Белковый обмен

Белковый обмен, совокупность превращений белков и продуктов их распада — аминокислот в организмах. Б. о. — существенная часть обмена веществ. Поскольку обмен аминокислот тесно связан с обменом других азотистых соединений, Б. о. часто включают в более общее понятие азотистого обмена. У автотрофных организмов — растений (кроме грибов) и хемосинтезирующих бактерий — Б. о. начинается с усвоения неорганического азота и синтеза аминокислот и амидов (см. Азот в организме). У человека и животных лишь часть аминокислот (т. н. заменимых) может синтезироваться в организме из более простых органических соединений. Другая часть — незаменимые аминокислоты — должна поступать с пищей (обычно в составе белков). Белки, содержащиеся в различных пищевых продуктах, подвергаются в пищеварительном тракте перевариванию (расщеплению под действием протеолитических ферментов — пепсина, трипсина, химотрипсина и др.) до аминокислот, которые всасываются в кровь и разносятся по органам и тканям (см. Пищеварение).

В тканях растений также имеются протеолитические ферменты, гидролитические расщепляющие белки. Дальнейшие процессы Б. о. у растений и животных по существу являются обменом аминокислот. Значительная часть аминокислот идёт на образование и восполнение различных белков организма, в том числе функционально активных белков (ферменты, гормоны, антитела и т.п.), а также пластических, структурных и др. (см. Белки, биосинтез). В то же время белки организма подвергаются постоянному распаду и обновлению, пополняя фонд свободных аминокислот. Другая часть аминокислот используется для образования ряда низкомолекулярных гормонов, биологически активных пептидов, аминов, пигментов и других веществ, необходимых для жизнедеятельности. Так, для образования пуриновых оснований используется аминокислота глицин; аспарагиновая кислота идёт для синтеза пиримидиновых оснований. Глицин является главным источником образования пигментной группировки гемоглобина. Гормоны щитовидной железы — тироксин и его производные и гормоны надпочечника — адреналин и норадреналин — образуются из аминокислоты тирозина. Триптофан служит источником образования аминов биогенных, а также (частично) никотиновой кислоты и её производных. Ряд других азотистых веществ животного организма, как, например, глутатион, карнозин, анзерин, креатин и другие, являются продуктами соединения или превращения аминокислот. Алкалоиды у растений также образуются из аминокислот.

Взаимное превращение аминокислот в значительной мере обусловлено широко распространённым у всех организмов ферментативным процессом переноса аминогруппы — переаминированием, открытым советским учёными А. Е. Браунштейном и М. Г. Крицман. Избыток аминокислот подвергается процессам ферментативного распада. Наиболее общей начальной реакцией распада аминокислот является дезаминирование, главным образом окислительное дезаминирование, после которого безазотистый остаток молекулы аминокислоты распадается до конечных продуктов — двуокиси углерода, воды и азота, отщепляемого в виде аммиака.

У животных аммиак обезвреживается путём синтеза мочевины (она образуется у человека, млекопитающих и некоторых других животных в печени и выделяется с мочой) или мочевой кислоты (у птиц, пресмыкающихся и насекомых) и частично выделяется в виде аммонийных солей. У растений (и части бактерий) неорганический аммонийный азот может реутилизироваться, т. е. включаться вновь в синтез аминокислот и амидов, а затем белков. В этих процессах большую роль играют амиды аспарагиновой и глутаминовой кислот — аспарагин и глутамин, являющиеся важнейшими резервными соединениями азота у растений. Эти соединения играют важную роль и в организме животных. Мочевина найдена также и в ряде растений; установлена её существенная роль в обезвреживании аммиака у грибов, бактерий и высших растений. В отличие от животных, у растений мочевина может при образовании достаточного количества углеводов снова включиться в процессы синтеза белка. Т. о., принципиальное отличие Б. о.

у животных и растений в том, что растения синтезируют белок, предварительно образуя аминокислоты и амиды из неорганических веществ, а образующийся при дезаминировании аминокислот аммиак снова включается (через глутамин, аспарагин и мочевину) в ресинтез белка. Напротив, животные и человек синтезируют белок из аминокислот, получаемых с пищей и частично образованных в результате переаминирования; продукты расщепления аминокислот выделяются из организма. Промежуточные этапы Б. о. у растений и животных имеют много общего.

Соотношение общего количества азота, поступившего в организм человека или животного, и выделенного азота называют азотистым балансом. Азотистый баланс зависит не только от количества потребленных белков, вида, возраста и физиологического состояния организма, но и от аминокислотного состава белков пищи. Если организм обеспечен незаменимыми аминокислотами в должном соотношении, то азотистое равновесие может быть установлено при минимальном приёме белка с пищей. Регуляция Б. о. в организме животных и человека осуществляется при участии нервной системы (есть данные о наличии в гипоталамусе центра Б. о.) и путём изменения выделения гормонов щитовидной и другими эндокринными железами (см. Гормональная регуляция).

