Обмен белков Переваривание и всасывание белков

Функции белков многообразны, но особенно выделяются структурная, каталитическая и энергетическая функции. Энергетическая ценность белка около 4,1 ккал/г.

Среди всех веществ, поступающих в организм, при недостатке какого-либо из них, например, углеводов, их могут в некоторой степени заменить белки и липиды, а при недостатке липидов – белки и углеводы. Белки же практически незаменимы – они содержат 10 незаменимых АК: ВАЛ, ЛЕЙ, ИЛЕ, ЛИЗ, МЕТ, ТРЕ, ТРИ, ФЕН, ГИС, АРГ. При недостатке незаменимых АК лимитируется (ограничивается) синтез белков организма. Причем, примерно 50% поступающих белков должны составлять белки растительного и 50% - животного происхождения; максимально подходит по аминокислотному составу белок куриного яйца, он содержит около 34% незаменимых АК.

Взрослый мужчина нуждается в ежедневном употреблении 80-100 г белка. В 100 г белка содержится около 16 г азота, поэтому 1 г азота – в 6,25 г белка.

Для характеристики белкового (азотного) обмена веществ используется понятие «азотистый баланс» – это разность между азотом пищи и азотом мочи. В норме азотистый баланс равен нулю; положителен в растущем организме, во время активной регенерации, беременности; отрицателен – в старческом возрасте, при патологии, голодании.

Превращение белков в органах пищеварения

Все белки подвергаются действию гидролаз (третий класс ферментов), а именно пептидаз – они, как правило, вырабатываются в неактивной форме, а затем активируются путем частичного протеолиза.

► Ротовая полость. Гидролиза нет.

► Желудок. Действуют ферменты:

1) Пепсин (вырабатывается в виде пепсиногена, который активируется соляной кислотой и своей активной формой – пепсином). Пепсин имеет одну полипептидную цепь. Под действием HCl или в результате аутокатализа происходит частичный протеолиз пепсиногена: от его N-конца отщепляется 42-АК фрагмент. После этого формируется третичная структура с полноценным активным центром.

Роль соляной кислоты:

 активирует пепсиноген (пепсин);

 создает оптимальную рН для действия пепсина (рН=1,5-2,5);

 бактерицидное действие (напр., при снижении кислотности желудочного сока – гниение, брожение, выделяются сероводород, органические кислоты);

 денатурирует белки пищи, и они становятся более доступными для действия пептидаз;

 способствует эвакуации желудочного содержимого.

Пепсин – эндопептидаза (т.е. разрывает внутренние пептидные связи), действующая на пептидные связи, образованные СООН-группой ароматических АК (ГИС, ТРИ, ТИР, ФЕН).

2) Гастриксин (рН_оптим.=3,5) – эндопептидаза, рвет связи, образованные дикарбоновыми АК (ГЛУ, АСП).

В желудке образуются достаточно крупные пептиды – пептоны, или альбумозы.

► Кишечник. Действуют ферменты: трипсин, химотрипсин, эластаза, карбоксипептидаза, аминопептидаза, дипептидазы, энтеропептидаза. Процесс начинается с превращения трипсиногена в трипсин под действием энтеропептидазы. Затем трипсин катализирует активацию:

химотрипсиноген → химотрипсин,

прокарбоксипептидазы → карбоксипептидазы,

проэластаза → эластаза.

В результате действия указанных ферментов происходит полный гидролиз белков пищи.

1) химотрипсин вырабатывается в ПЖЖ (поджелудочной железе), активируется частичным протеолизом трипсином. Действует в кишечнике (рН=7,5-8,5) как эндопептидаза; рвет связи, образованные СООН-группой ароматических АК.

2) трипсин вырабатывается в ПЖЖ, активируется частичным протеолизом (отщепление 6 АК-фрагмента с N-конца. Действует в тонкой кишке как эндопептидаза, рвет связи, образованные СООН-группами диаминомонокарбоновыми кислотами (ЛИЗ, АРГ).

3) эластаза вырабатывается в ПЖЖ, активируется частичным протеолизом трипсином. Действует в кишечнике как эндопептидаза; рвет связи, образованные АК пролином (ПРО).

4) карбоксипептидазы А и В вырабатываются в ПЖЖ, активируются частичным протеолизом трипсином. Действуют в кишечнике как экзопептидазы; рвут связи, образованные СООН-группами: А- ароматических и алифатических АК, В- ЛИЗ и АРГ.

5) аминопептидаза вырабатывается слизистой кишечника, активируется ионами Zn²⁺ и Mn²⁺. Действует в кишечнике как экзопептидаза; отщепляет по одной АК с N-конца.

6) дипептидазы вырабатываются слизистой кишечника, активируются ионами Co²⁺ и Mn²⁺. Действуют в кишечнике как экзопептидазы; расщепляют дипептиды.

7) эндопептидаза вырабатывается в кишечнике, активирует трипсиноген.

В кишечнике происходит полный гидролиз белков.