Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

METABOLISMUL PROTEINELOR

Proteinele sunt componentă indispensabilă alimente. Spre deosebire de proteine, carbohidrații și grăsimile nu sunt componente esențiale ale alimentelor. Aproximativ 100 de grame de proteine ​​sunt consumate zilnic de o persoană adultă sănătoasă. Proteinele dietetice sunt principala sursă de azot pentru organism. Din punct de vedere economic, proteinele sunt cele mai scumpe componenta alimentara. Prin urmare, stabilirea normelor proteice în nutriție a fost foarte importantă în istoria biochimiei și a medicinei.

În experimentele lui Carl Voith au fost stabilite mai întâi normele de consum proteine ​​alimentare- 118g/zi, carbohidrati - 500g/zi, grasimi 56g/zi. M. Rubner a fost primul care a stabilit că 75% din azotul din organism se află în compoziția proteinelor. El a întocmit un bilanț de azot (a determinat cât azot pierde o persoană pe zi și cât azot este adăugat).

La un adult persoana sanatoasa observat bilanțul de azot - „bilanțul de azot zero”(Cantitatea zilnică de azot excretată din organism corespunde cantității absorbite).

bilanț pozitiv de azot(cantitatea zilnică de azot excretată din organism este mai mică decât cantitatea absorbită). Se observă numai într-un organism în creștere sau în timpul restaurării structurilor proteice (de exemplu, în perioada de recuperare cu boală gravă sau la construirea masei musculare).

Bilanț negativ de azot(cantitatea zilnică de azot excretată din organism este mai mare decât cantitatea absorbită). Se observă cu deficit de proteine ​​în organism. Cauze: cantitate insuficientă de proteine ​​în alimente; boli însoțite de distrugerea crescută a proteinelor.

În istoria biochimiei, experimentele au fost efectuate atunci când o persoană a fost hrănită doar cu carbohidrați și grăsimi („dietă fără proteine”). În aceste condiții, s-a măsurat bilanţul de azot. După câteva zile, excreția de azot din organism a scăzut la o anumită valoare, iar după aceea a fost susținut perioadă lungă de timp la un nivel constant: o persoană a pierdut zilnic 53 mg de azot per kg de greutate corporală pe zi (aproximativ 4 g de azot pe zi). Această cantitate de azot corespunde cu aproximativ 23-25 ​​g de proteine ​​pe zi. Această valoare a fost numită „COEFICIENT DE UZURĂ”. Apoi, 10 g de proteine ​​au fost adăugate zilnic în dietă, iar excreția de azot a crescut. Dar totuși a existat un bilanţ negativ de azot. Apoi au început să adauge 40-45-50 de grame de proteine ​​pe zi în alimente. Cu un astfel de conținut de proteine ​​în alimente, s-a observat un echilibru de azot zero (bilanțul de azot). Această valoare (40-50 grame de proteine ​​pe zi) numit MINIMUL FIZIOLOGIC DE PROTEINE.

În 1951, au fost propuse normele de proteine ​​în dietă: 110-120 de grame de proteine ​​pe zi.

Acum s-a stabilit că 8 aminoacizi sunt esențiali. Necesarul zilnic pentru fiecare aminoacid esențial este de 1-1,5 grame, iar întregul organism are nevoie de 6-9 grame de aminoacizi esențiali pe zi. Conținutul de aminoacizi esențiali din diferite alimente variază. Prin urmare, minimul fiziologic de proteine ​​poate fi diferit pentru diferite produse.

Câte proteine ​​trebuie să mănânci pentru a menține echilibrul de azot? 20 gr. albus de ou, sau 26-27 gr. proteine ​​din carne sau lapte, sau 30 gr. proteine ​​din cartofi, sau 67 gr. proteine ​​din făină de grâu. Albusul de ou contine un set complet de aminoacizi. Când mănânci proteine ​​vegetale, ai nevoie de mult mai multe proteine pentru a umple minimul fiziologic. Necesarul de proteine ​​pentru femei (58 de grame pe zi) este mai mic decât pentru bărbați (70 de grame de proteine ​​pe zi) - ghidul SUA.

DIGESTIA ȘI ABSORȚIA PROTEINELOR ÎN tractul gastrointestinal

Digestia nu se aplică proceselor metabolice, deoarece are loc în afara corpului (în raport cu țesuturile, lumenul tractului gastrointestinal este Mediul extern). Sarcina digestiei este de a descompune (descompune) moleculele mari de alimente în monomeri standard mici care sunt absorbiți în sânge. Aceste substanțe, care sunt obținute ca urmare a digestiei, sunt deja lipsite de specificitatea speciei. Dar rezervele de energie disponibile în nutrienți, sunt depozitate și utilizate ulterior de organism.

