Baltymų fiziologinis vaidmuo ir struktūra. Baltymų funkcijos organizme. Rezervas arba trofinis

Riebalai

Voverės

Su maistu vartojamų baltymų fiziologinis vaidmuo yra tas, kad jie yra pagrindinis kūno plastinės apykaitos elementas, yra „statybinės medžiagos“ šaltinis. Su maistu gaunami baltymai suskaidomi į jų struktūrinius elementus – aminorūgštis. Produktai, kurių sudėtyje yra baltymų, negali būti pakeisti produktais, kuriuose yra riebalų ir angliavandenių, kai kurios amino rūgštys, sudarančios baltymų molekules, gali būti sintezuojamos organizme. Tai vadinamieji neesminės aminorūgštys. Kita dalis ( nepakeičiamos aminorūgštys) negali būti sintetinamas, todėl turi būti tiekiamas su maistu. Pagrindiniai žmogaus baltymų šaltiniai yra: mėsa, kiaušiniai, žuvis, pupelės, žirniai, pupelės.

Skirtingai nuo angliavandenių ir riebalų, baltymai nesikaupia ir nesikaupia organizme. Jei su maistu jų tiekiama daugiau, nei reikia esamiems poreikiams tenkinti, hidrolizės produktai (aminorūgštys) pakinta biochemiškai ir yra įtraukiami į medžiagų apykaitos reakcijas. Dalis aminorūgščių, nenaudojamų kaip struktūriniai elementai ir energetinė medžiaga, yra deaminuojamos, o likusios anglies sekos transformuojamos ir įtraukiamos į angliavandenių apykaitos reakcijas. Atskilęs azotas iš organizmo išsiskiria su šlapimu karbamido pavidalu.

Riebalai yra svarbi dietos dalis. Jie yra daugelio maisto produktų dalis: mėsa, žuvis, pienas. O tokius produktus kaip taukai ir sviestas sudaro beveik vien riebalai. Paprastai, augaliniai riebalai Nuo gyvulinės kilmės riebalų jie skiriasi tuo, kad juose yra daugiau nesočiųjų riebalų rūgščių.

Hidrolizės metu organizme riebalai (gliceridai) suskaidomi į glicerolį ir riebalų rūgštis, kai kurios iš jų yra būtinos, nes žmogaus organizme negali susintetinti (pavyzdžiui, kai kurios nesočiosios rūgštys – linolo, linoleno).

Kaip ir kitos maistinės medžiagos, riebalai dalyvauja plastmasinis Ir energijos mainai. Dėl jų oksidacijos išsiskiria daug daugiau energijos nei oksiduojant baltymus ir angliavandenius. Be to, riebalai gali kaupti kūne, formuojant universalų energetiškai vertingos medžiagos sandėlį. Pertekliniai angliavandeniai ir kai kurie baltymai, patekę į organizmą, gali virsti riebalais, todėl padidėja riebalų sankaupos. Jei reikia, tokiu būdu sukauptus riebalus galima paversti glikogenu ir panaudoti angliavandenių apykaitos reakcijose.

Augalinis maistas – vaisiai, daržovės, grūdai – yra pagrindinis žmogaus angliavandenių šaltinis, iš kurių pagrindinis yra polisacharidas. krakmolo.

Angliavandeniai - pagrindinis energijos šaltinis organizme, nes jų skilimas yra labiau prieinamas nei lipidų skilimas, nors angliavandenių skaidymas lemia mažiau kalorijų išsiskyrimą nei tokio paties kiekio riebalų skaidymas. Angliavandeniai gali būti laikomi nedideliais kiekiais kepenys Ir raumenis kaip glikogeno. Baltymų ir riebalų (amino rūgščių ir riebalų rūgščių) skilimo produktai, virsdami, gali būti įtraukti į angliavandenių apykaitą.

Neradote to, ko ieškojote? Naudokite paiešką:

Geriausi posakiai: Jei susižavėsite mergina, užaugs uodegos, o jei mokysitės, augs ragai. 9502 - | 7518 - arba skaitykite viską...

Taip pat skaitykite:

B) Paveldimas. Dažniausi sutrikimai yra FENILALALANINO metabolizmas. Paprastai FEN virsta TIR
Augusta. Naktį iškasėme žemę netoli nuo vokiečių. Mes sėdime duobėse. Negalite išeiti ir atsistoti - tai jus nužudys. Atrodo, kad vėjas sudarytas iš skeveldrų. Kad būtum užimtas
Administracinė atsakomybė. Administracinių teisės pažeidimų teisės aktų tikslai – ginti asmenį, ginti žmogaus ir piliečio teises ir laisves, saugoti piliečių sveikatą,

Paskaita Nr.3

Tema: Baltymų ir aminorūgščių fiziologinė reikšmė žmogaus mityboje.

1 Pagrindinės grupės peptidai ir jų fiziologinis vaidmuo.

2 Maisto žaliavų baltymų charakteristikos.

3 Naujos baltyminio maisto formos.

4 Funkcinės baltymų savybės.

1 Svarbiausios peptidų grupės ir jų fiziologinis vaidmuo.

Peptidai yra oligomerai, sudaryti iš aminorūgščių liekanų. Jie turi mažą molekulinę masę (aminorūgščių likučių kiekis svyruoja nuo kelių iki kelių šimtų).

Organizme peptidai susidaro arba sintezės metu iš aminorūgščių, arba baltymų molekulių hidrolizės (skilimo) metu.

Šiandien nustatyta dažniausių peptidų grupių, nuo kurių priklauso žmogaus sveikata, organoleptinės ir sanitarinės maisto produktų savybės, fiziologinė reikšmė ir funkcinis vaidmuo.

Peptidiniai buferiai. Gyvūnų ir žmonių raumenyse rasta dipeptidų, kurie atlieka buferines funkcijas, tai yra palaiko pastovų pH lygį.

Peptidiniai hormonai. Hormonai yra organinės medžiagos, kurias gamina liaukų ląstelės, reguliuojančios jų veiklą atskiri organai, liaukos ir visas kūnas: lygiųjų kūno raumenų susitraukimas ir pieno liaukų išskiriamas pienas, skydliaukės veiklos reguliavimas, organizmo augimo aktyvumas, pigmentų, lemiančių akių, odos ir plaukų spalva.

Neuropeptidai. Tai dvi peptidų grupės ( endorfinų Ir enkefalinai ), yra žmonių ir gyvūnų smegenyse. Jie lemia elgesio reakcijas (baimę, baimę), įtakoja įsiminimo ir mokymosi procesus, reguliuoja miegą, malšina skausmą.

Vazoaktyvūs peptidai dėl to susintetinami iš maisto baltymų, jie veikia kraujagyslių tonusą.

Peptidų toksinai Tai toksinų grupė, kurią gamina organizmai, nuodingi grybai, bitės, gyvatės, jūros moliuskai ir skorpionai. Dėl Maisto pramone jie yra nepageidaujami. Didžiausią pavojų kelia mikrobiniai toksinai ( Staphylococcus aureus, botulizmo bakterijos, salmonelės), įskaitant grybus, kurie vystosi žaliavose, pusgaminiuose ir galutiniuose maisto produktuose.

Antibiotikų peptidai. Šios grupės bakterinės ar grybelinės kilmės peptidų atstovai naudojami kovojant su infekcinėmis ligomis, kurias sukelia streptokokai, pneumokokai, stafilokokai ir kiti mikroorganizmai.

Skonio peptidai– pirmiausia tai saldaus ar kartaus skonio junginiai. Jaunuose, neprinokusiuose fermentiniuose sūriuose susidaro kartaus skonio peptidai. Saldaus skonio peptidai ( aspartamas ) naudojami kaip cukraus pakaitalas.

Apsauginiai peptidai atlikti apsaugines funkcijas, pirmiausia – antioksidantas.

2 Maisto žaliavų baltymų charakteristikos.

Peptidai, kurių molekulinė masė didesnė nei 5000 Da ir atlieka vieną ar kitą biologinę funkciją, vadinami baltymais.

Funkcinės baltymų savybės priklauso nuo aminorūgščių sekos polipeptidinėje grandinėje (vadinamoji pirminė struktūra), taip pat nuo erdvinė struktūra polipeptidinė grandinė (priklausomai nuo antrinės, tretinės ir ketvirtinės struktūros).

Įvairūs produktai maisto produktai skiriasi kokybiniu ir kiekybiniu baltymų kiekiu.

IN Grūdinės kultūros Oi bendras baltymų kiekis yra 10÷20%. Analizuojant įvairių grūdinių kultūrų bendrųjų baltymų aminorūgščių sudėtį, pažymėtina, kad visuose juose, išskyrus avižas, lizino trūksta (2,2÷3,8%). Kviečių, sorgų, miežių ir rugių baltymams būdingas santykinai nedidelis metionino ir cisteino kiekis (1,6–1,7 mg/100 g baltymų). Labiausiai subalansuota aminorūgščių sudėtis yra avižos, rugiai ir ryžiai.

Ankštiniuose augaluose (sojos, žirniai, pupelės, vikiai) bendras baltymų kiekis yra didelis ir siekia 20÷40%. Sojų pupelės yra plačiausiai naudojamos. Jo balas yra artimas vienam už penkias aminorūgštis, tačiau sojoje yra nepakankamai triptofano, fenilalanino ir tirozino, o metionino yra labai mažai.

Aliejinių augalų sėklose(saulėgrąžos, medvilnė, rapsai, linai, ricinos pupelės, kalendra) bendras baltymų kiekis yra 14÷37%. Tuo pačiu metu visų aliejinių augalų sėklų (mažesniu mastu medvilnės) baltymų aminorūgščių balas yra gana aukštas net ir ribojant rūgštis. Šis faktas lemia galimybę iš aliejinių augalų žaliavų gauti koncentruotų baltymų formų ir jų pagrindu sukurti naujas baltyminio maisto formas.

Santykinai mažas azoto kiekis bulvėse(apie 2 proc.), daržovės(1÷2%) ir vaisiai(0,4÷1,0 proc.) rodo nežymų šių rūšių maistinių augalinių žaliavų vaidmenį aprūpinant maistą baltymais.

Mėsa, pienas o iš jų gautuose produktuose yra būtinas organizmui baltymai, kurie yra palankiai subalansuoti ir gerai virškinami (pieno balansas ir virškinamumas yra didesnis nei mėsos). Baltymų kiekis mėsos gaminiuose svyruoja nuo 11 iki 22%. Baltymų kiekis piene svyruoja nuo 2,9 iki 3,5%.

3 Naujos baltyminio maisto formos.

Šiandien, nuolat augančioje visuomenėje ir ribotų išteklių sąlygomis, žmonės susiduria su poreikiu kurti modernius, funkcines savybes turinčius ir maisto mokslo reikalavimus atitinkančius maisto produktus. sveika mityba.

Naujos baltyminio maisto formos – tai maisto produktai, gauti iš įvairių maisto žaliavų baltymų frakcijų, naudojant moksliškai pagrįstus perdirbimo būdus, turintys tam tikrą cheminę sudėtį, struktūrą ir savybes.

