Значение аминокислот для здоровья человека – главные пищевые источники. Значение аминокислоты

Аминокислоты и их значение в питании

Основными составными частями и структурными элементами белковой молекулы являются аминокислоты. Поступив с пищей, белки расщепляются до аминокислот, которые с кровью попадают в клетки и используются для синтеза белков, специфических для организма человека. В процессе синтеза специфических белков имеет значение не только количество поступивших с пищей белков, но и соотношение в них аминокислот. Вследствие того, что белков, совпадающих по аминокислотному составу с белками тканей человека в естественных пищевых продуктах нет, то для синтеза белков организма следует использовать разнообразные пищевые белки.

В пищевых продуктах для человека имеют значение 20 аминокислот в L-формах.

В организме человека наблюдается превращение одних аминокислот в другие, которое частично происходит в печени. Однако имеется ряд аминокислот, не образующихся в организме и поступающих только с пищей. Эти аминокислоты называются незаменимыми (эссенциальными) и считаются жизненно необходимыми. К незаменимым аминокислотам относятся триптофан, лизин, метионин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, валин, треонин. У детей незаменимой аминокислотой является гистидин, так как он у них не синтезируется до трех лет в необходимом количестве. При отдельных заболеваниях организм человека не способен синтезировать некоторые другие аминокислоты. Так, при фенилкетонурии не синтезируется тирозин из фенилаланина.

Каждая аминокислота в организме имеет свое значение.

Триптофан необходим для роста организма, поддержания азотистого равновесия, образования белков сыворотки крови, гемоглобина и ниацина (витамина РР).

Лизин участвует в процессах роста, образования скелета, усвоения кальция и т.д.

Метионин участвует в превращении жиров, в синтезе холина, адреналина, активизирует действие некоторых гормонов, витаминов, ферментов и является липотропным веществом, препятствующим жировому перерождению печени

Фенилаланин – участвует в процессе передачи нервных импульсов в составе медиаторов (допамин, норэпифрин).

Лейцин – нормализует сахар крови, стимулирует гормон роста, участвует в процессах восстановления поврежденных тканей костей, кожи, мышц.

Изолейцин – поддерживает азотистый баланс, его отсутствие приводит к отрицательному азотистому балансу.

Валин – участвует в азотистом обмене, координации движений и др.

Треонин – участвует в процессах роста, формирования тканей и др.

Биологическая ценность белков пищи

Биологическая ценность - характеризуется содержанием незаменимых аминокислот в пищевых белках, их сбалансированностью и степенью усвоения организмом.

Для полного усвоения белка пищи содержание в нем аминокислот должно быть в определенном соотношении, т.е. быть сбалансированным. Для взрослого человека может быть принята следующая формула сбалансированность незаменимых аминокислот (г/сут): триптофана 1, лейцина 4-6, изолейцина 3-4, валина 3-4, треонина 2-3, лизина 3-5, метионина 2-4, фенилаланина 2-4. Для ориентировочной оценки сбалансированности незаменимых кислот принята упрощенная формула, согласно которой соотношения триптофан : лизин : метионин (вместе с цистином) равно 1:3:3 (г/сут).

В зависимости от биологической ценности различают три группы пищевых белков.

Белки высокой биологической ценности - это белки, содержащие все незаменимые аминокислоты в достаточном количестве, в оптимальной сбалансированности и обладающие легкой перевариваемостью и высокой усвояемостью (более 95%). К ним относятся белки яиц, молочных продуктов, мяса и рыбы.

Белки средней биологической ценности - содержат все незаменимые аминокислоты, но они недостаточно сбалансированы и усваиваются на 70-80%. Так, недостаток лизина - основная причина пониженной ценности белков хлеба. Кукуруза дефицитна по лизину и триптофану, рис - по лизину и треонину. Более полноценен белок картофеля, но количество его в этом продукте невелико - около 2%. Кроме того белки почти всех растительных продуктов трудно перевариваемы, так как они заключены в оболочки из клетчатки, что препятствует действию пищеварительных ферментов, особенно в бобовых, грибах, крупах из цельных зерен.

Неполноценные белки – в них отсутствует одна или несколько незаменимых аминокислот, что приводит к неполному усвоению других аминокислот и всего белка. К ним относят коллаген, эластин (содержатся в соединительной, хрящевой ткани), кератин (волосы, ногти, шерсть) и др. Так, в эластине и коллагене отсутствует триптофан и снижено количество незаменимых аминокислот.

Наиболее быстро перевариваются в желудочно-кишечном тракте белки молочных продуктов, яиц и рыбы, затем мяса (говядины быстрее, чем свинины и баранины), хлеба и круп (быстрее белки пшеничного хлеба из муки высших сортов и манной крупы). Белки рыбы перевариваются быстрее, чем мяса, так как в рыбе меньше соединительной ткани. Из коллагена получают желатин, который, несмотря на неполноценность, легко усваивается без напряжения секреции пищеварительных желез.