Toate procesele digestive sunt hidrolitice, adică nu duc la pierdere mare energie - nu sunt oxidative. În fiecare zi, în corpul uman sunt absorbite aproximativ 100 de grame de aminoacizi, care intră în sânge. Alte 400 de grame de aminoacizi intră zilnic în fluxul sanguin ca urmare a defalcării proteinelor proprii ale organismului. Toate aceste 500 g de aminoacizi reprezintă fondul metabolic de aminoacizi. Din această cantitate, 400 de grame sunt folosite pentru sinteza proteinelor în corpul uman, iar restul de 100 de grame zilnic se descompun în produse finale: uree, CO2. În procesul de decădere, există și necesare organismului metaboliți capabili să îndeplinească funcțiile de hormoni, mediatori diverse procese si alte substante (de exemplu: melanine, hormoni adrenalina si tiroxina).

Pentru proteinele hepatice, timpul de înjumătățire este de 10 zile. Pentru proteinele musculare, această perioadă este de 80 de zile. Pentru proteinele plasmatice din sânge - 14 zile, ficat - 10 zile. Dar există proteine ​​care se descompun rapid (pentru o 2-macroglobulină și insulină, timpul de înjumătățire este de 5 minute).

Aproximativ 400 g de proteine ​​sunt resintetizate zilnic.

Defalcarea proteinelor în aminoacizi are loc prin hidroliză - H 2 O se adaugă la locul de scindare a legăturilor peptidice sub acțiunea enzimelor proteolitice. Enzimele proteolitice se numesc PROTEINAZE sau PROTEAZE. Există multe proteinaze diferite. Dar, în funcție de structura centrului catalitic, toate proteinazele sunt împărțite în 4 clase:

1. PROTEINAZE SERINĂ - conțin aminoacizii serină și histidină în centrul lor catalitic.

2. PROTEINAZE CISTEINICE - în centrul catalitic cisteină și histidină.

3. CARBOXIL PROTEINAZE (ASPARTIL) conțin 2 radicali în centrul catalitic acid aspartic. Pepsina este una dintre ele.

4. METALOPROTEINAZE. Histidina este situată în centrul catalitic al acestor enzime. acid glutamicşi un ion metalic (carboxipeptidaza „A”, colagenaza conţine Zn2+).

Toate proteinazele diferă în mecanismul de cataliză și în condițiile mediului în care funcționează. Fiecare moleculă de proteină conține zeci, sute și chiar mii de legături peptidice. Proteinazele nu distrug nicio legătură peptidică, ci una strict definită.

Cum este recunoașterea conexiunii „cuiva”? Acest lucru este determinat de structura centrului de adsorbție al proteinazelor. Legăturile peptidice diferă doar prin aminoacizii implicați în formarea lor.

Structura centrului de adsorbție este de așa natură încât permite recunoașterea radicalului aminoacidului a cărui grupare COOH formează această legătură. În unele cazuri, aminoacidul a cărui grupare amino formează o legătură hidrolizabilă este important pentru specificitatea substratului. Și uneori ambii aminoacizi sunt importanți pentru determinarea specificității substratului enzimei.

Din punct de vedere practic, toate proteinazele pot fi împărțite în 2 grupe în funcție de specificul lor de substrat:

1. PROTEINAZE SPECIFICE SĂCITE

2. PROTEINAZE FOARTE SPECIFICE

PROTEINAZE SPECIFICE SĂCITE:

Centrul lor de adsorbție are o structură simplă, acțiunea lor depinde doar de acei aminoacizi care formează o legătură peptidică hidrolizată de această enzimă.

Pepsină

Este o enzimă din stomac. Este sintetizat în celulele mucoasei gastrice sub forma unui precursor inactiv - pepsinogen. Conversia pepsinogenului inactiv în pepsină activă are loc în cavitatea stomacului. La activare, o peptidă este scindată care acoperă locul activ al enzimei. Pepsina este activată de doi factori:

A) de acid clorhidric(Acid clorhidric)

b) pepsină activă deja formată - aceasta se numește autocataliză.

Pepsina este o proteinază carboxilică și catalizează hidroliza legăturilor formate de aminoacizii fenilalanină (Phen) sau tirozină (Tyr) în poziția R 2 (vezi figura anterioară), precum și legătura Leu-Glu. pH-ul optim al pepsinei este de 1,0-2,0 pH, care corespunde cu pH-ul sucului gastric.

rennin

În sucul gastric al sugarilor, digestia proteinelor este efectuată de enzima RENNIN, care descompune cazeina proteică din lapte. Renina este similară ca structură cu pepsina, dar pH-ul optim corespunde pH-ului mediului stomacal. bebelus(pH=4,5). Renina diferă, de asemenea, de pepsină prin mecanismul și specificitatea de acțiune.

Chimotripsină.