Plataus pripažinimo sulaukė įvairūs augalinių baltymų šaltiniai: ankštiniai augalai, grūdai, javai ir jų šalutiniai produktai, aliejinių augalų sėklos; daržovės ir melionai, vegetatyvinė augalų masė.

Tuo pačiu metu sojos pupelės ir kviečiai daugiausia naudojami baltyminių produktų gamybai.

Sojos baltymų perdirbimo produktai skirstomi į tris grupes, kurios skiriasi baltymų kiekiu: miltai ir dribsniai gaunami malant, juose baltymų yra 40÷45% visos produkto masės; sojų koncentratai gaunami pašalinus vandenyje tirpius komponentus, juose yra 65÷70% baltymų; Sojų izoliatai gaunami ekstrahuojant baltymus, juose yra ne mažiau kaip 90 % baltymų.

Iš sojos gaunama tekstūruotos baltyminiai produktai , kuriame, pavyzdžiui, vietoj mėsos baltymų naudojami sojos baltymai. Hidrolizuoti sojos baltymai vadinami modifikuotas. Jie naudojami kaip funkciniai ir kvapnieji maisto priedai.

Šiandien sojos pienas taip pat gaminamas iš sojų, sojų padažas, tofu (pupelių varškė) ir kiti maisto produktai.

Iš kviečių arba Kvietiniai miltai Naudojant vandens ekstrakciją, gaunamas sausas kviečių glitimas, kurio baltymų kiekis yra 75÷80%.

Tuo pačiu metu ribojančių aminorūgščių buvimas augaliniuose baltymuose lemia jų nepilnavertiškumą. Išeitis čia yra bendras skirtingų baltymų naudojimas, kuris suteikia kryžminio tręšimo efektą. Jei tuo pačiu metu pasiekiamas kiekvienos esminės ribojančios aminorūgšties aminorūgščių balo padidėjimas, palyginti su pirminių baltymų naudojimu atskirai, tada kalbame apie vien sodrinimo efektas, jei sumaišius kiekvienos aminorūgšties balas viršija 1,0, tai yra tikras sodrinimo efektas. Naudojant tokius subalansuotus baltymų kompleksus augalinių baltymų virškinamumas padidėja iki 80÷100%.

4 Funkcinės baltymų savybės.

Baltymai ir baltymų koncentratai plačiai naudojami maisto gamyboje dėl savo unikalių funkcinių savybių, kurios suprantamos kaip fizinės ir cheminės savybės, lemiančios baltymų elgseną juos perdirbant į maisto produktus ir suteikiančios tam tikrą gatavo produkto struktūrą, technologines ir vartojimo savybes. .

Svarbiausios baltymų funkcinės savybės yra tirpumas, vandens ir riebalų surišimo gebėjimas, gebėjimas stabilizuoti išsklaidytas sistemas (emulsijas, putas, suspensijas), formuoti gelius.

Tirpumas– tai pagrindinis baltymų funkcinių savybių vertinimo rodiklis, apibūdinamas baltymų, patenkančių į tirpalą, kiekiu. Tirpumas labiausiai priklauso nuo nekovalentinės sąveikos: hidrofobinių, elektrostatinių ir vandenilinių ryšių. Didelio hidrofobiškumo baltymai gerai sąveikauja su lipidais, o turintys didelį hidrofiliškumą – gerai sąveikauja su vandeniu. Kadangi to paties tipo baltymai turi tą patį krūvį, jie atstumia vienas kitą, o tai prisideda prie jų tirpumo. Atitinkamai, izoelektrinėje būsenoje, kai bendras baltymo molekulės krūvis yra lygus nuliui, o disociacijos laipsnis yra minimalus, baltymas yra mažai tirpus ir netgi gali koaguliuoti.

Surišantis vandenį gebėjimas būdingas vandens adsorbcija dalyvaujant hidrofilinėms aminorūgščių liekanoms, surišantis riebalus– riebalų adsorbcija dėl hidrofobinių likučių. Vidutiniškai 1 g baltymų gali surišti ir savo paviršiuje išlaikyti 2–4 g vandens ar riebalų.

Riebalų emulsinimas Ir putojantis Baltymų gebėjimas plačiai naudojamas gaminant riebalų emulsijas ir putas, tai yra heterogenines vandens-alyvos, vandens-dujų sistemas. Dėl to, kad baltymų molekulėse yra hidrofilinių ir hidrofobinių zonų, jos sąveikauja ne tik su vandeniu, bet ir su nafta bei oru ir, veikdamos kaip apvalkalas dviejų aplinkų sąsajoje, prisideda prie jų pasiskirstymo viena kitoje, t. stabilių sistemų kūrimas.

Gelimas Baltymų savybėms būdingas jų koloidinio tirpalo gebėjimas pereiti iš laisvos dispersinės būsenos į surištą išsklaidytą būseną, susidarant sistemoms su savybėmis kietosios medžiagos.

Visko-elastinis-elastinis baltymų savybės priklauso nuo jų prigimties (rutulinės ar fibrilinės), taip pat nuo funkcinių grupių, su kuriomis baltymų molekulės jungiasi viena su kita arba su tirpikliu, buvimo.

Baltymai, riebalai, angliavandeniai, vitaminai yra pagrindinės žmogaus mitybos maistinės medžiagos. Maistinės medžiagos vadinamos cheminiai junginiai arba atskiri elementai, kurių organizmui reikia jo biologiniam vystymuisi, normaliai visų gyvybinių procesų eigai.

Baltymai yra didelės molekulinės masės azoto junginiai, pagrindinė ir esminė visų organizmų dalis. Baltyminės medžiagos dalyvauja visuose gyvybiniuose procesuose. Pavyzdžiui, medžiagų apykaitą užtikrina fermentai, kurie pagal savo prigimtį yra baltymai. Baltymai taip pat yra susitraukiančios struktūros, būtinos atlikti susitraukimo funkcija raumenys – aktomiozinas; atraminiai kūno audiniai – kaulų, kremzlių, sausgyslių kolagenas; vidinius kūno audinius – odą, nagus, plaukus.

Pagal sudėtį baltymai skirstomi į: paprastus baltymus (hidrolizės metu susidaro tik aminorūgštys ir amoniakas) ir kompleksinius (hidrolizės metu susidaro ir nebaltyminės medžiagos - gliukozė, lipoidai, dažikliai ir kt.).

Tarp daugelio maistinių medžiagų svarbiausią vaidmenį atlieka baltymai. Jie tarnauja kaip šaltinis nepakeičiamos aminorūgštys ir taip vadinamas nespecifinis azotas, būtinas baltymų sintezei.

Sveikatos būklė labai priklauso nuo baltymų tiekimo lygio, fizinis vystymasis, fizinė veikla, o mažų vaikų – protinis vystymasis. Baltymų pakankamumas maiste ir aukšta jų kokybė leidžia sukurti optimalias sąlygas vidinė aplinka organizmas, būtinas augimui, vystymuisi, normaliai žmogaus veiklai ir veiklai. Esant baltymų trūkumo įtakai, tokie patologinės būklės kaip patinimas ir suriebėjusios kepenys; pažeidimas funkcinė būklė organai vidinė sekrecija, ypač lytinių liaukų, antinksčių ir hipofizės; sąlyginio reflekso aktyvumo ir vidinių slopinimo procesų pažeidimas; sumažėjęs imunitetas; mitybos distrofija. Baltymai susideda iš anglies, deguonies, vandenilio, fosforo, sieros ir azoto, kurie yra aminorūgščių – pagrindinių baltymų struktūrinių komponentų – dalis. Baltymai skiriasi aminorūgščių kiekio lygiu ir jų ryšio seka. Yra gyvulinių ir augalinių baltymų.

Skirtingai nuo riebalų ir angliavandenių, baltymuose, be anglies, vandenilio ir deguonies, yra 16% azoto. Todėl jos vadinamos azoto turinčiomis maistinėmis medžiagomis. Baltymai gyvūno organizmui reikalingi gatavu pavidalu, nes juos, kaip ir augalus, galima sintetinti iš neorganinių medžiagų dirvožemio ir oro jis negali. Baltymų šaltinis žmogui yra gyvulinės maistinės medžiagos ir augalinės kilmės. Baltymai yra būtini pirmiausia kaip plastikinė medžiaga; tai yra pagrindinė jų funkcija: jie sudaro 45% tankios likusios kūno dalies.

Baltymai taip pat yra hormonų, raudonųjų kraujo kūnelių ir kai kurių antikūnų dalis ir yra labai reaktyvūs.

Gyvenimo procese vyksta nuolatinis atskirų ląstelių struktūrų senėjimas ir mirtis, o maisto baltymai yra statybinė medžiaga joms atkurti. 1 g baltymų oksidacija organizme suteikia 4,1 kcal energijos. Tai yra jo energetinė funkcija. Baltymai turi didelę reikšmę aukštesniems nervinė veikla asmuo. Normalus baltymų kiekis maiste pagerina smegenų žievės reguliavimo funkciją ir padidina centrinės nervų sistemos tonusą.

Trūkstant baltymų maiste, atsiranda nemažai patologinių pokyčių: sulėtėja organizmo augimas ir vystymasis, mažėja svoris; sutrinka hormonų susidarymas; mažėja organizmo reaktyvumas ir atsparumas infekcijoms bei intoksikacijoms. Maistinė vertė Maisto baltymų suvartojimas visų pirma priklauso nuo jų aminorūgščių sudėties ir visapusiško panaudojimo organizme. Yra žinomos 22 aminorūgštys, kurių kiekviena turi ypatingą reikšmę. Bet kurio iš jų nebuvimas ar trūkumas sukelia tam tikrų organizmo funkcijų (augimo, kraujodaros, svorio, baltymų sintezės ir kt.) sutrikimus. Ypač vertingos yra šios aminorūgštys: lizinas, histidinas, triptofanas, fenilalaninas, leucinas, izoleucinas, treoninas, metioninas, valinas. Mažiems vaikams didelę reikšmę turi histidino.

Kai kurios aminorūgštys negali būti susintetintos organizme ir pakeistos kitomis. Jie vadinami nepakeičiamais. Priklausomai nuo nepakeičiamų ir nepakeičiamų aminorūgščių kiekio, maisto baltymai skirstomi į visaverčius baltymus, kurių aminorūgščių sudėtis yra artima baltymų aminorūgščių sudėčiai. Žmogaus kūnas ir jame yra pakankamas kiekis visos nepakeičiamos amino rūgštys ir nepilnos, kuriose trūksta vienos ar kelių nepakeičiamų aminorūgščių. Visavertiškiausi baltymai yra gyvulinės kilmės, ypač vištienos kiaušinių, mėsos ir žuvies trynių baltymai. Iš augalinių baltymų didelę biologinę vertę turi sojos pupelių baltymai ir, kiek mažesniu mastu, pupelės, bulvės ir ryžiai. Nepilnaverčių baltymų yra žirniuose, duonoje, kukurūzuose ir kai kuriuose kituose augaliniuose maisto produktuose.

Fiziologiniai ir higieniniai baltymų poreikio standartai. Šie standartai pagrįsti minimaliu baltymų kiekiu, galinčiu palaikyti žmogaus organizmo azoto balansą, t.y. azoto kiekis, patenkantis į organizmą su maisto baltymais, yra lygus azoto kiekiui, iš jo išsiskiriančiam su šlapimu per parą.