На усвояемость белков влияет технологическая обработка. Так, денатурация белковых молекул, образующаяся при тепловой обработке, взбивании, мариновании улучшает доступ пищеварительных ферментов и улучшает усвоение белков. Чрезмерная тепловая обработка (например, жарка) ухудшает усвояемость белков в результате избыточной денатурации, которая затрудняет ферментативную обработку. Избыточное нагревание отрицательно влияет на аминокислоты. Так, биологическая ценность молочного белка казеина падает на 50% при нагреве до 200оС, При сильном и длительном нагреве продуктов, богатых углеводами, в них уменьшается количество доступного для усвоения лизина. Поэтому рационально предварительное замачивание круп в целях сокращения времени варки. Лучше усваиваются вареное мясо и рыба потому что содержащаяся в них соединительная ткань при варке приобретает желеобразное состояние, белки при этом частично растворяются в воде и легче расщепляются. Измельчение пищевых продуктов облегчает процесс переваривания белков.

studfiles.net

Свойства и функции аминокислот

Аминокислоты - главный строительный материал любого живого организма. По своей природе они являются первичными азотистыми веществами растений, которые синтезируются из почвы. Строение и функции белков и аминокислот зависят от их состава.

функции аминокислот

Структура аминокислоты

Каждая ее молекула имеет карбоксильные и аминные группы, которые соединены с радикалом. Если аминокислота содержит 1 карбоксильную и 1 амино-группу, строение ее можно обозначить формулой, представленной ниже.

аминокислоты, строение и функции

Аминокислоты, которые имеют 1 кислотную и 1 щелочную группу, называют моноаминомонокарбоновыми. В организмах также синтезируются аминокислоты, строение и функции которых обусловливают 2 карбоксильных группы или 2 аминных группы. Аминокислоты, содержащие 2 карбоксильные и 1 аминную группы, называют моноаминодикарбоновыми, а имеющие 2 аминные и 1 карбоксильную - диаминомонокарбоновыми.

Также они различны по строению органического радикала R. У каждой из них имеется свое наименование и структура. Отсюда и различные функции аминокислот. Именно наличие кислотной и щелочной групп обеспечивает ее высокую реактивность. Эти группы соединяют аминокислоты и образуют полимер – белок. Белки еще именуются полипептидами из-за своего строения.

Аминокислоты как строительный материал

Молекула белка - это цепочка из десятков или сотен аминокислот. Белки отличаются по составу, количеству и порядку расположения аминокислот, ведь число сочетаний из 20 составляющих практически бесконечно. Одни из них имеют весь состав незаменимых аминокислот, иные обходятся без одной или нескольких. Отдельные аминокислоты, структура, функции которых подобны белкам человеческого тела, не применяются в качестве пищевых, так как малорастворимы и не расщепляются ЖКТ. К таким принадлежат белки ногтей, волос, шерсти или перьев.

Функции аминокислот трудно переоценить. Эти вещества выступают главной пищей в рационе людей. Какую функцию выполняют аминокислоты? Они увеличивают рост мышечной массы, помогают укреплению суставов и связок, восстанавливают поврежденные ткани организма и участвуют во всех процессах, происходящих в теле человека.

аминокислоты, структура, функции

Незаменимые аминокислоты

Только из добавок или пищевых продуктов можно получить незаменимые аминокислоты. Функции в процессе формирования здоровых суставов, крепких мышц, красивых волос очень значимы. К таким аминокислотам относятся:

фенилаланин;
лизин;
треонин;
метионин;
валин;
лейцин;
триптофан;
гистидин;
изолейцин.

Функции аминокислот незаменимых

Эти кирпичики выполняют важнейшие функции в работе каждой клетки человеческого организма. Они незаметны, пока поступают в организм в достаточном количестве, но их недостаток существенно ухудшает работу всего организма.

Валин возобновляет мышцы, служит отличным источником энергии.
Гистидин улучшает состав крови, способствует восстановлению и росту мышц, улучшает работу суставов.
Изолейцин помогает выработке гемоглобина. Контролирует количество сахара в крови, повышает энергичность человека, выносливость.
Лейцин укрепляет иммунитет, следит за уровнем сахара и лейкоцитов в крови. Если уровень лейкоцитов завышен: он их понижает и подключает резервы организма для ликвидации воспаления.
Лизин помогает усвоению кальция, что формирует и укрепляет кости. Помогает выработке коллагена, улучшает структуру волос. Для мужчин это отличный анаболик, так как он наращивает мышцы и увеличивает мужскую силу.
Метионин нормализует работу пищеварительной системы и печени. Участвует в расщеплении жиров, убирает токсикоз у беременных, благотворно влияет на волосы.
Треонин улучшает работу ЖКТ. Повышает иммунитет, участвует в создании эластина и коллагена. Треонин препятствует отложению жира в печени.
Триптофан отвечает за эмоции человека. Вырабатывает серотонин - гормон счастья, тем самым нормализует сон, поднимает настроение. Укрощает аппетит, благотворительно влияет на сердечную мышцу и артерии.
Фенилаланин служит передатчиком сигналов от нервных клеток в мозг головы. Улучшает настроение, подавляет нездоровый аппетит, улучшает память, повышает восприимчивость, снижает боль.

Дефицит незаменимых аминокислот приводит к остановке роста, нарушению обмена веществ, снижению мышечной массы.

аминокислоты, функции в процессе

Заменимые аминокислоты

Это такие аминокислоты, строение и функции которых вырабатываются в организме:

аргинин;
аланин;
аспарагин;
глицин;
пролин;
таурин;
тирозин;
глутамат;
серин;
глутамин;
орнитин;
цистеин;
карнитин.

