Proteiny jsou jednou z nejdůležitějších skupin makromolekul v lidském těle, které jsou zastoupeny v celé řadě forem: buněčné receptory, signální molekuly, strukturní prvky, enzymy, nosiče kyslíku a oxidu uhličitého (hemoglobin) - a to není úplný seznam. Protein je nedílnou součástí kostí, svalů, vazů a slouží k růstu a obnově tělních tkání..
Kromě těchto funkcí lze jako zdroj energie použít také bílkoviny. Důležitým rysem metabolismu proteinů je neschopnost těla udržet je v rezervě, proto je velmi důležité neustále používat bílkoviny s jídlem..
Popis metabolismu proteinů v lidském těle
Proteinový metabolismus začíná v žaludku. Když potraviny bohaté na bílkoviny vstupují do žaludku, je "splněno" enzymem pepsin a kyselina chlorovodíková (HCl, 05%), která poskytuje hodnotu pH 1,5-3,5, ve které jsou proteiny denaturovány. Pod vlivem pepsinu se bílkoviny rozkládají na polypeptidy a jejich aminokyseliny.
Když vstoupí do tenkého střeva chřest (žvýkatelná kaše), pankreas vylučuje šťávu obsahující bikarbonát sodný (soda), která neutralizuje kyselinu chlorovodíkovou. Pomáhá chránit střevní výstelku..
Tělo syntetizuje bílkoviny, které potřebuje, od aminokyselin, které dostáváme od potravin, a nežádoucí proteiny se převádějí na glukózu nebo triglyceridy a slouží k udržení energie nebo zvýšení energetické rezervy těla..
Také v tenkém střevě se vylučují trávicí hormony, včetně sekretinu a cholecystokininu, které stimulují další porušení proteinů. Secretin také stimuluje sekreci pankreatické šťávy, která také produkuje většinu trávicích enzymů, včetně proteáza, trypsin, chymotrypsin a elastáza, které přispívají k trávení bílkovin.
Společně tyto enzymy "rozbíjejí" komplexní proteiny do jednotlivých aminokyselin, které jsou transportovány střevní sliznicí a používají se k syntéze nových proteinů nebo jejich přeměně na tuky nebo acetyl koenzym A a používají se v Krebsově cyklu.
Úloha trávicích enzymů a hormonů v metabolismu bílkovin
Enzymy v žaludku a tenkém střevě rozkládají bílkoviny na aminokyseliny. HCl v žaludku přispívá k proteolýze a hormony vylučované střevními buňkami regulují proces trávení.
Aby se zabránilo rozpadu bílkovin pankreatu a tenkého střeva, pankreas také produkuje neaktivní proenzymy, které jsou aktivovány pouze v tenkém střevě. Pankreas uvnitř vesikul obsahuje trypsin, chymitripsin ve formě trypsinogenu a chymotrypsinogenu.
Po vstupu do tenkého střeva se enzym umístěný ve stěnách tenkého střeva (enterokinasa) váže k trypsinogenu a přemění ho na aktivní formu, trypsin. Poté se trypsin váže na chymotrypsinogen a přeměňuje ho na aktivní formu - chymotrypsin.
Trypsin a chemotrypsin rozkládají velké proteiny na menší peptidy během proteolýzy. Tyto malé peptidy jsou rozděleny na složky aminokyselin, které jsou transportovány přes apikální povrch střevní sliznice za použití aminokyselinových transportérů..
Tyto dopravníky váží sodík a aminokyselinu a pak je přenášejí přes plášť. Na bazálním povrchu slizničních buněk se uvolňují sodík a aminokyselina. Sodík může být znovu použit jako transportér a aminokyseliny vstupují do krevního oběhu a jsou transportovány do jater a všech buněk těla pro syntézu bílkovin..
Volné aminokyseliny se používají k syntéze nových proteinů. V případě přebytku aminokyselin tělo bez mechanismu jejich skladování převádí na glukózu nebo ketony nebo je rozdělí. V důsledku štěpení aminokyselin se tvoří uhlovodíky a dusíkaté strusky. Dusík ve vysokých koncentracích je však toxický, protože během ornitinového cyklu se zpracovává, což podporuje vylučování dusíku z těla.
Volné aminokyseliny se používají k syntéze nových proteinů. V případě přebytku aminokyselin, organismus, který nemá žádný mechanismus pro jejich skladování, je přemění na glukózu nebo ketony, jinak se rozkládá.
Cyklus ornitinu - cyklus tvorby močoviny
Ornitinový cyklus - Jedná se o komplex biochemických reakcí, v důsledku čehož vzniká močovina z amonných iontů, aby se zabránilo zvýšení koncentrace amoniaku v těle na kritickou úroveň. Cyklus se většinou vyskytuje v játrech av menším rozsahu v ledvinách..
Před nástupem ornitinového cyklu se v důsledku přerušení aminokyselin v důsledku přenosu aminoskupiny z aminokyseliny na keto-kyselinu tvoří amonné ionty..
Výsledkem této transaminace je tvorba molekuly, která je nezbytná pro Krebsův cyklus, a amonný iont, který vstupuje do ornitinového cyklu a je vylučován z těla, který je kombinován s CO2, což vede k tvorbě močoviny a vody. Močovina se vylučuje ledvinami jako část moči..
Aminokyseliny mohou být také použity jako zdroj energie, zejména během období nalačno. Vzhledem k tomu, že během zpracování aminokyselin se tvoří meziprodukty metabolické, včetně kyseliny pyrohroznové, acetyl koenzymu A, acetoacetyl CoA, oxaloacetátu a alfa-ketoglutarátu, mohou aminokyseliny sloužit jako zdroj energie uvolněné během Krebsova cyklu.
Aminokyseliny tvořené v důsledku metabolismu bílkovin se tedy používají buď pro syntézu proteinů potřebných v těle, nebo se používají pro energii, nebo se odstraňují jako zbytečné, ale nejsou uloženy v těle. Proto je dostatečné množství bílkovin ve stravě velmi důležité pro růst, opravu tkáně a udržení zdravého stavu..