Kasdienis su maistu gaunamų baltymų vartojimas turėtų visiškai užtikrinti organizmo azoto balansą visiškai patenkinant organizmo energijos poreikius, užtikrinti organizmo baltymų vientisumą, palaikyti aukštą organizmo darbingumą ir atsparumą nepalankiems aplinkos veiksniams. Baltymai, skirtingai nei riebalai ir angliavandeniai, nėra kaupiami organizme rezerve ir turi būti kasdien gaunami su maistu pakankamais kiekiais.

Fiziologinis paros norma baltymų priklauso nuo amžiaus, lyties ir profesinę veiklą. Pavyzdžiui, vyrams jis yra 96-132 g, moterims - 82-92 g. Tai yra didelių miestų gyventojų normos. Mažų miestelių ir kaimų gyventojams, dirbantiems įtemptesnį fizinį darbą, baltymų paros norma padidėja 6 g.Raumenų veiklos intensyvumas neturi įtakos azoto apykaitai, tačiau būtina užtikrinti pakankamą vystymąsi tokioms fizinio darbo formoms. raumenų sistema ir išlaikyti aukštą našumą.

Suaugusiam žmogui normaliomis gyvenimo sąlygomis dirbant lengvą darbą per parą vidutiniškai reikia 1,3-1,4 g baltymų 1 kg kūno svorio, o dirbant fizinį darbą – 1,5 g ir daugiau (priklausomai nuo darbo sunkumo).

Kasdienėje sportininkų mityboje baltymų turi būti 15-17%, arba 1,6-2,2 g 1 kg kūno svorio.

Gyvūninės kilmės baltymai suaugusiųjų kasdieniniame racione turėtų užimti 40 – 50 % viso suvartojamo baltymų kiekio, sportininkų – 50 – 60, vaikų – 60 – 80 %. Per didelis baltymų vartojimas kenkia organizmui, nes trukdo virškinimo procesams ir skilimo produktų (amoniako, šlapalo) pasišalinimui per inkstus.

Baltymai, riebalai, angliavandeniai, vitaminai yra pagrindinės žmogaus mitybos maistinės medžiagos. Maistinės medžiagos – tai tie cheminiai junginiai arba atskiri elementai, kurių organizmui reikia jo biologiniam vystymuisi ir normaliam visų gyvybinių procesų funkcionavimui.

Baltymai yra didelės molekulinės masės azoto junginiai, pagrindinė ir esminė visų organizmų dalis. Baltyminės medžiagos dalyvauja visuose gyvybiniuose procesuose. Pavyzdžiui, medžiagų apykaitą užtikrina fermentai, kurie pagal savo prigimtį yra baltymai. Baltymai taip pat yra susitraukiančios struktūros, būtinos raumenų susitraukimo funkcijai atlikti – aktomiozinas; atraminiai kūno audiniai – kaulų, kremzlių, sausgyslių kolagenas; vidinius kūno audinius – odą, nagus, plaukus.

Tarp daugelio maistinių medžiagų svarbiausią vaidmenį atlieka baltymai. Jie yra būtinų aminorūgščių ir vadinamojo nespecifinio azoto, reikalingo baltymų sintezei, šaltinis.

Baltymų aprūpinimo lygis daugiausia lemia sveikatos būklę, fizinį išsivystymą, fizinį darbingumą, o mažų vaikų – protinį vystymąsi. Baltymų pakankamumas maiste ir aukšta jų kokybė leidžia sukurti optimalias sąlygas vidinei organizmo aplinkai, reikalingai augimui, vystymuisi, normaliai žmogaus veiklai ir darbingumui. Dėl baltymų trūkumo gali išsivystyti patologinės būklės, tokios kaip edema ir suriebėjusios kepenys; vidaus sekrecijos organų, ypač lytinių liaukų, antinksčių ir hipofizės, funkcinės būklės sutrikimas; sąlyginio reflekso aktyvumo ir vidinių slopinimo procesų pažeidimas; sumažėjęs imunitetas; mitybos distrofija. Baltymai susideda iš anglies, deguonies, vandenilio, fosforo, sieros ir azoto, kurie yra aminorūgščių – pagrindinių baltymų struktūrinių komponentų – dalis. Baltymai skiriasi aminorūgščių kiekio lygiu ir jų ryšio seka. Yra gyvulinių ir augalinių baltymų.

Skirtingai nuo riebalų ir angliavandenių, baltymuose, be anglies, vandenilio ir deguonies, yra 16% azoto. Todėl jos vadinamos azoto turinčiomis maistinėmis medžiagomis. Gyvūnų organizmui reikia gatavų baltymų, nes jis negali jų, kaip ir augalų, sintetinti iš neorganinių medžiagų dirvožemyje ir ore. Baltymų šaltinis žmogui yra gyvūninės ir augalinės kilmės maisto medžiagos. Baltymai yra būtini pirmiausia kaip plastikinė medžiaga; tai yra pagrindinė jų funkcija: jie sudaro 45% tankios likusios kūno dalies.

Baltymai taip pat yra hormonų, raudonųjų kraujo kūnelių ir kai kurių antikūnų dalis ir yra labai reaktyvūs.

Gyvenimo procese vyksta nuolatinis atskirų ląstelių struktūrų senėjimas ir mirtis, o maisto baltymai yra statybinė medžiaga joms atkurti. 1 g baltymų oksidacija organizme suteikia 4,1 kcal energijos. Tai yra jo energetinė funkcija. Baltymai turi didelę reikšmę žmogaus aukštesnei nervų veiklai. Normalus baltymų kiekis maiste pagerina smegenų žievės reguliavimo funkciją ir padidina centrinės nervų sistemos tonusą.

Trūkstant baltymų maiste, atsiranda nemažai patologinių pokyčių: sulėtėja organizmo augimas ir vystymasis, mažėja svoris; sutrinka hormonų susidarymas; mažėja organizmo reaktyvumas ir atsparumas infekcijoms bei intoksikacijoms. Maisto baltymų maistinė vertė visų pirma priklauso nuo jų aminorūgščių sudėties ir visapusiškumo organizme. Yra žinomos 22 aminorūgštys, kurių kiekviena turi ypatingą reikšmę. Bet kurio iš jų nebuvimas ar trūkumas sukelia tam tikrų organizmo funkcijų (augimo, kraujodaros, svorio, baltymų sintezės ir kt.) sutrikimus. Ypač vertingos yra šios aminorūgštys: lizinas, histidinas, triptofanas, fenilalaninas, leucinas, izoleucinas, treoninas, metioninas, valinas. Mažiems vaikams histidinas yra labai svarbus.

Kai kurios aminorūgštys negali būti susintetintos organizme ir pakeistos kitomis. Jie vadinami nepakeičiamais. Priklausomai nuo nepakeičiamų ir nepakeičiamų aminorūgščių kiekio, maisto baltymai skirstomi į visaverčius, kurių aminorūgščių sudėtis yra artima žmogaus organizmo baltymų aminorūgščių sudėčiai ir turi pakankamą kiekį visų nepakeičiamų aminorūgščių. nepilnos, kuriose trūksta vienos ar kelių nepakeičiamų aminorūgščių. Visavertiškiausi baltymai yra gyvulinės kilmės, ypač vištienos kiaušinių, mėsos ir žuvies trynių baltymai. Iš augalinių baltymų didelę biologinę vertę turi sojos pupelių baltymai ir, kiek mažesniu mastu, pupelės, bulvės ir ryžiai. Nepilnaverčių baltymų yra žirniuose, duonoje, kukurūzuose ir kai kuriuose kituose augaliniuose maisto produktuose.

Fiziologinis paros baltymų kiekis priklauso nuo amžiaus, lyties ir profesinės veiklos. Pavyzdžiui, vyrams jis yra 96-132 g, moterims - 82-92 g. Tai yra didelių miestų gyventojų normos. Mažų miestelių ir kaimų gyventojams, dirbantiems sunkesnį fizinį darbą, baltymų paros norma padidėja 6 g.Raumenų veiklos intensyvumas neturi įtakos azoto apykaitai, tačiau būtina užtikrinti pakankamą raumenų sistemos vystymąsi tokioms formoms. fizinį darbą ir išlaikyti aukštą jo našumą.

Kasdienėje sportininkų mityboje baltymų turi būti 15-17%, arba 1,6-2,2 g 1 kg kūno svorio.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Įvadas

1 skyrius. Fiziologinis baltymų vaidmuo

1.1 Struktūrinė baltymų funkcija

1.2 Baltymų apykaita žmogaus organizme

1.3 Azoto pusiausvyra

2 skyrius. Baltymų apykaitaįvairioms kūno sąlygoms

2.1 Baltymų apykaita raumenų veiklos metu

2.2 Aminorūgščių apykaitos sutrikimai

Įvadas

Baltymai yra svarbiausias mitybos komponentas. Baltymai yra ląstelių ir audinių struktūrinių elementų pagrindas. Su baltymais susijusios pagrindinės gyvybės apraiškos: medžiagų apykaita, raumenų susitraukimai, nervų dirglumas, gebėjimas augti, daugintis, mąstyti. Surišdami didelį kiekį vandens, baltymai sudaro tankias koloidines struktūras, kurios lemia kūno konfigūraciją. Be struktūrinių baltymų, baltyminėms medžiagoms priskiriamas hemoglobinas – deguonies nešiklis kraujyje, fermentai – svarbiausi biocheminių reakcijų greitintojai, kai kurie hormonai, nukleoproteinai – kurie lemia baltymų sintezės organizme kryptį ir yra paveldimų savybių nešiotojai. .

Visavertį baltymą sudaro 20 aminorūgščių, kurių derinys baltymų molekulėse gali sukelti didžiulę jų įvairovę. Vienintelis šaltinis Baltymų susidarymas organizme yra aminorūgštys iš maisto baltymų. Apie organizmo aprūpinimo baltymais išsamumą sprendžiama pagal azoto balanso rodiklius.

Baltymai yra vienintelis organizmo pasisavinamo azoto šaltinis. Atsižvelgiant į su maistu tiekiamo ir iš organizmo išsiskiriančio azoto kiekį, galima spręsti apie savijautą ar baltymų apykaitos sutrikimą. Suaugusiųjų organizme sveikų žmonių, stebimas azoto balansas, tai su maistu tiekiamo azoto kiekis susilygina su iš organizmo pasišalinančiu azoto kiekiu.Vaikams azoto balansui būdingas baltymų kaupimasis organizme Be to, azoto kiekis tiekiamas su maistu žymiai viršija jo išsiskyrimą su skilimo produktais.Šiuo atveju teigiamas azoto balansas.Teigiamas azoto balansas stebimas vaiko, berniuko ir mergaitės organizme.