Функции аминокислот заменимых

Цистеин ликвидирует токсические вещества, участвует в создании тканей кожи и мышц, представляет собой естественный антиоксидант.
Тирозин снижает физическую усталость, ускоряет метаболизм, ликвидирует стресс и депрессию.
Аланин служит для роста мускулатуры, является источником энергии.
Аспарагиновая кислота увеличивает метаболизм и снижает образование аммиака при больших нагрузках.
Цистин устраняет боль при травмировании связок и суставов.
Глутаминовая кислота отвечает за мозговую активность, во время длительных физических нагрузок переходит в глюкозу, вырабатывая энергию.
Глутамин восстанавливает мышцы, повышает иммунитет, ускоряет метаболизм, усиливает работу мозга и создает гормон роста.
Глицин необходим для работы мышц, расщепления жира, стабилизации артериального давления и сахара в крови.
Карнитин перемещает жировые кислоты в клетки, где совершается их расщепление с выделением энергии, в результате чего сжигается лишний жир и генерируется энергия.
Орнитин производит гормон роста, участвует в процессе мочеобразования, расщепляет жирные кислоты, помогает выработке инсулина.
Пролин обеспечивает производство коллагена, он необходим для связок и суставов.
Серин повышает иммунитет и вырабатывает энергию, нужен для быстрого метаболизма жирных кислот и роста мышц.
Таурин расщепляет жир, поднимает сопротивляемость организма, синтезирует желчные соли.

Белок и его свойства

Белки, или протеины – высокомолекулярные соединения с содержанием азота. Понятие "протеин", впервые обозначенное Берцелиусом в 1838 г., происходит от греческого слова и означает "первичный", что отображает лидирующее значение протеинов в природе. Разновидность белков дает возможность для существования огромного количества живых существ: от бактерий до человеческого организма. Их существенно больше, чем других макромолекул, ведь белки – это фундамент живой клетки. Составляют приблизительно 20% от массы человеческого тела, больше 50% сухой массы клетки. Такое количество разнообразных белков объясняется свойствами двадцати различных аминокислот, которые взаимодействуют друг с другом и создают полимерные молекулы.

строение и функции белков и аминокислот

Выдающееся свойство белков - способность к самостоятельному созданию определенной, свойственной конкретному белку пространственной структуры. По химическому строению белки – это биополимеры с пептидными связями. Для химического состава белков свойственно постоянное среднее содержание азота – приблизительно 16%.

Жизнь, а также рост и развитие организма невозможны без функции белковых аминокислот строить новые клетки. Белки нельзя заменить прочими элементами, их роль в человеческом организме является чрезвычайно важной.

Функции белков

Необходимость белков заключается в таких функциях:

он необходим для роста и развития, так как выступает главным строительным материалом для создания новых клеток;
управляет метаболизмом, во время которого освобождается энергия. После принятия пищи скорость метаболизма увеличивается, например, если еда состоит из углеводов, метаболизм ускоряется на 4%, если из белков – на 30%;
регулируют водный баланс в организме, благодаря своей гидрофильности – способности притягивать воду;
усиливают работу иммунной системы, синтезируя антитела, которые защищают от инфекции и ликвидируют угрозу заболевания.

функции белковых аминокислот

Продукты - источники белков

Мышцы и скелет человека состоят из живых тканей, которые на протяжении жизни не только функционируют, но и обновляются. Восстанавливаются после повреждений, сохраняют свою силу и прочность. Для этого им требуются вполне определенные питательные вещества. Пища обеспечивает организм энергией, необходимой для всех процессов, включая работу мышц, рост и восстановление тканей. А белок в организме используется и как источник энергии, и как стройматериал.

какую функцию выполняют аминокислоты

Поэтому очень важно соблюдать его ежедневное использование в пищу. Богатые белком продукты: курица, индейка, постная ветчина, свинина, говядина, рыба, креветки, фасоль, чечевица, бекон, яйца, орех. Все эти продукты обеспечивают организм белком и дают энергию, необходимую для жизни.

fb.ru

для чего нужны? Аминокислоты в продуктах. Реакции и свойства аминокислот

В природе существуют две группы веществ: органические и неорганические. К последним относятся такие соединения, как углеводороды, алкины, алкены, спирты, липиды, нуклеиновые и другие кислоты, белки, углеводы, аминокислоты. Для чего нужны эти вещества, мы и расскажем в этой статье. В состав всех органических соединений непременно входят атомы карбона и гидрогена. Также они могут содержать и оксиген, сульфур, нитроген и другие элементы. Наука, изучающая белки, кислоты, оксиды, аминокислоты, — химия. Она исследует свойства и особенности каждой группы веществ.

Аминокислоты — для чего нужны эти вещества?

Они очень важны для организма любого живого существа на планете, так как являются составляющей самых значимых веществ — белков. Всего существует двадцать одна аминокислота, из которых образуются данные соединения. В состав каждой входят атомы гидрогена, нитрогена, карбона и оксигена. Химическая структура данных веществ имеет аминогруппу Nh3, от которой и происходит название. аминокислоты химия

Как из аминокислот складываются белки?

Данные органические вещества формируются в четыре этапа, их строение состоит из первичной, вторичной, третичной и четвертичной структур. От каждой из них зависят определенные свойства белка. Первичная определяет количество и порядок размещения аминокислот, находящихся в полипептидной цепи. Вторичная представляет собой альфа-спираль либо бета-структуры. Первые образуются вследствие закручивания полипептидной цепи и возникновения водородных связей в пределах одной. аминокислоты для чего нужны Вторые — по причине возникновения связей между группами атомов разных полипептидных цепей. Третичная структура — это соединенные между собой альфа-спирали и бета-структуры. Она может быть двух видов: фибриллярная и глобулярная. Первая представляет собой длинную нить. Белками с такой структурой являются фибрин, миозин, находящиеся в мышечных тканях, а также другие. Вторая имеет вид клубка, к глобулярным белкам относятся, к примеру, инсулин, гемоглобин и многие другие. В организме живых существ за синтез белков из аминокислот отвечают специальные органеллы клетки - рибосомы. Информация о белках, которые должны быть выработаны, зашифрована в ДНК и переносится к рибосомам с помощью РНК.

