Як відбувається процес розпаду білків в нашому організмі? Ці органічні речовини є основним біологічним матеріалом для формування і зростання живих клітин. Численні функції, які виконують білкові молекули в живому організмі, неможливо компенсувати іншими елементами і речовинами, так як саме в полипептидах знаходяться незамінні амінокислоти. Основним призначенням білків є їх участь у реплікації молекул РНК і ДНК.
Значущість процесу розпаду білкових молекул
Неможливо уявити собі повноцінне життя без білкових сполук. Вони є основним матеріалом для побудови нових клітин, органів, різних тканин. Продукти розпаду білків – амінокислоти. Вони необхідні живій істоті для синтезу нових білкових молекул, специфічних для даного організму. Амінокислоти, одержувані при розпаді білкових молекул, потрібні для утворення багатьох гормонів, ферментів, гемоглобіну, інших речовин, які в організмі виконують важливі функції.
Незамінні амінокислоти, які надходять в організм тільки з їжею, утворюються при гідролізі білкових молекул. Процес утворення нового білка з амінокислотних залишків дозволяє організму отримувати енергію і будівельний матеріал для синтезу нових клітин.
Механізм процесу розпаду білків
Розглянемо це явище більш докладно. Процес розпаду білків пов’язаний з біохімічними реакціями, що відбуваються в порожнині тонкої кишки. Захворювання тонкої кишки і підшлункової залози негативно впливають на даний процес. Розпад одного кілограма білка повинен супроводжуватися виділенням 17,6 кДж енергії. Після того як поліпептид розпадеться на амінокислоти, процес не зупиняється. Далі йде утворення неорганічних продуктів: вуглекислого газу, аміаку, сірководню, води.
Особливості
Розпад білків в організмі – це процес, який забезпечує організм необхідною кількістю енергії. У складі цих органічних сполук знаходиться більше двадцяти амінокислот, але тільки вісім з них можуть синтезуватися всередині організму. Відсутні амінокислоти називають незамінними, вони можуть потрапляти в організм тільки з їжею. Для повного засвоєння харчового білка, амінокислоти повинні в ньому міститися в строго певному співвідношенні. Воно є індивідуальним для кожного живого організму. При нестачі однієї з амінокислот, при розпаді білкових молекул порушується участь інших амінокислот у синтезі, специфічного для живого організму білка.
Особливості продуктів розпаду
Організм систематично відчуває нестачу або дефіцит білка. Кінцеві продукти розпаду білка – матеріал для життєдіяльності живого організму. Експертами Всесвітньої організації охорони здоров’я доведено, що білкова недостатність – це явище, характерне для слаборозвинених країн. При зниженні кількості білка в крові зменшується осмотичний тиск крові, вона гірше забирає у тканин воду, з’являються голодні набряки.
Сутність процесу
Гідроліз білка відбувається під впливом протеолітичних ферментів (біологічних каталізаторів). Він протікає при несуттєвих значеннях температур. Всі ферменти шлунково-кишкового тракту впливають на пептидний зв’язок, але кожен підбирає «свої» зв’язки, які утворюють певні амінокислоти.
Наприклад, пепсин швидко руйнує зв’язку між залишками серину і аланіну, а трипсин «розпізнає» групи лізину і аргініну.
У шлунку руйнування здійснюється під впливом кислого середовища шлункового соку, а також завдяки дії пепсину. Він розриває в білковій молекулі внутрішні зв’язки, продуктом взаємодії будуть великі уламки білкового полімеру – пептони. Вони йдуть в дванадцятипалу кишку, де відбувається їхнє подальше перетворення під впливом ферментів: химоптрипсина, трипсину, пептидаз. Розпад білка пов’язаний з руйнуванням пептидних зв’язків, на які впливає фермент. Після обробки химотрипсином більше половини пептидних зв’язків виявляються гидролизованными.
Подальший розпад білка здійснюється в тонкому кишечнику під дією ферментів пептидаз.
Карбоксипептидази здатні відщеплює амінокислоти від залишків білкової структури з карбоксильного кінця, а аминопептидазы діють з того боку, де присутня вільна аміногрупа, розщеплюючи дипептиды до вільних амінокислот.
Завдяки спільному дії групи ферментів в різних відділах шлунково-кишкового тракту відбувається повний розпад білка їжі на вільні амінокислоти.
Вони всмоктуються через стінки дрібних капілярів, які виявляються в крові. Велика частина цих амінокислот розноситься по всьому живому організму, надходить до органів і тканин. В клітинах з них відбувається будівництво нових білків, які специфічні для даного організму. Це використовується медиками при проведенні процедури переливання крові, щоб не виникало відторгнення донорського матеріалу.
Якість білків
У живому організмі постійно, нехай і з різною швидкістю, здійснюються процеси оновлення і руйнування клітин, а також позаклітинного речовини, у складі якого є білкові молекули.
Процес розпаду білків супроводжується виділенням значної кількості енергії.
Безбілкове харчування призводить до смерті, так як організм не отримує необхідних амінокислот. Важливо не тільки кількість білків, що споживається з їжею, але і їх якість. Наприклад, щоб компенсувати розпався в організмі білок, потрібно, щоб з їжею прийшов 1 р амінокислоти метіоніну. Білки волосся, пір’я, вовни містять повноцінний амінокислотний склад. До 1915 році було з’ясовано, що білок зеїн, який входить до складу кукурудзи, не стимулює зростання кліток. При додаванні до нього амінокислоти триптофану живі організми повноцінно ростуть.
Білки різних органів, тканин, організмів мають істотні відмінності за молекулярною масою, зарядом, амінокислотним складом, а також іншими параметрами. Білок одного організму є чужим для іншого. Розпад білка призводить до утворення амінокислот, які потрібні для харчування.
