Zsírok
Mókusok
A táplálékkal együtt elfogyasztott fehérjék élettani szerepe, hogy a szervezet képlékeny anyagcseréjének fő elemei, „építőanyag” forrásai. A táplálékból kapott fehérjék szerkezeti elemeikre - aminosavakra - bomlanak le. A fehérjét tartalmazó élelmiszerek nem helyettesíthetők zsírokat és szénhidrátokat tartalmazó élelmiszerekkel A fehérjemolekulákat alkotó aminosavak egy része szintetizálódhat a szervezetben. Ezek az ún nem esszenciális aminosavak... A másik rész ( esszenciális aminosavak) nem szintetizálható, ezért étkezés közben kell bevenni. Az ember fő fehérjeforrásai: hús, tojás, hal, bab, borsó, bab.
A szénhidrátokkal és zsírokkal ellentétben a szervezet nem halmoz fel és nem raktároz fehérjéket. Ha belőlük többet szállítanak táplálékkal, mint amennyi az aktuális szükségletek kielégítéséhez szükséges, a hidrolízis termékei (aminosavak) biokémiai változásokon mennek keresztül, és bekerülnek a metabolikus reakciókba. A szerkezeti elemként és energetikai anyagként nem használt aminosavak egy része dezaminálódik, a fennmaradó szénszekvenciák átalakulnak és beépülnek a szénhidrát-anyagcsere reakcióiba. A leválasztott nitrogén a vizelettel ürül ki a szervezetből karbamid formájában.
A zsírok az étrend fontos részét képezik. Számos élelmiszertermék részét képezik: hús, hal, tej. És az olyan termékek, mint a disznózsír, a vaj, szinte teljes egészében zsírokból állnak. A növényi zsírok jellemzően abban különböznek az állati zsíroktól, hogy több telítetlen zsírsavat tartalmaznak.
A szervezetben végbemenő hidrolízis során a zsírok (gliceridek) glicerinre és zsírsavakra bomlanak, amelyek egy része pótolhatatlan, mivel az emberi szervezetben nem tud szintetizálni (például néhány telítetlen sav - linolsav, linolén).
Más tápanyagokhoz hasonlóan a zsírok is részt vesznek műanyagés energia csere. Oxidációjuk sokkal több energia felszabadulásához vezet, mint a fehérjék és szénhidrátok oxidációja. Ezenkívül a zsírok is felhalmozódnak a testben, energetikailag értékes anyagok univerzális raktárát alkotva. A szervezetbe kerülő szénhidrátok és a fehérjék egy része zsírrá alakulhat, ami annak lerakódásainak növekedéséhez vezet. Szükség esetén az így elraktározott zsírt glikogénné lehet alakítani és szénhidrát anyagcsere reakciókban hasznosítani.
A növényi élelmiszerek - gyümölcsök, zöldségek, gabonafélék - a fő szénhidrátforrás az ember számára, amelyek közül a fő a poliszacharid keményítő.
szénhidrátok - fő energiaforrás a szervezetben, mivel ezek lebontása könnyebben hozzáférhető, mint a lipidek lebontása, bár a szénhidrátok lebontása kevesebb kalória felszabadulásához vezet, mint az azonos mennyiségű zsír lebontása. A szénhidrátok kis mennyiségben tárolhatók májés izmok mint glikogén. A fehérjék és zsírok lebontásának termékei (aminosavak és zsírsavak) átalakulva képesek beépülni a szénhidrát-anyagcserébe.
Nem találta meg, amit keresett? Használd a keresőt:
A legjobb mondások: Ha elragad egy lány, farok nő, ha tanul, szarv nő 9502 - | 7518 - vagy olvassa el az összeset...
Olvassa el még:
- B) Örökletes. A fenilalanin anyagcserezavarai a leggyakoribbak. Általában a FEN TIR-vé alakul át
- Augusztus. Éjjel a földbe temették magukat, nem messze a németektől. Ülünk a gödrökben. Nem tudsz kiszállni és felkelni – meg fog ölni. Úgy tűnik, a szél törmelékből áll. Hogy elfoglalja magát
- Adminisztratív felelősség. A közigazgatási szabálysértésekről szóló jogszabályok feladatai az egyén védelme, az emberi és állampolgári jogok és szabadságok védelme, az állampolgárok egészségének védelme,
3. számú előadás
Téma: A fehérjék és aminosavak élettani jelentősége az emberi táplálkozásban.
1 A peptidek legfontosabb csoportjai és élettani szerepük.
2 Élelmiszer-alapanyagok fehérjéinek jellemzői.
3 A fehérjetartalmú élelmiszerek új formái.
4 A fehérjék funkcionális tulajdonságai.
1 A peptidek legfontosabb csoportjai és élettani szerepük.
A peptidek aminosav-maradékokból álló oligomerek. Alacsony molekulatömegűek (aminosav-maradékok tartalma több darabtól több százig terjed).
A szervezetben a peptidek vagy az aminosavakból történő szintézis során, vagy a fehérjemolekulák hidrolízise (hasítása) során keletkeznek.
Napjainkra a legelterjedtebb peptidcsoportok élettani jelentősége és funkcionális szerepe kialakult, amelytől függ az élelmiszerek emberi egészségi, érzékszervi és higiéniai tulajdonságai.
Puffer peptidek. Az állatok és az emberek izomzatában olyan dipeptideket találtak, amelyek pufferfunkciókat látnak el, azaz állandó pH-szintet tartanak fenn.
Hormon peptidek... Hormonok - a mirigyek sejtjei által termelt szerves természetű anyagok, szabályozzák az egyes szervek, mirigyek és a test egészének működését: csökkentik a test simaizomzatát és az emlőmirigyek tejelválasztását, szabályozzák az emlőmirigyek aktivitását. a pajzsmirigy, a test növekedési aktivitása, a szem, a bőr, a haj színét meghatározó pigmentek képződése...
Neuropeptidek. Ez a peptidek két csoportja ( endorfinok és enkefalinok ) az emberek és állatok agyában található. Meghatározzák a viselkedés reakcióit (félelem, félelem), befolyásolják a memorizálás, tanulás folyamatait, szabályozzák az alvást, enyhítik a fájdalmat.
Vasoaktív peptidek ennek eredményeként élelmiszerfehérjékből szintetizálódnak, hatással vannak az érrendszeri tónusra.
Peptid toxinok A világ élőlényei, mérgező gombák, méhek, kígyók, tengeri puhatestűek és skorpiók által termelt toxinok csoportja. Nemkívánatosak az élelmiszeripar számára. A legnagyobb veszélyt a mikroorganizmusok (Staphylococcus aureus, botulizmusbaktériumok, szalmonella) mérgei, köztük a nyersanyagokban, félkész termékekben és kész élelmiszerekben fejlődő gombák jelentik.
Antibiotikus peptidek... A bakteriális vagy gombás eredetű peptidek e csoportjának képviselőit a streptococcusok, pneumococcusok, staphylococcusok és más mikroorganizmusok által okozott fertőző betegségek elleni küzdelemben használják.
Ízesítő peptidek- először is ezek édes vagy keserű ízű vegyületek. A keserű peptidek fiatal, éretlen, enzimes sajtokban képződnek. Édes peptidek ( aszpartám ) cukorhelyettesítőként használják.
Védő peptidek védő funkciókat lát el, elsősorban antioxidáns.
2 Élelmiszer-alapanyagok fehérjéinek jellemzői.
Az 5000 Da-nál nagyobb molekulatömegű peptideket, amelyek meghatározott biológiai funkciót látnak el, fehérjéknek nevezzük.
A fehérjék funkcionális tulajdonságai a polipeptidláncban található aminosav-szekvenciától (ún. primer szerkezet), valamint a polipeptidlánc térbeli szerkezetétől (a másodlagos, harmadlagos és kvaterner struktúráktól függően) függnek.
A különböző élelmiszereket minőségi és mennyiségi fehérjetartalmuk különbözteti meg.
A gabonafélékben az összes fehérjetartalom 10-20%. A különféle gabonafélék összes fehérjéjének aminosav-összetételét elemezve meg kell jegyezni, hogy a zab kivételével mindegyik lizinszegény (2,2 ÷ 3,8%). A búza-, cirok-, árpa- és rozsfehérjéket viszonylag kis mennyiségű metionin és cisztein jellemzi (1,6–1,7 mg / 100 g fehérje). Aminosav-összetételét tekintve a legkiegyensúlyozottabb a zab, a rozs és a rizs.
Hüvelyesekben (szójabab, borsó, bab, bükköny) a teljes fehérjetartalom magas, 20 ÷ 40%-ot tesz ki. A szójababot használják legszélesebb körben. Aránya megközelíti az ötből egy aminosavat, de a szója nem tartalmaz elegendő triptofánt, fenilalanint és tirozint, és nagyon alacsony a metionin tartalma.
Az olajos magvakban(napraforgó, gyapot, repce, len, ricinusolaj, kariander) az összes fehérjetartalom 14 ÷ 37%. Ugyanakkor az összes olajos mag (kisebb mértékben a gyapot) fehérjéinek aminosav-aránya elég magas a savak korlátozásához is. Ez a tény meghatározza az olajos magvakból koncentrált fehérjeformák kinyerésének és ezek alapján új fehérjetáplálék-formák létrehozásának megvalósíthatóságát.
Viszonylag alacsony nitrogéntartalmú anyagok burgonyában(kb. 2%), zöldségek(1 ÷ 2%) és gyümölcsök(0,4 ÷ 1,0%) azt jelzi, hogy az ilyen típusú ehető növényi anyagok jelentéktelen szerepet töltenek be az élelmiszerek fehérjével való ellátásában.
Hús, tej a belőlük nyert termékek pedig a szervezet számára szükséges fehérjéket tartalmazzák, amelyek kedvezően kiegyensúlyozottak és jól felszívódnak (miközben a tej egyensúlya és felszívódása magasabb, mint a húsé). A húskészítmények fehérjetartalma 11 és 22% között mozog. A tej fehérjetartalma 2,9 és 3,5% között mozog.
3 A fehérjetartalmú élelmiszerek új formái.
Napjainkban egy folyamatosan növekvő társadalomban és korlátozott erőforrásokban az ember szembesül azzal az igénysel, hogy olyan modern élelmiszereket hozzon létre, amelyek funkcionális tulajdonságokkal rendelkeznek és megfelelnek az egészséges táplálkozás tudományának követelményeinek.
A fehérje élelmiszerek új formái az élelmiszer-alapanyagok különböző fehérjefrakcióiból tudományosan bizonyított feldolgozási módszerekkel előállított, meghatározott kémiai összetétellel, szerkezettel és tulajdonságokkal rendelkező élelmiszerek.
A különféle növényi fehérjeforrások széles körben ismertek: hüvelyesek, gabona- és gabonafélék, valamint feldolgozásuk melléktermékei, olajos magvak; zöldségek és dinnye, növények vegetatív tömege.
Ugyanakkor a szóját és a búzát elsősorban fehérjetermékek előállítására használják fel.