Какие бывают аминокислоты?

Соединений, из которых образуются белки, всего в природе двадцать одно. Некоторые из них человеческий организм способен синтезировать в ходе метаболизма (обмена веществ), а другие — нет. Вообще, в природе существуют такие аминокислоты: гистидин, валин, лизин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин, тирозин, аргинин, аланин, глутамин, аспарагин, глицин, пролин, карнитин, орнитин, таурин, серин. Первые девять из перечисленных выше аминокислот являются незаменимыми. Также существуют условнонезаменимые — те, которые организм может использовать вместо незаменимых в крайних случаях. Это, к примеру, тирозин и цистеин. Первая может быть использована вместо фенилаланина, а вторая — если нет метионина. Незаменимые аминокислоты в продуктах — обязательное условие здорового питания.

В какой еде они содержатся?

Валин — мясо, рыба.
Гистидин — гречневая каша, злаки, красная рыба, свинина, птица.
Изолейцин — яйца, мясо, рыба, молоко, сыр, творог.
Лейцин — те же, что и изолейцин.
Метионин — злаки, арахис, грецкие орехи, фисташки, зерновые.
Треонин — мясо, крупы, грибы.
Триптофан — индейка, кролик, свинина, ставрида.
Фенилаланин — мясо, фасоль, горох, чечевица, соя, рыба, творог, молоко, сыр.

Все остальные аминокислоты в продуктах, потребляемых человеком, могут и не содержаться, так как организм способен вырабатывать их самостоятельно, однако все-таки желательно, чтобы какая-то их часть поступала и с пищей. Большинство заменимых аминокислот содержатся в тех же продуктах, что и незаменимые, то есть мясе, рыбе, молоке — той еде, которая богата белком.

Роль каждой аминокислоты в организме человека

Каждое из этих веществ выполняет в организме определенную функцию. Самыми необходимыми для полноценной жизнедеятельности аминокислотами являются незаменимые, поэтому очень важно употреблять продукты с их содержанием в достаточном количестве. свойства аминокислот Так как главным строительным материалом для нашего организма является белок, то можно сказать, что самыми важными и нужными веществами являются аминокислоты. Для чего нужны незаменимые, мы сейчас вам расскажем. Как уже было написано выше, к этой группе аминокислот относятся гистидин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан. Каждое из этих химических соединений играет свою специфическую роль в организме. Так, валин необходим для полноценного роста, поэтому продукты с высоким его содержанием обязательно должны содержаться в достаточном количестве в рационе детей, подростков и спортсменов, которым нужно увеличить концентрацию мышечной массы. Гистидин также выполняет немаловажную роль — участвует в процессе регенерации тканей, входит в состав гемоглобина (вот почему при низком его содержании в крови рекомендуют увеличить количество употребляемой гречневой каши). Лейцин нужен организму для того, чтобы синтезировать белки, а также чтобы поддерживать активность иммунной системы на должном уровне. состав аминокслот Лизин — без данного вещества в организме просто не будет усваиваться кальций, поэтому нельзя допускать нехватки этой аминокислоты — нужно включить в свой рацион больше рыбы, сыра и других молокопродуктов. Триптофан нужен для выработки витамина В, а также гормонов, которые регулируют чувство голода и настроение. Это вещество входит в состав препаратов, способствующих успокоению и устранению бессонницы. Фенилаланин используется организмом для выработки таких гормонов, как тирозин и адреналин. Данное вещество также может входить в состав медицинских препаратов, которые назначаются при бессоннице либо депрессии.

Аминокислоты с точки зрения химии

Вы уже знаете, что составляющие белков и жизненно необходимые для человека вещества — это аминокислоты. Для чего нужны данные соединения, мы уже рассмотрели, теперь перейдем к их химическим свойствам.

Химические свойства аминокислот

У каждой из них они немного индивидуальны, хотя и имеют общие черты. Так как состав аминокислот может быть разным и включать в себя различные химические элементы, то и свойства будут слегка отличаться. Общим для всех веществ данной группы признаком является способность к конденсации с образованием пептидов. Также аминокислоты могут реагировать с азотистой кислотой, образуя при этом гидроксикислоты, воду и азот. реакции аминокислот Кроме того, они вступают во взаимодействие и со спиртами. При этом образуется хлороводородная соль какого-либо эфира и вода. Для такой реакции необходимо присутствие в качестве катализатора соляной кислоты в газообразном агрегатном состоянии.

Как выявить их наличие?

Для определения присутствия данных веществ существуют специальные качественные реакции аминокислот. К примеру, чтобы обнаружить цистеин, нужно добавить ацетат свинца, а также использовать нагревание и щелочную среду. При этом должен образоваться сульфид свинца, который выпадает в осадок черного цвета. Также количество аминокислоты в растворе можно определить, добавив к нему азотистую кислоту. Узнают это по объему выделившегося азота.

fb.ru

Биологическая роль аминокислот |

Известно около 200 природных аминокислот, но только 20 из них играют важнейшую роль в жизни человека. Эти аминокислоты называют протеиногенными — строящими белки.