Вопросы Б. о. имеют большое практическое значение для медицины (нормы белкового питания, нарушения Б. о. при тех или иных заболеваниях и их лечение) и для сельского хозяйства (мясной откорм скота, условия, способствующие увеличению белка в зерне, и др.).

Небольшая комиссия и реальные курсы

Мы предлагаем наиболее выгодных курс из тех, что можно найти в онлайн обменниках. Это делает наши услуги одними из наиболее выгодных, на рынке онлайн обменников электронных валют. Но многие пользуются ими несмотря на невыгодность курса. Это происходит только от того, что они не знают лучшие обменники онлайн, которые уважительно относятся к клиентам. Одним из таких является «BELKAPAY». Мы стремимся создать бизнес, который будет востребован длительное время. А для этого нужно заслужить положительную репутацию. Поэтому наш обменник денег онлайн и предоставляет услуги по обмену со столь низкой комиссией. Мы работаем со всеми наиболее популярными валютами и платежными системами. Так, например, если вам нужен онлайн обменник яндекс деньги, мы, естественно, сможем предложить вам соответствующие услуги.

Однако даже в том случае, если вам требуется обмен криптовалют, например, обмен Bitcoin или Litecoin, то «BELKAPAY» и это осуществит без особого труда. Среди других платежных систем, деньги на которых мы меняем: Perfect Money, Payeer, Яндекс.Деньги, банк Приват 24 и, конечно, VISA/MASTERCARD. Очень часто в онлайн обменниках курс доллара и других валют сильно отличается от реального. Мы же постоянно анализируем финансовые сводки, благодаря чему в «BELKAPAY» можно обменять деньги онлайн по самому выгодному курсу.

Выполняем обмен в течении нескольких минут

Ну и, конечно, нельзя не упомянуть и о том, что «BELKAPAY» – это быстрый онлайн обменник. Все операции у нас производятся в автоматическом режиме. Благодаря этому заявка рассматривается практически моментально, а деньги зачисляются уже спустя несколько минут после того, как клиент оплатил счет. Для того чтобы нашим клиентам было удобно пользоваться сервисом, мы реализовали полноценный калькулятор курса обмена. Для того чтобы узнать сколько вы получите после совершения операции, нужно только ввести сумму, которую отдаете. После этого спустя мгновение на экран будет выведена точное количество денег, которые поступят на ваш счет, а также размер комиссии, которая была взята нами за предоставленные услуги по обмену.m

В организме взрослого человека метаболизм азота в целом сбалансирован, то есть количества поступающего и выделяемого белкового азота примерно равны. Если выделяется только часть вновь поступающего азота, баланс положителен. Это наблюдается, например, при росте организма. Отрицательный баланс встречается редко, главным образом как следствие заболеваний.
Полученные с пищей белки подвергаются полному гидролизу в желудочно-кишечном тракте до аминокислот, которые всасываются и кровотоком распределяются в организме (см. Пищеварение: общие сведения). 8 из 20 белковых аминокислот не могут синтезироваться в организме человека (см. Цитратный цикл: метаболические функции). Эти незаменимые аминокислоты должны поступать с пищей (см. Питание. Органические вещества).
Через кишечник и в небольшом объёме также через почки организм постоянно теряет белок. В связи с этими неизбежными потерями ежедневно необходимо получать с пищей не менее 30 г белка. Эта минимальная норма едва ли соблюдается в некоторых странах, в то время как в индустриальных странах содержание белка в пище чаще всего значительно превышает норму. Аминокислоты не запасаются в организме, при избыточном поступлении аминокислот в печени окисляется или используется до 100 г аминокислот в сутки. Содержащийся в них азот превращается в мочевину (см. Эйкозаноиды) и в этой форме выделяется с мочой, а углеродный скелет используется в синтезе углеводов, липидов (см. Механизм действия гидрофильных гормонов) или окисляется с образованием АТФ.
Предполагается, что в организме взрослого человека ежедневно разрушается до аминокислот 300-400 г белка (протеолиз). В то же время примерно то же самое количество аминокислот включается во вновь образованные молекулы белков (белковый биосинтез). Высокий оборот белка в организме необходим потому, что многие белки относительно недолговечны: они начинают обновляться спустя несколько часов после синтеза, а биохимический полупериод составляет 2-8 дней. Ещё более короткоживущими оказываются ключевые ферменты промежуточного обмена. Они обновляются спустя несколько часов после синтеза. Это постоянное разрушение и ресинтез позволяют клеткам быстро приводить в соответствие с метаболическими потребностями уровень и активность наиболее важных ферментов. В противоположность этому особенно долговечны структурные белки, гистоны, гемоглобин или компоненты цитоскелета.
Почти все клетки способны осуществлять биосинтез белков (на схеме наверху слева). Построение пептидной цепи путём трансляции на рибосоме рассмотрено на в статьях Генетический код, активация аминокислот, Рибосомы: инициация трансляции. Однако активные формы большинства белков возникают только после ряда дальнейших шагов. Прежде всего при помощи вспомогательных белков шаперонов должна сложиться биологически активная конформация пептидной цепи (свёртывание, см. Побочные пути деградации жирных кислот, Транслокация белков. Шапероны). При пострансляционном созревании у многих белков удаляются части пептидной цепи или присоединяются дополнительные группы, например олигосахариды или липиды. Эти процессы происходят в эндоплазматическом ретикулуме и в аппарате Гольджи (см.