Žmonėms, kurie savo racione gauna nepakankamą baltymų kiekį arba sunkiai sergantiems žmonėms, kurių organizmas blogai virškina baltymus, prarandamas azotas, tai yra neigiamas azoto balansas. Suaugusiam žmogui minimali norma – 40-50g baltymų per dieną. Jei darbas nėra susijęs su intensyviu fiziniu darbu, suaugusio žmogaus organizmui su maistu reikia maždaug 1–1,2 g baltymų 1 kg kūno svorio. Tai reiškia, kad 70–75 kg sveriantis žmogus per dieną turėtų gauti nuo 70 iki 90 g baltymų. Didėjant fizinio darbo intensyvumui, didėja ir organizmo baltymų poreikis.

Įvairių tipų baltymų maistinė vertė priklauso nuo jų aminorūgščių sudėties. Visavertis baltymas, susidedantis iš 20 aminorūgščių, turi tik 8, kurios yra būtinos suaugusiojo (ir dar viena mažam vaikui) mitybai. – Nepakeičiamos aminorūgštys organizme nesintetinamos ir tam tikrais kiekiais organizmas turi būti tiekiamas su maistu. Pagal koncepciją subalansuota mityba galime įvardyti tokias reikšmes, kurios apibūdina minimalius suaugusiojo organizmo kiekvienos nepakeičiamos aminorūgšties reikalavimus ir optimalius jų santykius, užtikrinančius baltymų naudojimą.

Jei maisto baltymuose kokių nors aminorūgščių yra mažiau, tada ji nebus susintetinta, bet tada organizmas negali pilnai panaudoti kitų aminorūgščių. Kiaušinių baltymų aminorūgščių sudėtis buvo laikoma idealia, nes žmogaus organizmas juos pasisavina beveik 100%. Labai aukštas ir kitų gyvūninės kilmės produktų įsisavinimo laipsnis: pienas (75-80%), mėsa (70-75%), žuvis (70-80%) ir kt.

Daugelyje augalinių produktų, ypač javų, yra sumažintos biologinės vertės baltymų. Nustatyta, kad daugumoje augalinių medžiagų trūksta sieros turinčių aminorūgščių.

1 skyrius. Fiziologinis baltymų vaidmuo

1.1 Struktūrinė baltymų funkcija

Baltymai yra sudėtingi organiniai junginiai, sudaryti iš aminorūgščių. Baltymų molekulėse yra azoto, anglies, vandenilio ir kai kurių kitų medžiagų. Amino rūgštims būdinga amino grupė (NH2).

Baltymai vienas nuo kito skiriasi skirtingų aminorūgščių kiekiu. Šiuo atžvilgiu baltymai turi specifiškumą, ty jie atlieka skirtingos funkcijos. Skirtingų rūšių gyvūnų, skirtingų tos pačios rūšies individų, taip pat skirtingų to paties organizmo organų ir audinių baltymai skiriasi vienas nuo kito. Baltymų specifiškumas leidžia jiems patekti į organizmą tik per virškinimo organus, kur jie suskaidomi į aminorūgštis ir tokia forma absorbuojami į kraują. Audiniuose iš kraujo tiekiamų aminorūgščių susidaro šiems audiniams būdingi baltymai. Baltymai yra pagrindinė medžiaga, iš kurios gaminamos kūno ląstelės (Abramova T. 1994)

Baltymų funkcijos yra labai įvairios. Kiekvienas duotas baltymas kaip medžiaga, turinti specifinį cheminė struktūra atlieka vieną labai specializuotą funkciją ir tik kai kuriais atvejais kelias, dažniausiai tarpusavyje susijusias, funkcijas. Apie vieną iš pagrindinių funkcijų, jų dalyvavimą daugumoje cheminių virsmų kaip fermentai arba esminis komponentas fermentai. Fermentai didžiąja dalimi užtikrina gyvybei būtinų procesų atsiradimą žemoje temperatūroje ir esant artimam neutraliam pH.

Didžiausias funkcinė grupė baltymai – fermentai. Kiekvienas fermentas vienam ar kitam laipsniui būdingas, t.y. funkciškai pritaikytas tam tikram substratui, kartais tam tikro tipo cheminiams ryšiams. Įvairių poveikių įtakoje gali pakisti baltymo molekulės struktūra, todėl kinta ir fermento aktyvumas. Pavyzdžiui, yra fermentinės reakcijos greičio priklausomybė nuo temperatūros ir pH pokyčių.

Kai kurios biologinės molekulės geba pagreitinti arba slopinti (iš lot. inhibere – sulaikyti, sustabdyti), t.y. slopinti fermentų aktyvumą – tai vienas iš būdų reguliuoti fermentines reakcijas. (Komov V.P. 2004)

Baltymai yra cheminės struktūros, kurios yra linijinės aminorūgščių sekos, susidarančios per eilę kondensacijos reakcijų, apimančių gretimų aminorūgščių α-karboksilo ir α-amino grupes. Ryšiai, susidarę dėl šių reakcijų, vadinami peptidiniais ryšiais. Dvi aminorūgštys sudaro dipeptidą, o ilgesnės grandinės sudaro polipeptidus. Kiekviena polipeptidinė grandinė turi vieną amino ir vieną karboksilo galą, kurie gali sudaryti vėlesnius peptidinius ryšius su kitomis aminorūgštimis. Daugelis baltymų susideda iš daugiau nei vienos polipeptidinės grandinės, kurių kiekviena sudaro subvienetą. Amino rūgščių išsidėstymo grandinėje tvarka baltymų sintezės metu nustatoma pagal nukleotidų bazių seką specifinėje DNR, kurioje yra su tuo baltymu susijusi genetinė informacija. Aminorūgščių seka lemia galutinę struktūrą, nes aminorūgščių komponento šoninės grandinės traukia, atstumia arba fiziškai trukdo viena kitai, o tai „verčia“ molekulę susilankstyti į galutinę formą. Pirminė baltymo struktūra yra specifinė aminorūgščių seka polipeptidinėje grandinėje, taip pat jų kiekybinė ir kokybinė sudėtis. Aminorūgščių seka atskiruose baltymuose yra genetiškai fiksuota ir nulemia baltymo individualų ir rūšinį specifiškumą. Pirminės baltymo struktūros iššifravimas turi didelę praktinę reikšmę, nes atveria galimybę jį sintetinti laboratorijoje. Dėl hormono insulino ir imunoglobulino struktūros iššifravimo šie baltymai gaunami sintetiniu būdu ir plačiai naudojami medicinoje. Pirminės hemoglobino struktūros tyrimas leido nustatyti jo struktūros pokyčius žmonėms, sergantiems tam tikromis ligomis. Šiuo metu yra iššifruota daugiau nei 1000 baltymų pirminė struktūra, įskaitant fermentus ribonukleazę, karboksipeptidazę, mioglobiną, citochromą b ir daugelį kitų.

Antrinė baltymo struktūra yra erdvinis polipeptidinės grandinės išsidėstymas. Yra trys antrinės struktūros tipai: a-spiralė, sluoksniuotoji spiralė (arba B-spiralė) ir kolageno spiralė.

Susidarius α-spiralei, polipeptidinė grandinė dėl vandenilinių jungčių spiralizuojasi taip, kad peptidinės grandinės posūkiai periodiškai kartojasi. Taip sukuriama kompaktiška ir patvari baltymo polipeptidinės grandinės struktūra.

Sluoksniuotą baltymo struktūrą sudaro linijinės polipeptidinės grandinės, išdėstytos lygiagrečiai ir glaudžiai sujungtos vandeniliniais ryšiais. Ši struktūra yra fibrilinių baltymų pagrindas.

Baltymų kolageno spiralė išsiskiria sudėtingesniu polipeptidinių grandinių išdėstymu. Atskiros grandinės yra sraigtinės ir susuktos viena aplink kitą, sudarydamos superspiralę. Ši struktūra būdinga kolagenui. Kolageno spiralė pasižymi dideliu plieno siūlų elastingumu ir stiprumu. („Biochemijos pagrindai“, 1986 m.)

Tretinė struktūra Vienos polipeptidinės grandinės bendras išsidėstymas, įvairių sričių, domenų ir atskirų aminorūgščių liekanų tarpusavio išsidėstymas vadinamas tretine tam tikro baltymo struktūra. Neįmanoma nubrėžti aiškios ribos tarp antrinės ir tretinės struktūrų, tačiau tretinė struktūra suprantama kaip steriniai ryšiai tarp aminorūgščių liekanų, kurios grandinėje yra toli viena nuo kitos. Ketvirtinė struktūra: jei baltymai susideda iš dviejų ar daugiau polipeptidinių grandinių, sujungtų viena su kita nekovalentiniais (ne peptidiniais ar disulfidiniais) ryšiais, vadinasi, jie turi ketvirtinę struktūrą. Tokius agregatus stabilizuoja vandeniliniai ryšiai ir elektrostatinė sąveika tarp likučių, esančių polipeptidinių grandinių paviršiuje. Tokie baltymai vadinami oligomerais, o juos sudarančios atskiros polipeptidinės grandinės vadinamos protomerais, monomerais arba subvienetais.

Daugelis oligomerinių baltymų turi du arba keturis protomerus ir yra atitinkamai vadinami dimerais arba tetramerais. Oligomerai, turintys daugiau nei keturis protomerus, yra gana dažni, ypač tarp reguliuojančių baltymų (pavyzdžiui, transkarbamoilazės). Oligomeriniai baltymai atlieka ypatingą vaidmenį tarpląsteliniame reguliavime: jų protomerai gali šiek tiek pakeisti tarpusavio orientaciją, dėl to pasikeičia oligomero savybės.

Struktūrinė baltymų funkcija arba plastinė baltymų funkcija yra ta, kad baltymai yra pagrindinis visų ląstelių ir tarpląstelinių struktūrų komponentas. Baltymai taip pat yra pagrindinės kremzlės, kaulų ir odos medžiagos dalis. Baltymų biosintezė lemia organizmo augimą ir vystymąsi.

Katalizinė arba fermentinė baltymų funkcija yra ta, kad baltymai gali pagreitinti biochemines reakcijas organizme. Visi šiuo metu žinomi fermentai yra baltymai. Visų rūšių medžiagų apykaita organizme priklauso nuo fermentų baltymų aktyvumo.

Apsauginė baltymų funkcija pasireiškia imuninių kūnų (antikūnų) susidarymu, kai į organizmą patenka svetimas baltymas (pavyzdžiui, bakterijos). Be to, baltymai suriša į organizmą patekusius toksinus ir nuodus, o atsiradus žaizdoms užtikrina kraujo krešėjimą ir stabdo kraujavimą.

Baltymų transportavimo funkcija yra ta, kad baltymai dalyvauja daugelio medžiagų pernešime. Taigi deguonies tiekimą ląstelėms ir anglies dioksido pašalinimą iš organizmo vykdo kompleksinis baltymas – hemoglobinas, lipoproteinai užtikrina riebalų transportavimą ir kt.

Paveldimų savybių, kuriose nukleoproteinai atlieka pagrindinį vaidmenį, perdavimas yra viena iš svarbiausių baltymų funkcijų. Nukleoproteinuose yra nukleino rūgščių. Yra du pagrindiniai nukleino rūgščių tipai: ribonukleino rūgštys (RNR), kuriose yra adenino, citozino, uracilo, ribozės ir fosforo rūgšties, ir dezoksiribonukleino rūgštys (DNR), kuriose vietoj ribozės yra dezoksiribozės, o vietoj uracilo - timinas. Svarbiausia nukleorūgščių biologinė funkcija yra jų dalyvavimas baltymų biosintezėje. Nukleino rūgštys būtinos ne tik pačiam baltymų biosintezės procesui, jos užtikrina ir konkrečiai rūšiai bei organui būdingų baltymų susidarymą.

