Πώς είναι η διαδικασία διάσπασης των πρωτεϊνών στο σώμα μας; Αυτές οι οργανικές ουσίες είναι το κύριο βιολογικό υλικό για το σχηματισμό και την ανάπτυξη των ζωντανών κυττάρων. Οι πολυάριθμες λειτουργίες που επιτελούν τα μόρια πρωτεΐνης σε έναν ζωντανό οργανισμό δεν μπορούν να αντισταθμιστούν από άλλα στοιχεία και ουσίες, καθώς στα πολυπεπτίδια βρίσκονται τα απαραίτητα αμινοξέα. Ο κύριος σκοπός των πρωτεϊνών είναι η συμμετοχή τους στην αντιγραφή των μορίων RNA και DNA.
Η σημασία της διαδικασίας αποσύνθεσης των μορίων πρωτεΐνης
Είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς μια πλήρη ζωή χωρίς πρωτεϊνικές ενώσεις. Αποτελούν το κύριο υλικό για την κατασκευή νέων κυττάρων, οργάνων και διαφόρων ιστών. Τα προϊόντα διάσπασης πρωτεϊνών είναι αμινοξέα. Είναι απαραίτητα για ένα ζωντανό ον για να συνθέσει νέα μόρια πρωτεΐνης ειδικά για έναν δεδομένο οργανισμό. Τα αμινοξέα που λαμβάνονται από τη διάσπαση των πρωτεϊνικών μορίων απαιτούνται για το σχηματισμό πολλών ορμονών, ενζύμων,αιμοσφαιρίνη, άλλες ουσίες που εκτελούν σημαντικές λειτουργίες στο σώμα.
Απαραίτητα αμινοξέα, τα οποία εισέρχονται στον οργανισμό μόνο με την τροφή, σχηματίζονται κατά την υδρόλυση των πρωτεϊνικών μορίων. Η διαδικασία σχηματισμού μιας νέας πρωτεΐνης από υπολείμματα αμινοξέων επιτρέπει στο σώμα να λάβει ενέργεια και δομικό υλικό για τη σύνθεση νέων κυττάρων.
Μηχανισμός διαδικασίας διάσπασης πρωτεΐνης
Ας εξετάσουμε αυτό το φαινόμενο με περισσότερες λεπτομέρειες. Η διαδικασία της διάσπασης των πρωτεϊνών σχετίζεται με βιοχημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στην κοιλότητα του λεπτού εντέρου. Οι ασθένειες του λεπτού εντέρου και του παγκρέατος επηρεάζουν αρνητικά αυτή τη διαδικασία. Η διάσπαση ενός κιλού πρωτεΐνης θα πρέπει να συνοδεύεται από την απελευθέρωση 17,6 kJ ενέργειας. Αφού το πολυπεπτίδιο διασπαστεί σε αμινοξέα, η διαδικασία δεν σταματά. Ακολουθεί ο σχηματισμός ανόργανων προϊόντων: διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία, υδρόθειο, νερό.
Λειτουργίες
Η διάσπαση των πρωτεϊνών στο σώμα είναι μια διαδικασία που παρέχει στον οργανισμό την απαραίτητη ποσότητα ενέργειας. Αυτές οι οργανικές ενώσεις περιέχουν περισσότερα από είκοσι αμινοξέα, αλλά μόνο οκτώ από αυτά μπορούν να συντεθούν μέσα στο σώμα. Τα αμινοξέα που λείπουν ονομάζονται απαραίτητα, μπορούν να εισέλθουν στο σώμα μόνο με την τροφή. Για την πλήρη αφομοίωση της πρωτεΐνης των τροφίμων, τα αμινοξέα πρέπει να περιέχονται σε αυτήν σε αυστηρά καθορισμένη αναλογία. Είναι ατομικό για κάθε ζωντανό οργανισμό. Με έλλειψη ενός από τα αμινοξέα, κατά τη διάσπαση των πρωτεϊνικών μορίων,η συμμετοχή άλλων αμινοξέων στη σύνθεση μιας πρωτεΐνης ειδικής για έναν ζωντανό οργανισμό.
Χαρακτηριστικά προϊόντων αποσύνθεσης
Το σώμα στερείται ή λείπει συστηματικά πρωτεΐνης. Τα τελικά προϊόντα της διάσπασης των πρωτεϊνών είναι το υλικό για τη ζωτική δραστηριότητα ενός ζωντανού οργανισμού. Οι ειδικοί του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας έχουν αποδείξει ότι η ανεπάρκεια πρωτεϊνών είναι ένα φαινόμενο χαρακτηριστικό των υπανάπτυκτων χωρών. Με τη μείωση της ποσότητας πρωτεΐνης στο αίμα, η ωσμωτική πίεση του αίματος μειώνεται, παίρνει νερό από τους ιστούς χειρότερα, εμφανίζεται πεινασμένο οίδημα.
Ουσία διαδικασίας
Η υδρόλυση πρωτεΐνης λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση πρωτεολυτικών ενζύμων (βιολογικοί καταλύτες). Προχωρά σε ασήμαντες θερμοκρασίες. Όλα τα ένζυμα της γαστρεντερικής οδού δρουν στον πεπτιδικό δεσμό, αλλά το καθένα επιλέγει τους δεσμούς «τους» που σχηματίζουν ορισμένα αμινοξέα.
