Що відбувається з білком в організмі людини: особливості метаболізму

Відео: Виділення з організму людини продуктів обміну речовин (дисиміляція). органи виділення

Білки - одна з найважливіших груп макромолекул в організмі людини, представлених в цілому різноманітності форм: клітинні рецептори, сигнальні молекули, структурні елементи, ферменти, переносники кисню і вуглекислого газу (гемоглобін) - і це далеко не повний список. Білок є складовою частиною кісток, м`язів, зв`язок, служить для росту і відновлення тканин організму. Крім цих функцій, білки також можуть використовуватися як джерело енергії. Важливою особливістю метаболізму білків є нездатність організму зберігати їх про запас, тому дуже важливо постійно вживати білки з їжею.

Опис метаболізму білків в організмі людини

Метаболізм білків починається в шлунку. коли багата білком їжа потрапляє в шлунок, її «зустрічає» фермент пепсин і соляна кислота (HCl, 05%), яка забезпечує рівень рН 1,5 - 3,5, в якому білки денатурируются. Під впливом пепсину білки розпадаються на поліпептиди і складові їх амінокислоти. Коли химус (харчова кашка) потрапляє в тонкий кишечник, підшлункова залоза виділяє сік з вмістом бікарбонату натрію (соди), який нейтралізує соляну кислоту. Це допомагає захистити оболонку кишечника.

Відео: Білки в організмі. (Научфільм, навчальний відео СРСР)

Організм синтезує необхідні йому білки з амінокислот, які ми отримуємо з продуктів харчування, а непотрібні білки перетворюються в глюкозу або тригліцериди і використовуються для підтримки енергії або збільшення енергетичного резерву організму.

Також в тонкому кишечнику виділяються травні гормони, в тому числі секретин і холецистокінін, які стимулюють подальше розщеплення білків. Секретин також стимулює секрецію соку підшлункової залози, яка також виробляє більшість травних ферментів, в т.ч. протеазу, трипсин, хімотрипсин і еластазу, які сприяють перетравленню білків. Разом ці ферменти «розбивають» складні білки на окремі аміноксилот, які транспортуються через слизову кишечника і використовуються для синтезу нових білків або конвертації в жири або ацетил-коензим А і використовуються в циклі Кребса.

Роль травних ферментів і гормонів в метаболізмі білків

Ферменти в шлунку і тонкому кишечнику розщеплюють білки на амінокислоти. НСl в шлунку сприяє протеолизу, а секретуються клітинами кишечника гормони регулюють процес травлення.

Щоб білки підшлункової залози і тонкого кишечника не розщеплювалися, підшлункова залоза також виробляє неактивні проферменти, які активуються тільки в тонкому кишечнику. У підшлунковій залозі всередині везикул міститься трипсин, хімітріпсін в формі трипсиногена і химотрипсиногена.

Після потрапляння в тонкий кишечник фермент, що знаходиться в стінках тонкого кишечника (ентерокіназа), зв`язується з тріпсіногеном і перетворює його в активну форму - трипсин. Після цього трипсин зв`язується з хімотріпсіногеном і конвертує його в активну форму - хімотрипсин. Трипсин і хіміотріпсін розщеплюють великі білки на менші пептиди в процесі протеолізу. Ці невеликі пептиди розщеплюються на складові амінокислоти, які транспортуються через апикальную поверхню слизової кишечника за допомогою транпортер амінокислот. Ці транспортери пов`язують натрій і амінокислоту, після чого переносять її через оболонку. На базальної поверхні клітин слизової оболонки натрій і амінокислота вивільняються. Натрій може повторно використовуватися в якості транспортера, а амінокислоти проникають в кровотік і транспортуються до печінки і в усі клітини організму для синтезу білків.

Відео: Обмін речовин в організмі людини

Вільні амінокислоти використовуються для синтезу нових білків. У разі надлишку амінокислот організм, не маючи механізму їх зберігання, конвертує їх в глюкозу або кетони або ж розщеплює. В результаті розщеплення амінокислот утворюються вуглеводні і азотисті шлаки. Однак азот у високих концентраціях токсичний, тому в ході орнітінового циклу він обробляється, що сприяє виведенню азоту з організму.

Вільні амінокислоти використовуються для синтезу нових білків. У разі надлишку амінокислот організм, не маючи механізму їх зберігання, конвертує їх в глюкозу або кетони або ж розщеплює.

Відео: Білок і його роль в організмі

Орнітіновий цикл (цикл освіти сечовини)

Орнітіновий цикл - це комплекс біохімічний реакцій, в результаті якого з іонів амонію утворюється сечовина з метою запобігання підвищенню концентрації амонію в організмі до критичного рівня. Цикл більшою мірою протікає в печінці, і в меншій - в нирках. До початку орнітінового циклу іони амонію утворюються в результаті розщеплення амінокислот внаслідок перенесення аміногрупи з амінокислоти на кетокислот. В результаті такого трансаминирования утворюється молекула, необхідна для циклу Кребса, і іон амонію, який входить в орнітіновий цикл і виводиться з організму, об`єднуючись з СО₂, в результаті чого утворюється сечовина і вода. У свою чергу, сечовина виводиться нирками в складі сечі.

Амінокислоти також можуть використовуватися як джерело енергії, особливо в період голодування. Оскільки в процесі обробки амінокислот утворюються проміжні продукти метаболізму, в тому числі пировиноградная кислота, ацетил-коензим А, ацетоацетил-КоА, оксалоацетат і альфа-кетоглутарат, амінокислоти можуть служити джерелом енергії, що виділяється в ході циклу Кребса.

Таким чином, утворюються в результаті метаболізму білків амінокислоти використовуються або для синтезу необхідних організму білків, або використовуються для отримання енергії, або виводяться через непотрібність, але не зберігаються в організмі. Тому достатню кількість білків в раціоні харчування дуже важливо для росту, відновлення тканин і підтримки стану здоров`я.