Hogy zajlik a fehérjelebontás folyamata szervezetünkben? Ezek a szerves anyagok az élő sejtek kialakulásának és növekedésének fő biológiai anyagai. Számos olyan funkciót, amelyet a fehérjemolekulák egy élő szervezetben ellátnak, nem lehet más elemekkel és anyagokkal kompenzálni, mivel a polipeptidekben találhatók esszenciális aminosavak. A fehérjék fő célja az RNS- és DNS-molekulák replikációjában való részvétel.
A fehérjemolekulák bomlási folyamatának jelentősége
Lehetetlen elképzelni egy teljes életet fehérjevegyületek nélkül. Ezek az új sejtek, szervek és különféle szövetek felépítésének fő anyagai. A fehérje bomlástermékei aminosavak. Ezek szükségesek ahhoz, hogy egy élőlény új, egy adott szervezetre jellemző fehérjemolekulákat tudjon szintetizálni. A fehérjemolekulák lebontásából nyert aminosavak számos hormon, enzim,hemoglobin, egyéb anyagok, amelyek fontos funkciókat látnak el a szervezetben.
Esszenciális aminosavak, amelyek csak táplálékkal kerülnek a szervezetbe, a fehérjemolekulák hidrolízise során keletkeznek. Az aminosavmaradékokból új fehérje képzésének folyamata lehetővé teszi, hogy a szervezet energiát és építőanyagot kapjon az új sejtek szintéziséhez.
A fehérjelebontási folyamat mechanizmusa
Vizsgáljuk meg ezt a jelenséget részletesebben. A fehérjelebontás folyamata a vékonybél üregében fellépő biokémiai reakciókhoz kapcsolódik. A vékonybél és a hasnyálmirigy betegségei hátrányosan befolyásolják ezt a folyamatot. Egy kilogramm fehérje lebontását 17,6 kJ energia felszabadulásának kell kísérnie. Miután a polipeptid aminosavakra bomlik, a folyamat nem áll le. Következik a szervetlen termékek képződése: szén-dioxid, ammónia, hidrogén-szulfid, víz.
Jellemzők
A fehérjék lebontása a szervezetben egy olyan folyamat, amely biztosítja a szervezet számára a szükséges mennyiségű energiát. Ezek a szerves vegyületek több mint húsz aminosavat tartalmaznak, de ezek közül csak nyolc szintetizálható a szervezetben. A hiányzó aminosavakat esszenciálisnak nevezzük, csak táplálékkal kerülhetnek a szervezetbe. Az élelmiszer-fehérje teljes asszimilációjához az aminosavakat szigorúan meghatározott arányban kell tartalmaznia. Minden élő szervezet esetében egyedi. Az egyik aminosav hiánya esetén a fehérjemolekulák lebomlása soránmás aminosavak részvétele egy élő szervezetre jellemző fehérje szintézisében.
A bomlástermékek jellemzői
A szervezetben rendszeresen hiányzik vagy hiányzik a fehérje. A fehérjelebontás végtermékei az élő szervezet létfontosságú tevékenységének anyagai. Az Egészségügyi Világszervezet szakértői bebizonyították, hogy a fehérjehiány az elmaradott országokra jellemző jelenség. A vérben lévő fehérje mennyiségének csökkenésével a vér ozmotikus nyomása csökken, rosszabbul veszi fel a vizet a szövetekből, éhes ödéma jelenik meg.
Feldolgozási esszencia
A fehérje hidrolízise proteolitikus enzimek (biológiai katalizátorok) hatására megy végbe. Jelentéktelen hőmérsékleten megy végbe. A gasztrointesztinális traktus összes enzime a peptidkötésre hat, de mindegyik kiválasztja a "saját" kötést, amely bizonyos aminosavakat képez.
Például a pepszin gyorsan lebontja a szerin- és alaninmaradékok közötti kötéseket, míg a tripszin „felismeri” a lizin- és arginincsoportokat.
A gyomorban a pusztulás a gyomornedv savas környezetének hatására, valamint a pepszin hatására megy végbe. Megszakítja a belső kötéseket a fehérjemolekulában, a kölcsönhatás terméke a fehérjepolimer nagy fragmentumai - peptonok. A nyombélbe kerülnek, ahol ezt követően enzimek hatására átalakulnak: kimoptripszin, tripszin, peptidázok. A fehérje lebomlása a peptidkötések lebomlásával jár, amelyekre az enzim hatással van. Kimotripszin kezelés utána peptidkötések fele hidrolizálódik.
Az ezt követő fehérjelebontás a vékonybélben megy végbe peptidáz enzimek hatására.
A karboxipeptidázok képesek aminosavakat lehasítani a fehérje szerkezetének karboxilvégről származó maradékaiból, az aminopeptidázok pedig azon az oldalon hatnak, ahol a szabad aminocsoport található, és a dipeptideket szabad aminosavakra hasítja.
A gasztrointesztinális traktus különböző részein egy enzimcsoport együttes hatásának köszönhetően az élelmiszer-fehérjék teljesen lebomlanak szabad aminosavakra.
A kis kapillárisok falán keresztül szívódnak fel, és a vérbe kerülnek. Ezen aminosavak nagy része eloszlik az élő szervezetben, bejut a szervekbe és szövetekbe. A sejtekben új, egy adott szervezetre jellemző fehérjék felépítésére szolgálnak. Ezt használják az orvosok a vérátömlesztési eljárás során, hogy elkerüljék a donor anyag kilökődését.
Fehérjeminőség
Az élő szervezetben a sejtek, valamint a fehérjemolekulákat tartalmazó extracelluláris anyag megújulási és pusztulási folyamatai folyamatosan, bár különböző sebességgel zajlanak.
A fehérjelebontás folyamata jelentős mennyiségű energia felszabadulásával jár.
A fehérjementes diéta halálhoz vezet, mivel a szervezet nem kapja meg a szükséges aminosavakat. Nemcsak az étellel elfogyasztott fehérje mennyisége fontos, hanem azok minősége is. Például a szervezetben lebomlott fehérje kompenzálásához étellel kelljött 1 g metionin aminosav. A haj, toll, gyapjú fehérjéi teljes aminosav-összetételt tartalmaznak. 1915-re kiderült, hogy a zein fehérje, amely a kukorica része, nem serkenti a sejtnövekedést. Ha triptofán aminosavat adunk hozzá, az élő szervezetek teljesen kifejlődnek.
A különböző szervek, szövetek, élőlények fehérjéinek molekulatömege, töltése, aminosav-összetétele és egyéb paraméterei jelentős eltéréseket mutatnak. Az egyik szervezet fehérje idegen a másiktól. A fehérjék lebontása a táplálkozáshoz szükséges aminosavak képződéséhez vezet.
