Wie läuft der Proteinabbau in unserem Körper ab? Diese organischen Substanzen sind das wichtigste biologische Material für die Bildung und das Wachstum lebender Zellen. Zahlreiche Funktionen, die Proteinmoleküle in einem lebenden Organismus erfüllen, können nicht durch andere Elemente und Substanzen kompensiert werden, da sich essentielle Aminosäuren in Polypeptiden befinden. Der Hauptzweck von Proteinen ist ihre Beteiligung an der Replikation von RNA- und DNA-Molekülen.
Die Bedeutung des Zerfallsprozesses von Eiweißmolekülen
Eiweißverbindungen sind aus einem erfüllten Leben nicht mehr wegzudenken. Sie sind das Hauptmaterial für den Aufbau neuer Zellen, Organe und verschiedener Gewebe. Eiweißabbauprodukte sind Aminosäuren. Sie sind notwendig, damit ein Lebewesen neue Proteinmoleküle synthetisieren kann, die für einen bestimmten Organismus spezifisch sind. Aminosäuren, die aus dem Abbau von Eiweißmolekülen gewonnen werden, werden für die Bildung vieler Hormone, Enzyme,Hämoglobin, andere Substanzen, die wichtige Funktionen im Körper erfüllen.
Essentielle Aminosäuren, die nur mit der Nahrung in den Körper gelangen, entstehen bei der Hydrolyse von Eiweißmolekülen. Der Prozess der Bildung eines neuen Proteins aus Aminosäureresten ermöglicht es dem Körper, Energie und Baumaterial für die Synthese neuer Zellen zu erh alten.
Mechanismus des Proteinabbauprozesses
Lassen Sie uns dieses Phänomen genauer betrachten. Der Prozess des Proteinabbaus ist mit biochemischen Reaktionen verbunden, die in der Höhle des Dünndarms stattfinden. Erkrankungen des Dünndarms und der Bauchspeicheldrüse beeinträchtigen diesen Prozess. Der Abbau von einem Kilogramm Eiweiß soll mit der Freisetzung von 17,6 kJ Energie einhergehen. Nachdem das Polypeptid in Aminosäuren zerfallen ist, hört der Prozess nicht auf. Als nächstes kommt die Bildung anorganischer Produkte: Kohlendioxid, Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Wasser.
Funktionen
Der Abbau von Proteinen im Körper ist ein Prozess, der dem Körper die notwendige Menge an Energie liefert. Diese organischen Verbindungen enth alten mehr als zwanzig Aminosäuren, aber nur acht davon können im Körper synthetisiert werden. Fehlende Aminosäuren werden als essentiell bezeichnet, sie können nur mit der Nahrung in den Körper gelangen. Für eine vollständige Assimilation von Nahrungseiweiß müssen Aminosäuren in einem genau definierten Verhältnis darin enth alten sein. Sie ist für jeden lebenden Organismus individuell. Bei einem Mangel an einer der Aminosäuren, während des Abbaus von Proteinmolekülen,die Beteiligung anderer Aminosäuren an der Synthese eines für einen lebenden Organismus spezifischen Proteins.
Eigenschaften von Zerfallsprodukten
Dem Körper fehlt oder fehlt systematisch Protein. Die Endprodukte des Proteinabbaus sind das Material für die lebenswichtige Aktivität eines lebenden Organismus. Experten der Weltgesundheitsorganisation haben bewiesen, dass Proteinmangel ein Phänomen ist, das für unterentwickelte Länder charakteristisch ist. Mit einer Abnahme der Proteinmenge im Blut nimmt der osmotische Druck des Blutes ab, es nimmt Wasser aus dem Gewebe schlechter auf, es treten hungrige Ödeme auf.
Prozessessenz
Die Proteinhydrolyse findet unter dem Einfluss proteolytischer Enzyme (biologische Katalysatoren) statt. Sie läuft bei unbedeutenden Temperaturen ab. Alle Enzyme des Magen-Darm-Trakts wirken auf die Peptidbindung ein, aber jedes wählt "seine" Bindungen aus, die bestimmte Aminosäuren bilden.
Zum Beispiel zerstört Pepsin schnell Bindungen zwischen Serin- und Alaninresten, während Trypsin Lysin- und Arginingruppen „erkennt“.
Im Magen erfolgt die Zerstörung unter dem Einfluss der sauren Umgebung des Magensaftes sowie durch die Wirkung von Pepsin. Es bricht interne Bindungen im Proteinmolekül, das Wechselwirkungsprodukt sind große Fragmente des Proteinpolymers - Peptone. Sie gelangen in den Zwölffingerdarm, wo sie anschließend unter dem Einfluss von Enzymen umgewandelt werden: Chymoptrypsin, Trypsin, Peptidasen. Der Proteinabbau ist mit der Zerstörung von Peptidbindungen verbunden, die durch das Enzym beeinflusst werden. Nach Behandlung mit Chymotrypsindie Hälfte der Peptidbindungen wird hydrolysiert.
Der nachfolgende Proteinabbau erfolgt im Dünndarm unter dem Einfluss von Peptidase-Enzymen.
Carboxypeptidasen sind in der Lage, Aminosäuren von Resten der Proteinstruktur am Carboxylende abzusp alten, und Aminopeptidasen wirken auf der Seite, wo die freie Aminogruppe vorhanden ist, und sp alten Dipeptide in freie Aminosäuren.
Durch die gemeinsame Wirkung einer Gruppe von Enzymen in verschiedenen Teilen des Magen-Darm-Traktes wird Nahrungsprotein vollständig in freie Aminosäuren zerlegt.
Sie werden durch die Wände kleiner Kapillaren aufgenommen und landen im Blut. Die meisten dieser Aminosäuren sind im lebenden Organismus verteilt und gelangen in die Organe und Gewebe. In Zellen werden sie verwendet, um neue Proteine aufzubauen, die für einen bestimmten Organismus spezifisch sind. Dies wird von Ärzten bei der Durchführung einer Bluttransfusion verwendet, damit es nicht zu einer Abstoßung des Spendermaterials kommt.
Eiweißqualität
In einem lebenden Organismus laufen die Prozesse der Erneuerung und Zerstörung von Zellen sowie von extrazellulärer Substanz, die Proteinmoleküle enthält, ständig ab, wenn auch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.
Der Prozess des Proteinabbaus wird von der Freisetzung einer beträchtlichen Menge an Energie begleitet.
Proteinfreie Ernährung führt zum Tod, da der Körper nicht die notwendigen Aminosäuren erhält. Wichtig ist nicht nur die Proteinmenge, die mit der Nahrung aufgenommen wird, sondern auch deren Qualität. Um zum Beispiel das im Körper zerfallene Protein zu kompensieren, ist es notwendig, dass es mit der Nahrung aufgenommen wirdkam 1 g der Aminosäure Methionin. Proteine aus Haaren, Federn und Wolle enth alten eine vollständige Aminosäurezusammensetzung. Bereits 1915 wurde festgestellt, dass das im Mais enth altene Protein Zein das Zellwachstum nicht stimuliert. Wenn die Aminosäure Tryptophan hinzugefügt wird, wachsen lebende Organismen vollständig heran.
Proteine verschiedener Organe, Gewebe und Organismen weisen signifikante Unterschiede in Molekulargewicht, Ladung, Aminosäurezusammensetzung und anderen Parametern auf. Das Protein eines Organismus ist einem anderen fremd. Der Abbau von Eiweiß führt zur Bildung von Aminosäuren, die für die Ernährung benötigt werden.
