Синтез аминокислот в организме человека

Важная и проверенная информация на тему: "синтез аминокислот в организме человека" от профессионалов для спортсменов и новичков.

Синтез аминокислот в организме человека

В организме человека возможен синтез восьми заменимых аминокислот: Ала, Асп, Асн, Сер, Гли, Глу, Глн, Про (рис. 9-23). Углеродный скелет этих аминокислот образуется из глюкозы, α-Аминогруппа вводится в соответствующие α- кетокислоты в результате реакций трансамини- рования. Универсальным донором α-аминогруппы служит глутамат.

Рис. 9-23. Пути биосинтеза заменимых аминокислот.

Путём трансаминирования α-кетокислот, образующихся из глюкозы, синтезируются аминокислоты (см. схему А).

Глутамат также образуется при восстановительном аминировании α-кетоглутарата глутаматдегидрогеназой.

Эти реакции обратимы и играют большую роль как в процессе синтеза аминокислот, так и при их катаболизме. Такие реакции, выполняющие двойную функцию, называют амфиболическими.

Амиды глутамин и аспарагин синтезируются из соответствующих дикарбоновых аминокислот Глу и Асп (см. схему А).

Серин образуется из 3-фосфоглицерата — промежуточного продукта гликолиза, который окисляется до 3-фосфопирувата и затем трансаминируется с образованием серина (см. схему Б).

• Существует 2 пути синтеза глицина:

1) из серина с участием производного фолиевой кислоты в результате действия сериноксиметилтрансферазы:

2) в результате действия фермента глицин- синтазы в реакции:

Пролин синтезируется из глутамата в цепи обратимых реакций. Эти же реакции используются и при катаболизме пролина (см. схему).

Кроме восьми перечисленных заменимых аминокислот, в организме человека могут синтезироваться ещё четыре аминокислоты.

Частично заменимые аминокислоты Apг и Гис синтезируются сложным путём в небольших количествах. Большая их часть должна поступать с пищей.

• Синтез аргинина происходит в реакциях ор- нитинового цикла (см. выше подраздел TV);

• Гистидин синтезируется из АТФ и рибозы. Часть имидазольного цикла гистидина -N = CH-NH- образуется из пуринового ядра аденина, источником которого служит АТФ, остальная часть молекулы — из атомов рибозы. При этом образуется 5-фосфорибозиламин, который кроме синтеза гистидина необходим для синтеза пуринов.

Для синтеза условно заменимых аминокислот тирозина и цистеина требуются незаменимые аминокислоты фенилаланин и метионин соответственно (см. подразделы VIII и IX).

Образование других аминокислот также возможно при наличии соответствующих α-кетокислот, которые могут трансаминироваться с глутаматом. Таким образом, незаменимой частью молекулы аминокислот является их углеродный скелет. Источником таких незаменимых α-кето- кислот служат только белки пищи. Исключение составляют лизин и треонин, которые не подвергаются трансаминированию, их α-кетоаналоги с пищей практически не поступают и в организме не синтезируются. Единственный источник этих аминокислот — пищевые белки.

Синтез аминокислот

Большинство предшественников аминокислот являются промежуточными продуктами цикла Кребса, гликолиза и пентозофосфатного пути. Для синтеза 20 протеиногенных аминокислот достаточно всего 6 исходных метаболитов (рис. 25).

Рис. 25. Основные пути биосинтеза аминокиcлот ПФ – пентозофосфатный цикл, ЦТК – цикл трикарбоновых кислот (Кребса)

[2]

Некоторые аминокислоты синтезируются путем переаминирования: пировиноградная кислота является источником аланина, кетоглутаровая – глутаминовой, а щавелевоуксусная – аспарагиновой кислоты. Глутамин и аспарагин образуются путем прямого аминирования из соответствующих аминокислот.

Аминокислоты служат исходным материалом для важнейших биологических соединений: гемоглобина, креатинфосфата, ряда коферментов. Но наиболее важно то, что аминокислоты являются мономерами белков.

Перечень независимых аминокислот и их назначение

Какую функцию и роль играют независимые аминокислоты в организме человека. Их подробный список.

Не секрет, что основой клеток нашего организма являются белки – это общеизвестный факт. Поэтому человек должен своевременно пополнять запасы протеина и исключать любой дефицит столь полезного элемента. Но есть нюанс – не весь белок одинаково полезен. Многое зависит от набора аминокислот, которые находятся в его составе.

Список важнейших аминокислот

Особую играют так называемые незаменимые аминокислоты. Они отличаются тем, что не синтезируются в организме человека. Что это значит? Получить их можно только через пищу или путем приема специальных добавок. Таких аминокислот насчитывается сегодня 10, и о каждой из них мы поговорим более подробно:

Цены и где купить аминокислоты

Итак, мы разобрали 10 аминокислот, которые должен принимать каждый человек. В противном случае сложно рассчитывать на крепкое здоровье, сохранение молодости организма и улучшение спортивных результатов. Удачи.

Синтез аминокислот в организме человека

Растения синтезируют все без исключения протеиногенные аминокислоты (см. рис. 1.11) самостоятельно, среди прочих — важные для человека ароматические аминокислоты (фенилаланин, тирозин, триптофан), а также валин, лейцин и изолейцин. Углеродные скелеты поставляются фотосинтезом. Вполне возможно (но еще не доказано!), что все аминокислоты синтезируются в хлоропластах, в дополнение к этому многие, вероятно, возникают и в других компартментах (например, глицин — в пероксисомах, серин — в митохондриях в процессе фотодыхания, см. рис. 6.75).