Первые аминокислоты были открыты в начале XIX века.

В пищевых продуктах наиболее распространены 22 аминокислоты.

В составе белков найдено 20 различных α-аминокислот (одна из них – пролин, является не амино- , а иминокислотой), поэтому их называют белковыми аминокислотами.

Все другие аминокислоты существуют в свободном состоянии или в составе коротких пептидов, или комплексов с другими органическими веществами.

Многие из них найдены только в определенных организмах, а некоторые – только в одном каком-либо организме.

Большинство микроорганизмов и растения синтезируют необходимые им аминокислоты, животные и человек не способны к образованию так называемых незаменимых аминокислот, получаемых с пищей.

К заменимым относятся аминокислоты, присутствие которых в пище не обязательно для нормального развития организма. В случае их недостаточности они могут синтезироваться из других аминокислот или из небелковых компонентов. Аминокислоты валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин являются незаменимыми почти для всех видов животных.

Аминокислоты являются наиболее важной составной частью организма. Аминокислоты – строительные блоки, из которых строятся белковые структуры, мышечные волокна. Организм использует их для собственного роста, восстановления, укрепления и выработки различных гормонов, антител и ферментов.

Они содержатся в ядре, протоплазме и стенках клеток, где выполняют разнообразные функции жизнедеятельности.

Аминокислоты участвуют в обмене белков и углеводов, в образовании важных для организмов соединений (например, пуриновых и пиримидиновых оснований, являющихся неотъемлемой частью нуклеиновых кислот), входят в состав гормонов, витаминов, алкалоидов, пигментов, токсинов, антибиотиков и т. д.

Некоторые аминокислоты служат посредниками при передаче нервных импульсов.

С нарушением обмена аминокислот связан ряд наследственных и приобретенных заболеваний, сопровождающихся серьезными проблемами в развитии организма.

Главными продуктами разложения аминокислот являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Восполнение потерь аминокислот происходит в основном в результате расщепления белков.

Аминокислоты обеспечивают:

— основные метаболические процессы: синтез и утилизация витаминов, липотропное (жиромобилизующее) действие, гликолиз и гликонеогенез;

— процессы детоксикации организма, в том числе при токсикозе беременных; — формирование иммунной системы организма;

— энергетические потребности клеток и, прежде всего, мозга, участвуют в образовании нейромедиаторов, обладают антидепрессантной активностью, улучшают память;

— метаболизм углеводов, участвуют в образовании и накоплении гликогена в мышцах и печени, обеспечивают наращивание мышечной массы, cнижают утомляемость, улучшают работоспособность;

— стимулируют работу гипофиза, увеличивают выработку гормона роста, гормонов щитовидной железы, надпочечников;

— участвуют в образовании коллагена и эластина, способствуют восстановлению кожи и костной ткани, а также заживлению ран;

— принимают участие в кроветворении, и, прежде всего, в выработке гемоглобина.

Интересно знать

Во время беременности повышается потребность женского организма в триптофане и лизине, у грудных детей – в триптофане и изолейцине.

Особенно увеличивается потребность организма в незаменимых аминокислотах после больших потерь крови, ожогов, а также вовремя других процессов, сопровождаемых регенерацией тканей.

Для птиц незаменимой аминокислотой является глицин.

У жвачных животных биосинтез всех незаменимых аминокислот производится микроорганизмами кишечного тракта.

Для человека высокую «биологическую ценность» имеют лишь немногие животные белки, такие, как белок куриного яйца или белок материнского молока. Они содержат незаменимые аминокислоты не только в достаточном количестве, но и в необходимом для человека соотношении.

Низкая ценность многочисленных растительных белков связана с небольшим содержанием в них отдельных незаменимых аминокислот (главным образом лизина и метионина). В белке соевой муки мало метионина, в кукурузе – лизина и триптофана.

Признаки недостаточности аминокислот в организме

При недостаточном количестве аминокислотных соединений в организме формируется дисбаланс белкового обмена, в результате которого недостающие элементы «извлекаются» из соединительной ткани, мышц, крови и печени.

В первую очередь высвобожденные белки используются для питания мозга и обеспечения работы сердечно-сосудистой системы.

Расходуя собственные аминокислоты и не получая их с пищей, организм начинает слабеть и истощаться, это приводит к сонливости, выпадению волос, анемии, потере аппетита, ухудшению состояния кожи, задержке роста и умственному развитию.

Аминокислоты

himija-online.ru

Аминокислоты – для чего они нужны :: типы, преимущества и противопоказания

Аминокислоты представляют собой органические молекулы важны, которые выполняют различные биологические функции.

Давайте посмотрим, для чего они нужны, какие существуют виды, какие синтезируются в организме и какие можно получить только из пищи.

Для чего нужны аминокислоты

Аминокислотами называются веществами с низкой молекулярной массой, которые являются строительными блоками белков. Они образуются, по крайней мере, из одной группы органической кислоты (карбоксильная) и, по меньшей мере, одной аминогруппы. Обладают свойством связываться друг с другом через пептидную связь.