A szójafehérjék feldolgozási termékeit három csoportra osztják, amelyek fehérjetartalomban különböznek egymástól: a lisztet és a gabonaféléket őrléssel állítják elő, ezek a termék össztömegének 40 ÷ 45% fehérjét tartalmaznak; a szójakoncentrátumokat a vízben oldódó komponensek eltávolításával állítják elő, 65 ÷ 70% fehérjét tartalmaznak; a szója izolátumokat fehérje extrakcióval nyerik, és legalább 90% fehérjét tartalmaznak.
Szója alapú get texturált fehérjetartalmú élelmiszerek, amelyben például szójafehérjéket használnak a húsfehérjék helyett. A hidrolizált szójafehérjéket ún módosított... Funkcionális és ízesítő élelmiszer-adalékanyagként használják őket.
Manapság a szójatejből szójatej, szójaszósz, tofu (babtúró) és egyéb élelmiszeripari termékek is készülnek.
A 75 ÷ 80% fehérjetartalmú száraz búzaglutént búzából vagy búzalisztből nyerik vízkivonásos módszerrel.
Ugyanakkor a limitáló aminosavak jelenléte a növényi fehérjékben meghatározza azok alsóbbrendűségét. A kiút itt a különböző fehérjék együttes felhasználása, amely kölcsönösen gazdagító hatást biztosít. Ha ugyanakkor minden esszenciális limitáló aminosav aminosav arányának növekedését érjük el az eredeti fehérjék egyéni felhasználásához képest, akkor arról beszélünk, hogy egyszerű dúsító hatás, ha keverés után az egyes aminosavak aminosavaránya meghaladja az 1,0-t, akkor az valódi dúsító hatás... Az ilyen kiegyensúlyozott fehérjekomplexek használata a növényi fehérjék emészthetőségének 80 ÷ 100%-os növekedését biztosítja.
4 A fehérjék funkcionális tulajdonságai.
A fehérjéket és a fehérjekoncentrátumokat széles körben alkalmazzák az élelmiszergyártásban a benne rejlő egyedi funkcionális tulajdonságaik miatt, amelyek olyan fizikai-kémiai jellemzők alatt állnak, amelyek meghatározzák a fehérjék viselkedését az élelmiszeripari termékekké történő feldolgozás során, és biztosítják a késztermék bizonyos szerkezetét, technológiai és fogyasztói tulajdonságait.
A fehérjék legfontosabb funkcionális tulajdonságai közé tartozik az oldhatóság, a víz- és zsírmegkötő képesség, a diszpergált rendszerek (emulziók, habok, szuszpenziók) stabilizálása és gélképző képessége.
Oldhatóság- ez az elsődleges mutató a fehérjék funkcionális tulajdonságainak értékeléséhez, amelyet az oldatba kerülő fehérje mennyiségével jellemez. Az oldhatóság leginkább a nem kovalens kölcsönhatások jelenlététől függ: hidrofób, elektrosztatikus és hidrogénkötések. A nagy hidrofób tulajdonságú fehérjék jól kölcsönhatásba lépnek a lipidekkel, nagy hidrofilitásuk esetén jól kölcsönhatásba lépnek a vízzel. Mivel az azonos típusú fehérjék azonos töltésűek, taszítják, ami hozzájárul az oldhatóságukhoz. Ennek megfelelően izoelektromos állapotban, amikor a fehérjemolekula össztöltése nulla, és a disszociáció mértéke minimális, a fehérje kevéssé oldódik, sőt koagulálhat is.
Vízkötés a képességet a víz adszorpciója jellemzi hidrofil aminosavak részvételével, zsírmegkötő- zsír adszorpciója a hidrofób maradékok miatt. 1 g fehérje átlagosan 2-4 g vizet vagy zsírt képes megkötni és megtartani a felületén.
Zsír emulgeáló hatásúés habzó a fehérjék képességét széles körben alkalmazzák zsíremulziók és habok, azaz heterogén rendszerek víz-olaj, víz-gáz előállításánál. A fehérjemolekulák hidrofil és hidrofób zónáinak köszönhetően nemcsak vízzel, hanem olajjal és levegővel is kölcsönhatásba lépnek, és két közeg határfelületén héjként működve hozzájárulnak egymásban való eloszlásához, azaz stabil rendszerek létrehozása.
Gelling a fehérjék tulajdonságait az jellemzi, hogy kolloid oldatuk szabadon diszpergált állapotból szilárd anyag tulajdonságaival rendelkező rendszerek kialakításával kötött-diszperz állapotba kerül.
Visko-elasztikus-elasztikus a fehérjék tulajdonságai természetüktől (globuláris vagy fibrilláris), valamint a fehérjemolekulákat egymáshoz vagy oldószerhez kötődő funkcionális csoportok jelenlététől függenek.
A fehérjék, zsírok, szénhidrátok, vitaminok a fő tápanyagok az emberi táplálkozásban. A tápanyagok olyan kémiai vegyületek vagy egyedi elemek, amelyekre a szervezetnek szüksége van biológiai fejlődéséhez, minden létfontosságú folyamat normál lefolyásához.
A fehérjék nagy molekulatömegű nitrogéntartalmú vegyületek, minden élőlény fő és nélkülözhetetlen része. A fehérjeanyagok minden létfontosságú folyamatban részt vesznek. Például az anyagcserét olyan enzimek biztosítják, amelyek fehérjékkel kapcsolatosak. A fehérjék szintén összehúzódó struktúrák, amelyek az izmok összehúzódási funkciójának teljesítéséhez szükségesek - aktomiozin; a test támasztó szövetei - csontok, porcok, inak kollagénje; a test belső szövetei - bőr, köröm, haj.
Összetételük szerint a fehérjék a következőkre oszthatók: egyszerű - fehérjék (a hidrolízis során csak aminosavak és ammónia képződnek) és komplex - fehérjék (a hidrolízis során nem fehérje anyagok is képződnek - glükóz, lipoidok, színezékek stb.).
A sok tápanyag közül a fehérjék játsszák a legfontosabb szerepet. Esszenciális aminosavak és a fehérjeszintézishez szükséges, úgynevezett nem specifikus nitrogén forrásaként szolgálnak.
A fehérjeellátottság mértéke nagymértékben meghatározza az egészségi állapotot, a testi fejlettséget, a fizikai teljesítőképességet, kisgyermekeknél pedig - a szellemi fejlődést. Az étrendben lévő fehérje elegendő mennyisége és magas minősége lehetővé teszi a szervezet belső környezetének optimális feltételeinek megteremtését, amelyek szükségesek a növekedéshez, fejlődéshez, a normál emberi tevékenységhez és teljesítményhez. A fehérjehiány hatására kóros állapotok alakulhatnak ki, például ödéma és elhízás a májban; a belső szekréció szervei, különösen az ivarmirigyek, a mellékvesék és az agyalapi mirigy funkcionális állapotának megsértése; a kondicionált reflexaktivitás és a belső gátlási folyamatok megsértése; csökkent immunitás; emésztőrendszeri disztrófia. A fehérjék szénből, oxigénből, hidrogénből, foszforból, kénből és nitrogénből állnak, amelyek az aminosavak - a fehérje fő szerkezeti összetevői - részét képezik. A fehérjék az aminosavak szintjében és kapcsolódásuk sorrendjében különböznek egymástól. Tegyen különbséget az állati és növényi fehérjék között.
A zsíroktól és szénhidrátoktól eltérően a fehérjék a szén, a hidrogén és az oxigén mellett nitrogént is tartalmaznak - 16%. Ezért nitrogéntartalmú élelmiszer-anyagoknak nevezik őket. Az állati szervezetnek kész formában van szüksége a fehérjékre, mivel azokat a talaj és a levegő szervetlen anyagaiból a növényekhez hasonlóan nem tudja szintetizálni. Az állati és növényi eredetű élelmiszerek fehérjeforrásként szolgálnak az ember számára. A fehérjék elsősorban műanyagként szükségesek, ez a fő funkciójuk: a test szilárd maradékának 45%-át teszik ki.
A fehérjék szintén részei a hormonoknak, az eritrocitáknak és egyes antitesteknek, nagy reakcióképességgel.
A létfontosságú tevékenység során az egyes sejtstruktúrák állandóan öregednek és kihalnak, és az élelmiszer-fehérjék építőanyagként szolgálnak helyreállításukhoz. 1 g fehérje oxidációja a szervezetben 4,1 kcal energiát ad. Ez az energetikai funkciója. A fehérje nagy jelentőséggel bír az emberi magasabb idegi aktivitás szempontjából. A táplálék normál fehérjetartalma javítja az agykéreg szabályozó funkcióját, növeli a központi idegrendszer tónusát.
Az étrendben lévő fehérjehiány miatt számos kóros változás következik be: a test növekedése és fejlődése lelassul, a súly csökken; a hormonok képződése megszakad; csökken a szervezet fertőzésekkel és mérgezésekkel szembeni reaktivitása és ellenálló képessége. Az élelmiszer-fehérjék tápértéke elsősorban aminosav-összetételüktől és a szervezetben történő hasznosulás teljességétől függ. 22 aminosav ismert, mindegyiknek különleges jelentése van. Bármelyik hiánya vagy hiánya bizonyos testfunkciók (növekedés, vérképzés, súly, fehérjeszintézis stb.) megzavarásához vezet. Különösen értékesek a következő aminosavak: lizin, hisztidin, triptofán, fenilalanin, leucin, izoleucin, treonin, metionin, valin. Kisgyermekek számára a hisztidin elengedhetetlen.
Egyes aminosavak nem szintetizálhatók a szervezetben, és nem helyettesíthetők másokkal. Pótolhatatlannak nevezik. A nem esszenciális és pótolhatatlan aminosav-tartalomtól függően az élelmiszer-fehérjéket teljes értékűekre osztják, amelyek aminosav-összetétele közel áll az emberi szervezet fehérjéinek aminosav-összetételéhez, és elegendő mennyiségben tartalmaz minden esszenciális aminosavat, ill. hiányosakká, amelyekből hiányzik egy vagy több esszenciális aminosav. A legteljesebb állati eredetű fehérjék, különösen a csirke tojás, hús és hal sárgájának fehérjéi. A növényi fehérjék közül magas biológiai értékű a szójafehérje, és valamivel kisebb mértékben a bab, a burgonya és a rizs. A hibás fehérjék a borsóban, a kenyérben, a kukoricában és néhány más növényi élelmiszerben találhatók.
A fehérjeszükséglet fiziológiai és higiéniai előírásai. Ezek a normák azon a minimális fehérjemennyiségen alapulnak, amely képes fenntartani az emberi szervezet nitrogén egyensúlyát, azaz. az élelmiszer-fehérjékkel a szervezetbe bevitt nitrogén mennyisége megegyezik a napi vizelettel kiürült nitrogén mennyiségével.
Az étkezési fehérje napi bevitelének teljes mértékben biztosítania kell a szervezet nitrogén egyensúlyát a szervezet energiaszükségletének teljes kielégítésével, biztosítania kell a testfehérjék épségét, meg kell őriznie a szervezet magas teljesítőképességét és a kedvezőtlen környezeti tényezőkkel szembeni ellenállását. A fehérjék, a zsírokkal és szénhidrátokkal ellentétben, nem raktározódnak tartalékban a szervezetben, és naponta elegendő mennyiségű táplálékkal kell bevinni őket.