6.13.1. Семейства аминокислот

Основываясь на происхождении углеродных скелетов, аминокислоты можно поразделить на несколько групп (рис. 6.106): пируватное, 2-оксоглутаратное и оксалоацетатное семейства; 2-фосфогликолатное, шикиматное семейства и отдельно — гистидин, который образуется из рибозо-5- фосфата. Синтез глицина и серина из 2- фосфогликолата в процессе фотодыхания уже обсуждался (см. рис. 6.75), как и образование цистеина из серина (через образование О-ацетилсерина — см. рис. 6.90). Биосинтез гистидина в растениях не до конца изучен, но восходит к рибозо-5- фосфату. Остальные аминокислоты происходят частично либо полностью из 3-фосфоглицерата через образование фосфоенолпирувата. Образование пирувата или оксалоацетата из фосфоенолпирувата и возникновение оксалоацетата из пирувата в митохондриях обсуждалось ранее в связи с другой темой (см. рис. 6.79; 6.92; 6.94). Из оксалоацетата в митохондриях через образование цитрата может синтезироваться 2- оксоглутарат (см. рис. 6.94), но экспортированный в цитоплазму цитрат также может, как уже было сказано, превратиться в 2-оксоглутарат (см. 6.10.3.4).

6.13.2. Ароматические аминокислоты

Благодаря особому значению для метаболизма растений, который заключается не только в удовлетворении потребности в аминокислотах в процессе синтеза белков, три ароматические аминокислоты (триптофан, фенилаланин и тирозин) находятся под пристальным вниманием ученых. Биосинтетический путь, который начинается с фосфоенолпирувата и эритрозо-4- фосфата (см. рис. 6.106), был назван по характерному промежуточному метаболизму шикиматным путем. Шикиматный путь есть у растений, грибов и бактерий (но не у животных), у растений он локализован в пластидах. В шикиматном пути возникают дополнительно промежуточные продукты для биосинтеза большого числа других растительных соединений. Этот метаболический путь представляет собой некую «границу» между первичным и вторичным обменом веществ.

Читайте так же:  Сколько нужно л карнитина

Рис. 6.106. Синтез углеродных скелетов различных семейств аминокислот в процессе ассимиляции CO 2

Эритрозо-4-фосфат является промежуточным продуктом цикла Кальвина и окислительного пентозофосфатного цикла, фосфоенолпируват синтезируется в процессе гликолиза и импортируется в хлоропласты Последовательность реакций представлена на рис. 6.107.

Рис. 6.107. Последовательность реакций шикиматного пути биосинтеза ароматических аминокислот фенилаланина, тирозина, триптофана

Фермент 5-енолпирувилшикимат-3-фосфат c интаза (ЕПШФ-синтаза) является белком-мишенью для самого распространенного в мире гербицида глифосфата (N -фосфонометилглицина, рис 6 108), который представляет собой сильный конкурентный ингибитор, препятствующий присоединению фосфоенолпирувата к каталитическому центру. Тем не менее растения погибают не от недостатка ароматических аминокислот, а от накопления в тканях (особенно в меристемах) токсичной шикимовой кислоты.

На примере шикиматного пути можно очень хорошо показать регуляцию разветвляющихся путей обмена веществ конечными продуктами (рис. 6.108).

Рис. 6.108. Регуляция активности ферментов шикиматного пути с помощью продуктов реакций. Роль шикиматного пути в качестве поставщика предшественников для большого числа других метаболических путей в дополнение к синтезу белков здесь не показана. Глифосат (N-фосфонометилглицин) — гербицид, сильный конкурентный ингибитор фермента З-фосфо-5-енол- пирувилшикимат (ФЕПШ)-синтазы

Триптофан тормозит свой собственный синтез и стимулирует синтез тирозина и фенилаланина. Фенилаланин или тирозин соответственно ингибируют свой собственный синтез. Таким образом удается избежать накопления ненужной аминокислоты, в то время как остальные продолжают синтезироваться.

6.13.3. Непротеиногенные аминокислоты и производные аминокислот

Рис. 6.109. Примеры растительных непротеиногенных аминокислот и их метаболизма (А); синтез биогенных аминов посредством декарбоксилирования аминокислот (В)

Непротеиногенные аминокислоты лука ( Allium сера) и чеснока ( Allium sativum ) — пропенилаллиин и соответственно аллиин (см. рис. 6.109, А) — являются производными цистеина и предшественниками веществ, защищающих растение от потребления травоядными животными. При повреждении клеток, которые запасают в вакуолях аллиин (чеснок) и пропенилаллиин (лук), эти соединения расщепляются ферментом аллиинлиазой на пируват, аммиак и луковые масла. Аллицин и пропантиалсульфоксид являются сильными отпугивающими веществами (пропантиалсульфоксид — фактор, обусловливающий свойство лука вызывать слезотечение!) с одновременным бактерицидным действием (подавление развития бактерий в поврежденной ткани!), диаллилдисульфид отвечает за возникновение характерного запаха лука.

