

Valke ja valgukontsentraate kasutatakse toiduainete tootmises laialdaselt nende loomupäraste unikaalsete funktsionaalsete omaduste tõttu, mille all mõistetakse füüsikalis-keemilisi omadusi, mis määravad valkude käitumise toiduaineteks töötlemisel ning annavad valmistootele teatud struktuuri, tehnoloogilised ja tarbimisomadused.

Valkude olulisemateks funktsionaalseteks omadusteks on lahustuvus, vee- ja rasvasidumisvõime, võime stabiliseerida dispergeeritud süsteeme (emulsioonid, vahud, suspensioonid) ja moodustada geele.

Lahustuvus- see on peamine näitaja valkude funktsionaalsete omaduste hindamiseks, mida iseloomustab lahusesse siseneva valgu kogus. Lahustuvus sõltub kõige enam mittekovalentsete interaktsioonide olemasolust: hüdrofoobsed, elektrostaatilised ja vesiniksidemed. Kõrge hüdrofoobsusega valgud interakteeruvad hästi lipiididega, kõrge hüdrofiilsusega aga veega. Kuna sama tüüpi valkudel on sama laeng, siis nad tõrjuvad, mis aitab kaasa nende lahustuvusele. Seega on isoelektrilises olekus, kui valgu molekuli kogulaeng on null ja dissotsiatsiooniaste minimaalne, on valk madala lahustuvusega ja võib isegi koaguleeruda.

Vee sidumine võimet iseloomustab vee adsorptsioon hüdrofiilsete aminohappejääkide osalusel, rasva siduv- rasva adsorptsioon hüdrofoobsete jääkide tõttu. Keskmiselt suudab 1 g valku siduda ja oma pinnal säilitada 2-4 g vett või rasva.

Rasva emulgeeriv ja vahutav valkude võimet kasutatakse laialdaselt rasvaemulsioonide ja vahtude tootmisel, see tähendab heterogeensete süsteemide vesi-õli, vesi-gaas. Hüdrofiilsete ja hüdrofoobsete tsoonide olemasolu tõttu valgumolekulides interakteeruvad nad mitte ainult veega, vaid ka õli ja õhuga ning toimides kestana kahe keskkonna vahelisel liidesel, aitavad kaasa nende jaotumisele üksteises, st stabiilsete süsteemide loomine.

Tarretumine valkude omadusi iseloomustab nende kolloidse lahuse võime vabast hajutatud olekust üle minna seotud-dispergeeritud olekusse koos tahkete ainete omadustega süsteemide moodustumisega.

Visko-elastne-elastne valkude omadused sõltuvad nende olemusest (globulaarne või fibrillaarne), samuti funktsionaalsete rühmade olemasolust, mis seovad valgusmolekule üksteise või lahustiga.

Valgud, rasvad, süsivesikud, vitamiinid on peamised toitained inimese toidus. Toitained on sellised keemilised ühendid või üksikud elemendid, mida organism vajab oma bioloogiliseks arenguks, kõigi elutähtsate protsesside normaalseks kulgemiseks.

Valgud on suure molekulmassiga lämmastikuühendid, kõigi organismide peamine ja oluline osa. Valguained osalevad kõigis elutähtsates protsessides. Näiteks ainevahetust tagavad ensüümid, mis on olemuselt valkudega seotud. Valgud on ka kontraktiilsed struktuurid, mis on vajalikud lihaste kontraktiilse funktsiooni täitmiseks – aktomüosiin; keha tugikuded - luukoe kollageen, kõhred, kõõlused; keha sisekuded - nahk, küüned, juuksed.

Oma koostise järgi jagunevad valgud: lihtsad - valgud (hüdrolüüsi käigus moodustuvad ainult aminohapped ja ammoniaak) ja komplekssed - proteiinid (hüdrolüüsi käigus moodustuvad ka mittevalgulised ained - glükoos, lipoidid, värvained jne).

Paljudest toitainetest mängivad kõige olulisemat rolli valgud. Need on asendamatute aminohapete ja valgusünteesiks vajaliku nn mittespetsiifilise lämmastiku allikaks.

Valguga varustatuse tase määrab suuresti tervisliku seisundi, füüsilise arengu, kehalise töövõime ning väikelastel – ja vaimse arengu. Valgu piisavus toidus ja selle kõrge kvaliteet võimaldavad luua organismi sisekeskkonnale optimaalsed tingimused, mis on vajalikud kasvuks, arenguks, normaalseks inimtegevuseks ja sooritusvõimeks. Valgupuuduse mõjul võivad tekkida patoloogilised seisundid, nagu tursed ja maksa rasvumine; sisemise sekretsiooni organite, eriti sugunäärmete, neerupealiste ja hüpofüüsi funktsionaalse seisundi rikkumine; konditsioneeritud refleksi aktiivsuse ja sisemise pärssimise protsesside rikkumine; vähenenud immuunsus; seedetrakti düstroofia. Valgud koosnevad süsinikust, hapnikust, vesinikust, fosforist, väävlist ja lämmastikust, mis on osa aminohapetest – valgu peamistest struktuurikomponentidest. Valgud erinevad aminohapete taseme ja nende seose järjestuse poolest. Eristage loomseid ja taimseid valke.

Erinevalt rasvadest ja süsivesikutest sisaldavad valgud lisaks süsinikule, vesinikule ja hapnikule lämmastikku - 16%. Seetõttu nimetatakse neid lämmastikku sisaldavateks toiduaineteks. Loomakeha vajab valke valmis kujul, kuna ta ei suuda neid nagu taimi sünteesida pinnase ja õhu anorgaanilistest ainetest. Loomset ja taimset päritolu toiduained on inimestele valguallikaks. Valgud on vajalikud eelkõige plastmaterjalina, see on nende põhifunktsioon: nad moodustavad 45% ülejäänud keha tahkest osast.

Valgud on ka osa hormoonidest, erütrotsüütidest ja mõnedest antikehadest, millel on kõrge reaktiivsus.

Elulise tegevuse käigus toimub üksikute rakustruktuuride pidev vananemine ja surm ning toiduvalgud on nende taastamiseks ehitusmaterjalid. 1 g valgu oksüdeerumine organismis annab 4,1 kcal energiat. See on selle energeetiline funktsioon. Valk on inimese kõrgema närvitegevuse jaoks väga oluline. Toidu normaalne valgusisaldus parandab ajukoore regulatsioonifunktsiooni, tõstab kesknärvisüsteemi toonust.

Valgu puudumisega toidus tekivad mitmed patoloogilised muutused: keha kasv ja areng aeglustuvad, kehakaal väheneb; hormoonide moodustumine on häiritud; väheneb organismi reaktiivsus ja vastupanuvõime infektsioonidele ja mürgistustele. Toiduvalkude toiteväärtus sõltub eelkõige nende aminohappelisest koostisest ja organismis kasutamise täielikkusest. Tuntud on 22 aminohapet, millest igaühel on eriline tähendus. Nende ühegi puudumine või puudumine põhjustab teatud kehafunktsioonide (kasv, vereloome, kehakaal, valgusüntees jne) häireid. Eriti väärtuslikud on järgmised aminohapped: lüsiin, histidiin, trüptofaan, fenüülalaniin, leutsiin, isoleutsiin, treoniin, metioniin, valiin. Väikelastele on histidiin hädavajalik.

Mõnda aminohapet ei saa kehas sünteesida ja teistega asendada. Neid nimetatakse asendamatuteks. Sõltuvalt ebaoluliste ja asendamatute aminohapete sisaldusest jagatakse toiduvalgud täisväärtuslikeks, mille aminohappeline koostis on lähedane inimkeha valkude aminohappelisele koostisele ja sisaldab piisavas koguses kõiki asendamatuid aminohappeid ning defitsiitseteks, millel puudub üks või mitu asendamatut aminohapet. Kõige täielikumad loomse päritoluga valgud, eriti kanamunade, liha ja kala munakollase valgud. Taimsetest valkudest on kõrge bioloogilise väärtusega sojavalgud ning mõnevõrra vähemal määral oad, kartul ja riis. Vigaseid valke leidub hernestes, leivas, maisis ja mõnes muus taimses toidus.

Valguvajaduse füsioloogilised ja hügieenilised standardid. Need normid põhinevad minimaalsel valgukogusel, mis on võimeline hoidma inimorganismi lämmastiku tasakaalu, s.o. toiduvalkudega organismi viidava lämmastiku kogus võrdub sellest uriiniga väljutatava lämmastiku kogusega ööpäevas.

Toiduvalgu päevane tarbimine peaks täielikult tagama organismi lämmastiku tasakaalu koos keha energiavajaduse täieliku rahuldamisega, tagama kehavalkude terviklikkuse, säilitama organismi kõrge töövõime ja vastupanuvõime ebasoodsatele keskkonnateguritele. Valgud, erinevalt rasvadest ja süsivesikutest, ei ladestu kehas varuks ja neid tuleb igapäevaselt piisavas koguses toiduga sisse viia.

Füsioloogiline päevane valgutarbimine sõltub vanusest, soost ja tööalasest aktiivsusest. Näiteks meeste puhul on see 96-132 g, naistel - 82-92 g Need on suurte linnade elanike normid. Raskema füüsilise tööga alevi- ja külaelanikel suureneb päevane valgukogus 6 g Lihastegevuse intensiivsus ei mõjuta lämmastiku ainevahetust, küll aga on vajalik tagada lihaskonna piisav areng selliste kehaliste vormide puhul. töötada ja säilitada selle kõrge efektiivsus.

