Вещества аминокислоты: Aминокислоты — урок. Химия, 9 класс.

Классификация аминокислот и для чего они нужны

Поделиться

Авторы: врач, к. м. н., Юдинцева М. С., [email protected]
врач, к. м. н., Толмачева Е. А., [email protected]
врач, научный директор АО “Видаль Рус”, Жучкова Т. В., [email protected]

Аминокислоты представляют собой структурные химические единицы, образующие белки, и на 16% состоят из азота. Важность аминокислот для организма определяется той огромной ролью, которую играют белки во всех процессах жизнедеятельности.

Каждый белок в организме уникален и существует для специальных целей. Белки не являются взаимозаменяемыми. Они синтезируются в организме из аминокислот, которые образуются в результате расщепления белков, находящихся в пищевых продуктах. Именно аминокислоты являются наиболее ценными элементами питания.

Некоторые аминокислоты выполняют роль нейромедиаторов (нейротрансмиттеров) или являются их предшественниками. Нейромедиаторы – это химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на другую, и, следовательно, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы головного мозга.

Аминокислоты способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции. Некоторые аминокислоты непосредственно снабжают энергией мышечную ткань.

Существует около 28 аминокислот. В организме человека многие из них синтезируются в печени. Однако некоторые из них не могут быть синтезированы в организме, поэтому человек обязательно должен получать их с пищей. Такие аминокислоты называются незаменимыми и к ним относятся гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Аминокислоты, которые синтезируются в печени, являются заменимыми и включают аланин, аргинин, аспарагин, аспартовую кислоту, цитруллин, цистеин, гамма-аминомасляную кислоту, глютамовую кислоту, глютамин, глицин, орнитин, пролин, серии, таурин, тирозин.

Процесс синтеза белков постоянно идет в организме. В случае, когда хоть одна незаменимая аминокислота отсутствует, образование белков приостанавливается. Это может привести к самым различным серьезным проблемам — от нарушения пищеварения до депрессии и замедления роста.

К дефициту аминокислот могут привести нарушение процессов всасывания из желудочно-кишечного тракта, инфекционные заболевания, травмы, стресс, прием некоторых лекарственных препаратов, процесс старения и дисбаланс других питательных веществ в организме (даже если вы потребляете достаточное количество белка).

Следует учесть, что потребление большого количества белков не поможет решить любые проблемы, более того это не способствует сохранению здоровья. Избыток потребления белков создает дополнительную нагрузку для почек и печени, которым надо перерабатывать продукты метаболизма белков, основным из них является аммиак. Аммиак очень токсичен для организма, поэтому печень немедленно перерабатывает его в мочевину, которая затем поступает с током крови в почки, где отфильтровывается и выводится наружу.

До тех пор, пока количество белка не слишком велико, а печень работает хорошо, аммиак нейтрализуется сразу же и не причиняет никакого вреда. Но, если его слишком много и печень не справляется с его обезвреживанием (в результате неправильного питания, нарушения пищеварения и/или заболеваний печени) – в крови создается токсический уровень аммиака. При этом может возникнуть масса серьезных проблем со здоровьем, вплоть до печеночной энцефалопатии и комы. Слишком высокая концентрация мочевины также вызывает повреждение почек и боли в спине. Следовательно, важным является не количество, а качество потребляемых с пищей белков.

В настоящее время можно получать незаменимые и заменимые аминокислоты в виде биологически активных пищевых добавок. Это особенно важно при различных заболеваниях и при применении редукционных диет. Вегетарианцам необходимы такие добавки, содержащие незаменимые аминокислоты, чтобы организм получал все необходимое для нормального синтеза белков.

Имеются разные виды биологически активных пищевых добавок, содержащих аминокислоты. Аминокислоты входят в состав некоторых поливитаминов, белковых смесей и в состав других продуктов, которые содержат комплексы аминокислот или содержащие одну или две аминокислоты, и эти продукты представлены в различных формах (в капсулах, таблетках, жидкостях и порошках). Большинство этих аминокислот получены из белков животного или растительного происхождения, а также из дрожжевых протеинов.

При выборе добавки, содержащей аминокислоты, предпочтение следует отдавать продуктам, содержащим L-кристаллические аминокислоты, стандартизированные по Американской Фармакопее (USP). Большинство аминокислот существует в виде двух форм, химическая структура одной является зеркальным отображением другой. Они называются D- и L-формами, например D-цистин и L-цистин. D означает dextra (правая на латыни), a L — levo (соответственно, левая). Эти термины обозначают направление вращения спирали, являющейся химической структурой данной молекулы. Белки животных и растительных организмов созданы в основном L-формами аминокислот (за исключением фенилаланина, который представлен D,L- формами). Таким образом, пищевые добавки, содержащие L-аминокислоты, могут считаться более подходящими.

