- •I. Физколлоидная химия
- •1. Физическая химия
- •1.1. Вода
- •1.1.1. Вода как уникальная молекула жизни
- •1.1.3. Буферные растворы
- •1.2. Биоэнергетика клетки
- •1.3. Термохимия
- •1.4. Химическая кинетика и катализ
- •2. Коллоидная химия
- •2.1. Классификация дисперсных систем
- •2.2. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы
- •2.2. Поверхностные явления
- •2.3. Адсорбция
- •2.4. Коллоидные растворы (золи)
- •2.4.1. Характеристика коллоидных растворов
- •2.4.2. Растворы высокомолекулярных соединений
- •II. Биологическая химия
- •3. Белки
- •3.1. Общая характеристика белков
- •3.3. Методы выделения, фракционирования и очистки белков
- •3.3.1. Методы выделения белков
- •3.4. Физико-химические свойства белков
- •3.5. Аминокислоты
- •3.6. Структура белковой молекулы
- •I'm 1.8. Денатурация и ренатурация рибонукле- азы (по Анфинсену):
- •3.7. Классификация белков
- •3.7.1. Простые белки
- •3.7.2. Сложные белки
- •4. Нуклеиновые кислоты
- •4.1. Общая характеристика нуклеиновых кислот
- •4.2. Нуклеотиды и нуклеозиды
- •4.3. Дезоксирибонуклеиновая кислота
- •4.4. Рибонуклеиновые кислоты
- •5. Углеводы 5.1. Общая характеристика углеводов
- •5.2. Моносахариды
- •5.3. Олигосахариды
- •5.4. Полисахариды (глюканы)
- •6. Липиды
- •6.1. Общая характеристика липидов
- •6.2. Простые липиды
- •6.3. Сложные липиды
- •6.4. Двойной липидный слой клеточных мембран
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. Витамины
- •7.1. Общая характеристика витаминов
- •7.2. Классификация и номенклатура витаминов
- •7.2.1. Жирорастворимые витамины
- •7.2.2. Водорастворимые витамины
- •8. Ферменты 8.1. Общая характеристика ферментов
- •8.3. Общие свойства ферментов
- •8.4. Активирование и ингибирование ферментов
- •8.2. Участие ионов металлов в активировании ферментов
- •8.5. Классификация и номенклатура ферментов
- •III класс. Гидролазы. Они разрывают внутримолекулярные связи путем присоединения
- •8.6. Применение ферментов
- •9. Гормоны
- •9.1. Уровни регуляции гормонов
- •9.2. Гормоны, выделяемые железами внутренней секреции
- •9.3. Гормоны местного действия
- •11. Обмен углеводов
- •11.1. Переваривание углеводов в пищеварительном тракте
- •11.2. Катаболизм глюкозы
- •11.3. Цикл трикарбоновых кислот
- •11.4. Пентозофосфатный путь окисления глюкозо-6-фосфата
- •11.5. Биосинтез углеводов
- •11.6. Регуляция обмена углеводов
- •12. Обмен липидов
- •12.1. Переваривание липидов в пищеварительном тракте
- •12.2. Промежуточный обмен липидов
- •2. Если синтезируется много сн3—со—КоА, а энергии для синтеза жира недостаточно, то образуется активированная ацетоуксусная кислота:
- •12.3. Биосинтез липидов
- •12.4. Метаболизм стеринов и стеридов
- •13. Обмен белков
- •13.2. Биологическая ценность белков
- •13.3. Особенности переваривания белков у моногастричных животных
- •13.4. Особенности переваривания белков у жвачных
- •13.5. Метаболизм белков в тканях
- •13.6. Особенности обмена отдельных аминокислот
- •13.7. Биосинтез белка
- •14. Обмен нуклеиновых кислот
- •14.1. Переваривание нуклеиновых кислот в пищеварительном тракте
- •14.2. Промежуточный обмен нуклеиновых кислот (распад нуклеиновых кислот в тканях)
- •14.3. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •14.4. Рекомбинантные молекулы и проблемы генной
- •15. Обмен воды и солей
- •15.1. Содержание и роль воды в организме
- •15.2. Электролиты тканей
- •15.3. Потребность организма в минеральных веществах, их поступление и выделение
- •16. Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов
- •17. Биохимия крови
- •18. Биохимия нервной ткани
- •18.1. Химический состав нервной ткани
- •18.2. Обмен веществ в нервной ткани
- •18.3. Химизм передачи нервного импульса
- •19. Биохимия мышечной ткани
- •19.1. Морфология и биохимический состав мышечной ткани
- •19.2. Механизм сокращения мышцы
- •19.3. Окоченение мышц
- •20. Биохимия молока и молокообразования
- •21. Биохимия почек и мочи
- •22. Биохимия кожи и шерсти
- •23. Биохимия яйца
- •Приложение
13.2. Биологическая ценность белков
Для обеспечения потребности организма большое значение имеет качество и количество белков корма. Природные белки по количественному составу и по качеству отличаются друг от друга.
В организме животных могут синтезироваться не все аминокислоты, часть из них должна поступать с кормами. Кормовые белки растительного происхождения, как правило, не могут удовлетворять потребности организма животных в некоторых аминокислотах. Такие белки называются неполноценными. Биологическая ценность белков зависит от их аминокислотного состава. На качество протеина по аминокислотному составу особенно остро реагируют свиньи и птица — моногастричные животные. Жвачные животные благодаря микробиологическим процессам в пред- желудках значительное количество белка ежедневно получают в результате жизнедеятельности микробов.
