איך תהליך פירוק החלבון בגופנו? חומרים אורגניים אלו הם החומר הביולוגי העיקרי להיווצרות וצמיחה של תאים חיים. פונקציות רבות שמולקולות חלבון ממלאות באורגניזם חי אינן ניתנות לפיצוי על ידי אלמנטים וחומרים אחרים, מכיוון שבפוליפפטידים נמצאות חומצות אמינו חיוניות. המטרה העיקרית של חלבונים היא השתתפותם בשכפול של מולקולות RNA ו-DNA.
המשמעות של תהליך ההתפרקות של מולקולות חלבון
אי אפשר לדמיין חיים מלאים ללא תרכובות חלבון. הם החומר העיקרי לבניית תאים חדשים, איברים ורקמות שונות. מוצרי פירוק חלבון הם חומצות אמינו. הם נחוצים עבור יצור חי כדי לסנתז מולקולות חלבון חדשות ספציפיות לאורגניזם נתון. חומצות אמינו המתקבלות מפירוק מולקולות חלבון נדרשות ליצירת הורמונים רבים, אנזימים,המוגלובין, חומרים אחרים המבצעים פונקציות חשובות בגוף.
חומצות אמינו חיוניות, החודרות לגוף רק עם מזון, נוצרות במהלך הידרוליזה של מולקולות חלבון. תהליך יצירת חלבון חדש משאריות חומצות אמינו מאפשר לגוף לקבל אנרגיה וחומר בניין לסינתזה של תאים חדשים.
מנגנון של תהליך פירוק חלבון
בואו נשקול את התופעה הזו ביתר פירוט. תהליך פירוק החלבון קשור לתגובות ביוכימיות המתרחשות בחלל המעי הדק. מחלות של המעי הדק והלבלב משפיעות לרעה על תהליך זה. פירוק של קילוגרם חלבון אחד צריך להיות מלווה בשחרור של 17.6 קילו-ג'יי של אנרגיה. לאחר שהפוליפפטיד מתפרק לחומצות אמינו, התהליך לא מפסיק. לאחר מכן מגיעה היווצרותם של מוצרים אנאורגניים: פחמן דו חמצני, אמוניה, מימן גופרתי, מים.
תכונות
פירוק החלבונים בגוף הוא תהליך המספק לגוף את כמות האנרגיה הדרושה. תרכובות אורגניות אלו מכילות יותר מעשרים חומצות אמינו, אך ניתן לסנתז רק שמונה מהן בתוך הגוף. חומצות אמינו חסרות נקראות חיוניות, הן יכולות להיכנס לגוף רק עם מזון. להטמעה מלאה של חלבון מזון, חומצות אמינו חייבות להיכלל בו ביחס מוגדר בהחלט. זה אינדיבידואלי לכל אורגניזם חי. עם חוסר באחת מחומצות האמינו, במהלך פירוק מולקולות חלבון,ההשתתפות של חומצות אמינו אחרות בסינתזה של חלבון ספציפי לאורגניזם חי.
תכונות של מוצרי דעיכה
לגוף באופן שיטתי חסר או חסר חלבון. התוצרים הסופיים של פירוק חלבון הם החומר לפעילות החיונית של אורגניזם חי. מומחים מארגון הבריאות העולמי הוכיחו כי מחסור בחלבון הוא תופעה האופיינית למדינות לא מפותחות. עם ירידה בכמות החלבון בדם, הלחץ האוסמוטי של הדם יורד, הוא לוקח מים מהרקמות גרוע יותר, מופיעה בצקת רעבה.
מהות התהליך
הידרוליזה של חלבונים מתרחשת בהשפעת אנזימים פרוטאוליטיים (זרזים ביולוגיים). זה ממשיך בטמפרטורות לא משמעותיות. כל האנזימים של מערכת העיכול פועלים על הקשר הפפטיד, אבל כל אחד מהם בוחר את הקשרים "שלו" היוצרים חומצות אמינו מסוימות.
לדוגמה, פפסין הורס במהירות קשרים בין שאריות סרין ואלנין, בעוד טריפסין "מזהה" קבוצות ליזין וארגינין.
בקיבה, ההרס מתבצע בהשפעת הסביבה החומצית של מיץ הקיבה, וכן בשל פעולת הפפסין. הוא שובר קשרים פנימיים במולקולת החלבון, תוצר האינטראקציה יהיה שברים גדולים של פולימר החלבון - פפטונים. הם הולכים לתריסריון, שם הם מומרים לאחר מכן בהשפעת אנזימים: כימופטריפסין, טריפסין, פפטידאזות. פירוק חלבון קשור להרס של קשרי פפטידים, המושפעים מהאנזים. לאחר טיפול בכימוטריפסיןמחצית מהקשרים הפפטידים עוברים הידרוליזה.
פירוק החלבון שלאחר מכן מתבצע במעי הדק בהשפעת אנזימי פפטידאז.
Carboxypeptidases מסוגלים לפצל חומצות אמינו משאריות של מבנה החלבון מקצה הקרבוקסיל, ואמינופיפטאזות פועלות בצד שבו נמצאת קבוצת האמינו החופשית, ומפצלים דיפפטידים לחומצות אמינו חופשיות.
עקב פעולה משותפת של קבוצת אנזימים בחלקים שונים של מערכת העיכול, חלבון המזון מתפרק לחלוטין לחומצות אמינו חופשיות.
הם נספגים דרך דפנות של נימים קטנים ומגיעים בסופו של דבר לדם. רוב חומצות האמינו הללו מופצות בכל האורגניזם החי, נכנסות לאיברים ולרקמות. בתאים, הם משמשים לבניית חלבונים חדשים הספציפיים לאורגניזם נתון. זה משמש את הרופאים בעת ביצוע הליך של עירוי דם כדי שלא תהיה דחייה של החומר התורם.
איכות חלבון
באורגניזם חי, תהליכי ההתחדשות וההרס של תאים, כמו גם חומר חוץ-תאי, המכיל מולקולות חלבון, נמצאים כל הזמן, אם כי במהירויות שונות.
תהליך פירוק החלבון מלווה בשחרור של כמות משמעותית של אנרגיה.
דיאטה נטולת חלבונים מובילה למוות, מכיוון שהגוף אינו מקבל את חומצות האמינו הדרושות. חשובה לא רק כמות החלבון הנצרכת במזון, אלא גם איכותם. למשל, על מנת לפצות על החלבון שנרקב בגוף, יש צורך שעם מזוןהגיע 1 גרם של חומצת האמינו מתיונין. חלבונים של שיער, נוצות, צמר מכילים הרכב חומצות אמינו מלא. עד 1915, נמצא שהחלבון זין, שהוא חלק מהתירס, אינו ממריץ את צמיחת התאים. כאשר מוסיפים לו את חומצת האמינו טריפטופן, אורגניזמים חיים גדלים במלואם.
לחלבונים של איברים, רקמות, אורגניזמים שונים יש הבדלים משמעותיים במשקל המולקולרי, במטען, בהרכב חומצות אמינו ובפרמטרים אחרים. החלבון של אורגניזם אחד זר לאחר. פירוק החלבון מוביל ליצירת חומצות אמינו הדרושות לתזונה.