Отдельные аминокислоты принимают натощак, лучше всего утром или между приемами пищи с небольшим количеством витаминов В₆ и С. Если вы принимаете комплекс аминокислот, включающий все незаменимые, это лучше делать через 30 мин после или за 30 мин до еды.

Отдельные аминокислоты и комплекс аминокислот не следует принимать одновременно. Более того, аминокислоты не следует принимать в течение длительного времени, особенно в высоких дозах.

Перед началом применения любого препарата посоветуйтесь со специалистом и ознакомьтесь с инструкцией по применению.

Список использованной литературы

1. Биохимические основы действия микрокомпонентов пищи. / А.В. Шабров, В.А. Дадали, В.Г. Макаров. – М., 2008. – 166 c.
2. Правильное питание. Биодобавки, которые вам необходимы. / В.А. Княжев, Б. П. Суханов, И.А. Тутельян. – М.: Гэотар медицина, 2008. – 208 c.
3. Биологически активные добавки / И.Е. Лавров. – М.: АСТ, Сова, 2009. – 711 c.
4. Руководство по микронутриентологии. Роль и значение биологически активных добавок к пище. / Ю.Ю. Гичев, Ю.П. Гичев. -М.: Триада-Х, 2009. – 264 c.

Следующая статья →

Читать далее

Вас может заинтересовать

• Биофлавоноиды
• Лекарственные растения
• Ферменты
• Витамин С
• Витамин Е (токоферол)

Переваривание пищевых веществ и их всасывание в разных отделах желудочно-кишечного тракта

Ротовая полость

Из углеводов во рту начинает частично всасываться только крахмал. Это осуществляет содержащийся в составе слюны энзим амилаза. Под его воздействием крахмал частично расщепляется на мелкие компоненты. Если долго пережевывать крахмалистую пищу (что очень полезно), то небольшая часть крахмала расщепляется до глюкозина (сладкий вкус, возникающий, например, при пережевывании хлеба). Другие содержащиеся в пище углеводы (например, сахароза, лактоза) во рту не расщепляются.

Основными липидами пищи являются жиры (триглицериды). Во рту они существенно не расщепляются, но все же там имеется подъязычный энзим липаза, расщепляющий небольшое количество триглицеридов.

Переваривания белков во рту не происходит.

Желудок

Задача желудка – обеспечить перемешивание поступающей из пищевода пищевой массы и образование хорошо смешанной эмульсии.

Поскольку в желудке сильная кислотная среда (соляная кислота), дальнейшего расщепления углеводов  в желудке практически не происходит. Соляная кислота необходима для коагуляции пищевых белков, превращения расщепляющего их энезима пепсиногена в пепсин и высвобождения гормонов, обеспечивающих разнообразную работу желудочного сока. Соляная кислота также уничтожает бактерии.

В желудке имеется энзим желудочная липаза. Он действует мягко, но поскольку относительно кислотостоек, все же происходит мягкое расщепление некоторого количества триглицеридов.

Соляная кислота желудка коагулирует пищевые белки. Это означает, что большие молекулы пищевых белков разворачиваются, и производимый желудком энзим пепсин может начать частичное переваривание (гидролиз) белков.

Желудок играет еще одну важную роль. В желудке происходит усвоение витамина В₁₂ с соответствующим белком, который помогает этому витамину продвигаться к месту его всасывания.

Тонкая кишка и двенадцатиперстная кишка

В тонкой кишке происходит смешивание поступающей из желудка пищевой массы с энзимами желчного пузыря и поджелудочной железы. Верхняя часть двенадцатиперстной кишки содержит кислый желудочный сок, в нижнюю часть по протокам поджелудочной железы и желчным протокам поступает нейтральный желчный секрет. Железы в самой двенадцатиперстной кишке производят насыщенный гидрокарбонатами щелочной секрет. Бикарбонаты и образующийся CO₂ нужны для эмульгирования переваренной пищевой массы. B₁₂ освобождается от белка и смешивается для всасывания с нужным белковым фактором.