A fiziológiás napi fehérjebevitel életkortól, nemtől és foglalkozási aktivitástól függ. Például a férfiaknál 96-132 g, a nőknél - 82-92 g. Ezek a normák a nagyvárosok lakói számára. A nagyobb fizikai munkát végző kisvárosok és falvak lakosai számára a napi fehérjebevitel 6 g-mal növekszik.Az izomtevékenység intenzitása nem befolyásolja a nitrogén-anyagcserét, de az izomrendszer megfelelő fejlődését biztosítani kell az ilyen fizikai formákhoz. működik, és megőrzi magas hatékonyságát.
Egy felnőttnek normál életkörülmények között könnyű munkával átlagosan 1,3-1,4 g fehérjét kell 1 testtömeg-kilogrammonként naponta, fizikai munkával pedig 1,5 g-ot vagy többet (a munka súlyosságától függően).
A sportolók napi étrendjében a fehérje mennyisége 15-17%, vagyis 1,6-2,2 g testtömegkilogrammonként.
A felnőttek napi étrendjében az állati eredetű fehérjéknek az elfogyasztott fehérjék teljes mennyiségének 40-50% -át kell elfoglalniuk, a sportolók - 50-60, a gyermekek - 60-80%. A túlzott fehérjebevitel káros a szervezetre, mivel az emésztési folyamatok és a bomlástermékek (ammónia, karbamid) vesén keresztül történő kiválasztódása akadályozott.
A fehérjék, zsírok, szénhidrátok, vitaminok a fő tápanyagok az emberi táplálkozásban. A tápanyagok olyan kémiai vegyületek vagy egyedi elemek, amelyekre a szervezetnek szüksége van biológiai fejlődéséhez, minden létfontosságú folyamat normál lefolyásához.
A fehérjék nagy molekulatömegű nitrogéntartalmú vegyületek, minden élőlény fő és nélkülözhetetlen része. A fehérjeanyagok minden létfontosságú folyamatban részt vesznek. Például az anyagcserét olyan enzimek biztosítják, amelyek fehérjékkel kapcsolatosak. A fehérjék szintén összehúzódó struktúrák, amelyek az izmok összehúzódási funkciójának teljesítéséhez szükségesek - aktomiozin; a test támasztó szövetei - csontok, porcok, inak kollagénje; a test belső szövetei - bőr, köröm, haj.
Összetételük szerint a fehérjék a következőkre oszthatók: egyszerű - fehérjék (a hidrolízis során csak aminosavak és ammónia képződnek) és komplex - fehérjék (a hidrolízis során nem fehérje anyagok is képződnek - glükóz, lipoidok, színezékek stb.).
A sok tápanyag közül a fehérjék játsszák a legfontosabb szerepet. Esszenciális aminosavak és a fehérjeszintézishez szükséges, úgynevezett nem specifikus nitrogén forrásaként szolgálnak.
A fehérjeellátottság mértéke nagymértékben meghatározza az egészségi állapotot, a testi fejlettséget, a fizikai teljesítőképességet, kisgyermekeknél pedig - a szellemi fejlődést. Az étrendben lévő fehérje elegendő mennyisége és magas minősége lehetővé teszi a szervezet belső környezetének optimális feltételeinek megteremtését, amelyek szükségesek a növekedéshez, fejlődéshez, a normál emberi tevékenységhez és teljesítményhez. A fehérjehiány hatására kóros állapotok alakulhatnak ki, például ödéma és elhízás a májban; a belső szekréció szervei, különösen az ivarmirigyek, a mellékvesék és az agyalapi mirigy funkcionális állapotának megsértése; a kondicionált reflexaktivitás és a belső gátlási folyamatok megsértése; csökkent immunitás; emésztőrendszeri disztrófia. A fehérjék szénből, oxigénből, hidrogénből, foszforból, kénből és nitrogénből állnak, amelyek az aminosavak - a fehérje fő szerkezeti összetevői - részét képezik. A fehérjék az aminosavak szintjében és kapcsolódásuk sorrendjében különböznek egymástól. Tegyen különbséget az állati és növényi fehérjék között.
A zsíroktól és szénhidrátoktól eltérően a fehérjék a szén, a hidrogén és az oxigén mellett nitrogént is tartalmaznak - 16%. Ezért nitrogéntartalmú élelmiszer-anyagoknak nevezik őket. Az állati szervezetnek kész formában van szüksége a fehérjékre, mivel azokat a talaj és a levegő szervetlen anyagaiból a növényekhez hasonlóan nem tudja szintetizálni. Az állati és növényi eredetű élelmiszerek fehérjeforrásként szolgálnak az ember számára. A fehérjék elsősorban műanyagként szükségesek, ez a fő funkciójuk: a test szilárd maradékának 45%-át teszik ki.
A fehérjék szintén részei a hormonoknak, az eritrocitáknak és egyes antitesteknek, nagy reakcióképességgel.
A létfontosságú tevékenység során az egyes sejtstruktúrák állandóan öregednek és kihalnak, és az élelmiszer-fehérjék építőanyagként szolgálnak helyreállításukhoz. 1 g fehérje oxidációja a szervezetben 4,1 kcal energiát ad. Ez az energetikai funkciója. A fehérje nagy jelentőséggel bír az emberi magasabb idegi aktivitás szempontjából. A táplálék normál fehérjetartalma javítja az agykéreg szabályozó funkcióját, növeli a központi idegrendszer tónusát.
Az étrendben lévő fehérjehiány miatt számos kóros változás következik be: a test növekedése és fejlődése lelassul, a súly csökken; a hormonok képződése megszakad; csökken a szervezet fertőzésekkel és mérgezésekkel szembeni reaktivitása és ellenálló képessége. Az élelmiszer-fehérjék tápértéke elsősorban aminosav-összetételüktől és a szervezetben történő hasznosulás teljességétől függ. 22 aminosav ismert, mindegyiknek különleges jelentése van. Bármelyik hiánya vagy hiánya bizonyos testfunkciók (növekedés, vérképzés, súly, fehérjeszintézis stb.) megzavarásához vezet. Különösen értékesek a következő aminosavak: lizin, hisztidin, triptofán, fenilalanin, leucin, izoleucin, treonin, metionin, valin. Kisgyermekek számára a hisztidin elengedhetetlen.
Egyes aminosavak nem szintetizálhatók a szervezetben, és nem helyettesíthetők másokkal. Pótolhatatlannak nevezik. A nem esszenciális és pótolhatatlan aminosav-tartalomtól függően az élelmiszer-fehérjéket teljes értékűekre osztják, amelyek aminosav-összetétele közel áll az emberi szervezet fehérjéinek aminosav-összetételéhez, és elegendő mennyiségben tartalmaz minden esszenciális aminosavat, ill. hiányosakká, amelyekből hiányzik egy vagy több esszenciális aminosav. A legteljesebb állati eredetű fehérjék, különösen a csirke tojás, hús és hal sárgájának fehérjéi. A növényi fehérjék közül magas biológiai értékű a szójafehérje, és valamivel kisebb mértékben a bab, a burgonya és a rizs. A hibás fehérjék a borsóban, a kenyérben, a kukoricában és néhány más növényi élelmiszerben találhatók.
A fehérjeszükséglet fiziológiai és higiéniai előírásai. Ezek a normák azon a minimális fehérjemennyiségen alapulnak, amely képes fenntartani az emberi szervezet nitrogén egyensúlyát, azaz. az élelmiszer-fehérjékkel a szervezetbe bevitt nitrogén mennyisége megegyezik a napi vizelettel kiürült nitrogén mennyiségével.
Az étkezési fehérje napi bevitelének teljes mértékben biztosítania kell a szervezet nitrogén egyensúlyát a szervezet energiaszükségletének teljes kielégítésével, biztosítania kell a testfehérjék épségét, meg kell őriznie a szervezet magas teljesítőképességét és a kedvezőtlen környezeti tényezőkkel szembeni ellenállását. A fehérjék, a zsírokkal és szénhidrátokkal ellentétben, nem raktározódnak tartalékban a szervezetben, és naponta elegendő mennyiségű táplálékkal kell bevinni őket.
A fiziológiás napi fehérjebevitel életkortól, nemtől és foglalkozási aktivitástól függ. Például a férfiaknál 96-132 g, a nőknél - 82-92 g. Ezek a normák a nagyvárosok lakói számára. A nagyobb fizikai munkát végző kisvárosok és falvak lakosai számára a napi fehérjebevitel 6 g-mal növekszik.Az izomtevékenység intenzitása nem befolyásolja a nitrogén-anyagcserét, de az izomrendszer megfelelő fejlődését biztosítani kell az ilyen fizikai formákhoz. működik, és megőrzi magas hatékonyságát.
Egy felnőttnek normál életkörülmények között könnyű munkával átlagosan 1,3-1,4 g fehérjét kell 1 testtömeg-kilogrammonként naponta, fizikai munkával pedig 1,5 g-ot vagy többet (a munka súlyosságától függően).
A sportolók napi étrendjében a fehérje mennyisége 15-17%, vagyis 1,6-2,2 g testtömegkilogrammonként.
A felnőttek napi étrendjében az állati eredetű fehérjéknek az elfogyasztott fehérjék teljes mennyiségének 40-50% -át kell elfoglalniuk, a sportolók - 50-60, a gyermekek - 60-80%. A túlzott fehérjebevitel káros a szervezetre, mivel az emésztési folyamatok és a bomlástermékek (ammónia, karbamid) vesén keresztül történő kiválasztódása akadályozott.
Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot
Azok a hallgatók, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik tanulmányaikban és munkájuk során használják fel a tudásbázist, nagyon hálásak lesznek Önnek.
közzétett http://www.allbest.ru/
Bevezetés
1. szakasz: A fehérje élettani szerepe
1.1 A fehérjék szerkezeti funkciója
1.2 Fehérjeanyagcsere az emberi szervezetben
1.3 Nitrogén egyensúly
2. szakasz. Fehérjeanyagcsere a szervezet különböző állapotaiban
2.1 Fehérje anyagcsere izomtevékenység során
2.2 Az aminosav-anyagcsere zavara
Bevezetés
A fehérjék a táplálkozás legfontosabb összetevői. A fehérjék a sejtek és szövetek szerkezeti elemeinek alapjai. Az élet fő megnyilvánulásai a fehérjékhez kapcsolódnak: anyagcsere, izomösszehúzódások, idegek ingerlékenysége, növekedési, szaporodási és gondolkodási képesség. Jelentős mennyiségű víz megkötésével a fehérjék sűrű kolloid szerkezeteket alkotnak, amelyek meghatározzák a test konfigurációját. A szerkezeti fehérjéken kívül a fehérjeanyagok közé tartozik a hemoglobin - a vér oxigénhordozója, az enzimek - a biokémiai reakciók legfontosabb gyorsítói, egyes hormonok, nukleoproteinek - a szervezetben a fehérjeszintézis irányát meghatározó, örökletes tulajdonságok hordozói.
Egy teljes fehérje 20 aminosavból áll, amelyek kombinációja a fehérjemolekulákban hatalmas diverzitásukhoz vezethet. A fehérjeképződés egyetlen forrása a szervezetben az élelmiszer-fehérjék aminosavai. A szervezet fehérjeellátásának értékét a nitrogén egyensúly mutatói alapján ítélik meg.