Täiskasvanu vajab normaalsetes elutingimustes kerge tööga keskmiselt 1,3–1,4 g valku 1 kg kehakaalu kohta päevas ja füüsilise töö puhul 1,5 g või rohkem (olenevalt töö raskusastmest).

Sportlaste igapäevases toidus peaks valgu kogus olema 15-17% ehk 1,6-2,2 g 1 kg kehakaalu kohta.

Täiskasvanute igapäevases toidus peaksid loomse päritoluga valgud moodustama 40–50% tarbitud valkude koguhulgast, sportlased - 50–60, lapsed - 60–80%. Valkude liigne tarbimine on organismile kahjulik, kuna seedimisprotsessid ja lagunemissaaduste (ammoniaak, uurea) väljutamine neerude kaudu on häiritud.

Valgud, rasvad, süsivesikud, vitamiinid on peamised toitained inimese toidus. Toitained on sellised keemilised ühendid või üksikud elemendid, mida organism vajab oma bioloogiliseks arenguks, kõigi elutähtsate protsesside normaalseks kulgemiseks.

Valgud on suure molekulmassiga lämmastikuühendid, kõigi organismide peamine ja oluline osa. Valguained osalevad kõigis elutähtsates protsessides. Näiteks ainevahetust tagavad ensüümid, mis on olemuselt valkudega seotud. Valgud on ka kontraktiilsed struktuurid, mis on vajalikud lihaste kontraktiilse funktsiooni täitmiseks – aktomüosiin; keha tugikuded - luukoe kollageen, kõhred, kõõlused; keha sisekuded - nahk, küüned, juuksed.

Oma koostise järgi jagunevad valgud: lihtsad - valgud (hüdrolüüsi käigus moodustuvad ainult aminohapped ja ammoniaak) ja komplekssed - proteiinid (hüdrolüüsi käigus moodustuvad ka mittevalgulised ained - glükoos, lipoidid, värvained jne).

Paljudest toitainetest mängivad kõige olulisemat rolli valgud. Need on asendamatute aminohapete ja valgusünteesiks vajaliku nn mittespetsiifilise lämmastiku allikaks.

Valguga varustatuse tase määrab suuresti tervisliku seisundi, füüsilise arengu, kehalise töövõime ning väikelastel – ja vaimse arengu. Valgu piisavus toidus ja selle kõrge kvaliteet võimaldavad luua organismi sisekeskkonnale optimaalsed tingimused, mis on vajalikud kasvuks, arenguks, normaalseks inimtegevuseks ja sooritusvõimeks. Valgupuuduse mõjul võivad tekkida patoloogilised seisundid, nagu tursed ja maksa rasvumine; sisemise sekretsiooni organite, eriti sugunäärmete, neerupealiste ja hüpofüüsi funktsionaalse seisundi rikkumine; konditsioneeritud refleksi aktiivsuse ja sisemise pärssimise protsesside rikkumine; vähenenud immuunsus; seedetrakti düstroofia. Valgud koosnevad süsinikust, hapnikust, vesinikust, fosforist, väävlist ja lämmastikust, mis on osa aminohapetest – valgu peamistest struktuurikomponentidest. Valgud erinevad aminohapete taseme ja nende seose järjestuse poolest. Eristage loomseid ja taimseid valke.

Erinevalt rasvadest ja süsivesikutest sisaldavad valgud lisaks süsinikule, vesinikule ja hapnikule lämmastikku - 16%. Seetõttu nimetatakse neid lämmastikku sisaldavateks toiduaineteks. Loomakeha vajab valke valmis kujul, kuna ta ei suuda neid nagu taimi sünteesida pinnase ja õhu anorgaanilistest ainetest. Loomset ja taimset päritolu toiduained on inimestele valguallikaks. Valgud on vajalikud eelkõige plastmaterjalina, see on nende põhifunktsioon: nad moodustavad 45% ülejäänud keha tahkest osast.

Valgud on ka osa hormoonidest, erütrotsüütidest ja mõnedest antikehadest, millel on kõrge reaktiivsus.

Elulise tegevuse käigus toimub üksikute rakustruktuuride pidev vananemine ja surm ning toiduvalgud on nende taastamiseks ehitusmaterjalid. 1 g valgu oksüdeerumine organismis annab 4,1 kcal energiat. See on selle energeetiline funktsioon. Valk on inimese kõrgema närvitegevuse jaoks väga oluline. Toidu normaalne valgusisaldus parandab ajukoore regulatsioonifunktsiooni, tõstab kesknärvisüsteemi toonust.

Valgu puudumisega toidus tekivad mitmed patoloogilised muutused: keha kasv ja areng aeglustuvad, kehakaal väheneb; hormoonide moodustumine on häiritud; väheneb organismi reaktiivsus ja vastupanuvõime infektsioonidele ja mürgistustele. Toiduvalkude toiteväärtus sõltub eelkõige nende aminohappelisest koostisest ja organismis kasutamise täielikkusest. Tuntud on 22 aminohapet, millest igaühel on eriline tähendus. Nende ühegi puudumine või puudumine põhjustab teatud kehafunktsioonide (kasv, vereloome, kehakaal, valgusüntees jne) häireid. Eriti väärtuslikud on järgmised aminohapped: lüsiin, histidiin, trüptofaan, fenüülalaniin, leutsiin, isoleutsiin, treoniin, metioniin, valiin. Väikelastele on histidiin hädavajalik.

Mõnda aminohapet ei saa kehas sünteesida ja teistega asendada. Neid nimetatakse asendamatuteks. Sõltuvalt ebaoluliste ja asendamatute aminohapete sisaldusest jagatakse toiduvalgud täisväärtuslikeks, mille aminohappeline koostis on lähedane inimkeha valkude aminohappelisele koostisele ja sisaldab piisavas koguses kõiki asendamatuid aminohappeid ning defitsiitseteks, millel puudub üks või mitu asendamatut aminohapet. Kõige täielikumad loomse päritoluga valgud, eriti kanamunade, liha ja kala munakollase valgud. Taimsetest valkudest on kõrge bioloogilise väärtusega sojavalgud ning mõnevõrra vähemal määral oad, kartul ja riis. Vigaseid valke leidub hernestes, leivas, maisis ja mõnes muus taimses toidus.

Valguvajaduse füsioloogilised ja hügieenilised standardid. Need normid põhinevad minimaalsel valgukogusel, mis on võimeline hoidma inimorganismi lämmastiku tasakaalu, s.o. toiduvalkudega organismi viidava lämmastiku kogus võrdub sellest uriiniga väljutatava lämmastiku kogusega ööpäevas.

Toiduvalgu päevane tarbimine peaks täielikult tagama organismi lämmastiku tasakaalu koos keha energiavajaduse täieliku rahuldamisega, tagama kehavalkude terviklikkuse, säilitama organismi kõrge töövõime ja vastupanuvõime ebasoodsatele keskkonnateguritele. Valgud, erinevalt rasvadest ja süsivesikutest, ei ladestu kehas varuks ja neid tuleb igapäevaselt piisavas koguses toiduga sisse viia.

Füsioloogiline päevane valgutarbimine sõltub vanusest, soost ja tööalasest aktiivsusest. Näiteks meeste puhul on see 96-132 g, naistel - 82-92 g Need on suurte linnade elanike normid. Raskema füüsilise tööga alevi- ja külaelanikel suureneb päevane valgukogus 6 g Lihastegevuse intensiivsus ei mõjuta lämmastiku ainevahetust, küll aga on vajalik tagada lihaskonna piisav areng selliste kehaliste vormide puhul. töötada ja säilitada selle kõrge efektiivsus.

Täiskasvanu vajab normaalsetes elutingimustes kerge tööga keskmiselt 1,3–1,4 g valku 1 kg kehakaalu kohta päevas ja füüsilise töö puhul 1,5 g või rohkem (olenevalt töö raskusastmest).

Sportlaste igapäevases toidus peaks valgu kogus olema 15-17% ehk 1,6-2,2 g 1 kg kehakaalu kohta.

Täiskasvanute igapäevases toidus peaksid loomse päritoluga valgud moodustama 40–50% tarbitud valkude koguhulgast, sportlased - 50–60, lapsed - 60–80%. Valkude liigne tarbimine on organismile kahjulik, kuna seedimisprotsessid ja lagunemissaaduste (ammoniaak, uurea) väljutamine neerude kaudu on häiritud.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http://www.allbest.ru/

Sissejuhatus

Jaotis 1. Valgu füsioloogiline roll

1.1 Valkude struktuurne funktsioon

1.2 Valkude ainevahetus inimkehas

1.3 Lämmastiku tasakaal

Jaotis 2. Valkude metabolism keha erinevates tingimustes

2.1 Valkude metabolism lihaste aktiivsuse ajal

2.2 Aminohapete ainevahetuse häire

Sissejuhatus

Valgud on toitumise kõige olulisem komponent. Valgud on rakkude ja kudede struktuurielementide aluseks. Valkudega on seotud elu peamised ilmingud: ainevahetus, lihaste kokkutõmbed, närvide ärrituvus, võime kasvada, paljuneda ja mõelda. Sidudes märkimisväärses koguses vett, moodustavad valgud tihedaid kolloidstruktuure, mis määravad keha konfiguratsiooni. Valguainete hulka kuuluvad lisaks struktuurvalkudele hemoglobiin – vere hapnikukandja, ensüümid – olulisemad biokeemiliste reaktsioonide kiirendajad, mõned hormoonid, nukleoproteiinid –, mis määravad organismis valgusünteesi suuna, mis on pärilike omaduste kandjad.

