Białka są jedną z najważniejszych grup makrocząsteczek w ludzkim ciele, reprezentowanych w całej różnorodności form: receptorów komórkowych, cząsteczek sygnałowych, elementów strukturalnych, enzymów, nośników tlenu i dwutlenku węgla (hemoglobiny) - i nie jest to pełna lista. Białko jest integralną częścią kości, mięśni, więzadeł i służy do wzrostu i odbudowy tkanek..
Oprócz tych funkcji białka mogą być również wykorzystywane jako źródło energii. Ważną cechą metabolizmu białek jest niezdolność organizmu do zatrzymania ich w rezerwie, dlatego bardzo ważne jest ciągłe stosowanie białek z pożywieniem..
Opis metabolizmu białek w organizmie człowieka
Metabolizm białek rozpoczyna się w żołądku. Gdy pokarm bogaty w białko dostaje się do żołądka, jest "zaspokajany" przez enzym pepsyna i kwas chlorowodorowy (HCl, 05%), który zapewnia poziom pH 1,5-3,5, w którym białka są denaturowane. Pod wpływem pepsyny białka rozpadają się na polipeptydy i ich aminokwasy.
Gdy chim (jadalny kleik) wchodzi do jelita cienkiego, trzustka wydziela sok zawierający wodorowęglan sodu (soda), który neutralizuje kwas chlorowodorowy. Pomaga chronić wyściółkę jelitową..
Ciało syntetyzuje białka, których potrzebuje od aminokwasów, które dostajemy z pożywienia, a niepożądane białka są przekształcane w glukozę lub triglicerydy i są używane do utrzymywania energii lub zwiększenia rezerwy energii organizmu..
Również w jelicie cienkim wydzielane są hormony trawienne, w tym sekretyna i cholecystokinina, które stymulują dalszy rozpad białek. Sekretina pobudza również wydzielanie soku trzustkowego, który wytwarza również większość enzymów trawiennych, w tym proteaza, trypsyna, chymotrypsyna i elastaza, które przyczyniają się do trawienia białek.
Wszystkie te enzymy "rozbijają" złożone białka na poszczególne aminokwasy, które są transportowane przez błonę śluzową jelit i są wykorzystywane do syntezy nowych białek lub przekształcania ich w tłuszcze lub acetylocholen A i są stosowane w cyklu Krebsa.
Rola enzymów trawiennych i hormonów w metabolizmie białek
Enzymy w żołądku i jelicie cienkim rozkładają białka na aminokwasy. HCl w żołądku przyczynia się do proteolizy, a hormony wydzielane przez komórki jelitowe regulują proces trawienia.
Aby zapobiec rozkładowi białek trzustki i jelita cienkiego, trzustka wytwarza także nieaktywne proenzymy, które są aktywowane tylko w jelicie cienkim. Trzustka wewnątrz pęcherzyka zawiera trypsynę, chymitripsynę w postaci trypsynogenu i chymotrypsynogenu.
Po wejściu do jelita cienkiego enzym znajdujący się w ściankach jelita cienkiego (enterokinazy) wiąże się z trypsynogenem i przekształca go w aktywną formę, trypsynę. Następnie trypsyna wiąże się z chymotrypsynogenem i przekształca go w aktywną formę - chymotrypsynę.
Trypsyna i chemotrypsyna rozkładają duże białka na mniejsze peptydy podczas proteolizy. Te małe peptydy są rozdzielane na aminokwasy składowe, które są transportowane przez powierzchnię wierzchołkową błony śluzowej jelita za pomocą transporterów aminokwasów..
Te przenośniki wiążą sód i aminokwasy, a następnie przenoszą je przez osłonę. Na podstawowej powierzchni komórek śluzówki uwalniane są sole sodowe i aminokwasowe. Sód może być ponownie użyty jako transporter, a aminokwasy dostają się do krwioobiegu i są transportowane do wątroby i wszystkich komórek organizmu w celu syntezy białek..
Wolne aminokwasy są używane do syntezy nowych białek. W przypadku nadmiaru aminokwasów organizm bez mechanizmu do ich przechowywania zamienia je w glukozę lub ketony lub rozdziela je. W wyniku rozszczepienia aminokwasów powstają węglowodory i żużle azotowe. Jednak azot w wysokich stężeniach jest toksyczny, ponieważ podczas cyklu ornityny jest przetwarzany, co sprzyja eliminacji azotu z organizmu.
Wolne aminokwasy są używane do syntezy nowych białek. W przypadku nadmiaru aminokwasów organizm bez mechanizmu do ich przechowywania zamienia je w glukozę lub ketony, lub rozkłada się.
Cykl ornityny - cykl tworzenia mocznika
Cykl ornityny - Jest to kompleks reakcji biochemicznych, w wyniku którego mocznik powstaje z jonów amonowych, aby zapobiec wzrostowi stężenia amonu w organizmie do poziomu krytycznego. Cykl najczęściej występuje w wątrobie, aw mniejszym stopniu w nerkach..
Przed rozpoczęciem cyklu ornitynowego powstają jony amonowe w wyniku rozpadu aminokwasów w wyniku przeniesienia grupy aminowej z aminokwasu do ketokwasu..
W wyniku tej transaminacji powstaje cząsteczka, która jest niezbędna dla cyklu Krebsa i jonu amonowego, który wchodzi w cykl ornityny i jest wydalany z organizmu, łącząc się z CO2, w wyniku czego powstaje mocznik i woda. Z kolei mocznik jest wydalany przez nerki jako część moczu..
Aminokwasy mogą być również wykorzystywane jako źródło energii, zwłaszcza podczas postu. Ponieważ podczas przemiany aminokwasów powstają pośrednie produkty przemiany materii, w tym kwas pirogronowy, acetylokoenzym A, acetoacetylo-CoA, szczawiooctan i alfa-ketoglutaran, aminokwasy mogą służyć jako źródło energii uwalnianej podczas cyklu Krebsa.
W związku z tym aminokwasy powstałe w wyniku metabolizmu białka są wykorzystywane do syntezy białek potrzebnych organizmowi lub do energii, lub usuwane jako niepotrzebne, ale nie przechowywane w ciele. Dlatego wystarczająca ilość białka w diecie jest bardzo ważna dla wzrostu, naprawy tkanki i utrzymania zdrowego stanu..