A fehérjék az egyetlen nitrogénforrás, amelyet a szervezet asszimilál. A táplálékkal szállított és a szervezetből felszabaduló nitrogén mennyiségét figyelembe véve megítélhető a jólét vagy a fehérjeanyagcsere megsértése. Az egészséges felnőttek szervezetében nitrogén egyensúly figyelhető meg, ekkor a táplálékkal szállított nitrogén mennyisége "egyenlő a szervezetből kiürült nitrogén mennyiségével. Gyermekeknél a nitrogén egyensúlyt a fehérjék felhalmozódása jellemzi a szervezetben Ugyanakkor a táplálékkal szállított nitrogén mennyisége jelentősen meghaladja a bomlástermékekkel történő kiválasztódását.Ebben az esetben pozitív nitrogénegyensúly.Pozitív nitrogénegyensúly figyelhető meg egy gyermek, fiú és lány szervezetében.
Azoknál az embereknél, akik nem kapnak elegendő mennyiségű fehérjét az élelmiszerből, vagy súlyos betegeknél, akiknek szervezetében a fehérje rosszul szívódik fel, nitrogénveszteség, azaz negatív nitrogénegyensúly lép fel. Felnőtteknél a minimális mennyiség napi 40-50 g fehérje. Ha a munka nem jár intenzív fizikai munkával, egy felnőtt szervezetének átlagosan körülbelül 1-1,2 g fehérjére van szüksége 1 testtömeg-kilogrammonként táplálékkal együtt. Ez azt jelenti, hogy egy 70-75 kg testtömegű embernek 70-90 g fehérjét kell kapnia naponta. A fizikai munka intenzitásának növekedésével a szervezet fehérjeszükséglete is megnő.
A különböző típusú fehérjék tápértéke aminosav-összetételüktől függ. Mindössze 8 tartalmaz egy teljes értékű fehérjét, amely 20 aminosavból áll, amelyek nélkülözhetetlenek egy felnőtt étrendjében (és egy további egy kisgyermek számára). - Az esszenciális aminosavak nem szintetizálódnak a szervezetben, és bizonyos mennyiségben a táplálékkal szükségszerűen be kell jutniuk a szervezetbe. A kiegyensúlyozott étrend koncepciójával összhangban a következő értékeket nevezhetjük meg, amelyek jellemzik a felnőtt szervezet számára az egyes esszenciális aminosavak minimális követelményeit és azok optimális arányát a fehérjefelhasználás biztosításához.
Ha az élelmiszer-fehérjékben valamelyik aminosav kevesebb, akkor az nem szintetizálódik, de más aminosavakat a szervezet nem tud teljes mértékben hasznosítani. A tojásfehérjék aminosav-összetételét ideálisnak tekintették, mivel asszimilációjuk az emberi szervezetben közel 100%. Más állati eredetű termékek asszimilációs foka is nagyon magas: tej (75-80%), hús (70-75%), hal (70-80%) stb.
Sok növényi élelmiszer, különösen a gabonafélék, csökkentett biológiai hozzáférhetőségű fehérjéket tartalmaznak. A legtöbb növényi anyagban hiányzik a kéntartalmú aminosavak.
1. szakasz: A fehérje élettani szerepe
1.1 A fehérje szerkezeti funkciója
A fehérjék összetett szerves vegyületek, amelyek aminosavakból épülnek fel. A fehérjemolekulák összetétele nitrogént, szenet, hidrogént és néhány más anyagot tartalmaz. Az aminosavakat egy aminocsoport (NH2) jelenléte jellemzi.
A fehérjék a bennük lévő különböző aminosavak tartalmában különböznek egymástól. Ebben a tekintetben a fehérjék specifikusak, azaz különböző funkciókat látnak el. Különböző fajokhoz tartozó állatok fehérjéi, ugyanazon faj különböző egyedei, valamint egy szervezet különböző szerveinek és szöveteinek fehérjéi különböznek egymástól. A fehérjék sajátossága lehetővé teszi, hogy csak az emésztőszerveken keresztül kerüljenek be a szervezetbe, ahol aminosavakra bomlanak, és ebben a formában felszívódnak a vérbe. A szövetekben a vér által szállított aminosavakból képződnek az ezekre a szövetekre jellemző fehérjék. A fehérjék a fő anyagok, amelyekből a test sejtjei épülnek (Abramova T. 1994)
A fehérjék funkciói rendkívül sokrétűek. Minden adott fehérje, mint bizonyos kémiai szerkezetű anyag, egy rendkívül speciális funkciót lát el, és csak néhány esetben több, egymással összefüggő funkciót. Az egyik központi funkcióról, a kémiai átalakulások túlnyomó többségében való részvételükről mint enzimekről vagy az enzimek legfontosabb összetevőjéről. Az enzimek túlnyomórészt alacsony hőmérsékleten és semlegeshez közeli pH-n biztosítják az élethez szükséges folyamatok lefolyását.
A fehérjék legnagyobb funkcionális csoportja az enzimek. Mindegyik enzim bizonyos fokig specifikus, pl. funkcionálisan egy bizonyos szubsztrátumhoz, néha egy bizonyos típusú kémiai kötéshez igazodnak. Különböző hatások hatására megváltozhat a fehérjemolekula szerkezete, így az enzim aktivitása is megváltozik. Például egy enzimreakció sebessége függ a hőmérséklet és a pH változásától.
Egyes biológiai molekulák képesek felgyorsítani vagy gátolni (a latin inhibere - visszatartani, megállítani), vagyis elnyomni az enzimek aktivitását - ez az enzimatikus reakciók szabályozásának egyik módja. (Komov V.P. 2004)
A fehérjék olyan kémiai szerkezetek, amelyek a szomszédos aminosavak a-karboxil- és a-amincsoportjait magában foglaló kondenzációs reakciók sorozata során keletkező aminosavak lineáris szekvenciáját képviselik. Az ezen reakciók eredményeként létrejövő kötéseket peptidkötéseknek nevezzük. Két aminosav alkot egy dipeptidet, a hosszabb láncok pedig polipeptideket. Minden polipeptidlánc egy amin- és egy karboxil-terminálissal rendelkezik, amelyek további peptidkötéseket képezhetnek más aminosavakkal. Sok fehérje egynél több polipeptidláncból áll, amelyek mindegyike egy alegységet alkot. Az aminosavak láncban való elrendeződésének sorrendjét a fehérjeszintézis során a nukleotidbázisok szekvenciája határozza meg egy specifikus DNS-ben, amely a fehérjével kapcsolatos genetikai információkat tartalmaz. Az aminosav-szekvencia határozza meg a végső szerkezetet, mivel az aminosav-komponens oldalláncai vonzzák, taszítják vagy fizikailag interferálnak egymással, ami "kényszeríti" a molekulát a hajtogatásra és a végső, megfelelő formára. A fehérje elsődleges szerkezete a polipeptid láncban lévő aminosavak meghatározott szekvenciája, valamint ezek mennyiségi és minőségi összetétele. Az egyes fehérjékben az aminosavak sorrendje genetikailag rögzített, és meghatározza a fehérje egyed- és fajspecifitását. Egy fehérje primer szerkezetének megfejtése nagy gyakorlati jelentőséggel bír, mivel megnyílik a laboratóriumi szintézis lehetősége. Az inzulin és az immunglobulin hormon szerkezetének megfejtésének köszönhetően ezeket a fehérjéket szintetikus úton nyerik, és széles körben használják az orvostudományban. A hemoglobin elsődleges szerkezetének tanulmányozása lehetővé tette a szerkezetében bekövetkezett változások feltárását bizonyos betegségekben szenvedő emberekben. Jelenleg több mint 1000 fehérje elsődleges szerkezetét fejtették meg, köztük a ribonukleáz, karboxipeptidáz, mioglobin, citkróm b és sok más enzimet.
A fehérje másodlagos szerkezete a polipeptidlánc térbeli feltekeredése. Háromféle másodlagos szerkezet létezik: a-hélix, réteges hélix (vagy B-hélix) és kollagénspirál.
Amikor egy a-hélix képződik, a polipeptidlánc a hidrogénkötések miatt helikális, oly módon, hogy a peptidlánc fordulatai periodikusan ismétlődnek. Ez létrehozza a fehérje polipeptid láncának kompakt és erős szerkezetét.
A fehérje réteges szerkezete egy párhuzamosan elhelyezkedő, hidrogénkötésekkel szorosan összekapcsolt lineáris polipeptidlánc. Ez a szerkezet a fibrilláris fehérjék alapja.
A fehérje kollagén hélixét a polipeptidláncok összetettebb feltekeredése különbözteti meg. Az egyes láncok feltekerednek és egymás köré csavarodnak, szupertekercset alkotva. Ez a szerkezet a kollagénre jellemző. A kollagén tekercs nagy rugalmassággal és az acélszál szilárdságával rendelkezik. ("Fundamentals of Biochemistry" 1986)
Harmadlagos szerkezet Egy adott fehérje harmadlagos szerkezetének nevezzük az általános elrendeződést, egy-egy polipeptid lánc különböző régióinak, doménjeinek és egyes aminosavainak kölcsönös feltekeredését. A másodlagos és harmadlagos szerkezetek között nem lehet egyértelmű határt húzni, de a tercier szerkezet alatt a lánc mentén egymástól távol eső aminosavak közötti sztérikus kapcsolatokat értjük. Kvaterner szerkezet Ha a fehérjék két vagy több polipeptidláncból állnak, amelyeket nem kovalens (nem peptid és nem diszulfid) kötéssel kapcsolnak össze, akkor kvaterner szerkezetűnek mondjuk. Az ilyen aggregátumokat hidrogénkötések és a polipeptidláncok felületén lévő aminosavak közötti elektrosztatikus kölcsönhatások stabilizálják. Az ilyen fehérjéket oligomereknek nevezzük, és egyedi polipeptidláncaik protomerek, monomerek vagy alegységek.
Sok oligomer fehérje két vagy négy protomert tartalmaz, és dimereknek vagy tetramereknek nevezik. A négynél több protomert tartalmazó oligomerek meglehetősen gyakoriak, különösen a szabályozó fehérjék között (például transzkarbamoiláz). Az oligomer fehérjék kiemelt szerepet játszanak az intracelluláris szabályozásban: protomereik kismértékben megváltoztathatják a kölcsönös orientációt, ami az oligomer tulajdonságainak megváltozásához vezet.
A fehérjék vagy műanyag szerkezeti funkciója, a fehérjék funkciója az, hogy a fehérjék minden sejt és sejtközi struktúra fő alkotóelemei. A fehérjék a porcok, a csontok és a bőr alapanyagában is megtalálhatók. A fehérje bioszintézis határozza meg a szervezet növekedését és fejlődését.
A fehérjék katalitikus vagy enzimatikus funkciója, hogy a fehérjék képesek felgyorsítani a szervezetben zajló biokémiai reakciókat. Az összes jelenleg ismert enzim fehérje. A szervezetben az anyagcsere minden típusának végrehajtása az enzimfehérjék aktivitásától függ.