Täielik valk koosneb 20 aminohappest, mille kombinatsioon valgumolekulides võib viia nende tohutu mitmekesisuseni. Ainus valkude moodustumise allikas organismis on toiduvalkude aminohapped. Keha valguvarustuse väärtust hinnatakse lämmastiku tasakaalu näitajate järgi.

Valgud on ainus lämmastikuallikas, mida keha omastab. Võttes arvesse toiduga tarnitud ja organismist eralduva lämmastiku kogust, saab hinnata heaolu või valkude metabolismi rikkumist. Tervete täiskasvanute organismis täheldatakse lämmastiku tasakaalu, see on siis, kui toiduga tarnitud lämmastiku kogus "võrdub organismist eritunud lämmastiku kogusega. Lastel iseloomustab lämmastiku tasakaalu valkude kogunemine organismi Samal ajal ületab toiduga tarnitava lämmastiku kogus oluliselt selle eritumist lagunemissaadustega.Sellisel juhul on positiivne lämmastikubilanss.Lapse, poisi ja tüdruku kehas on positiivne lämmastiku tasakaal.

Inimestel, kes saavad toiduga ebapiisava koguse valku, või raskelt haigetel inimestel, kelle kehas valk imendub halvasti, tekib lämmastiku kadu, st negatiivne lämmastiku tasakaal. Täiskasvanu jaoks on miinimumnorm 40-50 g valku päevas. Kui tööd ei seostata intensiivse füüsilise tööga, vajab täiskasvanud inimese organism koos toiduga keskmiselt umbes 1–1,2 g valku 1 kg kehakaalu kohta. See tähendab, et 70–75 kg kaaluv inimene peaks saama 70–90 g valku päevas. Füüsilise töö intensiivsuse suurenemisega suureneb ka keha valguvajadus.

Erinevat tüüpi valkude toiteväärtus sõltub nende aminohapete koostisest. Ainult 8 sisaldab täisväärtuslikku valku, mis koosneb 20 aminohappest, mis on täiskasvanu jaoks (ja veel üks väikelapse jaoks) toidus asendamatud. - Asendamatuid aminohappeid kehas ei sünteesita ja need peavad tingimata toiduga teatud kogustes organismi sattuma. Tasakaalustatud toitumise kontseptsiooni kohaselt võib nimetada järgmisi väärtusi, mis iseloomustavad täiskasvanu keha iga asendamatu aminohappe miinimumnõudeid ja nende optimaalseid suhteid valgu kasutamise tagamiseks.

Kui toiduvalkudes on mõnda aminohapet vähem, siis seda ei sünteesita, kuid siis ei saa organism teisi aminohappeid täielikult ära kasutada. Munavalkude aminohappeline koostis peeti ideaalseks, kuna nende assimilatsioon inimkehas on peaaegu 100%. Väga kõrge on ka teiste loomsete saaduste assimilatsiooniaste: piim (75-80%), liha (70-75%), kala (70-80%) jne.

Paljud taimsed toidud, eriti teraviljad, sisaldavad vähendatud biosaadavusega valke. Enamikul taimsetel materjalidel on väävlit sisaldavate aminohapete puudus.

Jaotis 1. Valgu füsioloogiline roll

1.1 Valgu struktuurne funktsioon

Valgud on komplekssed orgaanilised ühendid, mis on ehitatud aminohapetest. Valgumolekulide koostis sisaldab lämmastikku, süsinikku, vesinikku ja mõningaid muid aineid. Aminohappeid iseloomustab aminorühma (NH2) olemasolu neis.

Valgud erinevad üksteisest erinevate aminohapete sisalduse poolest. Sellega seoses on valkudel spetsiifilisus, see tähendab, et nad täidavad erinevaid funktsioone. Erinevate liikide loomade, sama liigi erinevate isendite, aga ka ühe organismi erinevate organite ja kudede valgud erinevad üksteisest. Valkude spetsiifilisus võimaldab neid organismi viia ainult seedeorganite kaudu, kus need lagundatakse aminohapeteks ja imenduvad sellisel kujul verre. Kudedes moodustuvad verega tarnitavatest aminohapetest nendele kudedele iseloomulikud valgud. Valgud on peamine materjal, millest keha rakud ehitatakse (Abramova T. 1994)

Valkude funktsioonid on äärmiselt mitmekesised. Iga antud valk kui teatud keemilise struktuuriga aine täidab ühte väga spetsiifilist funktsiooni ja ainult mõnel juhul reeglina mitut omavahel seotud funktsiooni. Umbes ühest kesksest funktsioonist, nende osalemisest valdavas enamuses keemilistes muundumistes ensüümidena või ensüümide kõige olulisema komponendina. Ensüümid tagavad enamjaolt eluks vajalike protsesside kulgemise madalatel temperatuuridel ja neutraalse lähedase pH juures.

Suurim valkude funktsionaalne rühm on ensüümid. Iga ensüüm on ühel või teisel määral spetsiifiline, s.t. funktsionaalselt kohandatud teatud substraadiga, mõnikord teatud tüüpi keemiliste sidemetega. Erinevate mõjude mõjul võib muutuda valgumolekuli struktuur ja seetõttu muutub ka ensüümi aktiivsus. Näiteks on ensümaatilise reaktsiooni kiiruse sõltuvus temperatuuri ja pH muutustest.

Mõned bioloogilised molekulid on võimelised kiirendama või inhibeerima (ladina keelest inhibere - ohjeldama, peatama), st ensüümide aktiivsust alla suruma - see on üks ensümaatiliste reaktsioonide reguleerimise viise. (Komov V.P. 2004)

Valgud on keemilised struktuurid, mis esindavad aminohapete lineaarset järjestust, mis on moodustunud rea kondensatsioonireaktsioonide käigus, mis hõlmavad külgnevate aminohapete a-karboksüül- ja a-amiinirühmi. Nende reaktsioonide tulemusena tekkinud sidemeid nimetatakse peptiidsidemeteks. Kaks aminohapet moodustavad dipeptiidi ja pikemad ahelad moodustavad polüpeptiide. Igal polüpeptiidahelal on üks amiini- ja üks karboksüülots, mis võivad moodustada järgnevaid peptiidsidemeid teiste aminohapetega. Paljud valgud koosnevad rohkem kui ühest polüpeptiidahelast, millest igaüks moodustab subühiku. Aminohapete ahelasse paigutamise järjekord määratakse valgusünteesi käigus nukleotiidsete aluste järjestusega spetsiifilises DNA-s, mis sisaldab selle valguga seotud geneetilist teavet. Aminohappejärjestus määrab lõpliku struktuuri, kuna aminohappekomponendi külgahelad tõmbavad, tõrjuvad või füüsiliselt segavad üksteist, mis "sunnib" molekuli voltima ja võtma lõpliku, vastava kuju. Valgu põhistruktuur on spetsiifiline aminohapete järjestus polüpeptiidahelas, samuti nende kvantitatiivne ja kvalitatiivne koostis. Üksikute valkude aminohapete järjestus on geneetiliselt fikseeritud ja määrab valgu indiviidi ja liigispetsiifilisuse. Valgu primaarstruktuuri dešifreerimine on väga praktilise tähtsusega, kuna see avab võimaluse selle sünteesiks laboris. Tänu hormooninsuliini ja immunoglobuliini struktuuri dešifreerimisele saadakse neid valke sünteetiliselt ja kasutatakse laialdaselt meditsiinis. Hemoglobiini esmase struktuuri uurimine võimaldas paljastada selle struktuuri muutusi teatud haigustega inimestel. Praeguseks on dešifreeritud enam kui 1000 valgu, sealhulgas ensüümide ribonukleaas, karboksüpeptidaas, müoglobiin, tsütkroom b ja paljud teised, esmane struktuur.

Valgu sekundaarne struktuur on polüpeptiidahela ruumiline voltimine. Sekundaarseid struktuure on kolme tüüpi: a-heeliks, kihiline spiraal (või B-heeliks) ja kollageenheeliks.

A-heeliksi moodustumisel on polüpeptiidahel vesiniksidemete tõttu spiraalne, nii et peptiidahela pöörded korduvad perioodiliselt. See loob valgu polüpeptiidahela kompaktse ja tugeva struktuuri.

Valgu kihiline struktuur on lineaarne polüpeptiidahel, mis paikneb paralleelselt ja on tihedalt seotud vesiniksidemetega. See struktuur on fibrillaarsete valkude aluseks.