Baltymų reguliavimo funkcija yra skirta palaikyti biologines konstantas organizme, o tai užtikrina reguliavimo įtaka. įvairių hormonų baltymų prigimtis.

Energetinis baltymų vaidmuo yra aprūpinti energiją visiems gyvenimo procesai gyvūnų ir žmonių organizme Baltymai-fermentai lemia visus metabolizmo ir energijos susidarymo aspektus ne tik iš pačių baltymų, bet ir iš angliavandenių bei riebalų. Oksiduojant 1 g baltymų, vidutiniškai išsiskiria 16,7 kJ (4,0 kcal) energijos.

Baltymų kūnai skirtingi žmonės turi individualų specifiškumą. Tai reiškia, kad organų transplantacijos metu žmogaus organizme susidaro imuniniai kūneliai, dėl kurių gali pasireikšti persodinto organo atmetimo reakcija.

Individualūs baltymų sudėties skirtumai yra paveldimi. Pažeidimas genetinis kodas kai kuriais atvejais tai gali sukelti sunkias paveldimas ligas (Kositsky G.I. 1985).

1.2 Baltymų apykaitažmogaus organizme

Svarbus baltymų maistinės vertės kriterijus yra aminorūgščių prieinamumas. Daugumoje gyvulinių baltymų esančios aminorūgštys visiškai išsiskiria virškinimo metu. Išimtis yra atraminių audinių baltymai (kolagenas ir elastinas). Augalinės kilmės baltymai organizme blogai virškinami, nes... turi daug skaidulų ir kartais inhibitorių

Priklausomai nuo nepakeičiamų ir nepakeičiamų aminorūgščių kiekio, baltymai skirstomi į visaverčius ir nepilnus. Biologiškai visaverčiais vadinami baltymai, kuriuose yra visų organizmui reikalingų aminorūgščių ir reikiamu kiekiu. Didžiausia biologinė baltymų vertė yra mėsa, pienas, kiaušiniai, žuvis, ikrai. Biologiškai prastesniais vadinami baltymai, kuriuose trūksta vienos ar kitos aminorūgšties arba jų yra, bet nepakankamai.

Baltymai organizme nuolat skaidomi. Senos ląstelės sunaikinamos ir susidaro naujos. Todėl organizmui reikia nuolatinio baltymų tiekimo iš maisto. Vaikams baltymų poreikis šiuo laikotarpiu labai padidėja padidėjęs augimas organizmui, nėščiosioms, sveikimo laikotarpiu po sunkios ligos, intensyvių sporto treniruočių metu.

Virškinamajame trakte baltymai suskaidomi į aminorūgštis ir mažos molekulinės masės polipeptidus, kurie absorbuojami į kraują. Su krauju jie patenka į kepenis, kur kai kurie iš jų yra deaminuojami ir transaminuojami; šie procesai užtikrina kai kurių aminorūgščių ir baltymų sintezę. Iš kepenų aminorūgštys patenka į kūno audinius, kur jos naudojamos baltymų sintezei. Baltymų perteklius iš maisto paverčiamas angliavandeniais ir riebalais. Galutiniai baltymų skilimo produktai yra karbamidas, amoniakas, šlapimo rūgštis, kreatininas ir kiti iš organizmo išsiskiria su šlapimu ir prakaitu. (Chusov Yu.N. 1998)

Baltymai yra sudėtingos struktūros ir labai specifiniai. Maiste esantys baltymai ir mūsų organizme esantys baltymai labai skiriasi savo savybėmis. Jei baltymai išgaunami iš maisto ir suleidžiami tiesiai į kraują, žmogus gali mirti. Baltymai susideda iš baltyminių elementų – aminorūgščių, kurios susidaro virškinant gyvulinius ir augalinius baltymus ir patenka į kraują iš plonosios žarnos. Gyvo organizmo ląstelėse yra daugiau nei 20 rūšių aminorūgščių. Ląstelėse nuolat vyksta didžiulių baltymų molekulių, susidedančių iš aminorūgščių grandinių, sintezės procesai. Šių aminorūgščių (visų ar dalies), sujungtų grandinėmis skirtingomis sekomis, derinys lemia nesuskaičiuojamą skaičių skirtingų baltymų.

Aminorūgštys skirstomos į esmines ir neesmines. Esminiai yra tie, kuriuos organizmas gauna tik su maistu. Neesminės gali būti susintetintos organizme iš kitų aminorūgščių. Maisto baltymų vertę lemia aminorūgščių kiekis. Štai kodėl su maistu gaunami baltymai skirstomi į dvi grupes: visaverčius, turinčius visas nepakeičiamas aminorūgštis, ir nepilnus, kuriems trūksta kai kurių nepakeičiamų aminorūgščių. Pagrindinis visaverčių baltymų šaltinis yra gyvuliniai baltymai. Augaliniai baltymai (su retomis išimtimis) yra nepilni.

Audiniuose ir ląstelėse baltymų struktūros nuolat naikinamos ir sintezuojamos. Sąlygiškai Sveikas kūnas Suaugusiam žmogui suskaidytų baltymų kiekis yra lygus susintetintam kiekiui. Kadangi baltymų balansas organizme turi didelę praktinę reikšmę, buvo sukurta daug metodų, kaip jį tirti. Baltymų balansą lemia skirtumas tarp su maistu gauto baltymų kiekio ir per tą laiką sunaikinto baltymų kiekio. Baltymų kiekis maisto produktuose skiriasi.

Medžiagų apykaitą organizme reguliuoja nerviniai centrai, esantys diencephalone. Pažeidus kai kuriuos šios smegenų dalies branduolius, suaktyvėja baltymų apykaita, jo balansas tampa neigiamas, dėl to smarkiai išsekama. Nervų sistema veikia baltymų apykaitą per skydliaukės ir priekinės hipofizės hormonus ( augimo hormonas) ir kitos endokrininės liaukos. Organizmo gyvybės procesuose baltymai atlieka ypatingą vaidmenį, nes nei angliavandeniai, nei lipidai negali jų pakeisti dauginant pagrindinius ląstelės struktūrinius elementus, taip pat formuojant tokius. esminių medžiagų, kaip fermentai ir hormonai. Tačiau baltymų sintezė iš neorganinių

Baltymai atlieka nepaprastai svarbų vaidmenį žmogaus mityboje, nes jie yra pagrindinė visų kūno organų ir audinių ląstelių sudedamoji dalis.

Pagrindinė maisto baltymų paskirtis – naujų ląstelių ir audinių konstravimas, užtikrinantis jaunų augančių organizmų vystymąsi. Suaugus, kai augimo procesai jau visiškai pasibaigę, išlieka susidėvėjusių, pasenusių ląstelių regeneracijos poreikis. Tam reikia baltymų ir proporcingai audinių nusidėvėjimui. Nustatyta, kad kuo didesnis raumenų krūvis, tuo didesnis regeneracijos ir atitinkamai baltymų poreikis.

Baltymai yra sudėtingi azoto turintys biopolimerai, kurių monomerai yra aminorūgštys.

Baltymai žmogaus organizme atlieka keletą svarbių funkcijų – plastinių, katalizinių, hormoninių, specifiškumo ir transportavimo. Svarbiausia maisto baltymų funkcija – aprūpinti organizmą plastikine medžiaga. Žmogaus organizmas praktiškai neturi baltymų atsargų. Vienintelis jų šaltinis yra maisto baltymai, todėl jie laikomi esminiais mitybos komponentais.

Daugelyje šalių gyventojams trūksta baltymų. Šiuo atžvilgiu svarbi užduotis yra rasti naujų netradicinių būdų jį gauti.

Tarp augalinio maisto ankštiniai augalai turi didelį baltymų kiekį. Prieš bulvių auginimo laikotarpį Europoje ankštiniai augalai buvo viena iš pagrindinių gyventojų mitybos dalių. Iki šiol daugelyje šalių pupos, pupos ir žirniai auginami dideliuose plotuose. Sojų baltymuose gausu visų nepakeičiamų aminorūgščių, kurių kiekis pagal PSO skalę yra lygus arba didesnis nei 100 %; išimtis yra sieros turinčios aminorūgštys (71 %). Sojos baltymų virškinamumas yra 90,7%. Anaboliniu efektyvumu jie nenusileidžia gyvulinės kilmės baltymams.

Baltymai negali būti pakeisti kitomis maistinėmis medžiagomis, nes jų sintezė organizme įmanoma tik iš aminorūgščių. Tuo pačiu metu baltymai gali pakeisti riebalus ir angliavandenius, t.y. būti naudojami šių junginių sintezei.

Baltymų žmogus gauna su maistu. Kai svetimos baltyminės medžiagos patenka tiesiai į kraują, apeinant virškinamąjį traktą, organizmas jų ne tik negali panaudoti, bet ir sukelia daugybę rimtų komplikacijų(karščiavimas, traukuliai ir kiti reiškiniai). Jei svetimas baltymas vėl patenka į kraują, mirtis gali įvykti per 15-20 dienų. (Solodkov A.S. 2001)

Nesant tinkamos baltymų mitybos, stabdomas augimas ir sutrinka skeleto formavimasis. Baltymų bado metu iš pradžių padidėja baltymų skaidymas skeleto raumenyse, kepenyse, kraujyje, žarnyne ir odoje. Išsiskiriančios aminorūgštys naudojamos baltymų sintezei centrinėje nervų sistemoje, miokarde ir hormonams. Tačiau toks aminorūgščių persiskirstymas negali kompensuoti maisto baltymų trūkumo ir natūraliai sumažėja fermentų aktyvumas, sutrinka kepenų, inkstų ir kt.

Baltymų sintezė be B grupės vitaminų pastebimai sumažėja. Riebalai dalyvauja baltymų transporte. Įvairių maisto produktų baltymai skiriasi vienas nuo kito aminorūgščių sudėtimi, tačiau iš viso vienas kitą papildo. Todėl norint aprūpinti organizmą visu žmogaus mityboje esančių aminorūgščių spektru, reikėtų naudoti įvairiausius gyvūninės ir augalinės kilmės baltyminius produktus. Norint aprūpinti organizmą optimalia aminorūgščių sudėtimi, gali būti naudojami įvairūs baltymų deriniai. Pavyzdžiui: sūrio pyragaičiai su varške, mėsos pyragaičiai, pieno produktai ryžių košė. Reikalingas kiekis organizmo poreikiams patenkinti priklauso nuo mityboje naudojamų baltymų biologinės vertės.