A fehérjék védő funkciója immuntestek (antitestek) képződésében nyilvánul meg, amikor idegen fehérje (például baktérium) kerül a szervezetbe. Emellett a fehérjék megkötik a szervezetbe jutó méreganyagokat, valamint biztosítják a véralvadást, sérülés esetén a vérzés elállítását.
A fehérjék szállítási funkciója az, hogy a fehérjék számos anyag átvitelében vesznek részt. Tehát a sejtek oxigénellátását és a szén-dioxid eltávolítását a szervezetből egy komplex fehérje végzi - a hemoglobin, a lipoproteinek biztosítják a zsírok szállítását stb.
Az örökletes tulajdonságok átadása, amelyben a nukleoproteinek vezető szerepet játszanak, a fehérjék egyik legfontosabb funkciója. A nukleinsavak a nukleoproteinek részét képezik. A nukleinsavak két fő típusa létezik: a ribonukleinsavak (RNS), amelyek adenint, citozint, uracilt, ribózt és foszforsavat tartalmaznak, és a dezoxiribonukleinsavak (DNS), amelyek ribóz helyett dezoxiribózt, uracil helyett timint tartalmaznak. A nukleinsavak legfontosabb biológiai funkciója a fehérjék bioszintézisében való részvétel. A nukleinsavak nemcsak magához a fehérjebioszintézis folyamatához szükségesek, hanem adott fajra és szervre specifikus fehérjék képződését is biztosítják.
A fehérjék szabályozó funkciója a biológiai állandók fenntartását célozza a szervezetben, amit a különböző fehérje jellegű hormonok szabályozó hatásai biztosítanak.
A fehérjék energetikai szerepe az, hogy az állatok és az emberek szervezetében minden életfolyamathoz energiát biztosítsanak.A fehérjék-enzimek az anyagcsere minden aspektusát és az energiaképzést nemcsak magukból a fehérjékből, hanem a szénhidrátokból és zsírokból is meghatározzák. 1 g fehérje oxidálásakor átlagosan 16,7 kJ (4,0 kcal) energia szabadul fel.
A különböző emberek fehérjetestei egyéni sajátosságokkal rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy a szervátültetés során az emberi szervezetben immuntestek képződnek, aminek következtében az átültetett szerv kilökődési reakciója léphet fel.
A fehérjeösszetétel egyéni különbségei öröklődnek. A genetikai kód megsértése bizonyos esetekben súlyos örökletes betegségeket okozhat (Kositsky G.I. 1985).
1.2 Fehérje anyagcsereaz emberi testben
A fehérjék tápértékének fontos kritériuma az aminosavak elérhetősége. A legtöbb állati fehérje aminosavai teljesen felszabadulnak az emésztés során. Kivételt képeznek a tartószövetek fehérjéi (kollagén és elasztin). A növényi eredetű fehérjék rosszul emésztődnek a szervezetben, mert sok rostot és néha inhibitorokat tartalmaznak
A nem esszenciális és esszenciális aminosavak tartalmától függően a fehérjéket teljes és hibás fehérjékre osztják. Biológiailag teljesnek nevezzük azokat a fehérjéket, amelyek a szervezet számára szükséges összes aminosavat és a szükséges mennyiségben tartalmazzák. A fehérjék legmagasabb biológiai értéke a húsban, tejben, tojásban, halban, kaviárban. Biológiailag hibásnak nevezzük azokat a fehérjéket, amelyekben egyik vagy másik aminosav hiányzik vagy tartalmaz, de nem elegendő mennyiségben.
A szervezet folyamatosan lebontja a fehérjéket. A régi sejtek elpusztulnak, újak keletkeznek. Ezért a szervezetnek állandó fehérjeellátásra van szüksége az élelmiszerekből. A fehérjeszükséglet élesen megnövekszik gyermekeknél a szervezet fokozott növekedésének időszakában, terhes nőknél, súlyos betegség utáni gyógyulási időszakban, intenzív sportedzések során.
A fehérjék az emésztőrendszerben aminosavakra és kis molekulatömegű polipeptidekre bomlanak le, amelyek felszívódnak a véráramba. A vérárammal bejutnak a májba, ahol néhányuk dezamináción és transzamináción megy keresztül; ezek a folyamatok bizonyos aminosavak és fehérjék szintézisét biztosítják. Az aminosavak a májból a testszövetekbe kerülnek, ahol a fehérjeszintézishez használják fel. Az élelmiszerből származó felesleges fehérje szénhidrátokká és zsírokká alakul. A fehérjelebontás végtermékei - karbamid, ammónia, húgysav, kreatinin és mások - vizelettel és izzadsággal ürülnek ki a szervezetből. (Chusov Yu.N. 1998)
A fehérjék összetett szerkezetűek és nagyon specifikusak. Az élelmiszerekben lévő fehérjék és a szervezetünkben lévő fehérjék minőségükben jelentősen eltérnek. Ha a fehérjét eltávolítják az élelmiszerből, és közvetlenül a vérbe fecskendezik, egy személy meghalhat. A fehérjék fehérjeelemekből - aminosavakból állnak, amelyek az állati és növényi fehérjék emésztése során keletkeznek, és a vékonybélből kerülnek a véráramba. Az élő szervezet sejtjei több mint 20 féle aminosavat tartalmaznak. A sejtekben folyamatosan zajlanak a hatalmas, aminosavláncokból álló fehérjemolekulák szintézisének folyamatai. Ezeknek az aminosavaknak a kombinációja (mindegyik vagy részük), más-más szekvenciában láncokba kapcsolva meghatározza a fehérjék számtalan változatosságát.
Az aminosavakat esszenciális és nem esszenciális csoportokra osztják. Nélkülözhetetlenek azok, amelyeket a szervezet csak étellel kap. A pótolhatóak a szervezetben más aminosavakból szintetizálódhatnak. Az élelmiszer-fehérjék értékét az aminosav-tartalom határozza meg. Ezért az élelmiszerből származó fehérjéket két csoportra osztják: teljes, minden esszenciális aminosavat tartalmazó és hibás, amelyekből hiányzik néhány esszenciális aminosav. Az állati fehérjék a teljes értékű fehérjék fő forrásai. A növényi fehérjék (ritka kivételekkel) hibásak.
A szövetekben és sejtekben folyamatosan zajlik a fehérjeszerkezetek pusztulása és szintézise. Feltételesen egészséges felnőtt testében a lebontott fehérje mennyisége megegyezik a szintetizált fehérje mennyiségével. Mivel a fehérje egyensúlyának a szervezetben nagy gyakorlati jelentősége van, számos módszert fejlesztettek ki a vizsgálatára. A fehérjeegyensúlyt a táplálékból felvett fehérje mennyisége és az ezalatt megsemmisült fehérje mennyisége közötti különbség határozza meg. Az élelmiszerek fehérjetartalma változó.
A szervezet anyagcseréjét a diencephalonban található idegközpontok szabályozzák. Ha az agy ezen részének egyes magjai megsérülnek, a fehérje anyagcsere fokozódik, egyensúlya negatívvá válik, aminek következtében éles kimerülés következik be. Az idegrendszer a pajzsmirigy, az agyalapi mirigy elülső része (növekedési hormon) és más endokrin mirigyek hormonjain keresztül befolyásolja a fehérjeanyagcserét. A fehérjék kiemelt szerepet töltenek be a szervezet létfontosságú folyamataiban, mivel sem a szénhidrátok, sem a lipidek nem pótolhatják őket a sejt alapvető szerkezeti elemeinek szaporodásában, valamint olyan fontos anyagok képződésében, mint az enzimek és hormonok. Azonban fehérjeszintézis szervetlen
A fehérjék rendkívül fontos szerepet játszanak az emberi táplálkozásban, mivel a test minden szervének és szövetének sejtjeinek fő alkotórészei.
Az élelmiszer-fehérjék fő célja új sejtek és szövetek felépítése, amelyek támogatják a fiatal, növekvő szervezetek fejlődését. Felnőttkorban, amikor a növekedési folyamatok már teljesen lezajlottak, továbbra is szükség van az elhasználódott, elavult sejtek regenerációjára. Ehhez fehérje szükséges, mégpedig a szövetek kopásával arányosan. Megállapítást nyert, hogy minél nagyobb az izomterhelés, annál nagyobb szükség van a regenerációra és ennek megfelelően a fehérjére.
A fehérjék összetett nitrogéntartalmú biopolimerek, amelyek monomerjei aminosavak.
Az emberi szervezetben lévő fehérjék számos fontos funkciót látnak el - plasztikus, katalitikus, hormonális, specifitás és szállítás. Az élelmiszer-fehérjék legfontosabb feladata, hogy a szervezetet műanyaggal látják el. Az emberi szervezet gyakorlatilag nem rendelkezik fehérjetartalékokkal. Egyetlen forrásuk az élelmiszer-fehérjék, ennek következtében az étrend pótolhatatlan összetevői közé tartoznak.
Sok országban a lakosság fehérjehiányban szenved. Ebben a tekintetben fontos feladattá válik az új, nem szokványos beszerzési módszerek keresése.
A növényi élelmiszerek közül a hüvelyeseket jelentős fehérjetartalom jellemzi. Az európai burgonyatermesztés időszaka előtt a hüvelyesek a lakosság táplálékának egyik fő részét képezték. Eddig sok országban nagy területeken termesztenek babot, babot, borsót. A szójafehérjék minden esszenciális aminosavban gazdagok, amelyek aránya a WHO-skála szerint eléri vagy meghaladja a 100%-ot; kivétel a kéntartalmú aminosavak (scat 71%). A szójafehérjék emészthetősége 90,7%. Anabolikus hatékonyságukat tekintve nem rosszabbak az állati eredetű fehérjéknél.
A fehérjék nem pótolhatók más tápanyagokkal, mivel szintézisük a szervezetben csak aminosavakból lehetséges. A fehérje ugyanakkor helyettesítheti a zsírokat és a szénhidrátokat, azaz felhasználható ezen vegyületek szintézisére.
Az ember az élelmiszerből kap fehérjét. Az idegen fehérjeanyagok közvetlenül a vérbe juttatásával, az emésztőrendszert megkerülve, nemcsak hogy a szervezet nem tudja felhasználni őket, hanem számos súlyos szövődményhez (láz, görcsök és egyéb jelenségek) is vezethet. Idegen fehérje ismételt véráramba juttatásával a halál 15-20 nap múlva következhet be. (Solodkov A.S. 2001)
Kiváló minőségű fehérjetáplálkozás hiányában a növekedés gátolt, a csontváz kialakulása károsodik. A fehérjeéhezés során először a vázizmok, a máj, a vér, a belek és a bőr fehérjéinek fokozott lebontása következik be. Az ebben az esetben felszabaduló aminosavak a központi idegrendszer, a szívizom és a hormonok fehérjéinek szintézisére szolgálnak. Az aminosavak ilyen újraelosztása azonban nem tudja pótolni az étrendi fehérje hiányát, és az enzimek aktivitásának természetes csökkenése következik be, károsodik a máj, a vese stb.