Valgu kollageenheeliksit eristab polüpeptiidahelate keerulisem voltimine. Üksikud ketid on keritud ja keeratud üksteise ümber, moodustades superspiraali. See struktuur on tüüpiline kollageenile. Kollageenispiraalil on teraskeerme kõrge elastsus ja tugevus. ("Biokeemia alused" 1986)

Tertsiaarne struktuur Üldist paigutust, ühe polüpeptiidahela erinevate piirkondade, domeenide ja üksikute aminohappejääkide vastastikust voltimist nimetatakse antud valgu tertsiaarseks struktuuriks. Sekundaarsete ja tertsiaarsete struktuuride vahel on võimatu tõmmata selget piiri, kuid tertsiaarse struktuuri all mõistetakse steerilisi suhteid aminohappejääkide vahel, mis on ahelas üksteisest kaugel. Kvaternaarne struktuur Kui valgud koosnevad kahest või enamast polüpeptiidahelast, mis on omavahel seotud mittekovalentsete (mittepeptiid- ja mittedisulfiidsidemetega), siis öeldakse, et neil on kvaternaarne struktuur. Selliseid agregaate stabiliseerivad vesiniksidemed ja elektrostaatilised interaktsioonid polüpeptiidahelate pinnal olevate jääkide vahel. Selliseid valke nimetatakse oligomeerideks ja nende üksikud polüpeptiidahelad on protomeerid, monomeerid või subühikud.

Paljud oligomeersed valgud sisaldavad kahte või nelja protomeeri ja neid nimetatakse vastavalt dimeerideks või tetrameerideks. Rohkem kui nelja protomeeri sisaldavad oligomeerid on üsna levinud, eriti regulatoorsete valkude hulgas (näiteks transkarbamoülaas). Oligomeersed valgud mängivad intratsellulaarses regulatsioonis erilist rolli: nende protomeerid võivad veidi muuta vastastikust orientatsiooni, mis viib oligomeeri omaduste muutumiseni.

Valkude ehk plasti struktuurne funktsioon, valkude funktsioon seisneb selles, et valgud on kõigi rakkude ja rakkudevaheliste struktuuride põhikoostisosa. Valke leidub ka kõhre, luude ja naha põhiaines. Valkude biosüntees määrab organismi kasvu ja arengu.

Valkude katalüütiline ehk ensümaatiline funktsioon seisneb selles, et valgud on võimelised kiirendama biokeemilisi reaktsioone organismis. Kõik praegu teadaolevad ensüümid on valgud. Igat tüüpi ainevahetuse elluviimine organismis sõltub ensüümvalkude aktiivsusest.

Valkude kaitsefunktsioon avaldub immuunkehade (antikehade) moodustumisel võõrvalgu (näiteks bakterite) sattumisel organismi. Lisaks seovad valgud organismi sattuvaid toksiine ja mürke ning tagavad vere hüübimise ja verejooksu peatamise vigastuse korral.

Valkude transpordifunktsioon seisneb selles, et valgud osalevad paljude ainete ülekandes. Niisiis, rakkude varustamine hapnikuga ja süsinikdioksiidi eemaldamine kehast toimub kompleksse valgu abil - hemoglobiin, lipoproteiinid pakuvad rasvade transporti jne.

Pärilike omaduste ülekandmine, milles nukleoproteiinid mängivad juhtivat rolli, on valkude üks olulisemaid funktsioone. Nukleiinhapped on osa nukleoproteiinidest. Nukleiinhappeid on kahte peamist tüüpi: ribonukleiinhapped (RNA), mis sisaldavad adeniini, tsütosiini, uratsiili, riboosi ja fosforhapet, ning desoksüribonukleiinhapped (DNA), mis sisaldavad riboosi asemel desoksüriboosi ja uratsiili asemel tümiini. Nukleiinhapete kõige olulisem bioloogiline funktsioon on nende osalemine valkude biosünteesis. Nukleiinhapped ei ole vajalikud mitte ainult valkude biosünteesi protsessis endas, vaid tagavad ka antud liigile ja elundile omaste valkude moodustumise.

Valkude regulatiivne funktsioon on suunatud bioloogiliste konstantide säilitamisele organismis, mille tagavad erinevate valgulise iseloomuga hormoonide regulatiivsed toimed.

Valkude energeetiline roll on anda energiat kõikideks loomade ja inimeste organismis toimuvateks eluprotsessideks.Valgud-ensüümid määravad ainevahetuse kõik aspektid ja energia moodustumise mitte ainult valkudest endist, vaid ka süsivesikutest ja rasvadest. 1 g valgu oksüdeerumisel vabaneb keskmiselt 16,7 kJ (4,0 kcal) energiat.

Erinevate inimeste valgukehadel on individuaalne spetsiifilisus. See tähendab, et elundisiirdamise käigus moodustuvad inimorganismis immuunkehad, mille tulemusena võib tekkida siirdatud organi äratõukereaktsioon.

Valgu koostise individuaalsed erinevused on päritud. Geneetilise koodi rikkumine võib mõnel juhul põhjustada raskeid pärilikke haigusi (Kositsky G.I. 1985).

1.2 Valkude ainevahetusinimese kehas

Valkude toiteväärtuse oluliseks kriteeriumiks on aminohapete kättesaadavus. Enamiku loomsete valkude aminohapped vabanevad täielikult seedimise käigus. Erandiks on tugikudede valgud (kollageen ja elastiin). Taimset päritolu valgud seeditakse organismis halvasti, sest sisaldavad palju kiudaineid ja mõnikord ka inhibiitoreid

Sõltuvalt asendamatute ja asendamatute aminohapete sisaldusest jaotatakse valgud terviklikeks ja defektseteks. Valke, mis sisaldavad kõiki organismile vajalikke aminohappeid ja vajalikus koguses, nimetatakse bioloogiliselt terviklikeks. Valkude kõrgeim bioloogiline väärtus lihas, piimas, munas, kalas, kaaviaris. Valke, milles üks või teine ​​aminohape puudub või sisaldab, kuid ebapiisavas koguses, nimetatakse bioloogiliselt defektseteks.

Keha lagundab pidevalt valke. Vanad rakud hävivad, moodustuvad uued. Seetõttu vajab keha pidevat toidust saadavat valku. Valguvajadus suureneb järsult lastel organismi kiirenenud kasvu perioodil, rasedatel, taastumisperioodil pärast rasket haigust, intensiivsel sporditreeningul.

Valgud lagunevad seedekulglas aminohapeteks ja madala molekulmassiga polüpeptiidideks, mis imenduvad vereringesse. Verevooluga sisenevad nad maksa, kus osa neist deamineeritakse ja transamineeritakse; need protsessid tagavad teatud aminohapete ja valkude sünteesi. Aminohapped transporditakse maksast keha kudedesse, kus neid kasutatakse valkude sünteesiks. Toidust saadav liigne valk muundatakse süsivesikuteks ja rasvadeks. Valkude lagunemise lõppsaadused – uurea, ammoniaak, kusihape, kreatiniin jt – erituvad organismist uriini ja higiga. (Tšusov Yu.N. 1998)

Valgud on keeruka struktuuriga ja väga spetsiifilised. Valgud toidus ja valgud meie kehas erinevad oluliselt oma omaduste poolest. Kui valk eemaldatakse toidust ja süstitakse otse verre, võib inimene surra. Valgud koosnevad valguelementidest – aminohapetest, mis tekivad loomsete ja taimsete valkude seedimisel ja sisenevad vereringesse peensoolest. Elusorganismi rakud sisaldavad rohkem kui 20 tüüpi aminohappeid. Rakkudes toimuvad pidevalt tohutute, aminohapete ahelatest koosnevate valgumolekulide sünteesi protsessid. Nende aminohapete kombinatsioon (kõik või osa neist), mis on seotud ahelates erinevas järjestuses ja määrab lugematu hulga valke.

Aminohapped jagunevad asendamatuteks ja mitteolulisteks. Asendamatu on need, mida organism saab ainult toiduga. Asendatavaid saab organismis sünteesida teistest aminohapetest. Toiduvalkude väärtuse määrab aminohapete sisaldus. Seetõttu jagunevad toidust saadavad valgud kahte rühma: täisväärtuslikud, mis sisaldavad kõiki asendamatuid aminohappeid, ja defektsed, millel puuduvad mõned asendamatud aminohapped. Loomsed valgud on peamine täisväärtuslike valkude allikas. Taimsed valgud (harvade eranditega) on defektsed.

Kudedes ja rakkudes toimub pidevalt valgustruktuuride hävitamine ja süntees. Täiskasvanu tinglikult terves kehas on lagunenud valgu kogus võrdne sünteesitud valgu kogusega. Kuna valkude tasakaalul organismis on suur praktiline tähtsus, on selle uurimiseks välja töötatud palju meetodeid. Valgu tasakaalu määrab toidust võetud valgu koguse ja selle aja jooksul hävinud valgu koguse vahe. Toidu valgusisaldus on erinev.

Organismi ainevahetust reguleerivad vahekehas asuvad närvikeskused. Kui selle ajuosa mõned tuumad on kahjustatud, suureneb valkude metabolism, selle tasakaal muutub negatiivseks, mille tagajärjel tekib järsk ammendumine. Närvisüsteem mõjutab valkude ainevahetust kilpnäärme, hüpofüüsi eesmise osa (kasvuhormoon) ja teiste endokriinsete näärmete hormoonide kaudu. Keha elutähtsa aktiivsuse protsessides mängivad valgud erilist rolli, kuna süsivesikud ega lipiidid ei saa neid asendada raku põhiliste struktuurielementide paljunemisel, samuti selliste oluliste ainete nagu ensüümid ja hormoonid moodustamisel. . Valgu süntees aga anorgaanilisest

Valgud mängivad inimese toitumises äärmiselt olulist rolli, kuna need on kõigi keha organite ja kudede rakkude peamine koostisosa.