Общим местом переваривания всех пищевых макроэлементов (белки, жиры, углеводы) является верхний отдел тонкой кишки (в т.ч. двенадцатиперстная кишка). Это означает, что в нем они преобразуются в более мелкие и простые соединения (сахара, аминокислоты, жирные кислоты).

Из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку поступает амилаза поджелудочной железы. Это самый важный для переваривания углеводов энзим, который расщепляет большую часть крахмала. Амилаза поджелудочной железы в сотрудничестве с собственными энзимами тонкой кишки завершает расщепление крахмала до глюкозы. Под действием энзимов поверхности тонкой кишки (ворсистой слизистой оболочки) – сахаразы, лактазы и др. – распадаются на компоненты также сахароза и лактоза. Триглицериды в верхнем отделе тонкой кишки должны превращаться в мелкодисперсную эмульсию, только тогда соответствующие энзимы (липазы) могут расщепить их на глицерин и жирные кислоты.

Важнейшими производителями эмульсии являются желчная кислота и ее соли. Молочные белки (казеины) также хорошо образуют тонкую пищевую эмульсию. Образованию пищевой эмульсии способствует также то, что поступающие из поджелудочной железы бикарбонаты вступают в реакцию с поступающей из желудка кислой пищевой массой, образуя необходимые для переваривания газы, тщательно перемешивающие пищевую массу. Перистальтика стенок кишки также помогает перемешивать его содержимое.

Из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку поступает основной энзим для переваривания жиров – липаза поджелудочной железы. Совместно с другими энзимами она расщепляет пищевые липиды на простые соединения (триглицериды, глицерин, свободные жирные кислоты), фосфолипиды – также на более простые исходные компоненты

Поджелудочная железа поставляет в двенадцатиперстную кишку также энзимы, необходимые для окончательного переваривания белков. Этими энзимами являются трипсин, химотрипсин и др. Совместное действие пепсина желудка и трипсина поджелудочной железы разлагает на аминокислоты большинство пищевых белков. Образуется также небольшое количество коротких пептидов, которые расщепляются на аминокислоты под действием энзимов ворсистой оболочки тонкого кишечника.

Частичное всасывание пищевых веществ начинается уже в двенадцатиперстной кишке. Здесь же в значительной мере происходит всасывание железа и кальция.

Всасывание пищевых веществ начинается в пищеварительном тракте довольно рано: немного во рту под воздействием слюны, значительная часть при движении по двенадцатиперстной кишке, а наибольшая часть всасывается в отделе тонкой кишки, называемом тощей кишкой. При нахождении хумуса в тощей кишке всасывается значительная часть витаминов и минеральных веществ. Здесь же всасываются образованные из белков или содержащиеся в пище свободные аминокислоты, глицерин, жирные кислоты и большая часть воды. Образовавшиеся вещества поступают в кровообращение или лимфосистему. Кровь переносит питательные вещества, прежде всего, в печень, где используются углеводы и аминокислоты. Витамин B₁₂ в тощей кишке еще не всасывается.

К моменту поступления пищи в отдел тонкой кишки, называемый подвздошной кишкой, большая часть питательных веществ уже всосана. Однако, важность подвздошной кишки прежде всего проявляется в том, что здесь происходит всасывание витамина B_12, связываемого соответствующими рецепторами.

Толстая кишка

Небольшая часть пищи к моменту поступления в толстую кишку остается не переваренной. Расщепить эту часть помогает микробиом пищеварительного тракта.

Микроорганизмы расщепляют пищевые волокна, которые не могут расщепить пищеварительные энзимы. В ходе этого образуются короткие жирные кислоты, которые всасываются в кровь и которые организм может использовать для получения энергии, они также активируют перистальтику. Микробиом толстой кишки помогает расщеплять значительную часть целлюлозы, при этом тоже образуются короткие жирные кислоты, а также обеспечивается полутвердая консистенция содержимого кишечника. В толстой кишке происходит самое эффективное всасывание натрия и воды.

Микроорганизмы, помимо усвоения пищевых веществ, участвуют также в выводе вредных веществ, функционировании иммунной системы и других процессах. За счет расщепления не переваренных человеком пищевых волокон микроорганизмы способны снабжать энергией клетки эпителия кишечника и регулировать важные процессы.

В толстой кишке происходит также частичное обратное всасывание в кровь желчной кислоты. Определенная часть желчной кислоты выводится с экскрементами. Это важно с точки зрения регуляции уровня холестерина в крови, поскольку вновь поступающая желчная кислота снова приступает к производству холестерина. Содержащиеся в пище не перевариваемые энзимами человека пищевые волокна (пектин, различные полисахариды, целлюлоза и др.) связываются с желчными кислотами, уменьшая их обратное всасывание в кровь и усиливая их выведение с экскрементами, что является важным механизмом вывода из организма определенного количества холестерина.