Различают аминокислоты незаменимые и заменимые. Незаменимые аминокислоты в организме не синтезируются или же синтезируются в недостаточном количестве.
К незаменимым аминокислотам относятся: треонин, метионин, валин, лейцин, изолейцин, лизин, аргинин, фенилаланин, триптофан, гистидин. Заменимые аминокислоты синтезируются в организме. К ним относятся: глицин, серин, аланин, цистеин, ас- парагиновая и глутаминовая кислоты, тирозин, пролин, оксипро- лин.
Учитывая потребности животноводства в незаменимых аминокислотах, в настоящее время налажен промышленный выпуск аминокислот: лизина, треонина, метионина и других аминокислот, а также дрожжевых белков — паприна (БВК), мемпри на и т. д.
Высокую продуктивность свиней и птицы можно поддерживать лишь при полноценном кормлении по белкам, т. е. при содержании в рационе всех незаменимых аминокислот в необходимом количестве, но при нарушенном соотношении аминокислот результат будет отрицательным. Например, при синтезе 100 г белка для животного данного вида требуется: лизина 1 г, гистидина 1, триптофана 1, лейцина 0,5 г; при этом в 100 г белка корма содержится: лизина 1 г, гистидина 1, триптофана 0,5, лейцина 0,5 г.
Недостаток 50 % необходимого количества триптофана приведет к тому, что вместо 100 г белка будет синтезироваться только 50 г. В данном примере недостаток триптофана является лимитирующим фактором.
Недостаток аминокислот в рационах проявляется обычно быстрее, чем неполноценность по витаминам и минеральным веществам. Недостаток какой-либо незаменимой аминокислоты ограничивает использование других аминокислот в рационе, а это снижает эффективность всего рациона.
Аргинин частично синтезируется организмом млекопитающих и является для них условно незаменимой аминокислотой, а для крупного рогатого скота — заменимой. Для птиц аргинин — незаменимая аминокислота, хотя в организме он может синтезироваться при поступлении цитруллина. Глицин для птиц — незаменимая аминокислота; синтез его в организме ограничен, а расходуется он не только как пластический материал, но и для образования мочевой кислоты.
Крупный рогатый скот испытывает повышенную потребность в серосодержащих аминокислотах — цистеине, цистине, метионине, которые не восполняются рубцовым микробиологическим синтезом.
Значение незаменимых аминокислот еще и в том, что кроме участия в синтезе тканевых белков они выполняют специфические функции. Например, при отсутствии валина развивается тяжелое нарушение функции центральной нервной системы; фе- нилаланин идет на синтез тироксина, адреналина, норадренали- на; недостаток триптофана ведет к нарушению половой функции и т. д.
Корма животного происхождения — мясо-костная, рыбная мука, молоко и т. д. — содержат все незаменимые аминокислоты. В растительных белках, как правило, некоторых незаменимых аминокислот нет. Поэтому они называются неполноценными белками. При кормлении животных важно, чтобы в рационе было несколько видов белков, что предотвратит дефицит незаменимых аминокислот.
Нормы белка в питании животных. Определение нормы белка в рационе с учетом вида, возраста, продуктивности животных — это очень важная задача. В этом отношении основой явились балансовые опыты. То минимальное количество белка, которое обеспечивает азотистое равновесие, называется белковым минимумом. При определении нормы протеина очень важно учесть содержание незаменимых аминокислот, т. е. нормировать его следует по незаменимым аминокислотам.
Известно, что чем лучше корма сбалансированы по незаменимым аминокислотам, тем выше использование протеина животным. Балансирование рационов по аминокислотному составу проводят, комбинируя корма или добавляя к кормосмесям недостающие аминокислоты.
О достаточности аминокислот в рационах можно судить по нормам аминокислотного состава, разработанным для животных разных видов и групп. Для свиней и птицы аминокислотное питание составляют прежде всего по критическим аминокислотам — лизину, метионину, триптофану. Имеется в виду, что при обеспечении этими аминокислотами по другим аминокислотам потребность будет удовлетворена.
Белковые резервы организма. В организме нет резервных белков, тогда как углеводы запасаются в виде гликогена, а липиды — запасного жира. Однако при голодании в первую очередь расходуются именно белки: сначала плазмы крови, затем печени и мышц. При благоприятных условиях белки тканей этих органов быстро восстанавливаются. Масса тканей мозга, сердца, почек — жизненно важных органов — не меняется, т. е. поддерживается за счет указанных тканей.
Обмен простых белков. В тканях и органах постоянно происходит синтез и распад белков. В результате гидролиза белков образуются аминокислоты, которые подвергаются дальнейшим превращениям. Для синтеза белков необходимы аминокислоты, источником их служат белки кормов. Как уже указывалось, в организме синтезируется лишь половина аминокислот, входящих в состав белков тела.
Чужеродные белки при поступлении в кровь вызывают образование антител, повышенную чувствительность. Поэтому белки гидролизуются в пищеварительном тракте до аминокислот и всасываются в таком виде в кровь. Нормальная слизистая оболочка кишечника лишь у новорожденных животных пропускает белки (иммунные белки, содержащиеся в молоке, могут всасываться), таким образом поддерживается пассивный иммунитет.