Обмен и регуляция белка: азотистый баланс и процесс превращения белков в пищеварительном тракте

Обмен и регуляция белка

Азотистый баланс

Любой белок имеет в своем составе заменимые и незаменимые аминокислоты. Заменимые аминокислоты так называются потому, что клетки организма могут их синтезировать из других аминокислот. Незаменимые же аминокислоты поступают в человеческий организм исключительно с продуктами и не могут синтезироваться из других соединений.

Полноценным является белок животного происхождения. Неполноценные белки — это белки, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты.

Азот — обязательный компонент молекулы аминокислоты. Путем вычисления количества поступившего в организм азота можно определить белковый обмен.

Взрослый человек в день нуждается в 100-110 гр. белка. В нормальном состоянии в организме человека присутствует азотистое равновесие: количество поступившего белка такое же, что и количество распавшегося.

Ранний возраст, который сопровождается активным ростом, предполагает, что количество поступившего белка выше распавшегося. Это значит, что организм ребенка получает азота больше, чем удаляет его. Такое явление получило название положительного азотистого баланса.

Есть также и отрицательный азотистый баланс или азотистый дефицит. В таком случае азота в организм поступает меньше, чем выводится. Все этом можно наблюдать у ослабленных больных, людей, которые долгое время голодают, пожилых людей.

Процесс превращения белков в пищеварительном тракте

В полости рта, глотке и пищеводе белки не испытывают воздействия каких-либо специфических ферментов. Процесс переваривания начинается непосредственно в желудке: здесь на белки воздействует пепсин, который расщепляет их на полипептиды.

Далее полипептиды расщепляются в тонком кишечнике ферментами панкреатического и кишечного соков: трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза, аминопептидаза. Как результат — образование аминокислот, всасываемых через кишечные ворсинки в кровь.

Попадание аминокислот в печень происходит посредством тока крови. Гепатоциты (это клетки печени) осуществляют синтез белков крови из части поступивших аминокислот. К примеру, белки свертывающей системы. Все остальные аминокислоты направляются в общем кровотоке к различным тканям и органам.

В клетках аминокислоты участвуют в образовании специфичных для организма белков. Синтез этих белков происходит на рибосомах — под действием ферментов. Построение первичной структуры белковой молекулы осуществляется при участии молекулы ДНК.

Функции белков в организме человека

К основным функциям белков относятся:

• пластическая. Имеется в виду построение внеклеточных и клеточных структур;
• регуляторная. Гормоны являются соединениями белковой природы;
• ферментативная;
• энергетическая. В результате расщепления 1 гр белка происходит выделение 17,6 кДж энергии;
• специфические функции. Среди них — свертывающая (как результат действия фибриногена крови), сократительная (работа белков мышечной ткани актина и миозина), защитная (иммуноглобулины крови) и др.

Аминокислоты, которые освобождаются, используются как исходный материал для обеспечения жизнедеятельности организма.

Регуляция белкового обмена в организме

Обмен белка в организме человека во многом зависит от действия нейрогуморальных факторов:

• соматотропина или гормона роста. Он оказывает анаболическое влияние и способствует синтезу белка путем повышения проницаемости мембран для аминокислот. Также он способствует подавлению синтеза протеолитических ферментов, а также повышает синтез рибонуклеиновой кислоты;
• инсулина. Он отвечает за стимуляцию поступления аминокислот в клетки в случае их повышенного содержания в крови, а также оказывает воздействие на повышение синтеза тканевых белков;
• эстрогенов. Эти гормоны отвечают за стимуляцию синтеза белка и рибонуклеиновой кислоты в клетках матки;
• андрогенов. Задача этих гормонов — стимуляция синтеза белка и рибонуклеиновой кислоты в различных тканях организма, включая поперечно-полосатую мускулатуру;
• тироксина и трийодтиронина. За ними закреплено анаболическое действие и стимуляция синтеза белка;
• глюкагона и глюкокортикоидов. Они угнетают образование белка (в основном — в лимфоидной и мышечной тканях), способствуют процессу удаления из организма азота.