Обмен белков.

Это совокупность пластических и энергетических процессов превращения белков в организме, включая обмен аминокислот и продуктов их распада. Белки составляют основу всех клеточных структур и являются материальными носителями жизни. Биосинтез белков определяет рост, развитие и самообновление всех структурных элементов в организме и тем самым их функциональную надежность.

Основными этапами обмена белков являются:

1 этап - поступление белков с пищей и расщепление их в ЖКТ до аминокислот.

2 этап – превращение аминокислот, биосинтез белков, расщепление старых белков.

3 этап – образование конечных продуктов распада аминокислот.

1 этап.

Белки поступают в организм с растительной и животной пищей. Белки состоят из 20 аминокислот. 8 аминокислот (валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, фелилаланин, триптофан) не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей. Это так называемые незаменимые аминокислоты. Другие АК, которые могут синтезироваться в организме, называются заменимыми (их 12: гликокол, аланин, глутаминовая кислота, пролин, оксипролин, серин, тирозин, цистеин, гистидин, аргинин). Белки, которые поступают с пищей делят на биологически полноценные (с полным набором незаменимых аминокислот) и биологически неполноценные (при отсутствии одной или нескольких АК). Полноценные белки содержаться в основном в продуктах животного происхождения. Много белка содержится в мясе (курице, говядине, нежирной свинине), рыбе, печени, яичном белке; меньше – в молоке, твороге, кефире.

Биологически неполноценные белки содержаться в продуктах растительного происхождения. Особенно много белка содержат грибы, горох, фасоль, соя; но растительные белки хуже усваиваются в ЖКТ. Сочетая в пищевом рационе разные продукты организм обеспечивается всем необходимым набором аминокислот. Суточная потребность в белках (белковый оптимум) для взрослого человека в среднем составляет 100-120 гр. (при трате энергии 3000 ккал/сутки . При тяжелой физической работе потребность в белках возрастает до 150 гр. Белки в ЖКТ начинают расщепляться в желудке под действием желудочного сока до пептонов и альбумоз. В полном кишечнике происходит окончательное расщепление пептонов и альбумоз до аминокислот под действием протеолитических ферментов поджелудочного сока (трипсин, химотрипсин), кишечного сока (пептидазы, эластазы и др.). В тонком кишечнике происходит всасывание аминокислот в кровь. Нерасщепленные молекулы белков, не всосавшиеся аминокислоты в толстом кишечнике подвергаются гниению под действием кишечной микрофлоры и удаляются с каловыми массами.

2 этап.

Всосавшись в кровеносные капилляры ворсинок слизистой оболочки тонкого кишечника, аминокислоты по воротной вене поступают в печень, где они либо немедленно используются 1).синтезируются белки крови – альбумины, протромбин, фибриноген;

2).синтезируются ферменты печени, белок печеночных клеток.

Часть АК с кровью попадает в другие клетки тела, где они включаются в состав новых белков, из которых построены клеточные мембраны, ферменты, ДНК и РНК, антитела и др.

Кроме того, белки могут использоваться в качестве источника энергии (особенно при нехватке глюкозы). Старые отжившие белки тоже подвергаются расщеплению до АК и используются для биосинтеза нового белка.

Период обновления общего белка в организме составляет у человека примерно 80 дней. При недостатке поступления белка с пищей в организме начинают использоваться внутренние белки. В первую очередь расщепляются до АК и используются белки плазмы крови, ферментные белки, белки печени, слизистой оболочки кишечника и мышц. Это позволяет длительное время поддерживать без потерь обновление белков мозга и сердца.

Если пища содержит больше аминокислот, чем это необходимо для синтеза клеточных белков, ферменты печени отщепляют от них аминогруппы NH2, то есть производят дезаминирование. Другие ферменты, соединяя отщепленные аминогруппы с СО2, образуют из них мочевину, которая переносится с кровью в почки и выделяется с мочой. Углеродные цепи некоторых аминокислот, называемых «глюкогенными», могут превращаться в глюкозу или гликоген; углеродные цепи других аминокислот – «кетогенных» дают кетоновые тела. Белки как таковые практически не откладываются в депо. Поэтому белки, которые организм расходует после истощения запаса углеводов и жиров, - это не резервные белки, а ферменты и структурные белки самих клеток.

Нарушения обмена белков в организме могут быть количественные и качественные. О количественных изменениях белкового обмена судят по азотистому балансу, то есть по соотношению количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него. В норме у взрослого человека при адекватном питании, как правило, количество введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из организма (азотистое равновесие). В случаях, когда поступление азота превышает его выделение, говорят о положительном азотистом балансе. При этом происходит задержка азота в организме. Наблюдается в период роста организма, во время беременности, при выздоровлении после тяжелых заболеваний. Когда количество выведенного из организма азота превышает количество поступившего азота, говорят об отрицательном азотистом балансе. Он отмечается при значительном снижении содержания белка в пище (белковом голодании).

Качественные изменения белкового обмена приводят к изменениям в структуре клеток и тканей – белковым дистрофиям – диспротеинозам.

3 этап.

При полном окислении белков до конечных продуктов образуется вода, углекислый газ, азотистые соединения (мочевина, креатинин) и выделяется энергия.

При окислении 1 г белка высвобождается 4 – 4,1 ккал энергии. На регуляцию белкового обмена влияет нервная система, симпатическая нервная система, тироксин, глюкокортикоиды ускоряют обмен белков, их окисление. СТГ стимулируют синтез белка в организме.