Многие биогенные амины появляются в результате декарбоксилирования из гомологичных им аминокислот; например, кадаверин — из лизина, триптамин — из триптофана, гистамин — из гистидина (см. рис. 6.109, Б). Биогенные амины могут быть биосинтетическими предшественниками алкалоидов (см. 6.16.3), триптамин является исходным веществом для синтеза фитогормона индолил-3-уксусной кислоты (см. 7.6.1.2), а гистамин наряду с серотонином и ацетилхолином входит в состав содержимого жгучих волосков (см. рис. 3.15) крапивы, вызывая зуд и болезненную реакцию ткани (образование волдырей) на коже позвоночных животных. Это сильнодействующее вещество предохраняет растение данной систематической группы от поедания животными (защита от растительноядных животных, см. 9.4.1)!

Сколько существует аминокислот

Содержание:

Слово «аминокислоты» наверняка знакомо каждому, кто открывал учебник биологии и химии. Они представляют собой органические соединения, входящие в состав белков в клетках организма человека, являясь их основой. Белок — строительный материал для всего живого, поэтому значение аминокислот крайне важно.

Задача аминокислот

Основная функция аминокислот в клетке — участие в синтезе белка. Организм устроен так, что старые клетки отмирают и постоянно нужны новые. Поэтому синтез должен происходить регулярно. Он устроен следующим образом: молекулы аминокислот соединяются друг с другом через пептидные связи в определенной последовательности. Помимо этого они выполняют такие задачи:

  • обогащение клеток энергией для тканей мышц;
  • обеспечение работы нервной системы (в качестве нейромедиаторов);
  • участие в водно-солевом обмене;
  • участие в образовании гормонов.

Какие бывают аминокислоты

На данный момент учеными открыто 26 соединений, считающихся аминокислотами. Из них 20 непосредственно участвуют в образовании белка в живых организмах. Принято подразделять их на две группы:

Ниже будут перечислены основные аминокислоты.

Группа незаменимых аминокислот

Это кислоты, которые не могут вырабатываться в организме человека и должны поступать в него вместе с белковой пищей:

  • гистидин. Это одна из ключевых аминокислот, участвующих в кроветворении и необходимая для гемоглобина (белок, переносящий клеткам кислород), способствует правильному росту и регенерации тканей, необходима для нормального функционирования слуха. Часто применяется для лечения анемии, язв и артритов. Среди продуктов с относительно высоким содержанием гистидина — молоко, мясо и злаковые;
  • метионин. Эта важная кислота контролирует уровень холестерина в организме человека, очищая сосудистые стенки от его наслаивания, стабилизирует работу печени, ответственную за фильтрацию вредных веществ, помогает синтезировать гормон адреналин из надпочечников. Метионин содержится в яичном белке, кунжутном семени, муке, пшеничных ростках, овсе, бразильском орехе, миндале и арахисе, курице, рисе, капусте и бобовых;
  • треонин. Это вещество принимает участие в синтезировании коллагена и эластина — основных структурных белков кожи, отвечающих за ее упругость, здоровый вид и сияние. Оно стимулирует иммунитет и участвует в работе нервных клеток, помогает функционировать сосудам и печени и мешая ей получать избыточное количество жиров, кроме того, является иммуностимулятором и основным строительным элементом для твердой зубной и соединительной ткани, заполняющей пространство между соседними внутренними органами (кстати именно поэтому эта аминокислота так необходима при реабилитации после травм и оперативных вмешательств). Содержится в яйцах, икре, сыре, соевом зерне, рыбе, курице, твороге, бобовых, кешью, фисташках, миндале, кунжуте, пшеничной и ржаной обдирной муке;
  • изолейцин. Эта аминокислота — непосредственный участник энергетического обмена в организме, влияющий, в том числе, на синтез гемоглобина и отвечающий за общее самочувствие. Ее недостаток может вызвать усталость и упадок сил; еще одна задача данного вещества — способствовать усвоению глюкозы тканью, из которой состоят все мышцы. Важно то, что прямым «спутником» изолейцина является витамин B, без которого он не будет усваиваться в должном объеме. Кислота содержится в сыре, яйце, молоке, орехах, нежирном твороге, рыбе и морепродуктах, курице и свинине, кукурузной и перловой крупе, гречихе, пшеничной и ржаной муке, горохе, чечевице, сое, абрикосе, базилике, бананах, баклажанах, цветной и белокочанной капусте, картофеле, сладком перце, моркови и огурцах;
  • лейцин. Напоминающая по составу изолейцин, эта кислота активизирует синтез мышечного белка, стимулирует обмен глюкозы в организме, улучшает питание мышц и предотвращает откладывание жира. Является одной из наиболее важных аминокислот для людей с высокими физическими нагрузками, используется в медицине для лечения заболеваний печени и анемий. В большом количестве содержится в курином яйце, красной зернистой икре, кальмаре, морском окуне, нежирной сельди, скумбрии, фисташках, арахисе, мясе индейки, шлифованном пшене, чечевице и твороге;
  • лизин. Данное вещество необходимо для роста и восстановления тканей — костных, хрящевых, мышечных и соединительных, поэтому от его наличия зависит состояние опорно-двигательного аппарата, эластичность сосудов, связок и кожи (благодаря синтезу коллагена). Содержится в молоке, твороге, брынзе, йогуртах, перепелином яйце, баранине, фасоли, горохе, индейке, курице, треске и сардине;
  • фенилаланин. Данное вещество незаменимо для построения сложных белков и их стабилизации, участвует в производстве гормона дофамина, регулирующего настроение: его нехватка вызывает эмоциональный дискомфорт и подавленность (по этой причине соединения фенилаланина входят в состав некоторых антидепрессантов). В то же время избыток кислоты может вызывать дисбаланс и угнетающе сказываться на работе нервной системы. Среди натуральных продуктов, в которых он содержится, — соевый белок, сыры твердых сортов, говядина, птица, тунец, молочные продукты, фасоль и зерновые, также фенилаланин часто входит в число ингредиентов и спортивных добавок, подавляющих аппетит и усиливающих жиросжигание;
  • триптофан. Это вещество вместе с витамином B6 и магнием способно преобразовываться в гормон серотонин, также регулирующее психологический комфорт, когнитивные функции и настроение, а также в мелатонин, отвечающий за нормализацию суточных циклов сна и бодрствования (в том числе, облегчающий засыпание, увеличивающий фазу глубокого сна и его качество в целом). Триптофан широко применяют в составе препаратов для лечения деприваций сна, депрессивных расстройств и неврозов. Вещество содержится в молочных продуктах, рыбе, птице, мясе, крупах, фасоли, орехах, винограде, помидоре, брюкве, баклажанах, болгарском перце, репчатом луке, банане и клубнике;
  • валин. Эта аминокислота участвует в белковом синтезе в мышечных клетках, обеспечивая их энергией, защищает оболочки уязвимых нервных клеток, улучшая мозговые процессы, — координацию, память и мышление, препятствует снижению уровня серотонина в крови и возникновению депрессивных состояний. Избыток валина также может вызвать сбои в работе периферической нервной системы и затруднить работу печени, почек и желудочно-кишечного тракта. Содержится вещество в зерновых культурах, бобовых растениях, курином мясе, диком буром рисе, рыбе, овсе, куриных и перепелиных яйцах, желудях, грецких орехах, фундуке, кешью и семенах подсолнечника.
Читайте так же:  Безопасный жиросжигатель для женщин