Аминокислоты, полученные с пищей, распадаются на простые основания, затем всасываются в тонком кишечнике и используются организмом для выполнения нескольких важных функций:

участвуют в синтезе белка и, следовательно, необходимы для обновления клеток организма
производят энергию (разветвленные аминокислоты)
участвуют в синтезе других соединений, в которых играют роль нейромедиатора, то есть передают информацию между клетками нервной системы

Типы аминокислот

Известно около 500 различных форм аминокислот, отличаемых в зависимости от химических связей, которые их характеризуют, но в нашем ДНК закодировано только 20 и они делятся на две большие категории:

Незаменимые аминокислоты, которые не синтезируются организмом и поступают исключительно благодаря питанию: лизин, триптофан, лейцин, изолейцин, фенилаланин, треонин, метионин, гистидин и валин
Заменимые аминокислоты, которые организм может производить самостоятельно из других органических молекул: цистеин, аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, глутамат, тирозин, глицин, пролин, гистидин, серин, аспарагин

В дополнение к упомянутой, используют другую классификацию аминокислот:

Разветвленные аминокислоты (изолейцин, лейцин и валин): имеют разветвленную структуру и играют важную роль в пластической фазе, т.е. образовании и реконструкции мышцы, кроме того, замедляют процесс разложения белков, способствуют также поддержке мышц при интенсивных нагрузках;
Полунезаменимые аминокислоты (цистеин и тирозин), которые синтезируются в организме из других незаменимых аминокислот: метионина и фенилаланина;
Условно незаменимые аминокислоты (аргинин, глицин, пролин, таурин и глютамин,), так называются, потому что организм может быть не в состоянии синтезировать их в некоторые периоды жизни (дети, беременность) или при наличии заболеваний, таких как фенилкетонурия.

В каких продуктах находятся аминокислоты

Как сказано выше, заменимые аминокислоты синтезируются непосредственно в организме, а незаменимые должны поступать с питанием. Они являются очень важными для человека, поэтому правильное питание подразумевает соответствующее потребление белка.

Потребность в белке меняется в зависимости от пола, возраста, стиля жизни, индивидуального обмена веществ, спортивной деятельности и может варьироваться от минимального в 0,8 грамма на кг веса до гораздо более высоких значений для людей, которые практикуют интенсивные спортивные занятия.

Сбалансированное питание должно содержать ⅔ белков животного происхождения и ⅓ белков растительного происхождения.

Продукты, богатые незаменимыми аминокислотами являются:

лейцин	кукуруза, яйца, молоко, курица
фенилаланин	яйца, коричневый рис, зерна
треонин	кукуруза, яйца, соя
метионин	яйца, пшеница, мясо
гистидин	рыба, мясо, сыр
валин	яйца, молоко, кукуруза, сыр
лизин	говядина, молоко, соя
изолейцин	яйца, кукуруза, картофель, курица
триптофан	молоко, яйца, маниока

Преимущества и противопоказания аминокислот

Основной функцией аминокислот является образование белков, необходимых для обновления клеток организма. Однако, некоторые аминокислоты могут нести в себе вполне конкретные преимущества.

Аспарагин и глутамат участвуют в синтезе нейромедиаторов, которые улучшают некоторые функции головного мозга, такие как память и обучаемость.
Аргинин способствует выработке гормона роста и, следовательно, помогает развитию мышц и усиливает иммунитет.
Карнитин, благодаря свойству стимулировать метаболизм жиров, полезен для борьбы с ожирением и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
Цистеин, глицин и пролин стимулируют выработку коллагена, поэтому они полезны для укрепления волос и защиты кожи от преждевременного старения.
Метионин и цистеин содержат серу и предшественники глутатиона, антиоксиданта, который борется со свободными радикалами и уменьшает уровень холестерина в крови.
Таурин, благодаря антиоксидантным свойствами, эффективен против старения клеток.
Тирозин защищает щитовидную железу и, следовательно, полезен в борьбе с тревожностью и депрессией.
Триптофан является предшественником серотонина и мелатонина, гормонов, которые регулирует ритм сна и бодрствования, и поэтому полезен в борьбе с бессонницей и для лечения мигрени.
Изолейцин, лейцин и валин, помимо стимуляции роста мышц и насыщения энергией, улучшают чувствительность к инсулину, защищают мозг от старения и способствуют регенерации печени.
Креатин и карнитин – аминокислоты очень известные в области спорта, так как увеличивают анаэробную и транспортную емкость липидов в митохондриях.

Риски дефицита аминокислот

Дефицит даже одной аминокислоты может нарушить весь белковый метаболизм со всеми последствиями, которые могут возникнуть в случае дефицита белка: потеря мышечного тонуса, снижение иммунитета, потеря памяти и концентрации, снижение массы тела.

Кроме того, учитывая важность аминокислот для других процессов, дефицит каждого из типов несёт в себе и другие риски:

Дефицит тирозина может привести к возникновению отклонений в функции щитовидной железы;
Дефицит триптофана может вызвать бессонницу, состояние тревожности и снижение психологического благополучия в целом;
Дефицит аргинина, креатина и карнитина не только способствует старению кожи, но и может вызвать выпадение волос и ослабление мышечных фасций.

Противопоказания к употреблению аминокислот

Аминокислоты, будучи основными элементами белков, очень важны для правильной работы организма. Такие вещества, если принимать их в умеренных количествах, вряд ли могут причинить вред, но всё равно, приём синтетических аминокислот должен проводится под строгим контролем врача.

Прием большого количества аминокислот (рекомендуемая дозировка грамм на каждый килограмм веса тела), на самом деле, может быть вреден для печени и почек.