Για παράδειγμα, η πεψίνη καταστρέφει γρήγορα τους δεσμούς μεταξύ των υπολειμμάτων σερίνης και αλανίνης, ενώ η θρυψίνη «αναγνωρίζει» τις ομάδες λυσίνης και αργινίνης.
Στο στομάχι, η καταστροφή πραγματοποιείται υπό την επίδραση του όξινου περιβάλλοντος του γαστρικού υγρού, καθώς και λόγω της δράσης της πεψίνης. Σπάει εσωτερικούς δεσμούς στο μόριο πρωτεΐνης, το προϊόν αλληλεπίδρασης θα είναι μεγάλα θραύσματα του πολυμερούς πρωτεΐνης - πεπτόνες. Πηγαίνουν στο δωδεκαδάκτυλο, όπου στη συνέχεια μετατρέπονται υπό την επίδραση ενζύμων: χυμοπτρυψίνη, θρυψίνη, πεπτιδάσες. Η αποικοδόμηση της πρωτεΐνης σχετίζεται με την καταστροφή των πεπτιδικών δεσμών, οι οποίοι επηρεάζονται από το ένζυμο. Μετά από θεραπεία με χυμοθρυψίνηΟι μισοί από τους πεπτιδικούς δεσμούς υδρολύονται.
Η επακόλουθη διάσπαση πρωτεΐνης πραγματοποιείται στο λεπτό έντερο υπό την επίδραση των ενζύμων πεπτιδάσης.
Οι καρβοξυπεπτιδάσες είναι σε θέση να διασπούν αμινοξέα από υπολείμματα της δομής πρωτεΐνης από το καρβοξυλικό άκρο και οι αμινοπεπτιδάσες δρουν στην πλευρά όπου υπάρχει η ελεύθερη αμινομάδα, διασπώντας τα διπεπτίδια σε ελεύθερα αμινοξέα.
Λόγω της κοινής δράσης μιας ομάδας ενζύμων σε διαφορετικά μέρη του γαστρεντερικού σωλήνα, η πρωτεΐνη των τροφίμων διασπάται πλήρως σε ελεύθερα αμινοξέα.
Απορροφούνται από τα τοιχώματα των μικρών τριχοειδών αγγείων και καταλήγουν στο αίμα. Τα περισσότερα από αυτά τα αμινοξέα κατανέμονται σε όλο τον ζωντανό οργανισμό, εισέρχονται στα όργανα και τους ιστούς. Στα κύτταρα, χρησιμοποιούνται για την κατασκευή νέων πρωτεϊνών που είναι ειδικές για έναν δεδομένο οργανισμό. Αυτό χρησιμοποιείται από τους γιατρούς όταν εκτελούν μια διαδικασία μετάγγισης αίματος, έτσι ώστε να μην υπάρχει απόρριψη του υλικού του δότη.
Ποιότητα πρωτεΐνης
Σε έναν ζωντανό οργανισμό, οι διαδικασίες ανανέωσης και καταστροφής των κυττάρων, καθώς και της εξωκυτταρικής ουσίας, που περιέχει μόρια πρωτεΐνης, είναι συνεχώς, αν και με διαφορετικές ταχύτητες.
Η διαδικασία της διάσπασης της πρωτεΐνης συνοδεύεται από την απελευθέρωση σημαντικής ποσότητας ενέργειας.
Η δίαιτα χωρίς πρωτεΐνες οδηγεί σε θάνατο, καθώς το σώμα δεν λαμβάνει τα απαραίτητα αμινοξέα. Είναι σημαντικό όχι μόνο η ποσότητα πρωτεΐνης που καταναλώνεται με τα τρόφιμα, αλλά και η ποιότητά τους. Για παράδειγμα, για να αντισταθμιστεί η πρωτεΐνη που έχει αποσυντεθεί στον οργανισμό, είναι απαραίτητο με το φαγητόήρθε 1 g του αμινοξέος μεθειονίνη. Οι πρωτεΐνες των μαλλιών, των φτερών, του μαλλιού περιέχουν μια πλήρη σύνθεση αμινοξέων. Μέχρι το 1915, διαπιστώθηκε ότι η πρωτεΐνη ζεΐνη, η οποία είναι μέρος του καλαμποκιού, δεν διεγείρει την ανάπτυξη των κυττάρων. Όταν προστεθεί σε αυτό το αμινοξύ τρυπτοφάνη, οι ζωντανοί οργανισμοί αναπτύσσονται πλήρως.
Οι πρωτεΐνες διαφορετικών οργάνων, ιστών, οργανισμών έχουν σημαντικές διαφορές στο μοριακό βάρος, το φορτίο, τη σύνθεση αμινοξέων και άλλες παραμέτρους. Η πρωτεΐνη ενός οργανισμού είναι ξένη προς έναν άλλο. Η διάσπαση της πρωτεΐνης οδηγεί στο σχηματισμό αμινοξέων που χρειάζονται για τη διατροφή.