Группа заменимых аминокислот

Они поступают в человеческий организм с белковой пищей или создаются из других аминокислот. В их число входят:

  • аланин. На эту аминокислоту возложена важная функция — налаживать азотистый баланс в организме, очищая его от аммиака при высоких физических нагрузках и поддерживать углеводный обмен — ровное количество глюкозы в крови между приемами пищи (выступает как сырье для образования сахара), борьбу с накоплением гликогена в печени, а также расслаблять гладкую мускулатуру, укреплять иммунную систему, участвовать в создании мышечной ткани и нервных волокон. Среди источников аланина — желатин, свинина и говядина, соя, сыры, бобы, пивные дрожжи и птица;
  • глицин. Это один из главных нейромедиаторов организма, регулирующий процессы нервной системы, способный уменьшать уровень напряжения и стресса, а также повышать умственную работоспособность, успокаивать, благотворно влиять на сон и снижать опасное воздействие алкогольных напитков. Помимо одноименных таблеток-добавок, содержится в рыбе, мясе, сыре, молочных продуктах, шпинате, капусте, корне лопуха, тыквенных и кунжутных семенах;
  • аргинин. Важнейшая способность этой аминокислоты — образование окиси азота, благодаря чему обеспечивается тонус сосудов и хорошее кровоснабжение, а также налаживается получение клетками полезных микроэлементов. Принимает участие в образовании гормона роста. Содержится в сое, арахисе, фундуке, баранине, твороге, рыбе и яйцах;
  • аспарагин. Эта кислота находится в нервных клетках, отвечая за нормальную передачу импульсов, концентрацию внимания и обучаемость, устраняет усталость, участвует в транспортировке магния и калия клеткам для построения ДНК, синтезирует антитела для укрепления иммунитета. Также необходима для образования в организме других аминокислот — метионина и изолейцина. Ее содержанием богаты кокосы, спаржа, соя, арахис, картофель, говядина и помидоры;
  • цистеин. Роль этого вещества состоит в защите от повреждений клеток и старения, т.е. оно выступает антиоксидантом, укрепляет соединительную ткань, регенерирует поврежденные зоны, а также восстанавливает функцию белых кровяных телец. Содержится в лососе, курице, свинине, коровьем молоке, чесноке, брокколи, брюссельской капусте, красном перце, неочищенном рисе и кукурузной муке;
  • глутаминовая кислота. Данное соединение является хорошим нейромедиатором, ответственным за нормальную работу нервных клеток и окончаний, обезвреживает и выводит из организма аммиак, а также насыщает организм энергией и опосредованно участвует в синтезе гормона серотонина, т.е. регулирует настроение. В натуральном виде содержится в морепродуктах и грибах, рыбе, сухофруктах, специях, твердых сырах и соевом соусе;
  • пролин. Это вещество отвечает за синтез коллагена, а значит, за состояние соединительной ткани внутренних органов и кожи, помогая им восстанавливаться и обновляться, обеспечивает нормальное кровообращение. Содержание пролина высоко в рисе, ржаном хлебе, овсяном печенье и овсе, говядине, кальмарах, осьминогах и мясе пресмыкающихся;
  • серин. Соединение участвует в энергетическом обмене, поставляя клеткам энергию, а также образовании мембран клеток и белка кератина, из которого строится мышечная ткань. Может вырабатываться из глицина, однако для этого организм нуждается в витаминах группы B и фолиевой кислоте. Содержится в каштанах, тыквенных семенах, кокосе, орехах, сахарной и воздушной кукурузе, яйцах, сое и морской рыбе;
  • таурин. Это вещество поддерживает жировой обмен в организме, обеспечивает регенерацию клеток и участвует в передаче нервных импульсов, поэтому отвечает и за скелетные мышцы, и за сердечную и сосудистую ткань, и за почки, и за сетчатку глаз. Может синтезироваться из метионина и цистеина и содержится в рыбе, крабах, мидиях, куриных яйцах, твороге, свинине, говядине и мясе кролика;
  • тирозин. Кислота участвует в образовании гормонов адреналина, дофамина и кожного пигмента меланина, обеспечивая нормальное состояние психики и нервной системы. Содержится в соевых бобах, авокадо, морепродуктах, сырах, овсянке, бананах, мясе, миндале, пшенице, яйцах и рыбе.