Людям, страдающим от заболеваний почек, следует ограничивать потребление белка и, таким образом, аминокислот. Как и те, кто страдает от заболеваний печени, таких как цирроз или гепатит, потому что больная печень не может правильно усваивать белки и аминокислоты.

vseznam.ru

Аминокислоты и их роль в организме

Аминокислоты – органические карбоновые кислоты, у которых как минимум один из атомов водорода углеводородной цепи замещен на аминогруппу.

В природе встречается примерно 300 аминокислот. Многие из них найдены только в определенных организмах, а некоторые – только в одном каком-либо организме. В организме человека содержится около 60 различных аминокислот и их производных.

Аминокислоты делятся на две группы: протеиногенные (входящие в состав белков – их 20) и непротеиногенные (не участвующие в образовании белков).

Приняты три классификации аминокислот:

Структурная – по строению бокового радикала;
Электрохимическая – по кислотно-основным свойствам;
Биологическая – по степени незаменимости аминокислот для организма.

Незаменимые аминокислоты не могут синтезироваться организмом из других соединений, поэтому они обязательно должны поступать с пищей. Абсолютно незаменимых аминокислот для человека восемь: валин, лейцин, изолейцин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан.

Частично заменимыми аминокислотами являются – аргинин и гистидин.

Модифицированные аминокислоты, присутствующие в белках

Модификация аминокислотных остатков осуществляется уже в составе белков, т. е. только после окончания их синтеза.

В молекуле коллагенаприсутствуют:

4-гидроксипролин

5-гидроксилизин

Введение дополнительных функциональных групп в структуру аминокислот придает белкам свойства, необходимые для выполнения ими специфических функций. Так γ-карбоксиглутаминовая к-та входит в состав белков, участвующих в свертывании крови. Две близко лежащие карбоксильные группы необходимы для связывания белка с ионами Са2+. Нарушение карбоксилирования глутамата приводит к снижению свертывания крови.

Аминокислоты как лекарственные препараты

Аминокислоты нашли самостоятельное применение в качестве лекарственных средств. Ниже приводится их краткая фармакологическая характеристика.

Глутаминовая кислота стимулирует процессы окисления в организме, способствует обезвреживанию и выведению из организма аммиака, активирует синтез ацетилхолина и АТФ, является медиатором, стимулирующим передачу возбуждения в синапсах ЦНС. Применяется главным образом при лечении заболеваний ЦНС: эпилепсии, реактивных состояний, протекающих с явлениями истощения и депрессии, церебральных параличей, болезни Дауна и др.

Метионин – незаменимая аминокислота, необходимая для поддержания роста и азотистого баланса организма, обладает липотропным действием, повышает антитоксическую функцию печени. Применяют метионин для лечения и предупреждения заболеваний и токсических поражений печени, а также при хроническом алкоголизме, сахарном диабете, атеросклерозе и др.

Орнитин снижает концентрацию аммиака в плазме крови, способствует нормализации кислотно-щелочного равновесия в организме. Назначают для лечения гепатита, цирроза печени, печеночной энцефалопатии, печеночной комы, поражений печени алкогольного генеза.

Гистидин – незаменимая аминокислота, в организме подвергается декарбоксилированию с образованием гистамина. Гистидина гидрохлорид предложен для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперсной кишки, а также атеросклероза.

Глицин – центральный нейромедиатор тормозного типа, оказывает успокаивающее действие, улучшает метаболические процессы в тканях мозга. Рекомендован как средство, ослабляющее влечение к алкоголю, уменьшающее явление абстиненции у больных хроническим алкоголизмом.

Цистеин участвует в обмене веществ хрусталика глаза и предложен для задержки развития катаракты и просветления хрусталика при начальных формах катаракты.

Таурин способствует улучшению энергетических процессов в организме, в ЦНС играет роль тормозного нейромедиатора, обладает противосудорожной активностью. Одной из характерных особенностей таурина является его способность стимулировать репаративные процессы при дистрофических нарушениях сетчатки глаза, травматических поражениях тканей глаза.

Цитруллин – аминокислота, участвующая в биосинтезе мочевины в орнитиновом цикле. Способствует нормализации обмена веществ и активации неспецифических защитных факторов организма. Применяется для симптоматической терапии функциональной астенин (при переутомлении, усталости, в послеоперационном периоде, у спортсменов и т.п.).

studfiles.net

7. 9. Медико - биологическое значение аминокислот

Кроме участия в биосинтезе белков, аминокислоты выполняют множество других самостоятельных функций.

участвуют в биосинтезе нейромедиаторов и гормонов:

- из аминокислоты серина образуется медиатор парасимпатической нервной системы ацетилхолин

- из фенилаланина или тирозина образуется медиатор симпатической нервной системы норадреналин и гормоны адреналин, тироксин.

- из глутаминовой кислоты синтезируется ГАМК

2. аминокислоты глицин, глутаминовая обладают нейромедиаторными функциями

3. аспарагиновая кислота необходима в синтезе азотистых оснований нуклеиновых кислот( аденина, гуанина, урацила, тимина, цитозина)

4. глутаминовая и аспарагиновая кислоты участвуют в обезвреживании аммиака

5. аминокислота метионин передает свою активную метильную группу для образования тимина., холина, адреналина.

6. в условиях углеводного голодания из аминокислот в организме человека синтезируется глюкоза.

Поэтому аминокислоты используются в качестве лекарственных препаратов:

глутаминовая, метионин, глицин, цистеин, триптофан.