Микробиом толстой кишки

Бактерий в пищеварительном тракте в десять раз больше, чем клеток во всем нашем теле.

Микроорганизмы (как полезные, так и проблемные) обнаруживаются на всей протяженности пищеварительного тракта. Меньше всего микроорганизмов обычно в желудке и начале тонкой кишки, поскольку низкий уровень кислотности, желчь и секрет поджелудочной железы тормозят их развитие. Больше всего микроорганизмов в толстой кишке.

Деятельность клеток человеческого организма и населяющих пищеварительный тракт микроорганизмов связана между собой на протяжении всего пищеварительного тракта, но наиболее тесная связь наблюдается в толстой кишке. В ней находится основное «место работы» также для микроорганизмов, называемых пробиотиками.

Сбалансированный микробиом организма:

• участвует в стимуляции роста лимфатической ткани, что связано со способностью слизистой оболочки пищеварительного тракта производить антитела к патогенам
• снижает риск воспаления пищеварительного тракта и аллергии
• может синтезировать также определенные количества некоторых витаминов: например, витамин К, фолаты, биотин, также поступающие в кровообращение
• помогает расщеплять также часть тех соединений, которые не расщепляются энзимами пищеварительного тракта:
  • Пищевые волокна и устойчивый к пищеварительным энзимам человеческого организма крахмал, в ходе расщепления которых образуются различные жирные кислоты с короткой молекулярной цепью, в большой степени всасывающиеся клетками толстой кишки и вносящие там свой вклад в энергетику человеческого организма. Считается, что некоторые из этих коротких жирных кислот могут также отчасти ограничивать возникновение раковых опухолей.
  • Даже при нормальном пищеварении очень небольшая часть белков (коллаген, эластин, пищеварительные энзимы, мертвые клетки) остается не переваренной в верхних отделах пищеварительного тракта. Микробы толстой кишки помогают разложить до аминокислот и это малейшее количество нерасщепленных белков. Образующиеся аминокислоты в основном используют сами микробы. В результате микробного расщепления могут в крайне малых количествах образовываться также проблемные для организма человека соединения. Если микробиом пищеварительного тракта разнообразен, это не составляет для организма человека никакой проблемы, во-первых, потому что количества этих веществ очень малы, и во-вторых, потому что они быстро переносятся в печень и там очень быстро обезвреживаются.

На микробиом кишечника влияет длительное или частое употребление антибиотиков. Длительное голодание или продолжительный сильный стресс уменьшают разнообразие микробиома кишечника. Для обеспечения максимального разнообразия микробиома пищеварительного тракта используются получаемые с пищей и напитками пробиотики и пребиотики.

Пробиотик

Пробиотик – совокупность живых микроорганизмов, которые при употреблении в достаточном количестве благоприятствуют микробиому человека. Часть этих микроорганизмов может вырабатывать вещества, подобные антибиотикам (бактериоцины) и лактазу, особенно важную при непереносимости лактозы. Некоторые микроорганизмы ослабляют перекисное окисление липидов. Наиболее употребительными пробиотиками являются бактерии видов Lactobacillus и Bifidobacterium.

Пробиотические микроорганизмы, получаемые с пищей и питьем:

• должны изначально входит в микробиологических состав человеческого организма
• не должны обладать патогенными свойствами
• должны оставаться живыми, проходя через пищеварительный тракт человека (особенно желудок) и быть устойчивыми к действию желчной кислоты
• должны связываться с клетками поверхностного слоя кишечника, содержаться и размножаться в пищеварительном тракте
• должны положительно влиять на здоровье человека

Сотни продолжительных исследований доказали, что получаемые с пищей и питьем пробиотические микроорганизмы:

• восстанавливают нормальный микробиологический состав пищеварительного тракта после лечения антибиотиками
• участвуют в расщеплении молочного сахара, то есть лактозы, благоприятствуя тем самым его перевариванию
• усиливают всасывание в пищеварительном тракте витаминов группы В
• способствуют усвоению в кишечнике кальция, железа и фосфора
• снижают риск возникновения диареи, сокращают ее продолжительность и ослабляют болезненность
• повышают эффективность пищеварительной деятельности пожилых людей
• укрепляют иммунную систему
• косвенно (захватывая места для роста в кишечнике) и напрямую (выделяя соединения, убивающие вредные бактерии) препятствуют развитию в пищеварительном тракте патогенных бактерий
• ускоряют выздоровление от кишечных инфекций
• сокращают срок жизни в пищеварительном тракте вредных соединений и таким образом могут препятствовать созданию условий для возникновения опухолей кишечника
• ослабляют потенциальное аллергическое воздействие молочного белка казеина
• ослабляют постоянно возникающий в пищеварительном тракте чрезмерный окислительный стресс
• регулируют экологическое равновесие между различными участниками микробиологического сообщества кишечника
• через продукты клеточного синтеза организма-хозяина воздействуют на проявление определенных генов

Пребиотики (волокнистые вещества)

Пребиотики (волокнистые вещества)  – присутствующие в нормальной пище соединения, которые не могут быть гидролизованы пищеварительными энзимами человека. Но они являются пищей для микробов пищеварительного тракта (прежде всего, толстой кишки), стимулируя увеличение количества и разнообразие полезных микроорганизмов. Наиболее известными пребиотиками являются, например, инулин и олигофруктоза. Пребиотиками могут быть также идентичные природным синтетические химические соединения.

Аминокислоты: Медицинская энциклопедия MedlinePlus

URL этой страницы: //medlineplus.gov/ency/article/002222.htm

Чтобы использовать функции обмена на этой странице, включите JavaScript.

Аминокислоты — это молекулы, которые объединяются в белки. Аминокислоты и белки являются строительными блоками жизни.

Когда белки перевариваются или расщепляются, в результате образуются аминокислоты. Затем человеческий организм использует аминокислоты для производства белков, которые помогают организму:

• Расщепление пищи
• Рост
• Восстановление тканей тела
• Выполнение многих других функций организма

Аминокислоты также могут использоваться организмом в качестве источника энергии.

Аминокислоты подразделяются на три группы:

• Незаменимые аминокислоты
• Заменимые аминокислоты
• Условно незаменимые аминокислоты

НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ

9001 1 Незаменимые аминокислоты не могут вырабатываться организмом. В результате они должны поступать с пищей.
• 9 незаменимых аминокислот: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.

НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ

Заменимые означает, что наш организм может производить аминокислоту, даже если мы не получаем ее из пищи, которую едим. К заменимым аминокислотам относятся: аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновая кислота, цистеин, глутаминовая кислота, глутамин, глицин, пролин, серин и тирозин.

УСЛОВНО НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ

• Условно незаменимые аминокислоты обычно не являются незаменимыми, за исключением случаев болезни и стресса.
• К условно незаменимым аминокислотам относятся: аргинин, цистеин, глютамин, тирозин, глицин, пролин и серин.

Вам не нужно есть незаменимые и заменимые аминокислоты при каждом приеме пищи, но важно поддерживать их баланс в течение всего дня. Диета, основанная на одном растительном продукте, будет недостаточной, но мы больше не беспокоимся о сочетании белков (например, бобов с рисом) в одном приеме пищи. Вместо этого мы смотрим на адекватность рациона в целом в течение дня.

• Аминокислоты

Binder HJ, Mansbach CM. Переваривание и всасывание питательных веществ. В: Борон В.Ф., Булпаеп Э.Л., ред. Медицинская физиология . 3-е изд. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier; 2017: глава 45.

Dietzen DJ, Willrich MAV. Аминокислоты, пептиды и белки. В: Rifai N, Chiu RWK, Young I, Burnham Carey-Ann D, Wittwer CT, eds. Учебник Титца по лабораторной медицине . 7-е изд. Сент-Луис, Миссури: Elsevier; 2023: глава 31.

Трамбо П., Шликер С., Йейтс А.А., Поос М.; Совет по пищевым продуктам и питанию Института медицины Национальной академии. Диетические нормы потребления энергии, углеводов, клетчатки, жиров, жирных кислот, холестерина, белков и аминокислот. J Am Diet Assoc . 2002;102(11):1621-1630. PMID: 12449285, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12449285/.

Обновлено: Стефания Манетти, RD/N, CDCES, RYT200, My Vita Sana LLC — Питание и лечение с помощью еды, Сан-Хосе, Калифорния. Обзор предоставлен VeriMed Healthcare Network. Также рецензировали Дэвид С. Дагдейл, доктор медицинских наук, медицинский директор, Бренда Конауэй, главный редактор, и A.D.A.M. Редакционная коллегия.

Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.