Как видно из приведенных выше списков, аминокислоты являются жизненно важными питательными и строительными элементами для организма, от выработки и поступления которых зависит его общее благополучие. Поэтому важно соблюдать режим питания, включая в свой рацион натуральные продукты, богатые аминокислотами.

Читайте так же:  Аминокислоты входящие в состав молекулы белка

Биосинтез незаменимых аминокислот

S’-аденозил метионин образуется в процессе АТФ-зависимой реакции из метионина:

В ^-аденозилметионине метильная группа метионина активируется под действием положительно заряженного соседнего атома серы, поэтому ее реакционная способность значительно выше, чем у УУ 5 -метилтетрагидрофолата (7У 5 -метил ТГФ).

Видео (кликните для воспроизведения).

Для примера рассмотрим биосинтез метионина, треонина и лизина, которые относятся к так называемому биосинтетическому семейству аспартата, т. е. в синтезе всех трех аминокислот в качестве одного из предшественников выступает аспартат.

Метионин и треонин синтезируются из аспартата с участием АТФ, НАДФН • Н + и ряда ферментов, среди которых есть пиридоксальфосфатзави- симые, а также ферменты, содержащие в качестве простетической группы восстановленное производное кобаламина (витамин В12). Мстильную группу при биосинтезе метионина поставляет М 5 -метилтетрагидрофолат. Первые этапы биосинтеза этих аминокислот до образования гомосерина протекают одинаково, затем происходит разветвление путей:

Синтез изолейцина из треонина на первом этапе катализирует фермент треониндезаминаза, превращающая треонин в а-кетобутират:

Последнее соединение конденсируется с двухуглеродным фрагментом, в результате чего образуется а-ацето-а-гидроксибутират — ключевой промежуточный продукт в синтезе изолейцина. Синтез изолейцина включает пять стадий, последним заключительным этапом является реакция трансаминирова- ния с глутаматом.

Лизин у бактерий и высших растений синтезируется в результате конденсации аспартата с пируватом через диаминопимслиновую кислоту:

У плесневых грибов лизин образуется из а-кстоглутарата и ацстил-КоА через а-аминоадипиновую кислоту.

Синтез ароматических аминокислот фенилаланина, тирозина и триптофана также идет по общему пути. Предшественниками этих аминокислот являются фосфосноилпируват (промежуточный метаболит гликолиза) и эритро- зо-4-фосфат (промежуточный метаболит пснтозофосфатного пути). Процесс начинается с их конденсации и образования семиуглеродного сахара, который затем циклизуется с образованием 5-дегидрохинной кислоты. Дальнейшие преобразования последней приводят к образованию шикимовой, а затем хо- ризмовой кислот, на стадии которой происходит разветвление путей синтеза фенилаланина и тирозина с триптофаном:

Следует отметить, что приведенный на схеме путь синтеза тирозина как незаменимой аминокислоты выявлен у микроорганизмов и растений, в организме человека и многих видов высших животных, как отмечалось выше, он синтезируется путем гидроксилирования фенилаланина.

[3]

Синтез аминокислот с разветвленной цепью (валина и лейцина), так же как и синтез гетероциклической аминокислоты — гистидина, представляет сложные многоступенчатые процессы синтеза а-кетокислот, аминирование осуществляется, как правило, амидным азотом глутамина или а-аминогруп- пой глутаминовой кислоты.

Несколько упрощает ситуацию то, что все 20 аминокислот, как заменимые, так и незаменимые, могут быть подразделены всего лишь на шесть биосинтетических семейств (рис. 24.15).

Рис. 24.15. Биосинтетические семейства аминокислот (по Л. Страйеру): выделены цветом метаболические предшественники; незаменимые аминокислоты отмечены звездочками

Становится понятным, почему пищевая потребность в незаменимых аминокислотах зависит от ряда условий, в том числе от наличия или отсутствия в пище метаболически близких соединений. Так, например, снижение потребности в тирозине уменьшает количество требующегося фенилаланина, а глутаминовая кислота подобным же образом может «замещать» аргинин. Потребность в метионине можно компенсировать гомоцистеином с добавлением адекватного количества доноров метильной группы.

Таким образом, для суждения о «незаменимости» аминокислоты необходимо не просто исходить из указанных выше критериев, но и учитывать другие компоненты пиши. Кроме того, потребность в аминокислотах меняется в зависимости от физиологического состояния человека (например, во время беременности, лактации или болезни), от его возраста и, возможно, от состава его кишечной флоры.

Функции, разновидности, свойства и процесс синтеза аминокислот

Для чего нужны аминокислоты в организме человека, что и каким образом из них синтезируется. Их свойства и особенности.