7. 10. Применение аминокислот и их производных в качестве

лекарственных препаратов

( Для проверки усвоения темы рекомендуем ответить на вопросы, которые содержатся в этом разделе )

Аминалон (Aminalonum) –4- аминобутановая кислота( ГАМК)- белый кристаллической порошок с горьким вкусом. Легко растворим в воде, очень мало в спирте. Среда 5% водного раствора близкая к нейтральной( рН= 6, 5 -7 , 5)

Применение связано с высокой биологической активностью в качестве тормозного нейромедиатора и участием в метаболических процессах в мозге .

Применяют при сосудистых заболеваниях мозга, головными болями, сопровождающихся нарушением памяти, речи , после травм мозга и инсульта., при алкогольной болезни. У детей при нарушении нейро-психического развития, при детских церебральных параличах. Форма выпуска – таблетки.

Вопросы

1. Почему это соединение плохо растворимо в спирте, хотя 1-аминобутан и бутановая кислота, содержащие одинаковое с аминалоном число атомов углерода, хорошо растворимы в спирте ?

Цистеин ( Cysteinum)– 2-амино - 3- меркаптопропановая кислота

Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде. Цистеин участвует во многих метаболических процессах в организме, НS– группы участвуют в стабилизации третичной структуры белка, образовании сульфогруппы -OSO3H, которая присутствует в полисахаридах ( например, антикоагулянте крови гепарине). Цистеин необходим для обмена веществ в хрусталике глаза, недостаток цистеина способствует развитию катаракты.

Цистеин применяют в виде 2% водного раствора для электрофореза, глазных ванночек, приготовления глазных капель. Выпускают порошок во флаконах из темного стекла, плотно закрытых, пробки заливают парафином. Растворы готовят непосредственно перед применением . Хранят в темном, защищенном от света месте.

Вопросы

С чем связана необходимость хранить цистеин в плотно закрытых флаконах, защищая от действия света? Какой химический процесс инициируется при несоблюдении правила хранения?
Связано ли условие приготовления раствора перед употреблением с изменениями, которые могут быть аналогичными ( вопрос 1) ?

Постарайтесь записать уравнения реакций.

Меркамин ( Mercaminum)- 2- аминоэтантиол- 1

Оказывает профилактическое радиозащитное действие при остром лучевом поражении, в профилактических целях перед возможным облучении( космический полет), повышает устойчивость организма к действию радиации. Уменьшает возникновение свободных радикалов в тканях , защищает тиольные группы ферментов от окисления.

Применяют в виде солей: хлороводородной и с аскорбиновой кислотой. Вводят внутривенно 1-2 мл в виде 10% раствора.

Вопросы.

Какая аминокислота в результате декарбоксилирования образует меркамин ?
Какое химическое превращение происходит с меркамином в процессе радиопротекторного действия?

Постарайтесь написать уравнения реакций.

Напишите реакцию образования хлороводородной соли.

Цистамин – дисульфид меркамина Имеет аналогичные показания. Назначают реr оs( внутрь)

Вопрос.

1. Запишите структурную формулу цистамина

2. Может ли оказывать радиопротекторное действие сам цистамин или необходимо его превращение в иное химическое соединение?

Гистамин ( Histaminum ) Выпускается в виде дигидрохлорида. Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде, рН водного раствора 4,0 – 5,0.

В организме человека вырабатывается тучными клетками и выделяется в ответ на появление в организме чужеродных веществ- аллергенов. Свободный гистамин вызывает спазм гладкой мускулатуры( в том числе и бронхов), расширение капилляров, снижение артериального давления. Усиливает секрецию соляной кислоты в составе желудочного сока.Применение как лекарственного средства ограничено . Используется в фармакологии, физиологии, биохимии для экспериментальных исследований.

Вопросы.

Напишите реакцию получения гистамина из соответствующей аминокислоты. Как она называется ?
Объясните образование соли дихлорида гистамина. Укажите два основных центра в молекуле гистамина, сравните их основность.
Запишите формулу цвиттер-иона той аминокислоты, из которой образуется гистамин. Укажите область значения рI

Приложение

Общий список аминокислот и сокращенные обозначения ( лат)

Алифатические аминокислоты моноаминомонокарбоновые

Аланин( Ala)

Валин ( Val)

Глицин ( Gly)

Изолейцин( Ile)

Лейцин ( Leu)

Ароматические аминокислоты моноаминокарбоновые

Тирозин ( Tyr)

Фенилаланин ( Phe)

Гетероциклические ароматические аминокислоты моноаминомонокарбоновые

Гистидин ( His)

Триптофан ( Trp)

Циклическая аминокислота

Пролин( Pro)

Моноаминодикарбоновые аминокислоты и их амиды

Аспарагиновая ( Asp)

Аспарагин ( Asn)

Глутаминовая ( Glu)

Глутамин( Gln)

Диаминомонокарбоновые кислоты

Аргинин ( Arg)

Лизин ( Lys)

Оргинитин( не входит в состав белков)

Гидроксисодержащие алифатические аминокислоты

Серин ( Ser)

Треонин( Thr)

Серусодержащие алифатические аминокислоты

Метионин ( Met)

Цистеин ( Cys)

Гидрофобные аминокислоты :

Аланин, валин, лейцин, изолейцин, метионин, пролин, триптофан, фенилаланин.

Гидрофильные аминокислоты:

Аргинин, аспарагиновая кислота, аспарагин, гистидин, глутаминовая кислота, глутамин, лизин. серин, тирозин, треонин, фенилаланин.

L-Аминокислоты ОРГАНИЗМА

studfiles.net