Синтез белка и его созревание). Наконец, белки должны транспортироваться в соответствующую ткань или орган (сортировка, см. Лизосомы).
Внутриклеточное разрушение белков (протеолиз) происходит частично в липосомах. Кроме того, в цитоплазме имеются органеллы, так называемые протеасомы, в которых разрушаются неправильно свёрнутые или денатурированные белки. Такие молекулы узнаются с помощью специальных маркеров (см. Протеолиз).

Статьи раздела «Белковый обмен: общие сведения»:

— Следущая статья | — Вернуться в раздел

Конечными продуктами обмена простых белков являются: креатинин, мочевина, кадаверин, путресцин, аммонийные соли, индикан, углекислый газ, вода, парные эфиросерные и эфироглюкуроновые кислоты, альдегиды.

С мочой за сутки выводится 25-30 г мочевины, из всего азота белков экскретируемого с мочой, на долю мочевины приходится 85%, аммонийных солей 3%, креатинина 5%.

Упражнения и ситуационные задачи для самоконтроля

1. Дописать недостающие кислоты, участвующие в реакции, и указать фермент, катализирующий эту реакцию

2. Какие аминокислоты подвергаются окислительному дезаминированию:
а) серии; б) тирозин; в) гистидин; г) глютаминовая кислота; д) метионин?

3. Написать продукты декарбоксилирования аминокислот, обладающиеактивным действием.

4.Написать основные реакции обезвреживания аммиака.

Аммонийгенез, значение

6.Дописать реакцию, укажите фермент, катализирующий данный процесс:

Карбомоилфосфат + ? → ? + Н3РО4

Цитруллин + ? → аргининянтарная

Написать реакцию взаимодействия глутаминовой кислоты с аммиаком. Где она протекает? Как она называется? Какое значение имеет для организма?
Обратима ли она?

Написать образование креатина и креатинфосфата, указать место их
образования и значение креатинфосфата.

9. Назвать реакции, протекающие в печени при обмене белков.

10. Написать суммарное уравнение синтеза мочевины.

11. В виде каких соединений выводится аммиак из организма?

12. В каких органах протекают этапы биосинтеза креатина?

13.Перечислить аминокислоты, участвующие в синтезе мочевины.

I4. Больной находится на диете с низким содержанием белка. При исследовании сыворотки крови обнаружено количество мочевины равное 11,83 мМоль/л. Какое заболевание можно предполагать у больного?

15.Азот мочевины сыворотки крови составляет 89% всего остаточного азота равного 0,75 г/л. Ваш предполагаемый диагноз?

16. В исследуемой сыворотке крови количество креатина 1,2 ммоль/л. О нарушении работы какого органа можно предположить?

17. При пародонтите в очаге воспаления повышается содержание гистамина и серотонина. Объясните значение этого явления, исходя из биологической роли этих соединений. Напишите реакцию синтеза гистамина и серотонина, укажите ферменты и необходимые коферменты.

18.Синетическим аналогом ГАМК является ноотропил, используемый в клинике при нарушении функции мозга. Объясните биологическую роль ГАМК, напишите реакцию егообразования. укажите фермент и кофермент.

19. Гиповитаминоз В6 на фоне белкового голодания приводит к снижению скорости синтеза белков в клетке. Скорость каких реакций снижается при гиповитаминозе В6. Напишите формулами реакцию с участием аспартата, назовите фермент, кофермент.

Занятие: «ОБМЕН СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ ОБМЕН СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ: ХРОМО-, НУКЛЕОПРОТЕИДОВ.

НАРУШЕНИЕ ПИГМЕНТНОГО ОБМЕНА (ЖЕЛТУХИ). ОБРАЗОВАНИЕ МОЧЕВОЙ КИСЛОТЫ. КОНЕЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ОБМЕНА СЛОЖНЫХ БЕЛКОВ, ИХ ВЫДЕЛЕНИЕ».

Вопросы и ответы для самоподготовки:

Добавить комментарий

Закрыть меню