Kuo geresnė baltymo aminorūgščių sudėtis, tuo greičiau jis virškinamas ir pasisavinamas, tuo mažesnis kiekis reikalingas. Didelis baltymų, sudarančių organus ir audinius, specifiškumas rūšiai gali paaiškinti tai, kad visiško bado sąlygomis suaugusio žmogaus organizme suskaidoma 22–24 g audinių baltymų, kad būtų padengtos minimalios fiziologinės sąnaudos formuojant neigiamas azoto balansas. Norint resintezuoti tokį baltymų kiekį, su maistu reikia suvartoti 50-70 g baltymų. Šis didelis skirtumas priklauso nuo baltymų biologinės vertės. Nepakankamas baltymų kiekis žmogaus mityboje sukelia audinių baltymų irimą, o tai galiausiai lemia neigiamą azoto balansą ir organizmo išeikvojimą. Tai pasireiškia sulėtėjusiu vaikų augimu ir protiniu vystymusi, sumažėjusiu centrinės nervų sistemos sąlyginiu refleksiniu sužadinimu, sumažėjusiu atsparumu stresui ir infekcijoms, hormonų veiklos slopinimu, kūno svorio stoka, riebaline infiltracija kepenyse, bloga žaizda. gijimas ir susilpnėjęs imunitetas. Baltymų trūkumas prisideda prie pellagros vystymosi, kuris pasireiškia trofiniai sutrikimai, raumenų silpnumas, patinimas. Baltymų trūkumo fone vaikai suserga kwashiorkor liga, kurios simptomai yra: edema, augimo sulėtėjimas, osteoporozė, raumenų silpnumas, viduriavimas, poliurija.

Mitybinių baltymų trūkumas gali atsirasti, kai pažeidžiami racionalios mitybos principai, esant ūminiam ir. lėtinės ligosžarnynas, kiti organai ir sistemos. Sutrikus virškinimo procesams, pablogėja riebalų ir angliavandenių pasisavinimas ir pasisavinimas, o tai prisideda prie padidėjusio baltymų skaidymo siekiant papildyti energijos sąnaudas. Padidėjęs baltymų suvartojimas pasireiškia infekcinių ligų, tuberkuliozės, traumų, operacijų, nudegimų, navikinių procesų ir didelio kraujo netekimo metu. Speciali dieta gali užkirsti kelią baltymų trūkumui.

Tuo pačiu metu baltymų perteklius maiste taip pat kenkia organizmui. Pernelyg vartojant baltymus su maistu, organizme suintensyvėja puvimo procesai žarnyne, dėl baltymų apykaitos produktų perkraunama kepenų ir inkstų veikla, perkraunama virškinimo liaukų sekrecinė funkcija.

Baltymų poreikis suaugusiems yra 1 g 1 kg normalaus kūno svorio per dieną, vidutiniškai 70 g per dieną. Gyvūniniai baltymai turėtų sudaryti 50–55% viso baltymo.

Baltymų poreikis padidėja iki 100-120 g per dieną sveikimo laikotarpiu po sunkių infekcijų, lūžių, virškinimo sistemos ligų, pūlingų plaučių ligų, vartojant kortikosteroidus ir anabolinius hormonus. Baltymų kiekis ribotas sergant ūminiu nefritu, inkstų ir kepenų nepakankamumu, podagra ir kai kuriomis kitomis ligomis. (Baeshko A.A. 1999).

Virškinamajame trakte baltymai suskaidomi fermentų į aminorūgštis ir plonoji žarna jie absorbuojami. Kartu su aminorūgštimis dalinai gali būti absorbuojami ir paprasčiausi peptidai. Iš aminorūgščių ir paprastų peptidų ląstelės sintetina savo baltymus, kurie būdingi tik tam tikro organizmo. Baltymai negali būti pakeisti kitomis maistinėmis medžiagomis, nes jų sintezė organizme įmanoma tik iš aminorūgščių.

Biologinė baltymų vertė. Skirtinguose natūralių šaltinių baltymai (augaliniai ir gyvūniniai) turi daugiau nei 80 aminorūgščių. Žmonių vartojamuose maisto produktuose yra tik 20 aminorūgščių.

Žmogus nuolat palaiko santykinį baltymų balansą, t.y., kiek baltymų suvartojama, tiek su maistu reikia tiekti. Suskaidomų baltymų kiekį galima spręsti pagal iš organizmo išskiriamo azoto kiekį, nes kitose maistinėse medžiagose jo beveik nėra. Apie baltymų balansą organizme sprendžiama pagal azoto balansą, t.y., į organizmą įnešamo ir iš jo pašalinamo azoto kiekio santykį. Jei šis kiekis yra vienodas, tada ši būsena vadinama azoto pusiausvyra arba balansu. Tai pastebima suaugusiam sveikam, normaliai maitinančiam žmogui. Būklė, kai azoto absorbcija viršija jo išsiskyrimą, vadinama teigiamu azoto balansu. Tai būdinga augančiam organizmui, taip pat sportininkams, kurių treniruotės yra skirtos skeleto raumenų ir jų jėgos savybių ugdymui. Sergant kai kuriomis ligomis ir nevalgius, azoto pasisavinama mažiau nei suvartojama. Ši būklė vadinama neigiamu azoto balansu. Įprasta veikla organizmas įmanomas tik esant azoto balansui arba teigiamam azoto balansui.

1.3 Azoto balansas

Azoto balansas yra santykis tarp azoto kiekio, esančio suvalgytame maiste, ir iš organizmo pašalinamo azoto kiekio. Jei abi šios vertės yra lygios, organizmas yra azoto pusiausvyros būsenoje. Kai audinių baltymai organizme suskaidomi jų visiškai neatstačius, susidaro neigiamas azoto balansas – iš organizmo pasišalina daugiau azoto, nei patenka. Neigiamas organizmo azoto balansas stebimas esant visiškam ir daliniam baltymų badui, taip pat kai kurioms ligoms, kurias lydi padidėjęs audinių irimas suaugusiam žmogui, visiškai badaujant, per dieną vidutiniškai išsiskiria 3,71 g azoto. Tai atitinka 23,2 g suskaidytų baltymų. Normalus suaugusio žmogaus organizmo funkcionavimas įmanomas tik esant azoto balansui arba esant teigiamam azoto balansui. Azoto balansas atsiranda, kai į organizmą patenka 60-70 g baltymų, jei yra pakankamai riebalų ir angliavandenių. Toks baltymų kiekis yra optimali paros baltymų norma suaugusio žmogaus mityboje, žymiai didesnė už baltymų minimumą ir kinta priklausomai nuo medžiagų apykaitos intensyvumo bei atliekamo darbo pobūdžio. Asmenims, nedirbantiems fizinio darbo, baltymų optimalumas vidutiniškai yra 109 g. Fiziniam mechanizuotam darbui baltymų norma turėtų būti padidinta iki vidutiniškai 122 g. Asmenims, dirbantiems mechanizuotą ar iš dalies mechanizuotą fizinį darbą, baltymų norma vidutiniškai svyruoja nuo 140 iki 163 g.. Žmogui sportuojant suaktyvėja medžiagų apykaita, suaktyvėja audinių baltymų skilimas ir sintezė. Maistinių baltymų poreikis didėja, siekia 150-160g, priklausomai nuo kiekvieno sportininko skonio ir įpročių, baltymų kiekis racione gali svyruoti, tačiau jokiu būdu dienos norma neturi būti mažesnė nei 1,5g 1 kg svorio. Kai kurių autorių teigimu, gyvūniniai baltymai turi Tai ypač svarbu tiems, kurie užsiima jėgos ir greičio pratimais.

Kai kurių sportininkų noras suvartoti didelius kiekius baltymų (iki 250 ir net 300 g per dieną) fiziologiškai nepateisinamas. Baltymų pertekliui patekus į organizmą, beazoto komponentai panaudojami kaip energetinės medžiagos, o azoto turintys komponentai paverčiami organui ne tik neabejingomis, bet netgi kenksmingomis medžiagomis. Pavyzdžiui, amoniakas, susidarantis iš aminorūgščių, yra toksiška organizmui medžiaga. Didžiausias efektas pastebimas, kai baltymai į organizmą patenka iškart po treniruotės, o dar geriau – prieš ją. Pastaruoju atveju efektyviausiai padidėja dirbančių raumenų masė ir jėga. (Schmidt 1983).

Azoto balansas. Baltymų, gaunamų su maistu arba iš organizmo išsiskiriančių, kiekį galima spręsti pagal suvartoto ar išskiriamo azoto kiekį. Iš maistinių medžiagų azoto turi tik baltymai. Yra žinoma, kad jo kiekis baltymuose yra 16%. Iš čia nesunku apskaičiuoti, kad 1 g azoto yra 6,25 g baltymų (100: 16). Iš čia, žinant išskiriamo ar suvartojamo azoto kiekį, nesunku apskaičiuoti atitinkamą baltymų kiekį.

Sąvoka „azoto balansas“ reiškia skirtumą tarp azoto kiekio, patenkančio į organizmą su maistu ir išsiskiriančio su šlapimu, išmatomis ir prakaitu. Sveiko suaugusio žmogaus dienai būdingas azoto balansas, kai azoto balansas yra 0.

Biologinė baltymų vertė. Yra biologiškai pilnaverčių ir nepilnų baltymų. Baltymų vertės laipsnį lemia aminorūgščių kiekis, būtinas normaliai sintezės procesų eigai organizme. Baltymai, kuriuose tam tikru santykiu yra visos tam reikalingos aminorūgštys, vadinami visaverčiais, o baltymai, kuriuose nėra reikiamo aminorūgščių rinkinio – nepilnais. Pastarieji apima, pavyzdžiui, kukurūzų ir miežių baltymus.

Virškinamajame trakte baltymai suskaidomi į aminorūgštis, kurios patenka į kraują. Praėjusios per kepenų kraujagysles, aminorūgštys patenka į visus organus, kurių ląstelėse vėl sintetinamas baltymas, tačiau šį kartą būdingas kiekvienam iš jų. Baltymų sintezėje taip pat naudojamos aminorūgštys, peptidai ir nukleotidų peptidai, susidarę skaidant ląstelių baltymus. Nukleotidinis peptidas yra nepilno baltymų skilimo produktas, susidedantis iš peptidų ir nukleotidų grupės. Baltymų sintezei taip pat naudojamos aminorūgštys, kurios sintetinamos organizme. Organizme kitos rūšies baltymai gali būti susintetinti iš vienos rūšies baltymų skilimo produktų.

Baltymų sintezės intensyvumas yra gana didelis. Kasdien besivystančio žmogaus organizme susintetinama 100 g baltymų. Tačiau jo sintezei panaudojamos ne visos aminorūgštys, susidarančios skaidant baltymus. Kai kurios aminorūgštys suyra, kurių galutiniai produktai yra NH3, CO2 ir H2O. Amoniakas taip pat neutralizuojamas kepenyse sintezuojant karbamidą – medžiagą, kuri yra gana nekenksminga organizmui ir pašalinama su šlapimu. Kai kurių aminorūgščių nepilno skilimo produktai gali būti naudojami organizme kaip statybinė medžiaga kitų aminorūgščių sintezei. Organizme nuolat vyksta ne tik paprastų, bet ir sudėtingų baltymų sintezė ir skaidymas.

Galutiniai nukleoproteinų metabolizmo produktai yra karbamidas, šlapimo rūgštis, anglies dioksidas ir vanduo. Svarbiausi azotiniai baltymų skilimo produktai, kurie išsiskiria su šlapimu ir prakaitu, yra šlapalas, šlapimo rūgštis ir amoniakas.

