Як відбувається процес розпаду білків у 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, оскільки саме в поліпептидах знаходяться незамінні амінокислоти. Основним призначенням білків є їхня участь у реплікації молекул РНК і ДНК.

Значимість 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 суті для синтезу нових білкових молекул, специфічних для цього організму. Амінокислоти, отримані 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

Розгляньмо це явище більш детально. 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 освіта 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 визначеному співвідношенні. Воно є індивідуальним для кожного живого організму. При нестачі однієї з амінокислот, при розпаді білкових молекул порушується участь інших амінокислот в 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'язки між залишками серіна і аланіну, а трипсин «розпізнає» групи лізину і аргініну.

У шлунку руйнування здійснюється під впливом кислого середовища шлункового соку, а також завдяки впливу пепсину. Він розриває в білковій молекулі внутрішні зв'язки, продуктом взаємодії будуть великі уламки білкового полімеру - пептони. Вони йдуть у дванадцятиперстну кишку, де йде їх подальше перетворення під впливом ферментів: хімоптрипсина, трипсина, пептидаз. Розпад білка пов'язаний з руйнуванням пептидних зв'язків, на які впливає фермент. Після обробки хімотрипсином більше половини пептидних зв'язків виявляються гідролізованими.

Подальший розпад білка здійснюється в тонкому кишечнику під впливом ферментів пептидаз.

Карбоксипептидази здатні відщеплювати амінокислоти від залишків білкової структури з карбоксильного кінця, а амінопептидази діють з того боку, де присутня вільна аміногрупа, розщеплюючи дипептиди до вільних амінокислот.

Завдяки спільній дії групи ферментів у різних відділах шлунково-кишкового тракту відбувається повний розпад білка їжі на вільні амінокислоти.

Вони всмоктуються через стінки дрібних капілярів, опиняються в крові. Велика частина цих амінокислот розноситься по всьому живому організму, надходить до органів і тканин. У клітинах з них відбувається будівництво нових білків, які специфічні для даного організму. Це використовується медиками при проведенні процедури переливанні 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 позаклітинної речовини, у складі якої є білкові молекули.

Процес розпаду білків супроводжується виділенням значної кількості енергії.

Безбілкове харчування призводить до смерті, оскільки організм не отримує необхідних амінокислот. Важлива не тільки кількість білків, яка споживається з їжею, але і їх якість. Наприклад, щоб компенсувати білок, який розпався в організмі, потрібно, щоб з їжею прийшов 1 г амінокислоти метіоніну. Білки волосся, пір'я, вовни містять повноцінний амінокислотний склад. До 1915 року було з'ясовано, що білок зеїн, який входить до складу кукурудзи, не стимулює зростання клітин. При додаванні до нього амінокислоти триптофану живі організми повноцінно ростуть.

Білки різних органів, тканин, організмів мають суттєві відмінності з молекулярної маси, заряду, амінокислотного складу, а також інших параметрів. Білок одного організму є чужим для іншого. Розпад білка призводить до утворення амінокислот, які потрібні для харчування.