A B-vitaminok nélküli fehérjeszintézis jelentősen csökken. A zsírok részt vesznek a fehérjék szállításában. A különféle élelmiszerek fehérjéi aminosav-összetételben különböznek egymástól, de összességében kiegészítik egymást. Ezért annak érdekében, hogy a szervezet az emberi táplálkozásban az aminosavak teljes spektrumával rendelkezzen, állati és növényi eredetű fehérjetermékek széles skáláját kell használni. Különféle fehérje-kombinációk segítségével lehet a szervezetet optimális aminosav-összetétellel ellátni. Például: sajttorta túróval, húsos pite, tejes rizs zabkása. A táplálkozásban felhasznált fehérjék biológiai értéke határozza meg a szervezet szükségleteinek kielégítéséhez szükséges mennyiségüket.
Minél jobb a fehérje aminosav összetétele, annál gyorsabban emésztődik és szívódik fel, annál kevesebbre van szükség. A szerveket és szöveteket alkotó fehérjék nagy fajspecifikussága azzal magyarázható, hogy teljes éhezés körülményei között egy felnőtt szervezetében 22-24 g szöveti fehérje bontása történik meg, hogy a minimális élettani költségeket fedezni lehessen. negatív nitrogénmérleg kialakulása. Az ilyen mennyiségű fehérje újraszintéziséhez 50-70 g fehérjét kell bevinni az étellel. Ez a nagy különbség a fehérjék biológiai értékétől függ. Az emberi táplálkozás elégtelen fehérjetartalma a szöveti fehérjék lebomlásához vezet, ami végső soron negatív nitrogénegyensúlyhoz, a szervezet kimerüléséhez vezet. Ez a gyermekek növekedésének és szellemi fejlődésének késleltetésében, a központi idegrendszer kondicionált reflexes ingerlékenységének csökkenésében, a stresszel és fertőzésekkel szembeni ellenállás csökkenésében, a hormonális aktivitás gátlásában, testsúlyhiányban, zsírmáj beszűrődésében nyilvánul meg. , gyenge sebgyógyulás és csökkent immunitás. A fehérjehiány hozzájárul a pellagra kialakulásához, amely trofikus rendellenességekben, izomgyengeségben és ödémában nyilvánul meg. A fehérjehiány hátterében a gyermekeknél kwashiorkor betegség alakul ki, melynek tünetei: ödéma, növekedési retardáció, csontritkulás, izomgyengeség, hasmenés, polyuria.
Táplálkozási fehérjehiány akkor fordulhat elő, ha a racionális táplálkozás elveit megsértik, a belek, más szervek és rendszerek akut és krónikus betegségeinek hátterében. Az emésztési folyamatok megzavarása esetén a zsírok és szénhidrátok felszívódása és asszimilációja romlik, ez pedig hozzájárul a fehérje fokozott lebontásához az energiafelhasználás pótlására. A fokozott fehérjefogyasztás fertőző betegségek, tuberkulózis, trauma, műtétek, égési sérülések, daganatos folyamatok, hatalmas vérveszteség esetén jelentkezik. A speciális diétával megelőzhető a fehérjehiány.
Ugyanakkor a túlzott fehérje az étrendben is káros a szervezetre. A szervezetben a túlzott fehérjebevitellel a táplálékkal a bélben felerősödnek a rothadó folyamatok, a máj és a vesék túlterhelése következik be a fehérjeanyagcsere termékei miatt, az emésztőmirigyek szekréciós funkciójának túlterhelése.
A felnőttek fehérjeszükséglete 1 g/1 kg normál testsúly naponta, átlagosan napi 70 g. Az állati eredetű fehérjéknek a teljes fehérje 50-55%-át kell kitenniük.
Súlyos fertőzések, törések, emésztőrendszeri betegségek, gennyes tüdőbetegségek, kortikoszteroid és anabolikus hormonok szedése utáni gyógyulási időszakban a fehérjeszükséglet napi 100-120 g-ra nő. A fehérje korlátozott akut nephritis, vese- és májelégtelenség, köszvény és néhány más betegség esetén. (Baeshko A.A. 1999).
Az emésztőrendszerben a fehérjéket enzimek bontják le aminosavakra, és a vékonybélben szívódnak fel. Az aminosavakkal egyidejűleg a legegyszerűbb peptidek is részben felszívódnak. A sejtek aminosavakból és a legegyszerűbb peptidekből szintetizálják saját fehérjéket, ami csak erre a szervezetre jellemző. A fehérjék nem pótolhatók más tápanyagokkal, mivel szintézisük a szervezetben csak aminosavakból lehetséges.
A fehérjék biológiai értéke. A különböző természetes fehérjeforrásokban (növényi és állati) több mint 80 aminosav található. Az emberek által használt élelmiszerek mindössze 20 aminosavat tartalmaznak.
Az emberben folyamatosan fennmarad a relatív fehérjeegyensúly, vagyis hogy mennyi fehérjét fogyasztunk, annyit kell táplálékkal ellátni. A lebomló fehérje mennyiségét a szervezetből kiürült nitrogén mennyisége alapján lehet megítélni, mivel más tápanyagok szinte egyáltalán nem tartalmazzák. A szervezet fehérjeháztartását a nitrogénegyensúly alapján ítéljük meg, vagyis a szervezetbe juttatott nitrogén mennyiségének és az onnan eltávolított nitrogénnek az arányából. Ha ez a mennyiség azonos, akkor az ilyen állapotot nitrogénegyensúlynak vagy egyensúlynak nevezzük. Egészséges felnőtt, normálisan evő embernél figyelhető meg. Azt az állapotot, amikor a nitrogén felszívódása meghaladja a kiválasztódását, pozitív nitrogénmérlegnek nevezzük. Jellemző a növekvő szervezetre, valamint azokra a sportolókra, akiknek edzése a vázizmok, erősítő tulajdonságaik fejlesztését célozza. Egyes betegségekben és éhezéskor a nitrogén kevesebbet szív fel, mint amennyit elhasznál. Ezt az állapotot negatív nitrogén egyensúlynak nevezik. A szervezet normális életműködése csak nitrogén egyensúly vagy pozitív nitrogén egyensúly mellett lehetséges.
1.3 Nitrogén egyensúly
A nitrogénegyensúly az elfogyasztott élelmiszerben lévő nitrogén mennyisége és a szervezetből kiürült nitrogén mennyisége közötti arány. Ha mindkét érték egyenlő, akkor a test nitrogén-egyensúlyi állapotban van. Amikor a szöveti fehérjék lebomlanak a szervezetben anélkül, hogy teljesen helyreállnának, negatív nitrogénegyensúly lép fel – több nitrogén ürül ki a szervezetből, mint amennyi bejön. A test alatti negatív nitrogénegyensúly teljes és részleges fehérjeéhezés esetén, valamint egyes betegségekben, amelyekhez a szöveti bomlás növekedése társul teljes éhezés esetén, átlagosan 3,71 g nitrogén szabadul fel naponta. Ez 23,2 g lebontható fehérjének felel meg. Egy felnőtt szervezet normális aktivitása csak nitrogén egyensúly vagy pozitív nitrogén egyensúly mellett lehetséges. A nitrogén egyensúly akkor áll be, ha 60-70 g fehérje kerül a szervezetbe, feltéve, hogy elegendő zsírt és szénhidrátot viszünk be. Ez a fehérjemennyiség a fehérje optimális napi fehérjebevitele egy felnőtt étrendjében lényegesen meghaladja a fehérjeminimumot, és az anyagcsere sebességétől és az elvégzett munka jellegétől függően ingadozik. Fizikai munkát nem végző személyeknél a fehérjeoptimum átlagosan 109 g. Fizikai gépesített munka esetén a fehérjenormát átlagosan 122 g-ra kell emelni. Fizikailag gépesített vagy nem teljesen gépesített személyeknél a fehérjenorma átlagosan 140 és 163 g között mozog.. Amikor egy személy sportol, felgyorsul az anyagcseréje, és fokozódik a szöveti fehérjék lebontása és szintézise. Az étrendi fehérjeszükséglet megnő, eléri a 150-160 g-ot, az egyes sportolók ízlésétől és szokásaitól függően az étrend fehérjetartalma ingadozhat, de a napi bevitel semmilyen körülmények között sem lehet 1,5 g-nál kevesebb 1 kg-onként. .Egyes szerzők szerint az állati fehérjéknek különösen nagy jelentősége van az erő- és gyorsasági gyakorlatokat végzők számára.
Egyes sportolók vágya, hogy nagy mennyiségű fehérjét fogyasztanak (akár napi 250, sőt 300 g-ot is), fiziológiailag nem indokolt. Túlzott fehérjebevitellel a szervezetbe nitrogénmentes komponensei energiaanyagként hasznosulnak, míg a nitrogéntartalmú komponensek nemhogy nem közömbösek, de akár károsak is a szerv számára. Így például az aminosavakból képződő ammónia mérgező anyag a szervezet számára. A legnagyobb hatás akkor figyelhető meg, ha a fehérjéket közvetlenül az edzés után, vagy még jobb, ha edzés előtt juttatják be a szervezetbe. Ez utóbbi esetben történik a leghatékonyabban a dolgozó izmok tömegének és erejének növekedése. (Schmidt 1983).
Nitrogén egyensúly. A táplálékból nyert vagy a szervezetből kiürült fehérje mennyisége az elfogyasztott vagy kiürült nitrogén mennyisége alapján ítélhető meg. A tápanyagok közül csak a fehérjék tartalmaznak nitrogént. Ismeretes, hogy a fehérjében lévő mennyisége 16%. Ebből könnyen kiszámítható, hogy 6,25 g fehérje 1 g nitrogént tartalmaz (100:16). Így a kiválasztott vagy elfogyasztott nitrogén mennyiségének ismeretében könnyen kiszámítható a megfelelő fehérjemennyiség.
A nitrogénegyensúly a táplálékkal a szervezetbe bevitt és a vizelettel, széklettel és izzadsággal kiválasztott nitrogén mennyiségének különbségére utal. Egy egészséges felnőtt egy napját nitrogénegyensúly jellemzi, amelynél a nitrogénmérleg 0.
A fehérjék biológiai értéke. Különbséget kell tenni a biológiailag teljes és hibás fehérjék között. A fehérje érték mértékét a szervezetben a szintézis folyamatainak normál lefolyásához szükséges aminosavak mennyisége határozza meg. Azokat a fehérjéket, amelyek bizonyos arányban tartalmazzák az ehhez szükséges összes aminosavat, teljesnek, azokat a fehérjéket pedig, amelyek nem rendelkeznek a szükséges aminosavkészlettel, hibásnak nevezzük. Ez utóbbiak közé tartozik például a kukorica és az árpa fehérje.
Az emésztőrendszerben a fehérjék aminosavakká bomlanak le, amelyek felszívódnak a véráramba. A máj edényein áthaladva az aminosavakat minden szervbe juttatják, amelyek sejtjeiben újra szintetizálódik egy fehérje, amely már mindegyikre specifikus. A fehérjeszintézishez aminosavakat, peptideket és nukleotid peptideket is használnak, amelyek a sejtfehérjék lebontása során keletkeznek. A nukleotid peptid egy fehérje nem teljes lebomlásának terméke, amely peptidekből és egy nukleotidcsoportból áll. A fehérjeszintézishez aminosavakat is használnak, amelyek a szervezetben szintetizálódnak. A szervezetben más típusú fehérjék szintetizálódhatnak az egyik típusú fehérjék bomlástermékeiből.