Не секрет, что белки играют ключевую роль в нашем организме. Именно они принимают непосредственное участие в формировании мышечных волокон и тканей. Более того, все основные процессы, протекающие в нашем теле, происходят с участием этих элементов. На практике почти всем клеткам в организме подвластен синтез аминокислот (составляющих белков). Другое дело, что не все клетки на это способны. Важно отметить, что на синтез и на его эффективность во многом влияет целый ряд факторов – возраст человека, качество питания, общее состояние организма, функционирование основных органов и так далее.

Что нужно знать?

Не секрет, что все белки в организме отличаются индивидуальными свойствами, который в полной мере определяются наличием в составе тех или иных аминокислот. На сегодня известно около 170 аминокислотных остатков, но синтезируются и превращаются в белки только двадцать из них. Именно из этого «конструктора» организм человека собирает различные варианты полезных для организма пептидов.

Стоит отметить, что растениям доступен синтез всех 20 аминокислот. Что касается животных и людей, то здесь возможности ограничены. Так, в организме синтезируются только 12 элементов, получивших название заменимых (гистидин, аргинин, глутамин, глутамат, серин и так далее). Другая группа аминокислот, которые вошли в «восьмерку», относятся к категории незаменимых, то есть получить их можно исключительно из пищи с содержанием белка (валин, триптофан, лейцин, изолейцин, фенилаланин и так далее).

Стоит отметить, что само деление аминокислот на две категории не является идеальным. Так, в организме детей не происходит синтез гистидина, поэтому для маленького человека этот элемент также относится к категории незаменимых.

При организации питания важны не сами белки и их объем, а богатство аминокислотного состава. К примеру, если в молекуле белка есть полная группа аминокислот, относящихся к незаменимым, то такой продукт можно назвать полноценным и наиболее полезным для людей всех возрастов. Он покрывает нехватку полезных элементов в организме и исключает негативные проявления, вызванные дефицитом незаменимых аминокислот.

Так, к источникам полноценных белков можно отнести мясо, рыбу, творог, молоко и так далее. Что касается неполноценных белков, то здесь основные продукты питания – грибы, орехи, злаки и так далее. Если давать организму только неполноценные белки, то это неизбежно нарушит синтез и приведет к ряду проблем.

Что происходит после попадания в желудок?

Многие не знают, как ведут себя белки в организме после попадания в желудок. На самом деле весь процесс расщепления и сам синтез не так страшны, как может показаться на первый взгляд. Под воздействием желудочного сока и группы ферментов пепсин начинает расщепляться. Далее этого же пепсин воздействует на белок коллаген – основную составляющую наших мышечных волокон. Чтобы организм получил необходимую порцию полезного элемента, пищеварительная система должна справиться с коллагеновыми нитями, то есть переварить их. Если же в организме недостаточно пепсина, то процесс переваривания будет происходить много медленнее.

Читайте так же:  Аргинин и бцаа совместное применение

В дальнейшем пепсин воздействует на цепочки аминокислот, которые постепенно распадаются на более короткие элементы. Данный процесс является лишь стартом расщепления белков и обеспечивает не больше 15-20% всего процесса переваривания.

После этого, протеин направляется из желудка к верхним отделам тонкого кишечника – к тонкой и 12-ти перстной кишке. Здесь белки расщепляются на небольшие порции полипептидов, а после этого оставшаяся часть «перемалывается» системой до уровня аминокислот. При этом на практике большая часть белковых элементов расщепляется до уровня три- и дипептидов.

На заключительном этапе почти все расщепившиеся ди- и трипепиды перевариваются до уровня отдельных аминокислот. Последние всасываются в кровь и отправляются к печени. После этого аминокислоты снова поступают в кровь и разносятся по всему телу. При этом одна часть из них проходит по всему организму, а другая трансформируется в остальные виды аминокислот.

Аминокислоты и их свойства

Синтез аминокислот происходит в организме регулярно и безостановочно, ведь от этого зависит функционирование ключевых жизненных функций. Если хотя бы одной из незаменимых аминокислот не будет, то синтез более сложных структур (белков) приостанавливается. Итогом могут стать проблемы с пищеварением, депрессии, болезни кожи, торможение процессов роста и так далее. Особенно важны белки для маленького человека, который только начинает расти и развиваться. В этот период происходит активный синтез, требующей регулярной «подпитки» извне.

Синтез многих аминокислот происходит с помощью специальных бактерий – пробиотиков. К категории таких элементов можно отнести:

Конечно, мы перечислили далеко не все аминокислоты. К этой стоит отнести цистин, гистидин, лейцин, метионин, триптофан и многие другие элементы. Все эти аминокислоты формируют наши белки, способствуют развитию и росту.

Цены и где купить аминокислоты

Роль аминокислот в организме человека переоценить нереально. Это не просто «кирпичики» для роста мышц, а полноценная основа всей жизни, нашего бытия. Дефицит этих элементов – это прямой путь к проблемам со здоровьем и отсутствию результатов в бодибилдинге. Так что будьте внимательны и правильно выстраивайте свой рацион.

Что такое аминокислоты и как их правильно принимать

Аминокислоты — органические вещества, состоящие из углеводородного скелета и двух дополнительных групп: аминной и карбоксильной. Последние два радикала обусловливают уникальные свойства аминокислот — они могут проявлять свойства как кислот, так и щелочей: первые — за счет карбоксильной группы, вторые — за счет аминогруппы.