Aminorūgštys oksiduojamos pašalinant iš jų azotą amoniako pavidalu. Amoniakas yra labai toksiška medžiaga centrinei nervų sistemai ir kitiems kūno audiniams. Tačiau amoniakas neutralizuojamas kepenų ir smegenų audiniuose: kepenyse susidarant karbamidui, smegenų audinyje virsdamas glutaminu.

Kepenų venos kraujyje yra tris kartus mažiau amoniako nei vartų venoje. Todėl kepenyse nemaža dalis amoniako paverčiama karbamidu. Kepenų pašalinimas sukelia mirtį nuo apsinuodijimo amoniaku. Kita vertus, karbamidas yra gana nekenksmingas produktas ir išsiskiria iš organizmo su šlapimu.

Dalis amoniako neutralizuojama jį paverčiant glutamo rūgštis ir glutaminas. Sveikų žmonių kraujyje cirkuliuoja tik nedidelis amoniako kiekis.

Sutrikus karbamido sintezei kepenyse, kraujyje padidėja amoniako, amino rūgščių ir polipeptidų koncentracija, o tai sukelia centrinės nervų sistemos stimuliaciją, traukulius, sumišimą ir net komą bei mirtį. (Schmidt R. 1983)

2 skyrius. Baltymų apykaita įvairiomis organizmo sąlygomis

2 .1. Baltymų apykaita raumenų veiklos metu

Baltymai yra pagrindinė medžiaga ląstelėms ir audiniams kurti. Jauno sportininko, kurio organizmas auga ir vystosi, racione baltyminio maisto kiekis turėtų būti pakankamas – daugiau nei 3 g per dieną kiekvienam kūno svorio kilogramui. Su amžiumi ši reikšmė mažėja: pavyzdžiui, sulaukus 15-17 metų pakanka 2,5 g, o nuo 18 metų - 2,0 g ar mažiau 1 kg kūno svorio. Baltymų šaltiniai yra mėsa, žuvis, kiaušiniai, sūriai, pienas, žirniai, pupelės, pupelės, grikiai ir kiti grūdai. (Smirnovas V.M., 2002)

Baltymai nežymiai prisideda prie raumenų veiklos energijos, nes jie sudaro tik 10–15% viso organizmo energijos suvartojimo. Nepaisant to, jie atlieka svarbų vaidmenį užtikrinant griaučių raumenų ir širdies susitraukimo funkciją, formuojant ilgalaikį prisitaikymą prie fizinio aktyvumo ir kuriant tam tikrą raumenų kompozicinę kompoziciją.

Fizinis aktyvumas sukelia baltymų sintezės ir skilimo procesų audiniuose, ypač griaučių raumenyse ir kepenyse, pokyčius, kurių laipsnis priklauso nuo fizinio aktyvumo intensyvumo ir trukmės, taip pat nuo organizmo pasirengimo. Intersticinių baltymų apykaitos pokyčius dažniausiai lemia atskirų nepakeičiamų aminorūgščių koncentracija kraujyje, kurios organizme nesintetinamos ir susidaro skaidant audinių baltymus. 3-metilhistidinas naudojamas kaip specifinis kontraktinių baltymų aktino ir miozino skilimo indikatorius.

Vienkartinis fizinis aktyvumas slopina baltymų sintezę ir padidina katabolizmą. Pavyzdžiui, valandėlę bėgiojant ant bėgimo takelio, baltymų sintezės greitis kepenyse sumažėjo 20 proc., o dirbant ekstremalų – 65 proc. Šis modelis taip pat stebimas skeleto raumenyse.

Veikiant fiziniam aktyvumui, sustiprėja raumenų baltymų (daugiausia struktūrinių) irimas, nors tam tikros streso rūšys padidina susitraukiančių baltymų irimą.

Esant sistemingam fiziniam aktyvumui, suaktyvėja adaptyvi baltymų sintezė raumenyse ir kituose audiniuose, didėja struktūrinių ir susitraukiančių baltymų, taip pat mioglobino ir daugelio fermentų kiekis. Tai veda prie padidėjimo raumenų masė, raumenų skaidulų skerspjūvis, kuris laikomas raumenų hipertrofija. Padidėjęs fermentų kiekis sudaro palankias sąlygas plėsti dirbančių raumenų energetinį potencialą, o tai savo ruožtu sustiprina raumenų baltymų biosintezę po fizinio krūvio ir pagerina žmogaus motorinius gebėjimus.

Greitumo ir jėgos apkrovos labiau sustiprina miofibrilinių baltymų sintezę raumenyse, o ištvermės krūviai – mitochondrijų fermentus, užtikrinančius aerobinės ATP sintezės procesus. Fizinio aktyvumo pobūdis (plaukimas, bėgimas) taip pat daugiausia lemia baltymų sintezės pokyčių mastą.

Treniruotės įtakoje skeleto raumenyse įvyksta adaptyvus visų pagrindinių baltymų sintezės komponentų aktyvavimas, dėl kurio bendrai padidėja ląstelių baltymų sintezės potencialas. Indukuojant adaptyviąją baltymų sintezę treniruočių metu, svarbų vaidmenį atlieka hormonai: gliukokortikoidai, adrenalinas, somatotropinas, tiroksinas, insulinas. Jie dalyvauja užtikrinant tiesioginių adaptacinių reakcijų perėjimą prie ilgalaikės adaptacijos.

Biocheminės adaptacijos pradžia siejama su padidėjusiu daugelio fermentų aktyvumu ir energetinių substratų kiekio padidėjimu. Padidėjus energijos apykaitai, susidaro metabolitai – baltymų sintezės induktoriai genetiniame lygmenyje. Induktoriai gali būti ADP, AMP, kreatinas, kai kurios aminorūgštys, ciklinis AMP ir kt. Genomo aktyvumo padidėjimas sukelia struktūrinių kontraktilinių ar fermentinių baltymų transliacijos ar sintezės procesų padidėjimą, o tai savo ruožtu užtikrina aukštą funkcinį aktyvumą. treniruoto kūno raumenis atliekant raumenų darbą.

Didelį indėlį į raumenų veiklos, ypač ilgalaikės veiklos, energiją įneša aminorūgštys – endogeninių baltymų skilimo produktai. Jų skaičius audiniuose, dirbant ilgą fizinį darbą, gali padidėti 20-25 kartus. Šios aminorūgštys oksiduojasi ir papildo ATP arba dalyvauja naujos gliukozės susidarymo procese ir padeda palaikyti jos kiekį kraujyje, taip pat glikogeno kiekį kepenyse ir griaučių raumenyse.

Baltymų skilimo ir aminorūgščių oksidacijos procesus lydi padidėjęs amoniako (NH3) susidarymas raumenų veiklos metu, kuris jungiasi kepenyse karbamido sintezės cikle ir pašalinamas iš organizmo. Todėl fizinis aktyvumas padidina karbamido kiekį kraujyje, o jo lygio normalizavimas poilsio laikotarpiu rodo baltymų skilimo ir sintezės procesų atkūrimą audiniuose.

Sisteminės klasės fiziniai pratimai turėti ryškų specifinė įtaka apie baltymų apykaitą organizme. Fizinė treniruotė, skirta lavinti jėgą, padeda padidinti raumenų masę ir padidinti aktino bei miozino kiekį raumenyse. Tuo pačiu metu treniruočių sesijos, skirtas ugdyti ištvermę, mažai veikia raumenų masę, tačiau padidina mitochondrijų baltymų kiekį raumenų audinyje, ypač susijusių su oksidaciniu metabolizmu. Šie pokyčiai yra selektyvaus pobūdžio ir priklauso nuo treniruočių įtakos krypties.

Fizinis aktyvumas taip pat gali turėti ūmų poveikį padidindamas raumenų masę ir padidindamas aktino bei miozino kiekį raumenyse. Tuo pačiu metu treniruotės, skirtos ištvermei ugdyti, mažai veikia raumenų masę, tačiau padidina mitochondrijų baltymų kiekį raumenų audinyje, ypač susijusių su oksidacine medžiagų apykaita. Šie pokyčiai yra selektyvaus pobūdžio ir priklauso nuo treniruočių įtakos krypties.

Pratimai taip pat gali smarkiai paveikti baltymų apykaitą. Reakcijos, atsirandančios reaguojant į intensyvią raumenų veiklą, daugeliu atžvilgių gali būti panašios į reakcijas, būdingas ūminei infekcijos ar sužalojimo fazei.

Raumenų gebėjimas oksiduoti aminorūgštis yra ribotas. Taigi žinduolių griaučių raumenys gali oksiduoti tik šešis iš jų – alaniną, aspartatą, glutamatą, leuciną, izoleuciną ir valiną (paskutinės trys yra šakotos grandinės aminorūgštys), o jų oksidacija raumenyse sukelia amino grupių pašalinimo problemą. , kai kurie iš jų yra reakcijos metu, kai transaminacija perkeliama į piruvatą, kad susidarytų alaninas. Pastarasis patenka į kepenis ir vėliau įtraukiamas į karbamido ciklą (1 pav.).

Neaktyviuose raumenyse aminorūgščių oksidacijos indėlis į ATP resintezę sudaro ne daugiau kaip 10% viso naudojamų energijos šaltinių kiekio, tačiau esant fiziniam aktyvumui, šio indėlio dydis mažėja. Esant ribotam kitų rūšių „kuro“ tiekimui, aminorūgščių oksidacija energijai tiekti vėl įgauna didesnę reikšmę. Tuo pačiu metu atskirų aminorūgščių oksidacijos greitis didėja nevienodai (pavyzdžiui, leucino oksidacijos greitis gali padidėti penkis kartus). Tačiau reikia išsiaiškinti leucino oksidacijos greičio padidėjimo laipsnį, nes izotopų technologijos naudojimas šiuo atveju neleidžia gauti pakankamai patikimų duomenų.

1 pav. Šakotosios grandinės aminorūgščių oksidacija, kaip svarbus energijos šaltinis raumenims susitraukti (amino grupės iš šių aminorūgščių transportuojamos į kepenis, kad būtų įtrauktos į karbamido ciklą)

struktūra funkcinė vertė baltymas

Ilgai užsiimant vidutinio intensyvumo fizine veikla baltymų apykaitos indėlis į energijos gamybą akivaizdžiai sudaro ne daugiau kaip 6% viso energijos poreikio. Tačiau vakarinių planetos regionų gyventojų maiste vidutiniškai apie 12-15% suvartojamos energijos gaunama iš baltymų. Šis faktas leidžia daryti prielaidą, kad sistemingai raumenų veikla mažesniu mastu jis padidina baltymų suvartojimo poreikį organizme, palyginti su angliavandenių ir riebalų poreikiu. Kai labai įsitempęs fizinė veikla Kai kultūrizmo sportininkai naudoja didelius kiekius baltymų papildų, kad padidintų raumenų masę, vis dar nėra įrodymų, kad tokia mityba gali paskatinti per daug suvartojamų baltymų pasisavinimą į kūno audinius. Tačiau šio tipo papildai vis dar populiarūs ir naudojami dėl padidėjusio kitų medžiagų (įskaitant insuliną ir L-agonistus, tokius kaip klenbuterolis), kurios skatina raumenų aprūpinimą aminorūgštimis ir baltymų susidarymą. iš jų.