Toiduvalkude põhieesmärk on ehitada üles uusi rakke ja kudesid, mis toetavad noorte kasvavate organismide arengut. Täiskasvanueas, kui kasvuprotsessid on juba täielikult lõppenud, jääb endiselt vajadus kulunud, vananenud rakkude taastamiseks. Selleks on vaja valku ja seda võrdeliselt kudede kulumisega. On kindlaks tehtud, et mida suurem on lihaste koormus, seda suurem on vajadus regeneratsiooni ja vastavalt ka valgu järele.

Valgud on komplekssed lämmastikku sisaldavad biopolümeerid, mille monomeerideks on aminohapped.

Valgud inimkehas täidavad mitmeid olulisi funktsioone – plastilist, katalüütilist, hormonaalset, spetsiifilisust ja transporti. Toiduvalkude kõige olulisem ülesanne on varustada keha plastmaterjaliga. Inimkehas puuduvad valguvarud praktiliselt. Nende ainsaks allikaks on toiduvalgud, mille tulemusena kuuluvad nad dieedi asendamatute komponentide hulka.

Paljudes riikides on elanikkonnal valgupuudus. Sellega seoses muutub oluliseks ülesandeks uute ebatavaliste meetodite otsimine selle saamiseks.

Taimsetest toiduainetest eristuvad kaunviljad märkimisväärse valgusisaldusega. Enne kartulikasvatuse perioodi Euroopas olid kaunviljad üks peamisi elanikkonna toiduosi. Siiani on paljudes riikides ube, ube, hernest kasvatatud suurtel aladel. Sojavalgud on rikkad kõigi asendamatute aminohapete poolest, mille määr on WHO skaala järgi võrdne või suurem kui 100%; erandiks on väävlit sisaldavad aminohapped (scat 71%). Sojavalkude seeduvus on 90,7%. Anaboolse efektiivsuse poolest ei jää need alla loomse päritoluga valkudele.

Valke ei saa asendada teiste toitainetega, kuna nende süntees organismis on võimalik ainult aminohapetest. Samal ajal võib valk asendada rasvu ja süsivesikuid, see tähendab, et seda saab kasutada nende ühendite sünteesiks.

Inimene saab valku toidust. Võõrvalguainete sattumisel otse verre, seedetraktist mööda minnes, organism mitte ainult ei saa neid kasutada, vaid põhjustab ka mitmeid tõsiseid tüsistusi (palavik, krambid ja muud nähtused). Võõrvalgu korduval sattumisel vereringesse võib surm tekkida 15-20 päeva pärast. (Solodkov A.S. 2001)

Kõrgekvaliteedilise valgulise toitumise puudumisel on kasv pärsitud, luustiku moodustumine on häiritud. Valgunälja korral toimub kõigepealt skeletilihaste, maksa, vere, soolte ja naha valkude suurenenud lagunemine. Sel juhul vabanevaid aminohappeid kasutatakse kesknärvisüsteemi, müokardi ja hormoonide valkude sünteesiks. Selline aminohapete ümberjaotumine ei suuda aga korvata toiduvalgu puudujääki ning tekib loomulik ensüümide aktiivsuse langus, rikutakse maksa, neerude jm funktsioone.

Valkude süntees ilma B-vitamiinideta on märgatavalt vähenenud. Rasvad osalevad valkude transpordis. Erinevate toiduainete valgud erinevad üksteisest aminohappelise koostise poolest, kuid kokkuvõttes täiendavad üksteist. Seetõttu tuleks inimese toitumises kogu aminohapete spektriga varustamiseks kasutada laias valikus loomset ja taimset päritolu valgutooteid. Organismi optimaalse aminohappe koostisega varustamiseks saab kasutada erinevaid valgukombinatsioone. Näiteks: juustukoogid kodujuustuga, lihapirukad, piimariisipuder. Toitumises kasutatavate valkude bioloogiline väärtus määrab nende vajaliku koguse organismi vajaduste rahuldamiseks.

Mida parem on valgu aminohappeline koostis, seda kiiremini see seeditakse ja imendub, seda vähem on seda vaja. Elundeid ja kudesid moodustavate valkude kõrge liigispetsiifilisus on seletatav sellega, et täiskasvanud inimese organismis lagundatakse täieliku nälgimise tingimustes 22-24 g koevalke, et katta minimaalsed füsioloogilised kulud. negatiivse lämmastiku tasakaalu moodustumine. Selle valgukoguse taassünteesiks on vaja toiduga lisada 50–70 g valku. See suur erinevus sõltub valkude bioloogilisest väärtusest. Ebapiisav valgusisaldus inimese toidus viib koevalkude lagunemiseni, mis lõppkokkuvõttes toob kaasa negatiivse lämmastiku tasakaalu, organismi kurnatuse. See väljendub laste kasvupeetuse ja vaimse arenguna, kesknärvisüsteemi konditsioneeritud refleks-erutuvuse vähenemises, stressi- ja infektsiooniresistentsuse vähenemises, hormonaalse aktiivsuse pärssimises, kehakaalu puudulikkuses, rasvmaksa infiltratsioonis, halvas haavade paranemine ja immuunsuse vähenemine. Valgupuudus aitab kaasa pellagra arengule, mis väljendub troofiliste häirete, lihasnõrkuse ja tursetena. Valgupuuduse taustal areneb lastel kwashiorkori haigus, mille sümptomid on: tursed, kasvupeetus, osteoporoos, lihasnõrkus, kõhulahtisus, polüuuria.

Toiduvalgupuudus võib tekkida ratsionaalse toitumise põhimõtete rikkumisel soolestiku, teiste organite ja süsteemide ägedate ja krooniliste haiguste taustal. Kui seedimisprotsessid on häiritud, halveneb rasvade ja süsivesikute omastamine ja assimilatsioon ning see aitab kaasa valkude tõhustatud lagunemisele, et täiendada energiakulu. Suurenenud valgutarbimine esineb nakkushaiguste, tuberkuloosi, traumade, operatsioonide, põletuste, kasvajaprotsesside, massilise verekaotuse korral. Spetsiaalne dieet võib vältida valgupuudust.

Samas on organismile kahjulik ka liigne valk toidus. Valkude liigse tarbimisega koos toiduga kehas intensiivistuvad soolestikus mädanevad protsessid, valgu metabolismi saaduste tõttu tekib maksa ja neerude aktiivsuse ülekoormus, seedenäärmete sekretoorse funktsiooni ülekoormus.

Täiskasvanute valguvajadus on 1 g 1 kg normaalse kehakaalu kohta päevas, keskmiselt 70 g päevas. Loomsed valgud peaksid moodustama 50-55% koguvalgust.

Valguvajadus suureneb taastumisperioodil pärast raskeid infektsioone, luumurde, seedesüsteemi haigusi, mädaseid kopsuhaigusi, kortikosteroidide ja anaboolsete hormoonide võtmist 100-120 g-ni päevas. Valk on piiratud ägeda nefriidi, neeru- ja maksapuudulikkuse, podagra ja mõne muu haiguse korral. (Baeshko A.A. 1999).

Seedetraktis lagundatakse valgud ensüümide toimel aminohapeteks ja need imenduvad peensooles. Samaaegselt aminohapetega saavad osaliselt imenduda ka kõige lihtsamad peptiidid. Rakud sünteesivad aminohapetest ja kõige lihtsamatest peptiididest oma valku, mis on iseloomulik ainult sellele organismile. Valke ei saa asendada teiste toitainetega, kuna nende süntees organismis on võimalik ainult aminohapetest.

Valkude bioloogiline väärtus. Erinevates looduslikes valguallikates (taimsed ja loomsed) on rohkem kui 80 aminohapet. Toit, mida inimesed kasutavad, sisaldab ainult 20 aminohapet.

Inimesel säilib pidevalt suhteline valgubilanss ehk kui palju valku tarbitakse, nii palju tuleks toiduga varustada. Laguneva valgu kogust saab hinnata kehast eritunud lämmastiku koguse järgi, kuna see peaaegu ei sisaldu teistes toitainetes. Valgu tasakaalu organismis hinnatakse lämmastikubilansi järgi ehk organismi siseneva ja sealt eemaldatava lämmastiku koguse suhte järgi. Kui see kogus on sama, siis nimetatakse sellist olekut lämmastiku tasakaaluks ehk tasakaaluks. Seda täheldatakse tervel täiskasvanul, tavaliselt sööval inimesel. Olukorda, mille korral lämmastiku imendumine ületab selle eritumist, nimetatakse positiivseks lämmastiku tasakaaluks. See on omane nii kasvavale organismile kui ka sportlastele, kelle treeningud on suunatud skeletilihaste, nende jõuomaduste arendamisele. Mõne haiguse ja nälgimise ajal imendub lämmastikku vähem, kui seda kulutatakse. Seda seisundit nimetatakse negatiivseks lämmastiku tasakaaluks. Organismi normaalsed elutalitlused on võimalikud ainult lämmastiku tasakaalu või positiivse lämmastiku tasakaalu korral.