A fehérjeszintézis intenzitása meglehetősen magas. A fejlődő emberi szervezetben naponta 100 g fehérje szintetizálódik. A fehérje lebontása során keletkező aminosavak közül azonban nem mindegyiket használják fel szintéziséhez. Az aminosavak egy része bomláson megy keresztül, melynek végtermékei NH3, CO2 és H2O. Az ammónia semlegesítése a májban is megtörténik a karbamid szintézisével - ez a szervezet számára viszonylag ártalmatlan anyag, amely a vizelettel ürül. Egyes aminosavak nem teljes lebontásának termékei a szervezetben felhasználhatók más aminosavak szintézisének építőanyagaként. A szervezet nemcsak egyszerű fehérjéket, hanem összetett fehérjéket is folyamatosan szintetizál és lebont.
A nukleoprotein metabolizmus végtermékei a karbamid, a húgysav, a szén-dioxid és a víz. A vizelettel és az izzadsággal kiválasztódó fehérjék legfontosabb nitrogéntartalmú bomlástermékei a karbamid, a húgysav és az ammónia.
Az aminosavak oxidációja a nitrogén ammónia formájában történő eltávolításával történik. Az ammónia erősen mérgező a központi idegrendszerre és más testszövetekre. Az ammónia azonban ártalmatlanná válik a máj és az agy szöveteiben: a májban karbamid, az agyszövetben pedig glutaminná alakulással.
A májvéna vére háromszor kevesebb ammóniát tartalmaz, mint a portális véna. Következésképpen a májban az ammónia jelentős része karbamiddá alakul. A máj eltávolítása ammóniamérgezés miatti halálhoz vezet. A karbamid viszont viszonylag ártalmatlan termék, és a vizelettel ürül ki.
Az ammónia egy része ártalmatlanná válik, ha glutaminsavvá és glutaminná alakul. Az egészséges emberek vérében csak kis mennyiségű ammónia kering.
Ha a karbamid szintézise a májban megzavarodik, megnő az ammónia, az aminosavak és a polipeptidek koncentrációja a vérben, ami a központi idegrendszer izgalmát, görcsrohamok megjelenését, zavartságot, sőt kómát és halált okoz. (Schmidt R. 1983)
2. szakasz. Fehérjeanyagcsere a szervezet különböző állapotaiban
2 .egy. Fehérje anyagcsere az izomtevékenység során
A fehérjék a sejtek és szövetek fő építőkövei. Egy fiatal sportoló étrendjében, akinek a teste nő és formálódik, a fehérjetartalmú élelmiszer mennyiségének elegendőnek kell lennie - több mint 3 g naponta testtömeg-kilogrammonként. Az életkor előrehaladtával ez az érték csökken: tehát 15-17 éves korban 2,5 g, 18 éves kortól pedig 2,0 g vagy kevesebb 1 testtömegkilogrammonként. A fehérjeforrás a hús, hal, tojás, sajtok, tej, borsó, bab, bab, hajdina és egyéb gabonafélék. (Smirnov V.M. 2002)
A fehérjék jelentéktelen mértékben járulnak hozzá az izomtevékenység energiájához, mivel a szervezet teljes energiafelhasználásának mindössze 10-15%-át adják. Ennek ellenére fontos szerepet töltenek be a vázizmok és a szív összehúzódási funkciójának biztosításában, a fizikai aktivitáshoz való hosszú távú alkalmazkodás kialakításában, az izmok bizonyos összetételű összetételének kialakításában.
A fizikai aktivitás megváltoztatja a szövetekben, különösen a vázizmokban és a májban a fehérjék szintézisének és lebontásának folyamatait, mozdulatlanságuk mértéke a fizikai aktivitás intenzitásától és időtartamától, valamint a szervezet edzettségétől függ. Az intersticiális fehérjeanyagcsere változásait általában az egyes esszenciális aminosavak vérkoncentrációja határozza meg, amelyek a szervezetben nem szintetizálódnak, és a szöveti fehérjék lebontása során keletkeznek. Az aktin és a miozin kontraktilis fehérjék lebomlásának specifikus indikátoraként a 3-metil-hisztidint alkalmazzák.
Egyszeri fizikai aktivitás gátolja a fehérjeszintézist és fokozza lebontásukat. Így például egy órán át futópadon futva a májban a fehérjeszintézis sebessége 20%-kal, extrém munkával pedig 65%-kal csökkent. Ez a minta megfigyelhető a vázizmokban is.
A fizikai megerőltetés hatására fokozódik az izomfehérjék (elsősorban szerkezeti) lebomlása, bár bizonyos típusú terhelések fokozzák a kontraktilis fehérjék lebomlását.
A szisztematikus fizikai erőfeszítéssel az izmokban és más szövetekben aktiválódik az adaptív fehérjeszintézis, nő a szerkezeti és kontraktilis fehérjék, valamint a mioglobin és számos enzim tartalma. Ez az izomtömeg növekedéséhez, az izomrostok keresztmetszetéhez vezet, ami izomhipertrófiának számít. Az enzimek számának növekedése kedvező feltételeket teremt a dolgozó izmok energiapotenciáljának bővítéséhez, ami viszont fokozza az izomfehérjék bioszintézisét fizikai megterhelés után, és javítja az emberi motoros képességeket.
A nagy sebességű és erős terhelések nagyobb mértékben fokozzák a myofibrilláris fehérjék szintézisét az izmokban, és az állóképesség terhelése - a mitokondriális enzimek, amelyek biztosítják az ATP aerob szintézisének folyamatait. A fizikai aktivitás típusa (úszás, futás) is nagyban meghatározza a fehérjeszintézis változásainak nagyságát.
A vázizmokban végzett edzés hatására a fehérjeszintézis összes fő láncszeme adaptív aktiválódása következik be, ami a celluláris fehérjeszintetizáló potenciál általános növekedéséhez vezet. Az adaptív fehérjeszintézis edzés közbeni indukálásában fontos szerepe van a hormonoknak: glükokortikoidoknak, adrenalinnak, növekedési hormonnak, tiroxinnak és inzulinnak. Részt vesznek a sürgős adaptív válaszok hosszú távú alkalmazkodásra való átállásának biztosításában.
A biokémiai adaptáció megindulása számos enzim fokozott aktivitásával és az energiaszubsztrátok mennyiségének növekedésével jár. Az energia-anyagcsere erősítése metabolitok kialakulásához vezet - genetikai szinten a fehérjeszintézis induktorai. Az induktorok lehetnek ADP, AMP, kreatin, egyes aminosavak, ciklikus AMP stb. A genomaktivitás növekedése fokozza a strukturális kontraktilis vagy enzimatikus fehérjék transzlációját vagy szintézisét, ami viszont az izmok magas funkcionális aktivitását biztosítja edzett test izommunka végzésekor.
Az aminosavak, az endogén fehérjék bomlástermékei jelentős mértékben hozzájárulnak az izomtevékenység, különösen a hosszú távú aktivitás energetikájához. Számuk a szövetekben hosszú távú fizikai munka során 20-25-szörösére nőhet. Ezek az aminosavak oxidálódnak és pótolják az ATP-t, vagy részt vesznek a glükóz neoplazma folyamatában, és segítenek fenntartani annak szintjét a vérben, valamint a glikogén szintjét a májban és a vázizmokban.
A fehérjelebontási és aminosav-oxidációs folyamatokat az izomműködés során fokozott ammónia (NH3) képződés kíséri, amely a karbamid szintézis ciklusában a májban kötődik és kiürül a szervezetből. Ezért a fizikai aktivitás növeli a karbamid tartalmát a vérben, és szintjének normalizálódása a pihenőidő alatt a szövetekben a bomlási folyamatok és a fehérjék szintézisének helyreállítását jelzi.
A szisztematikus testmozgás kifejezetten specifikus hatással van a fehérje anyagcserére a szervezetben. Az erőfejlesztést célzó fizikai edzés növeli az izomtömeget és növeli az aktin és miozin tartalmát az izmokban. Az állóképesség fejlesztését célzó edzések ugyanakkor csekély hatással vannak az izomtömegre, viszont növelik az izomszövet mitokondriális fehérjetartalmát, különösen az oxidatív anyagcserével kapcsolatosakat. Ezek a változtatások szelektívek, és a képzési hatások irányától függenek.
A gyakorlatoknak akut hatásai is lehetnek: izomtömeg-növekedés, valamint aktin és miozin tartalom növekedése az izmokban. Az állóképesség fejlesztését célzó edzések ugyanakkor csekély hatással vannak az izomtömegre, viszont növelik az izomszövet mitokondriális fehérjetartalmát, különösen az oxidatív anyagcserével kapcsolatosakat. Ezek a változtatások szelektívek, és a képzési hatások irányától függenek.
A testmozgás akut hatással lehet a fehérjeanyagcserére is. A feszült izomtevékenységre adott válaszreakciók sok tekintetben hasonlóak lehetnek a fertőzés vagy sérülés során az akut fázisra jellemző reakciókhoz.
Az izomzat korlátozott mértékben képes aminosavakat oxidálni. Tehát az emlősök vázizomzata közülük csak hatot képes oxidálni - alanint, aszpartátot, glutamátot, leucint, izoleucint és valint (az utolsó három elágazó láncú aminosav), és az izmok általi oxidációjuk az aminocsoportok eltávolításának problémájához vezet. , amelyek egy része a reakcióban a transzamináció átviszik piruváttá, és alanint képez. Ez utóbbi belép a májba, majd bekerül a karbamid ciklusba (1. ábra).
Az inaktív izmokban az aminosav-oxidáció hozzájárulása az ATP-reszintézishez nem több, mint a felhasznált energiaforrások teljes mennyiségének 10%-a, azonban fizikai megterhelés mellett ennek a hozzájárulásnak az értéke csökken. Az egyéb típusú „üzemanyag” ellátásának korlátozásával összefüggésben az aminosavak energiaellátást szolgáló oxidációja ismét nagyobb jelentőséget kap. Ebben az esetben az egyes aminosavak oxidációs sebessége egyenetlenül növekszik (például a leucin oxidációs sebessége megötszöröződik). Mindazonáltal a leucin oxidáció sebességének növekedése pontosítást igényel, mivel az izotópos technikák alkalmazása ebben az esetben nem teszi lehetővé kellően megbízható adatok megszerzését.
1. ábra: A BCAA-k oxidációja, mint az izmok összehúzódásának fontos energiaforrása (az aminosavak aminocsoportjai a májba kerülnek, hogy bekerüljenek a karbamid-ciklusba)
szerkezet funkció érték fehérje
Hosszan tartó, közepes intenzitású fizikai aktivitás mellett a fehérjeanyagcsere hozzájárulása az energiatermeléshez nyilvánvalóan nem haladja meg a teljes energiaszükséglet 6%-át. A bolygó nyugati régióiban élők táplálékában azonban az elfogyasztott energia átlagosan körülbelül 12-15%-a esik a fehérjék részarányára. Ez a tény lehetővé teszi azt a feltételezést, hogy a szisztematikus izomtevékenység kisebb költséggel megnöveli a fehérjebeviteli igényt a szénhidrát- és zsírszükséglethez képest. Nagyon megerőltető fizikai tevékenységek során, amikor a testépítő sportolók nagy mennyiségű fehérje-kiegészítőt használnak az izomtömeg növelésére, még mindig nincs bizonyíték arra, hogy egy ilyen étrend serkentheti a túlzottan elfogyasztott fehérje felszívódását a szervezet szöveteiben. Az ilyen típusú étrend-kiegészítők azonban továbbra is népszerűek, és más anyagok (beleértve az inzulint és az olyan L-agonisták, mint a juhar-buterol) fokozott fogyasztása miatt használják, amelyek elősegítik az aminosavak bejutását az izmokba és a fehérjék képződését őket.
