Протеини су једна од најважнијих група макромолекула у људском телу, заступљене у читавом низу облика: ћелијски рецептори, сигнални молекули, структурни елементи, ензими, носачи кисеоника и угљен диоксида (хемоглобин) - а ово није комплетна листа. Протеин је саставни део костију, мишића, лигамената и користи се за раст и обнављање ткива..
Поред ових функција, протеини се могу користити и као извор енергије. Важна карактеристика метаболизма протеина је немогућност организма да их задржи у резерви, стога је веома важно стално користити протеине са храном..
Опис метаболизма протеина у људском телу
Метаболизам протеина почиње у желуцу. Када храна богата протеинима улази у желудац, она се „задовољава“ ензимом пепсин и хлороводоничном киселином (ХЦл, 05%), што обезбеђује ниво пХ од 1.5 до 3.5, у коме су протеини денатурирани. Под утицајем пепсина, протеини се разлажу у полипептиде и њихове аминокиселине.
Када цхиме (јестива каша) уђе у танко црево, панкреас лучи сок који садржи натријум бикарбонат (сода), који неутралише хлороводоничну киселину. Помаже у заштити цревне слузнице..
Тело синтетише протеине који су му потребни од аминокиселина које добијамо од хране, а нежељени протеини се претварају у глукозу или триглицериде и користе се за одржавање енергије или повећање телесне резерве енергије..
Такође у танком цреву се излучују пробавни хормони, укључујући секретин и холцистокинин, који стимулишу даљњи распад протеина. Сецретин такође стимулише секрецију сока панкреаса, који такође производи већину дигестивних ензима, укључујући протеазе, трипсина, химотрипсина и еластазе, које доприносе варењу протеина.
Заједно, ови ензими "разбијају" комплексне протеине у појединачне аминокиселине, које се транспортују кроз интестиналну мукозу и користе се за синтезу нових протеина или их претварају у масти или ацетил коензим А и користе се у Кребсовом циклусу.
Улога дигестивних ензима и хормона у метаболизму протеина
Ензими у желуцу и танком цреву разлажу протеине у амино киселине. ХЦл у желуцу доприноси протеолизи, а хормони које луче цревне ћелије регулишу процес варења.
Да би се спречило распадање протеина панкреаса и танког црева, панкреас такође производи неактивне проензиме који се активирају само у танком цреву. Гуштерача унутар везикуле садржи трипсин, химитрипсин у облику трипсиногена и химотрипсиногена.
Након уласка у танко црево, ензим који се налази у зидовима танког црева (ентерокиназа) везује се за трипсиноген и претвара га у активни облик, трипсин. Након тога, трипсин се везује за химотрипсиноген и претвара га у активну форму - химотрипсин.
Трипсин и хемотрипсин разграђују велике протеине у мање пептиде током протеолизе. Ови мали пептиди су подељени у компоненте аминокиселине, које се транспортују кроз апикалну површину интестиналне слузокоже користећи транспортере амино киселина..
Ови транспортери везују натријум и аминокиселину, а затим је преносе кроз љуску. На базалној површини ћелија слузнице ослобађају се натријум и амино киселина. Натријум се може поново користити као транспортер, а аминокиселине улазе у крвоток и транспортују се у јетру и све ћелије организма ради синтезе протеина..
Слободне аминокиселине се користе за синтезу нових протеина. У случају вишка аминокиселина, тело, без механизма за њихово складиштење, претвара их у глукозу или кетоне или их раздваја. Као резултат цепања аминокиселина формирају се угљоводоници и азотне шљаке. Међутим, азот у високим концентрацијама је токсичан, јер се током циклуса орнитина обрађује, што поспешује елиминацију азота из организма..
Слободне аминокиселине се користе за синтезу нових протеина. У случају вишка аминокиселина, организам их, без механизма за њихово складиштење, претвара у глукозу или кетоне, или се дели.
Орнитински циклус - циклус формирања урее
Орнитхине цицле - Ово је комплекс биохемијских реакција, због чега се уреа формира из амонијумових јона како би се спречило повећање концентрације амонијака у телу до критичног нивоа. Циклус се углавном јавља у јетри, ау мањој мјери у бубрезима..
Пре почетка орнитинског циклуса, амонијумови јони се формирају као резултат распада аминокиселина као резултат преноса амино групе из амино киселине у кето киселину..
Као резултат ове трансаминације, формира се молекул, који је неопходан за Кребсов циклус, и амонијум јон, који улази у орнитински циклус и излучује се из организма, комбинујући са ЦО \ т2, што доводи до стварања уреје и воде. С друге стране, уреа се излучује путем бубрега као део урина..
Аминокиселине се такође могу користити као извор енергије, нарочито током периода гладовања. Пошто се међупроизводи метаболизма, укључујући пирувичну киселину, ацетил коензим А, ацетоацетил ЦоА, оксалоацетат и алфа кетоглутарат, формирају током обраде амино киселина, аминокиселине могу да служе као извор енергије ослобођене током Кребсовог циклуса.
Тако се аминокиселине настале као резултат метаболизма протеина користе или за синтезу протеина које је потребно тијелу, или се користе за енергију, или се уклањају као непотребне, али се не чувају у тијелу. Због тога је довољна количина протеина у исхрани веома важна за раст, поправку ткива и одржавање здравог стања..