1.3 Lämmastiku tasakaal

Lämmastiku tasakaal on suhe sissevõetud toidus sisalduva lämmastiku koguse ja organismist väljutatava lämmastiku koguse vahel. Kui mõlemad väärtused on võrdsed, on keha lämmastiku tasakaalus. Kui kudede valgud lagunevad organismis ilma nende täieliku taastumiseta, tekib negatiivne lämmastiku tasakaal – lämmastikku väljutatakse organismist rohkem kui sisse tuleb. Negatiivset lämmastiku tasakaalu keha all täheldatakse täieliku ja osalise valgunälgimise korral, aga ka mõne haiguse korral, millega kaasneb täieliku nälgimisega täiskasvanud inimese kudede lagunemise suurenemine, päevas vabaneb keskmiselt 3,71 g lämmastikku. See vastab 23,2 g lagunevale valgule. Täiskasvanud organismi normaalne aktiivsus on võimalik ainult lämmastiku tasakaalu või positiivse lämmastikubilansi korral. Lämmastiku tasakaal tekib siis, kui kehasse siseneb 60–70 g valku, eeldusel, et on piisavalt rasvu ja süsivesikuid. See valgukogus on valgu optimaalne päevane valgukogus täiskasvanu toidus on oluliselt suurem kui valgumiinimum ning kõigub olenevalt ainevahetuse kiirusest ja tehtava töö iseloomust. Inimestel, kes ei tegele füüsilise tööga, on valgu optimum keskmiselt 109 g Füüsilise mehhaniseeritud töö puhul tuleks valgunormi tõsta keskmiselt 122 g-ni Füüsiliselt mehhaniseeritud või täielikult mehhaniseerimata isikutel valgunorm keskmiselt jääb vahemikku 140-163 g Kui inimene tegeleb spordiga, siis tema ainevahetus kiireneb ning koevalkude lagunemine ja süntees suureneb. Toiduvalguvajadus suureneb, ulatudes 150-160 g-ni, olenevalt iga sportlase maitsest ja harjumustest võib valgusisaldus toidus kõikuda, kuid mitte mingil juhul ei tohi päevane kogus jääda alla 1,5 g 1 kg kehakaalu kohta. .Mõnede autorite arvates on loomsetel valkudel eriti suur tähtsus jõu- ja kiirusharjutustega tegelejatele.

Osade sportlaste soov tarbida suures koguses valku (kuni 250 ja isegi 300 g päevas) ei ole füsioloogiliselt põhjendatud. Valgu liigtarbimisel organismi kasutatakse selle lämmastikuvabu komponente energiamaterjalina, lämmastikku sisaldavad komponendid aga muutuvad aineteks, mis pole mitte ainult ükskõiksed, vaid lausa kahjulikud elundile. Nii on näiteks aminohapetest moodustunud ammoniaak kehale mürgine aine. Suurim efekt ilmneb siis, kui valgud viiakse kehasse vahetult pärast treeningut või veelgi parem enne seda. Viimasel juhul toimub töötavate lihaste massi ja jõu suurenemine kõige tõhusamalt. (Schmidt 1983).

Lämmastiku tasakaal. Toiduga saadava või organismist väljutatava valgu kogust saab hinnata tarbitud või väljutatava lämmastiku hulga järgi. Toitainetest sisaldavad lämmastikku ainult valgud. Teadaolevalt on selle sisaldus valkudes 16%. Selle põhjal on lihtne arvutada, et 6,25 g valku (100:16) sisaldab 1 g lämmastikku. Seega, teades eritunud või tarbitud lämmastiku kogust, on lihtne arvutada vastavat valgu kogust.

Lämmastiku tasakaal viitab toiduga organismi viidava ja uriini, väljaheite ja higiga väljutatava lämmastiku hulga erinevusele. Terve täiskasvanu päeva iseloomustab lämmastiku tasakaal, mille juures lämmastiku bilanss on 0.

Valkude bioloogiline väärtus. Eristada bioloogiliselt terviklikke ja defektseid valke. Valgu väärtuse määra määrab aminohapete hulk, mis on vajalik organismi sünteesiprotsesside normaalseks kulgemiseks. Valke, mis sisaldavad teatud vahekorras kõiki selleks vajalikke aminohappeid, nimetatakse täisväärtuslikeks ja valke, millel puudub vajalik aminohapete komplekt, nimetatakse defektseteks. Viimaste hulka kuuluvad näiteks maisi ja odra valk.

Seedetraktis lagunevad valgud aminohapeteks, mis imenduvad vereringesse. Pärast maksa veresoonte läbimist viiakse aminohapped kõigisse organitesse, mille rakkudes sünteesitakse uuesti valk, mis on nende jaoks juba spetsiifiline. Valkude sünteesiks kasutatakse ka aminohappeid, peptiide ja nukleotiidpeptiide, mis tekivad rakuvalkude lagunemisel. Nukleotiidpeptiid on valgu mittetäieliku lagunemise produkt, mis koosneb peptiididest ja nukleotiidrühmast. Valkude sünteesiks kasutatakse ka aminohappeid, mis sünteesitakse organismis. Organismis saab ühte tüüpi valkude lagunemissaadustest sünteesida teist tüüpi valke.

Valgu sünteesi intensiivsus on üsna kõrge. Iga päev sünteesitakse arenevas inimkehas 100 g valke. Siiski ei kasutata selle sünteesiks kõiki valkude lagunemisel tekkivaid aminohappeid. Osa aminohapetest läbib lagunemise, mille lõpp-produktideks on NH3, CO2 ja H2O. Ammoniaagi neutraliseerimine toimub maksas ka uurea sünteesi kaudu – organismile suhteliselt kahjutu aine, mis eritub uriiniga. Mõnede aminohapete mittetäieliku lagunemise saadusi saab kehas kasutada ehitusmaterjalina teiste aminohapete sünteesiks. Keha sünteesib ja lagundab pidevalt mitte ainult lihtsaid, vaid ka keerulisi valke.

Nukleoproteiinide metabolismi lõpp-produktid on uurea, kusihape, süsihappegaas ja vesi. Valkude olulisemad lämmastiku laguproduktid, mis erituvad uriiniga ja higiga, on uurea, kusihape ja ammoniaak.

Aminohapete oksüdatsioon toimub nendest lämmastiku eemaldamise teel ammoniaagi kujul. Ammoniaak on kesknärvisüsteemile ja teistele kehakudedele väga mürgine. Ammoniaak muutub aga kahjutuks maksa- ja ajukudedes: maksas uurea, ajukoes glutamiiniks muutumise teel.

Maksaveeni veri sisaldab kolm korda vähem ammoniaaki kui portaalveen. Järelikult muudetakse maksas oluline osa ammoniaagist karbamiidiks. Maksa eemaldamine põhjustab surma ammoniaagi mürgistuse tõttu. Karbamiid seevastu on suhteliselt kahjutu toode ja eritub uriiniga.

Osa ammoniaagist muudetakse kahjutuks, muutudes glutamiinhappeks ja glutamiiniks. Tervete inimeste veres ringleb vaid väike kogus ammoniaaki.

Kui uurea süntees maksas on häiritud, suureneb ammoniaagi, aminohapete ja polüpeptiidide kontsentratsioon veres, mis põhjustab kesknärvisüsteemi ergutamist, krampide ilmnemist, segadust ja isegi koomat ja surma. (Schmidt R. 1983)

Jaotis 2. Valkude metabolism keha erinevates tingimustes

2 .üks. Valkude metabolism lihaste aktiivsuse ajal

Valgud on rakkude ja kudede peamised ehitusplokid. Noorsportlase, kelle keha kasvab ja moodustub, toitumises peaks valgusisaldusega toidu kogus olema piisav – rohkem kui 3 g päevas iga kehakaalu kilogrammi kohta. Vanusega see väärtus väheneb: seega piisab 15-17-aastaselt 2,5 g-st ja alates 18-aastasest - 2,0 g või vähem 1 kg kehakaalu kohta. Valguallikaks on liha, kala, munad, juustud, piim, herned, oad, oad, tatar ja muud teraviljad. (Smirnov V.M. 2002)

Valgud annavad ebaolulise panuse lihaste aktiivsuse energiasse, kuna annavad vaid 10-15% kogu keha energiatarbimisest. Sellegipoolest on neil oluline roll skeletilihaste ja südame kontraktiilse funktsiooni tagamisel, pikaajalise kehalise aktiivsusega kohanemise kujundamisel, lihaste teatud kompositsioonilise koostise loomisel.

Füüsiline aktiivsus põhjustab muutusi kudedes, eriti skeletilihastes ja maksas toimuvates valkude sünteesi- ja lagunemisprotsessides, nende liikumatuse aste sõltub kehalise aktiivsuse intensiivsusest ja kestusest, aga ka keha vormist. Interstitsiaalsete valkude ainevahetuse muutused määratakse tavaliselt üksikute asendamatute aminohapete kontsentratsiooniga veres, mis organismis ei sünteesita ja tekivad koevalkude lagunemisel. Kontraktiilsete valkude aktiini ja müosiini lagunemise spetsiifilise indikaatorina kasutatakse 3-metüülhistidiini.