2.2 Aminosav anyagcsere zavar
Az aminosav-anyagcsere megsértésével kapcsolatos leggyakoribb betegségek a fenilketonuria és az albinizmus.
Normális esetben a fenilalanin (FA) aminosavat a fenilalanin-hidroxiláz enzim alakítja át tirozin aminosavvá, amely viszont a tirozináz enzim hatására átalakul melanin pigmentté. Ha ezen enzimek aktivitása károsodik, örökletes emberi betegségek fenilketonuria és albinizmus alakulnak ki.
A fenilketonuria (PKU) különböző populációkban fordul elő, gyakorisága 1: 6000-1: 10 000. Autoszomális recesszív módon öröklődik; betegek - recesszív homozigóták (aa). A fenilalanin-hidroxiláz enzim szintéziséért felelős mutáns gént feltérképezték (12q22-q24), azonosították és szekvenálták (meghatározták a nukleotidszekvenciát).
A fenilalanin az egyik esszenciális aminosav. A FA-nak csak egy részét használják fel fehérjeszintézishez; ennek az aminosavnak a nagy része tirozinná oxidálódik. Ha a fenilalanin-hidroxiláz enzim nem aktív, akkor a FA nem alakul át tirozinná, hanem nagy mennyiségben halmozódik fel a vérszérumban fenilpirovinsav (FPVA) formájában, amely a vizelettel és az izzadsággal ürül, aminek következtében a „ egér” szaga árad a betegekből. Az FPVK magas koncentrációja a központi idegrendszer axonjai körüli mielinhüvely kialakulásának megzavarásához vezet.
A fenilketonuriában szenvedő gyermekek egészségesen születnek, de életük első heteiben kialakulnak náluk a betegség klinikai megnyilvánulásai. Az FPVK neurotróp méreg, melynek következtében ingerlékenység, izomtónusnövekedés, hyperreflexia, tremor, görcsös epileptiform rohamok alakulnak ki. Később a magasabb idegi aktivitás megsértése, a mentális retardáció, a mikrokefália csatlakozik. A betegek pigmentációja gyenge a melaninszintézis megsértése miatt.
Az albinizmus különböző populációkban fordul elő, változó gyakorisággal - 1:5000 és 1:25 000 között. Leggyakoribb formája - az okulokután tirozináz-negatív albinizmus - autoszomális recesszív módon öröklődik. Az albinizmus fő klinikai megnyilvánulásai minden életkorban a melanin hiánya a bőrsejtekben (tejfehér színe), nagyon világos haj, világosszürke vagy világoskék szem írisz, vörös pupilla, UV-sugárzással szembeni túlérzékenység (gyulladásos bőrbetegségeket okoz). ). A betegek bőrén nincsenek pigmentfoltok, a látásélesség csökken. A betegség diagnosztizálása nem nehéz.
Az aminosav-anyagcsere betegségei
Az örökletes anyagcsere-betegségek legnagyobb csoportja. Szinte mindegyik autoszomális recesszív módon öröklődik. A betegség oka az aminosavak szintéziséért felelős egyik vagy másik enzim hiánya. Ezek tartalmazzák:
· Fenilketonuria - a fenilalanin tirozinná való átalakulásának megsértése a fenilalanin-hidroxiláz aktivitásának éles csökkenése miatt;
A fenilketonurimia (fenilpiruvics oligofrénia) a fermentopátiák csoportjába tartozó örökletes betegség, amely az aminosavak, főleg a fenilalanin metabolizmusának megsértésével jár; a fenilalanin és mérgező termékeinek felhalmozódása kíséri, ami a központi idegrendszer súlyos károsodásához vezet, ami a mentális fejlődés károsodásában nyilvánul meg. A legtöbb esetben (klasszikus forma) a betegség a fenilalanin-4-hidroxiláz májenzim aktivitásának éles csökkenésével vagy teljes hiányával jár, amely általában katalizálja a fenilalanin tirozinná történő átalakulását.
A metabolikus blokk eredményeként a fenilalanin metabolizmusának mellékútjai aktiválódnak, és a szervezetben felhalmozódnak mérgező származékai - fenilpiruvsav és fenil-tejsav, amelyek gyakorlatilag nem képződnek normálisan. Ezenkívül fenil-etil-amin és ortofenil-acetát is képződik, amelyek szinte teljesen hiányoznak a normából, amelyek feleslege megsérti a lipidanyagcserét az agyban. Ez az ilyen betegek intelligencia-csökkenéséhez vezet, egészen az idiotizmusig.
· Alkaptonuria - a tirozin metabolizmus megsértése a homogentizináz enzim csökkent aktivitása és a homotentizinsav felhalmozódása miatt a test szöveteiben;
Oculocutan albinizmus - a tirozináz enzim szintézisének hiánya miatt.
Az alkaptomurimia egy recesszíven öröklődő betegség, amelyet a homogentezinsav-oxidáz funkcióinak elvesztése okoz.
Alkaptonuria esetén ochronosis figyelhető meg - a porcos szövetek sötétedése és a vizelet gyors sötétedése, amikor lúgosodik a homogentezinsav oxidációja miatt, sötét színű pigmentek képződésével.
Normál körülmények között a homogentezinsav, a tirozin és a fenilalanin lebontásának közbenső terméke maleil-acetoecetsavvá alakul, amelyből végül fumár- és acetoxisav keletkezik, és más biokémiai ciklusokba lép be. Az enzim hibája miatt ez a folyamat gátolt, a feleslegben maradt homogentezinsav a polifenol-oxidáz hatására kinon-polifenolokká (alkaponokká) alakul, amelyek a vesén keresztül választódnak ki. Az Alcapton, amely nem ürül ki teljesen a vizelettel, lerakódik a porcokban és más kötőszövetekben, amitől azok elsötétülnek és fokozódik a törékenység. Leggyakrabban a sclera és a fülporc pigmentációja jelenik meg előtte.
Nincs radikális kezelés, tüneti terápiát és nagy dózisú aszkorbinsavat alkalmaznak.
Homocisztinuria. Etiológia és patogenezis. Örökletes enzimopátia.
A betegség hátterében a cisztationin-szintetáz enzim hiánya áll, melynek következtében a metionin és a homocisztin felhalmozódik a vérben, amelyek mérgező hatást fejtenek ki a gyermek szervezetére. A homocisztinuria két formája van: piridoxin-függő és piridoxin-rezisztens. A 2. életévben a betegség tünetei hiányozhatnak. Aztán van némi lemaradás a testi-lelki fejlődésben. Csontdeformitások, lencse szubluxáció, neurológiai tünetek és testtömeg-hiány figyelhető meg. A homocisztin tartalma megnő a vizeletben. A vér magas homocisztint és metionint tartalmaz.
Közzétéve az Allbest.ru oldalon
Hasonló dokumentumok
A fehérjék, zsírok és szénhidrátok lebontásának és működésének eredménye. A fehérjék összetétele és tartalmuk az élelmiszerekben. A fehérje- és zsíranyagcsere szabályozási mechanizmusai. A szénhidrátok szerepe a szervezetben. A fehérjék, zsírok és szénhidrátok aránya teljes értékű étrendben.
előadás hozzáadva 2013.11.28
A fehérjék, lipidek és szénhidrátok anyagcseréje. Az emberi táplálkozás típusai: mindenevő, szeparált és alacsony szénhidráttartalmú ételek, vegetarianizmus, nyers táplálkozás. A fehérjék szerepe az anyagcserében. Zsír hiánya a szervezetben. A szervezetben bekövetkező változások az étrend típusának megváltozása következtében.
szakdolgozat hozzáadva 2014.02.02
A fehérjék, mint a minden élő szervezetben jelen lévő biológiai polimerek osztálya, életfolyamatban betöltött szerepük és jelentőségük értékelése. A fehérjék felépítése, alapelemei, fajtáik és működési jellemzőik. A fehérje anyagcsere megsértése.
bemutató hozzáadva 2013.11.03
A lipid anyagcsere a szervezetben, annak mintázatai és jellemzői. Köztes termékek közössége. A szénhidrátok, lipidek és fehérjék anyagcseréjének kapcsolata. Az acetil-CoA központi szerepe az anyagcsere-folyamatok összefüggésében. A szénhidrátok lebontása, szakaszai.
teszt, hozzáadva: 2015.10.06
Az anyagcsere- és anyagcserefolyamatok osztályozása. Az élőlények típusai az anyagcsere-folyamatok különbségei szerint, vizsgálatuk módszerei. A szervezetből kapott és kibocsátott anyagok elszámolásának módja a nitrogénanyagcsere példáján. A szervezet fő funkciói és fehérjeforrásai.
bemutató hozzáadva: 2014.12.01
A fehérjék mint nagy molekulatömegű természetes vegyületek (biopolimerek) fogalma, amelyek aminosav-maradékokból állnak, amelyeket peptidkötés köt össze. A fehérjék funkciói, jelentősége az emberi szervezetben, átalakulásuk és szerkezetük: primer, szekunder, tercier.
bemutató hozzáadva: 2014.07.04
A fehérjék (fehérjék) nagy molekulatömegű, nitrogéntartalmú természetes szerves anyagok, amelyek molekulái aminosavakból épülnek fel. A fehérje szerkezete. A fehérje osztályozása. A fehérjék fizikai-kémiai tulajdonságai. A fehérjék biológiai funkciói. Enzim.
absztrakt hozzáadva: 2007.05.15
A fehérjék aminosav-összetétele a szervezetben, a genetikai kód szerepe. 20 standard aminosav kombinációja. A fehérjék izolálása a biológiai molekulák külön osztályába. Hidrofil és hidrofób fehérjék. A fehérjék felépítésének elve, szerveződésük szintje.
kreatív munka, hozzáadva 2009.11.08
Zsírok, fehérjék és szénhidrátok sajátos tulajdonságai, szerkezete és fő funkciói, bomlástermékei. A zsírok emésztése és felszívódása a szervezetben. Az összetett élelmiszer-szénhidrátok lebontása. A szénhidrát-anyagcsere szabályozásának paraméterei. A máj szerepe az anyagcserében.
szakdolgozat, hozzáadva 2014.11.12
Az izomszövet alapelemei és kémiai összetétele. A szarkoplazma és miofibrillumok fehérjéinek típusai, tartalmuk a fehérjék összmennyiségéhez viszonyítva, molekulatömeg, megoszlás az izom szerkezeti elemeiben. Funkcióik és a test szerepe. A miozin molekula szerkezete.
Betöltés ...