Итак, мы выяснили, что такое аминокислоты с точки зрения биохимии. Теперь рассмотрим их влияние на организм и применение в спорте. Для спортсменов аминокислоты важны своим участием в протеиновом обмене. Именно из отдельных аминокислот строятся протеины для роста мышечной массы нашего тела — мышечная, скелетная, печеночная, соединительная ткани. Помимо этого, некоторые аминокислоты напрямую участвуют в обмене веществ. К примеру, аргинин участвует в орнитиновом цикле мочевины — уникальном механизме обезвреживания аммиака, образующегося в печени в процессе переваривания белков.

  • Из тирозина в коре надпочечников синтезируются катехоламины — адреналин и норадреналин — гормоны, функция которых — поддержание тонуса сердечно сосудистой системы, мгновенная реакция на стрессовую ситуацию.
  • Триптофан — предшественник гормона сна — мелатонина, вырабатывающегося в шишковидном теле головного мозга — эпифизе. При недостатке этой аминокислоты в рационе процесс засыпания усложняется, развивается бессонница и ряд других заболеваний, ею обусловленных.

Перечислять можно долго, однако остановимся на аминокислоте, значение которой особенно велико для спортсменов и людей, умеренно занимающихся спортом.

Для чего нужен глютамин

Глютамин — аминокислота, лимитирующая синтез протеина, из которого состоит наша иммунная ткань — лимфатические узлы и отдельные образования лимфоидной ткани. Значение этой системы переоценить трудно: без должного сопротивления инфекциям ни о каком тренировочном процессе говорить не приходится. Тем более, что каждая тренировка — не важно, профессиональная или любительская — это дозированный стресс для организма.

Стресс — необходимое условие, чтобы сдвинуть с места нашу «точку равновесия», то есть вызвать определенные биохимические и физиологические изменения в организме. Любой стресс — это цепь реакций, мобилизующих тело. В промежуток, характеризующий регресс каскада реакций симпатоадреналовой системы (а именно они и представляют собой стресс), происходит снижение синтеза лимфоидной ткани. По этой причине процесс распада превышает скорость синтеза, а значит, иммунитет ослабевает. Так вот, дополнительный прием глютамина сводит к минимуму этот крайне нежелательный, но неизбежный эффект физической нагрузки

Незаменимые и заменимые аминокислоты

Чтобы понять, для чего нужны незаменимые аминокислоты в спорте, необходимо иметь общие представления о белковом обмене. Потребленные человеком белки на уровне желудочно-кишечного тракта обрабатываются ферментами — веществами, расщепляющими пищу, которую мы употребили.

В частности, белки распадаются сперва до пептидов — отдельных цепочек аминокислот, не имеющих четвертичной пространственной структуры. И уже пептиды распадутся на отдельные аминокислоты. Те, в свою очередь, усваиваются организмом человека. Это значит, что аминокислоты всасываются в кровь и только с этого этапа могут быть использованы в качестве продуктов для синтеза белка тела.

Забегая вперед скажем, что прием отдельных аминокислот в спорте сокращает этот этап — отдельные аминокислоты будут сразу же всасываться в кровь и процессы синтеза, а также биологический эффект аминокислот наступят быстрее.

Всего существует двадцать аминокислот. Чтобы процесс синтеза белка в теле человека стал возможным в принципе, в рационе человека должен присутствовать полный спектр — все 20 соединений.

Незаменимые

Вот с этого момента и появляется понятие незаменимости. К незаменимым аминокислотам относятся те, которые наше тело не способно синтезировать самостоятельно из других аминокислот. А это значит, что появится им, кроме как из продуктов питания, неоткуда. Таких аминокислот насчитывается 8 плюс 2 частично-заменимые.

Рассмотрим в таблице, в каких продуктах содержится каждая незаменимая аминокислота и какова ее роль в организме человека:

Читайте так же:  Креатин норма у женщин по возрасту
Название В каких продуктах содержится Роль в организме
Лейцин Орехи, овес, рыба, яйца, курица, чечевица Снижает содержание сахара в крови
Изолейцин Нут, чечевица, кешью, мясо, соя, рыба, яйца, печень, миндаль, мясо Восстанавливает мышечную ткань
Лизин Амарант, пшеница, рыба, мясо, большинство молочных продуктов Принимает участие в усвоении кальция
Валин Арахис, грибы, мясо, бобовые, молочные продукты, многие зерновые Принимает участие в обменных процессах азота
Фенилаланин Говядина, орехи, творог, молоко, рыба, яйца, разные бобовые Улучшение памяти
Треонин Яйца, орехи, бобы, молочные продукты Синтезирует коллаген
Метионин Фасоль, соя, яйца, мясо, рыба, бобовые, чечевица Принимает участие в защите от радиации
Триптофан Кунжут, овес, бобовые, арахис, кедровые орехи, большинство молочных продуктов, курица, индейка, мясо, рыба, сушенные финики Улучшает и делает сон глубже
Гистидин (частично-заменимая) Чечевица, соевые бобы, арахис, тунец, лосось, говяжье и куриное филе, свиная вырезка Принимает участие в противовоспалительных реакциях
Аргинин (частично-заменимая) Йогурт, кунжут, семена тыквы, швейцарский сыр, говядина, свинина, арахис Способствует росту и восстановлению тканей организма

В достаточном количестве аминокислоты содержатся в животных источниках белка — рыбе, мясе, птице. При отсутствии таковых в рационе весьма целесообразен прием недостающих аминокислот в качестве добавок спортивного питания, что особенно актуально для спортсменов-вегетарианцев.