Ühekordne füüsiline aktiivsus põhjustab valkude sünteesi pärssimist ja nende katabolismi suurenemist. Näiteks tund aega jooksulindil joostes vähenes valkude sünteesi kiirus maksas 20% ja äärmusliku töö korral 65%. Seda mustrit täheldatakse ka skeletilihastes.

Füüsilise koormuse mõjul suureneb lihasvalkude (peamiselt struktuursete) lagunemine, kuigi teatud tüüpi koormused suurendavad kontraktiilsete valkude lagunemist.

Süstemaatilise füüsilise pingutuse korral aktiveerub lihastes ja teistes kudedes adaptiivne valgusüntees, suureneb struktuursete ja kontraktiilsete valkude, aga ka müoglobiini ja paljude ensüümide sisaldus. See toob kaasa lihasmassi, lihaskiudude ristlõike suurenemise, mida peetakse lihaste hüpertroofiaks. Ensüümide hulga suurenemine loob soodsad tingimused töötavate lihaste energiapotentsiaali avardumiseks, mis omakorda tõhustab lihasvalkude biosünteesi pärast füüsilist pingutust ja parandab inimese motoorseid võimeid.

Kiired ja tugevad koormused suurendavad suuremal määral müofibrillaarsete valkude sünteesi lihastes ja koormused vastupidavusele - mitokondriaalsed ensüümid, mis tagavad ATP aeroobse sünteesi protsessid. Füüsilise tegevuse liik (ujumine, jooksmine) määrab suuresti ka valgusünteesi muutuste ulatuse.

Skeletilihaste treenimise mõjul toimub kõigi valgusünteesi peamiste lülide adaptiivne aktiveerimine, mis viib raku valkude sünteesipotentsiaali üldise suurenemiseni. Treeningu ajal adaptiivse valgusünteesi esilekutsumisel on oluline roll hormoonidel: glükokortikoididel, adrenaliinil, kasvuhormoonil, türoksiinil ja insuliinil. Nad on kaasatud kiireloomuliste kohanemisreaktsioonide ülemineku tagamisse pikaajalisele kohanemisele.

Biokeemilise kohanemise algust seostatakse mitmete ensüümide suurenenud aktiivsusega ja energiasubstraatide hulga suurenemisega. Energia metabolismi tugevdamine viib metaboliitide moodustumiseni - geneetilisel tasemel valgusünteesi indutseerijad. Induktoriteks võivad olla ADP, AMP, kreatiin, mõned aminohapped, tsükliline AMP jne. Genoomi aktiivsuse suurenemine põhjustab translatsiooniprotsesside või struktuursete kontraktiilsete või ensümaatiliste valkude sünteesi tõusu, mis omakorda tagab lihaste kõrge funktsionaalse aktiivsuse treenitud kehast lihastöö tegemisel.

Aminohapped, endogeensete valkude lagunemissaadused, annavad olulise panuse lihastegevuse, eriti pikaajalise tegevuse energeetikasse. Nende arv kudedes võib pikaajalisel füüsilisel tööl tõusta 20-25 korda. Need aminohapped oksüdeeritakse ja täiendavad ATP-d või osalevad glükoosi neoplasmi protsessis ja aitavad säilitada selle taset veres, samuti glükogeeni taset maksas ja skeletilihastes.

Valkude lagunemise ja aminohapete oksüdatsiooni protsessidega kaasneb lihaste aktiivsuse käigus suurenenud ammoniaagi (NH3) moodustumine, mis seondub maksas uurea sünteesitsüklis ja eritub organismist. Seetõttu põhjustab füüsiline aktiivsus veres karbamiidi sisalduse suurenemist ja selle taseme normaliseerumine puhkeperioodil näitab lagunemis- ja valkude sünteesiprotsesside taastumist kudedes.

Süstemaatilisel füüsilisel treeningul on selgelt väljendunud spetsiifiline mõju valkude ainevahetusele organismis. Jõu arendamisele suunatud kehaline treening suurendab lihasmassi ning suurendab aktiini ja müosiini sisaldust lihastes. Samas mõjutavad vastupidavuse arendamisele suunatud treeningud lihasmassi vähe, kuid suurendavad lihaskoes mitokondriaalsete valkude sisaldust, eriti oksüdatiivse ainevahetusega seotud valkude sisaldust. Need muutused on selektiivsed ja sõltuvad treeningumõjude suunast.

Treeningul võivad olla ka ägedad mõjud: lihasmassi suurenemine ning aktiini ja müosiini sisalduse suurenemine lihastes. Samas mõjutavad vastupidavuse arendamisele suunatud treeningud lihasmassi vähe, kuid suurendavad lihaskoes mitokondriaalsete valkude sisaldust, eriti oksüdatiivse ainevahetusega seotud valkude sisaldust. Need muutused on selektiivsed ja sõltuvad treeningumõjude suunast.

Treeningul võib olla terav mõju ka valkude ainevahetusele. Pingelisele lihasaktiivsusele avalduvad reaktsioonid võivad olla paljudes aspektides sarnased ägedale faasile iseloomulike reaktsioonidega infektsiooni või vigastuse ajal.

Lihastel on piiratud võime aminohappeid oksüdeerida. Niisiis suudavad imetajate skeletilihased neist oksüdeerida ainult kuus - alaniin, aspartaat, glutamaat, leutsiin, isoleutsiin ja valiin (kolm viimast on hargnenud ahelaga aminohapped) ning nende oksüdeerimine lihaste poolt põhjustab aminorühmade elimineerimise probleemi. , millest osa on reaktsioonis, kandub transamiinimine üle püruvaadiks, moodustades alaniini. Viimane siseneb maksa ja lülitatakse seejärel uurea tsüklisse (joonis 1).

Mitteaktiivsetes lihastes ei moodusta aminohapete oksüdatsiooni panus ATP taassünteesi rohkem kui 10% kasutatud energiaallikate koguhulgast, kuid füüsilise pingutuse korral selle panuse väärtus väheneb. Muude "kütuse" tüüpide tarnimise piiramise kontekstis omandab energiavarustuseks vajalike aminohapete oksüdeerimine taas suurema tähtsuse. Sel juhul suureneb üksikute aminohapete oksüdatsioonikiirus ebaühtlaselt (näiteks leutsiini oksüdatsioonikiirus võib suureneda viis korda). Sellegipoolest vajab leutsiini oksüdatsiooni kiiruse suurenemise aste selgitamist, kuna isotoopmeetodite kasutamine ei võimalda sel juhul saada piisavalt usaldusväärseid andmeid.

Joonis 1. BCAA oksüdatsioon kui oluline energiaallikas lihaste kokkutõmbumisel (nende aminohapete aminorühmad transporditakse maksa, et kaasata uurea tsüklisse)

struktuur funktsioon väärtus valk

Mõõduka intensiivsusega pikaajalise füüsilise aktiivsuse korral ei moodusta valkude ainevahetuse panus energiatootmisse ilmselt rohkem kui 6% kogu energiavajadusest. Planeedi läänepoolsete piirkondade elanike toidus langeb aga keskmiselt umbes 12-15% tarbitavast energiast valkude osakaalule. See fakt võimaldab eeldada, et süstemaatiline lihaste aktiivsus väiksema kuluga suurendab valgu tarbimise vajadust võrreldes süsivesikute ja rasvade vajadusega. Väga raskete füüsiliste tegevuste puhul, kui kulturismisportlased kasutavad lihasmassi kasvatamiseks suures koguses valgulisandeid, pole siiani tõendeid selle kohta, et selline dieet võib stimuleerida liigselt tarbitud valgu imendumist keha kudedesse. Seda tüüpi toidulisandid on aga endiselt populaarsed ja neid kasutatakse teiste ainete (sh insuliini ja selliste L-agonistide nagu vahtrabuterool) suurenenud tarbimise taustal, mis soodustavad aminohapete sisenemist lihastesse ja valkude moodustumist lihastes. neid.

2.2 Aminohapete ainevahetuse häire

Kõige levinumad aminohapete metabolismi rikkumisega seotud haigused on fenüülketonuuria ja albinism.

Tavaliselt muundatakse aminohape fenüülalaniin (FA) ensüümi fenüülalaniini hüdroksülaasi toimel aminohappeks türosiiniks, mis omakorda saab ensüümi türosinaasi toimel muutuda pigmendiks melaniiniks. Kui nende ensüümide aktiivsus on häiritud, tekivad inimesel pärilikud haigused fenüülketonuuria ja albinism.

Fenüülketonuuria (PKU) esineb erinevates inimeste populatsioonides sagedusega 1: 6000-1: 10 000. See on päritud autosoom-retsessiivsel viisil; patsiendid - retsessiivsed homosügootid (aa). Ensüümi fenüülalaniini hüdroksülaasi sünteesi eest vastutav mutantgeen on kaardistatud (12q22-q24), identifitseeritud ja sekveneeritud (määratud nukleotiidjärjestus).

Fenüülalaniin on üks asendamatutest aminohapetest. Valkude sünteesiks kasutatakse ainult osa FA-st; suurem osa sellest aminohappest oksüdeeritakse türosiiniks. Kui ensüüm fenüülalaniini hüdroksülaas ei ole aktiivne, siis FA ei muutu türosiiniks, vaid koguneb suurtes kogustes vereseerumis fenüülpüroviinamarihappe (FPVA) kujul, mis eritub uriini ja higiga, mille tulemusena tekib “ hiire” lõhn tuleb patsientidest. FPVK kõrge kontsentratsioon põhjustab kesknärvisüsteemi aksonite ümber müeliini ümbrise moodustumise katkemist.