2.2 Aminorūgščių apykaitos sutrikimas

Dažniausios ligos, susijusios su sutrikusia aminorūgščių apykaita, yra fenilketonurija ir albinizmas.

Paprastai aminorūgštį fenilalaniną (PA) fermentas fenilalanino hidroksilazė paverčia aminorūgštimi tirozinu, kuri savo ruožtu, veikiant fermentui tirozinazei, gali virsti pigmentu melaninu. Sutrikus šių fermentų veiklai, išsivysto paveldimos žmogaus ligos – fenilketonurija ir albinizmas.

Fenilketonurija (PKU) pasireiškia įvairiose žmonių populiacijose, kurios dažnis yra 1: 6000--1: 10 000. Ji paveldima autosominiu recesyviniu būdu; pacientų yra recesyviniai homozigotai (aa). Mutantinis genas, atsakingas už fermento fenilalanino hidroksilazės sintezę, buvo sudarytas žemėlapyje (12q22-q24), identifikuotas ir sekvenuotas (nustatyta nukleotidų seka).

Fenilalaninas yra viena iš nepakeičiamų aminorūgščių. Tik dalis FA naudojama baltymų sintezei; didžioji šios aminorūgšties dalis oksiduojama į tiroziną. Jei fermentas fenilalanino hidroksilazė neaktyvus, tai FA nevirsta tirozinu, o dideliais kiekiais kaupiasi kraujo serume fenilpiruvinės rūgšties (PPVA) pavidalu, kuri išsiskiria su šlapimu ir prakaitu, todėl susidaro „pelė“. “ kvapas iš pacientų. Didelė koncentracija FPVC sutrikdo mielino apvalkalo susidarymą aplink aksonus centrinėje nervų sistemoje.

Vaikai, sergantys fenilketonurija, gimsta sveiki, tačiau pirmosiomis gyvenimo savaitėmis jiems pasireiškia klinikinės ligos apraiškos. FPVK yra neurotropinis nuodas, dėl kurio padidėja jaudrumas ir raumenų tonusas, išsivysto hiperrefleksija, tremoras, konvulsiniai epilepsijos priepuoliai. Vėliau atsiranda aukštesnės nervų veiklos sutrikimai, protinis atsilikimas, mikrocefalija. Dėl sutrikusios melanino sintezės pacientams pasireiškia silpna pigmentacija.

Albinizmas pasireiškia skirtingose populiacijose, kurių dažnis skiriasi – nuo 1:5000 iki 1:25 000. Dažniausia jo forma – okulokutaninis tirozino neigiamas albinizmas – paveldimas autosominiu recesyviniu būdu. Pagrindinis klinikinės apraiškos albinizmas bet kuriame amžiuje yra melanino nebuvimas odos ląstelėse (pieno baltumo spalva), labai šviesūs plaukai, šviesiai pilka arba šviesiai mėlyna rainelė, raudonas vyzdys, padidėjęs jautrumas UV spinduliams (sukelia uždegiminės ligos oda). Pacientų odoje nėra tamsios dėmės, sumažėja regėjimo aštrumas. Ligos diagnozė nėra sudėtinga.

Amino rūgščių apykaitos ligos

Didžiausia paveldimų medžiagų apykaitos ligų grupė. Beveik visi jie yra paveldimi autosominiu recesyviniu būdu. Ligų priežastis – vieno ar kito fermento, atsakingo už aminorūgščių sintezę, trūkumas. Jie apima:

· fenilketonurija – fenilalanino virtimo tirozinu pažeidimas dėl staigaus fenilalanino hidroksilazės aktyvumo sumažėjimo;

Fenilketonurimija (fenilpiruvinė oligofrenija) yra paveldima fermentopatijų grupės liga, susijusi su sutrikusia aminorūgščių, daugiausia fenilalanino, apykaita; lydi fenilalanino ir jo toksiškų produktų kaupimasis, dėl kurio pažeidžiama centrinė nervų sistema, pasireiškianti sutrikusia psichikos raida. Daugeliu atvejų (klasikinė forma) liga yra susijusi su staigus nuosmukis arba visiškas veiklos trūkumas kepenų fermentas fenilalanino 4-hidroksilazė, kuri paprastai katalizuoja fenilalanino pavertimą tirozinu.

Dėl medžiagų apykaitos blokados suaktyvėja šalutiniai fenilalanino apykaitos keliai, o organizme kaupiasi toksiški jo dariniai – fenilpiruvinės ir fenilpieno rūgštys, kurios praktiškai nesusidaro normaliai. Be to, taip pat susidaro feniletilaminas ir ortofenilacetatas, kurių paprastai beveik visiškai nėra, kurių perteklius sukelia lipidų apykaitos sutrikimus smegenyse. Tai veda prie laipsniško tokių pacientų intelekto mažėjimo iki idiotizmo.

· alkaptonurija – tirozino apykaitos sutrikimas dėl sumažėjusio fermento homogentizinazės aktyvumo ir homotentizino rūgšties kaupimosi organizmo audiniuose;

okulokutaninis albinizmas – sukeltas fermento tirozinazės sintezės stokos.

Alkaptomurimija yra recesyviai paveldima liga, kurią sukelia homogentezės rūgšties oksidazės funkcijų praradimas.

Sergant alkaptonurija, stebima ochronozė - kremzlinio audinio patamsėjimas ir greitas šlapimo patamsėjimas, kai jis šarminamas dėl homogentezės rūgšties oksidacijos, susidarant tamsių spalvų pigmentams.

IN normaliomis sąlygomis homogentezino rūgštis – tarpinis tirozino ir fenilalanino skilimo produktas – virsta maleilacetoacto rūgštimi, iš kurios galiausiai susidaro fumaro ir acetoacto rūgštys, patenkančios į kitus biocheminius ciklus. Dėl fermento defekto šis procesas yra slopinamas, o likusią homogentezino rūgštį perteklius polifenoloksidazė paverčia chinono polifenoliais (alkaptonu), kurie išsiskiria per inkstus. Alkaptonas, kuris nevisiškai išsiskiria su šlapimu, nusėda kremzlėje ir kitame jungiamajame audinyje, todėl jie patamsėja ir padidėja trapumas. Dažniausiai skleros ir ausų kremzlių pigmentacija atsiranda į priekį.

Radikalaus gydymo nėra, jis naudojamas simptominė terapija ir didelėmis askorbo rūgšties dozėmis.

· homocistinurija. Etiologija ir patogenezė. Paveldima fermentopatija.

Liga pagrįsta fermento cistationino sintetazės trūkumu, dėl kurio kraujyje kaupiasi metioninas ir homocistinas, kurie daro toksinį poveikį vaiko organizmui. Yra dvi homocistinrijos formos: priklausoma nuo piridoksino ir atspari piridoksinui. Antraisiais gyvenimo metais ligos simptomų gali nebūti. Tada atsiranda tam tikras fizinio ir psichinio vystymosi atsilikimas. Yra kaulų deformacijos, lęšio subluksacija, neurologiniai simptomai, kūno svorio trūkumas. Padidėja homocistino kiekis šlapime. Kraujyje yra didelis homocistino ir metionino kiekis.

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Baltymų, riebalų ir angliavandenių skilimo ir veikimo rezultatas. Baltymų sudėtis ir jų kiekis maisto produktuose. Baltymų ir riebalų apykaitos reguliavimo mechanizmai. Angliavandenių vaidmuo organizme. Baltymų, riebalų ir angliavandenių santykis visavertėje mityboje.

pristatymas, pridėtas 2013-11-28

Baltymų, lipidų ir angliavandenių metabolizmas. Žmonių mitybos rūšys: visaėdė, atskira ir mažai angliavandenių turinti mityba, vegetarizmas, žalio maisto dieta. Baltymų vaidmuo metabolizme. Riebalų trūkumas organizme. Kūno pokyčiai, atsirandantys dėl mitybos tipo pokyčių.

kursinis darbas, pridėtas 2014-02-02

Baltymai kaip biologinių polimerų klasė, esanti kiekviename gyvame organizme, jų vaidmens ir reikšmės gyvybės procese įvertinimas. Baltymų struktūra ir pagrindiniai elementai, jų veislės ir funkcinės savybės. Baltymų apykaitos sutrikimas.

pristatymas, pridėtas 2013-11-03

Lipidų metabolizmas organizme, jo dėsniai ir ypatumai. Tarpinių produktų bendrumas. Ryšys tarp angliavandenių, lipidų ir baltymų apykaitos. Pagrindinis acetil-CoA vaidmuo medžiagų apykaitos procesų jungtyje. Angliavandenių skilimas, jo etapai.

testas, pridėtas 2015-10-06

Metabolinių ir medžiagų apykaitos procesų klasifikacija. Organizmų rūšys pagal medžiagų apykaitos procesų skirtumus, jų tyrimo metodai. Medžiagų, patenkančių ir išeinančių iš organizmo, apskaitos metodas, naudojant azoto apykaitos pavyzdį. Pagrindinės organizmo funkcijos ir baltymų šaltiniai.

pristatymas, pridėtas 2014-12-01

Baltymų, kaip didelės molekulinės masės natūralių junginių (biopolimerų), susidedančių iš aminorūgščių liekanų, sujungtų peptidiniais ryšiais, samprata. Baltymų funkcijos ir reikšmė žmogaus organizme, jų transformacija ir sandara: pirminė, antrinė, tretinė.

pristatymas, pridėtas 2014-07-04

Baltymai (baltymai) – tai didelės molekulinės masės, azoto turinčios natūralios organinės medžiagos, kurių molekulės sudarytos iš aminorūgščių. Baltymų struktūra. Baltymų klasifikacija. Fizikinės ir cheminės savybės baltymai. Biologinės funkcijos baltymai. Fermentas.

santrauka, pridėta 2007-05-15

Baltymų aminorūgščių sudėtis organizmuose, genetinio kodo vaidmuo. 20 standartinių aminorūgščių deriniai. Baltymų išskyrimas į atskirą biologinių molekulių klasę. Hidrofiliniai ir hidrofobiniai baltymai. Baltymų konstravimo principas, jų organizavimo lygis.

kūrybinis darbas, pridėtas 2009-11-08

Specifinės savybės, struktūra ir pagrindinės funkcijos, riebalų, baltymų ir angliavandenių skilimo produktai. Riebalų virškinimas ir įsisavinimas organizme. Sudėtingų angliavandenių skaidymas maiste. Angliavandenių apykaitos reguliavimo parametrai. Kepenų vaidmuo metabolizme.

kursinis darbas, pridėtas 2014-11-12

Pagrindiniai raumenų audinio elementai ir cheminė sudėtis. Sarkoplazminių ir miofibrilių baltymų rūšys, jų kiekis, palyginti su bendru baltymų kiekiu, molekulinė masė, pasiskirstymas konstrukciniai elementai raumenis. Jų funkcijos ir vaidmuo organizme. Miozino molekulės struktūra.