Основное внимание последним стоит обратить на такие добавки, как ВСАА — смесь лейцина, валина и изолейцина. Именно по этим аминокислотам возможна «просадка» в рационе, не содержащем животных источников белка. Для спортсмена (как профессионала, так и любителя) это абсолютно не допустимо, так как в долгосрочной перспективе приведет к катаболизму со стороны внутренних органов и к заболеваниям последних. В первую очередь страдает от недостатка аминокислот печень.

Заменимые аминокислоты и их роль рассмотрим в таблице ниже:

Название Роль в организме
Аланин Принимает участие в глюконеогенезе печени
Пролин Отвечает за составление прочной структуры коллагена
Левокарнитин Поддерживает кофермент А
Тирозин Отвечает за ферментативную активность
Серин Отвечает за построение природных белков
Глютамин Синтезирует протеины мышц
Глицин Снижает напряжение т уменьшает агрессивность
Цистеин Положительно влияет на текстуру и состояние кожи
Таурин Оказывает метаболическое действие
Орнитин Принимает участие в биосинтезе мочевины

Что происходит с аминокислотами и протеинами в вашем теле

Аминокислоты, попавшие в кровоток, в первую очередь распределяются по тканям тела, где в них есть наибольшая потребность. Если у вас есть «просадка» по определенным аминокислотам, прием дополнительного количества белка, богатого ими, или прием дополнительных аминокислот, будет особенно полезен.

Синтез белка происходит на клеточном уровне. В каждой клетка есть ядро — самая важная часть клетки. Именно в ней происходит считывание генетической информации и ее воспроизводство. По сути, вся информация о строении клеток закодирована в последовательности аминокислот.

Как выбрать аминокислоты рядовому любителю, умеренно занимающемуся спортом 3-4 раза в неделю? Никак. Они ему просто не нужны.

Более важны для современного человека следующие рекомендации:

  1. Начать питаться регулярно в одно и то же время.
  2. Сбалансировать рацион по белкам жирам и углеводам.
  3. Убрать из рациона фастфуд и некачественную пищу.
  4. Начать употреблять достаточное количество воды — 30 мл на килограмм массы тела.
  5. Отказаться от рафинированного сахара.

Эти элементарные манипуляции принесут гораздо больше, чем добавление в рацион каких бы то ни было добавок. Более того, добавки без соблюдения указанных условий будут абсолютно бесполезны.

Зачем знать, какие аминокислоты вам нужны, если вы питаетесь непонятно чем? Откуда вы знаете, из чего сделаны котлеты в столовой? Или сосиски? Или что за мясо в котлете в бургера? Про начинку для пиццы вообще промолчим.

Поэтому прежде, чем делать вывод о потребности в аминокислотах, нужно начать питаться простыми, чистыми и полезными продуктами и выполнить описанные выше рекомендации.

То же самое касается дополнительного приема белка. Если в вашем рационе присутствует белок, в количестве 1,5- 2 г на килограмм массы тела, никакой дополнительный белок вам не нужен. Лучше потратить деньги на покупку качественных продуктов питания.

Важно также понимать, что протеин и аминокислоты — это не фармакологические препараты! Это всего лишь добавки спортивного питания. И ключевое слово здесь — добавки. Добавляют их по потребности.

Чтобы понять, есть ли потребность, нужно контролировать свое питание. Если вы уже прошли описанные выше шаги и поняли, что добавки все-таки необходимы, первое, что вы должны сделать — пойти в магазин спортивного питания и выбрать соответствующий продукт в соответствии с финансовыми возможностями. Единственное, чего не стоит делать новичкам — это покупать аминокислоты с натуральным вкусом: пить их будет затруднительно по причине чрезвычайной горечи.

Вред, побочные эффекты, противопоказания

Если у вас есть заболевания, характеризующиеся непереносимостью одной из аминокислот, вы об этом знаете с рождения, так же, как и ваши родители. Этой аминокислоты нужно избегать и дальше. Если же этого нет, говорить о вреде и противопоказаниях добавок нет смысла, поскольку это полностью натуральные вещества.

Аминокислоты — составляющая часть белка, белок — привычная часть рациона человека. Все то, что продается в магазинах спортивного питания — не является фармакологическими препаратами! Только дилетанты могут говорить о каком-то вреде и противопоказаниях. По той же причине нет смысла рассматривать такое понятие, как побочные эффекты аминокислот — при умеренному потреблении никаких негативных реакций быть не может.

Видео (кликните для воспроизведения).

Трезво подходите к своему рациону и спортивным тренировкам! Будьте здоровы!

Источники


  1. Розанов, В. В. В. В. Розанов. Сочинения. В 12 томах. Том 2. Юдаизм. Сахарна / В.В. Розанов. — М.: Республика, 2011. — 624 c.

  2. Лечебная физическая культура. Справочник. — М.: Медицина, 2016. — 528 c.

  3. Наталья, Александровна Любавина Иммунитет при обструктивных болезнях легких и сахарном диабете 2 типа / Наталья Александровна Любавина, Галина Николаевна Варварина und Виктор Владимирович Новиков. — М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. — 132 c.
Синтез аминокислот в организме человека
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here