Fenüülketonuuriaga lapsed sünnivad tervena, kuid esimestel elunädalatel tekivad neil haiguse kliinilised ilmingud. FPVK on neurotroopne mürk, mille tagajärjel tekivad erutuvus, lihastoonuse tõus, hüperrefleksia, treemor, konvulsiivsed epileptiformsed krambid. Hiljem liituvad kõrgema närvitegevuse häired, vaimne alaareng, mikrotsefaalia. Patsientidel on melaniini sünteesi rikkumise tõttu nõrk pigmentatsioon.

Albinism esineb erinevates populatsioonides erineva sagedusega – 1:5000 kuni 1:25 000. Selle kõige levinum vorm – okulokutaanne türosinaasnegatiivne albinism – pärineb autosoomselt retsessiivselt. Albinismi peamised kliinilised ilmingud igas vanuses on melaniini puudumine naharakkudes (selle piimvalge värvus), väga heledad juuksed, helehall või helesinine silmaiiris, punetav pupill, ülitundlikkus UV-kiirguse suhtes (põhjustab põletikulisi nahahaigusi). ). Patsientidel puuduvad nahal pigmendilaigud, nägemisteravus väheneb. Haiguse diagnoosimine pole keeruline.

Aminohapete ainevahetuse haigused

Suurim pärilike ainevahetushaiguste rühm. Peaaegu kõik need on päritud autosoomselt retsessiivselt. Haiguse põhjuseks on ühe või teise aminohapete sünteesi eest vastutava ensüümi puudumine. Need sisaldavad:

· Fenüülketonuuria - fenüülalaniini türosiiniks muutumise rikkumine fenüülalaniini hüdroksülaasi aktiivsuse järsu vähenemise tõttu;

Fenüülketonurimia (fenüülpüruviiniline oligofreenia) on fermentopaatiate rühma pärilik haigus, mis on seotud aminohapete, peamiselt fenüülalaniini metabolismi rikkumisega; millega kaasneb fenüülalaniini ja selle toksiliste saaduste kuhjumine, mis põhjustab kesknärvisüsteemi tõsiseid kahjustusi, mis väljenduvad vaimse arengu häiretena. Enamikul juhtudel (klassikaline vorm) on haigus seotud maksaensüümi fenüülalaniin-4-hüdroksülaasi aktiivsuse järsu vähenemise või täieliku puudumisega, mis tavaliselt katalüüsib fenüülalaniini muundumist türosiiniks.

Metaboolse blokaadi tulemusena aktiveeruvad fenüülalaniini metabolismi kõrvalteed ja kehas akumuleeruvad selle toksilised derivaadid - fenüülpüroviinamari- ja fenüülpiimhapped, mis praktiliselt ei moodustu normaalselt. Lisaks moodustuvad ka fenüületüülamiin ja ortofenüülatsetaat, mis normis peaaegu täielikult puuduvad, mille liig põhjustab ajus lipiidide metabolismi häireid. See viib selliste patsientide intelligentsuse järkjärgulise languseni kuni idiootsuseni.

· Alkaptonuuria - türosiini metabolismi rikkumine ensüümi homogentisinaasi aktiivsuse vähenemise ja homotentsiinhappe akumuleerumise tõttu keha kudedes;

Okulokutaanne albinism - ensüümi türosinaasi sünteesi puudumise tõttu.

Alkaptomurimia on retsessiivselt pärilik haigus, mis on põhjustatud homogenteeshappe oksüdaasi funktsioonide kadumisest.

Alkaptonuuriaga täheldatakse okronoosi - kõhre kudede tumenemist ja uriini kiiret tumenemist, kui see leelistatakse homogenteeshappe oksüdeerumise tõttu tumedate pigmentide moodustumisega.

Normaalsetes tingimustes muundatakse türosiini ja fenüülalaniini lagunemise vaheprodukt homogenteeshape maleüülatsetoäädikhappeks, millest lõpuks moodustuvad fumaar- ja atsetoksühapped, mis sisenevad teistesse biokeemilistesse tsüklitesse. Ensüümi defekti tõttu on see protsess inhibeeritud ja üleliigne homogenteeshape muudetakse polüfenooloksüdaasi toimel kinoonpolüfenoolideks (alkapooniks), mis erituvad neerude kaudu. Alcapton, mis uriiniga täielikult ei eritu, ladestub kõhre ja muusse sidekoesse, põhjustades nende tumenemist ja hapruse suurenemist. Kõige sagedamini ilmub ees kõvakesta ja kõrvakõhre pigmentatsioon.

Radikaalne ravi puudub, kasutatakse sümptomaatilist ravi ja suuri askorbiinhappe annuseid.

Homotsüstinuuria. Etioloogia ja patogenees. Pärilik ensümopaatia.

Haiguse keskmes on ensüümi tsüstationiini süntetaasi defitsiit, mille tagajärjel kogunevad verre metioniin ja homotsüstiin, millel on toksiline toime lapse organismile. Homotsüstinuuriat on kaks vormi: püridoksiinisõltuv ja püridoksiinresistentne. 2. eluaastal võivad haiguse sümptomid puududa. Siis on füüsilises ja vaimses arengus teatav mahajäämus. Täheldatakse luude deformatsioone, läätse subluksatsiooni, neuroloogilisi sümptomeid ja kehakaalu puudujääki. Homotsüstiini sisaldus uriinis suureneb. Veres on kõrge homotsüstiini ja metioniini sisaldus.

Postitatud saidile Allbest.ru

Sarnased dokumendid

    Valkude, rasvade ja süsivesikute lagunemise ja talitluse tulemus. Valkude koostis ja nende sisaldus toidus. Valkude ja rasvade ainevahetuse reguleerimise mehhanismid. Süsivesikute roll organismis. Valkude, rasvade ja süsivesikute suhe täisväärtuslikus toidus.

    esitlus lisatud 28.11.2013

    Valkude, lipiidide ja süsivesikute metabolism. Inimese toitumise liigid: kõigesööja, eraldiseisev ja madala süsivesikusisaldusega toit, taimetoitlus, toortoidu dieet. Valkude roll ainevahetuses. Rasva puudumine kehas. Muutused kehas toitumisviisi muutumise tagajärjel.

    Kursitöö lisatud 02.02.2014

    Valgud kui igas elusorganismis esinevate bioloogiliste polümeeride klass, hinnang nende rollile ja tähtsusele eluprotsessis. Valkude struktuur ja põhielemendid, nende sordid ja funktsionaalsed omadused. Valkude metabolismi rikkumine.

    esitlus lisatud 11.03.2013

    Lipiidide ainevahetus organismis, selle mustrid ja omadused. Vaheühendite ühisosa. Süsivesikute, lipiidide ja valkude ainevahetuse seos. Atsetüül-CoA keskne roll metaboolsete protsesside vastastikuses seoses. Süsivesikute lagunemine, selle etapid.

    test, lisatud 10.06.2015

    Ainevahetus- ja ainevahetusprotsesside klassifikatsioon. Organismide tüübid ainevahetusprotsesside erinevuste järgi, nende uurimismeetodid. Kehast vastuvõetud ja sealt vabanevate ainete arvestusmeetod lämmastiku metabolismi näitel. Organismi peamised funktsioonid ja valkude allikad.

    esitlus lisatud 12.01.2014

    Valkude mõiste kui suure molekulmassiga looduslikud ühendid (biopolümeerid), mis koosnevad aminohappejääkidest, mis on omavahel seotud peptiidsidemega. Valkude funktsioonid ja tähtsus inimorganismis, nende muundumine ja struktuur: esmane, sekundaarne, tertsiaarne.

    esitlus lisatud 04.07.2014

    Valgud (valgud) on kõrgmolekulaarsed, lämmastikku sisaldavad looduslikud orgaanilised ained, mille molekulid on üles ehitatud aminohapetest. Valgu struktuur. Valkude klassifikatsioon. Valkude füüsikalis-keemilised omadused. Valkude bioloogilised funktsioonid. Ensüüm.

    kokkuvõte lisatud 15.05.2007

    Valkude aminohappeline koostis organismides, geneetilise koodi roll. 20 standardse aminohappe kombinatsioonid. Valkude eraldamine eraldi bioloogiliste molekulide klassi. Hüdrofiilsed ja hüdrofoobsed valgud. Valkude ehitamise põhimõte, nende organiseerituse tase.

    loovtöö, lisatud 08.11.2009

    Spetsiifilised omadused, struktuur ja põhifunktsioonid, rasvade, valkude ja süsivesikute lagunemissaadused. Rasvade seedimine ja imendumine organismis. Toidu komplekssete süsivesikute lagunemine. Süsivesikute ainevahetuse reguleerimise parameetrid. Maksa roll ainevahetuses.

    kursusetöö, lisatud 12.11.2014

    Lihaskoe põhielemendid ja keemiline koostis. Sarkoplasma ja müofibrillide valkude tüübid, nende sisaldus valkude üldkoguses, molekulmass, jaotus lihase struktuurielementides. Nende funktsioonid ja keha roll. Müosiini molekuli struktuur.

Laadimine ...Laadimine ...