Este sintetizat în pancreas sub forma unui precursor inactiv, chimotripsinogenul. Chimotripsina este activată de tripsina activă și prin autocataliză. Distruge legăturile formate de grupa carboxil a tirozinei (Tyr), fenilalaninei (Phen) sau triptofanului (Trei) - în poziția R 1, sau a radicalilor hidrofobi mari de leucină (ley), izoleucină (ile) și valină (val) în același pozitia R 1 (vezi poza).

Locul activ al chimotripsinei are un buzunar hidrofob în care sunt plasați acești aminoacizi.

tripsină

Este sintetizat în pancreas sub forma unui precursor inactiv - tripsinogen. Este activat în cavitatea intestinală de enzima enteropeptidază cu participarea ionilor de calciu și este, de asemenea, capabil de autocataliză. Hidrolizează legăturile formate din aminoacizii încărcați pozitiv arginină (Arg) și lizină (Lys) în poziția R 1. Locul său de adsorbție este similar cu cel al chimotripsinei, dar există o grupare carboxil încărcată negativ adânc în buzunarul hidrofob.

Elastază.

Este sintetizat în pancreas ca un precursor inactiv, proelastaza. Este activat în cavitatea intestinală de către tripsină. Hidrolizează legăturile peptidice în poziția R1 formate din glicină, alanină și serină.

Toate proteinazele cu specificitate scăzută enumerate aparțin ENDOPEPTIDAZELOR, deoarece hidrolizează legătura în interiorul moleculei proteice, și nu la capetele lanțului polipeptidic. Sub acțiunea acestor proteinaze, lanțul polipeptidic al proteinei este împărțit în fragmente mari. Apoi, EXOPEPTIDAZEle acționează asupra acestor fragmente mari, fiecare dintre acestea scindând un aminoacid de la capetele lanțului polipeptidic.

EXOPEPTIDAZE.

Carboxipeptidazele.

Sintetizată în pancreas. Activat de tripsină în intestin. Sunt metaloproteine. Hidrolizează legăturile peptidice la capătul „C” al moleculei de proteină. Există 2 tipuri: carboxipeptidaza „A” și carboxipeptidaza „B”.

Carboxipeptidaza „A” scindează aminoacizii cu radicali aromatici (ciclici), iar carboxipeptidaza „B” scindează lizina și arginina.

Aminopeptidazele.

Sintetizată în mucoasa intestinală, activată de tripsină în intestin. Hidrolizează legăturile peptidice la capătul „N” al moleculei de proteină. Există 2 astfel de enzime: alanina aminopeptidaza și leucina aminopeptidaza.

Alanina aminopeptidaza scindează numai alanina și leucină aminopeptidaza - orice aminoacizi „N”-terminal.

DIPEPTIDAZE

Ele scindează legăturile peptidice numai în dipeptide.

Toate enzimele descrise aparțin PROTEINAZELOR SPECIFICE SĂZUT. Sunt caracteristice tractului gastro-intestinal.

Acționând împreună, ele provoacă o proteoliză totală a moleculei proteice la aminoacizi individuali, care sunt apoi absorbiți în sânge din intestine.

Absorbția aminoacizilor are loc prin transport activ secundar împreună cu Na + (similar glucozei).

O parte din aminoacizi nu este absorbită și suferă procese de degradare cu participarea microflorei în intestinul gros. Produșii de descompunere ai aminoacizilor pot fi absorbiți și pot pătrunde în ficat, unde suferă reacții de neutralizare. Pentru mai multe despre aceasta, vezi manualul lui Korovkin, pp. 333-335.

Proteinazele specifice scăzute se găsesc și în lizozomi.

FUNCȚIILE PROTEINAZELOR LIZOSOMALE CU SPECIFICĂ SCĂZUTĂ:

1. Asigurați divizarea proteine ​​străine prins în celulă.

2. Asigura proteoliza totala a proteinelor proprii ale celulei (mai ales in cazul mortii celulare).

Astfel, proteoliza totală este una dintre cele mai comune procese biologice, necesar nu numai pentru digestia intracelulară, ci și pentru reînnoirea proteinelor celulare îmbătrânite și a organismului în ansamblu. Dar acest proces este sub control strict, care este asigurat de mecanisme speciale care protejează proteinele de acțiunea excesivă a proteazelor.

MECANISME CARE PROTEJAZĂ PROTEINELE DE ACȚIA PROTEINAZELOR:

1. Protecție cuști- izolarea spaţială a proteinazelor de acele proteine ​​asupra cărora pot acţiona. Proteinazele intracelulare sunt concentrate în lizozomi și separate de proteinele pe care le pot hidroliza.

2. Protecție „boț”.. Constă în faptul că proteinazele sunt produse sub formă de precursori inactivi (proenzime): de exemplu, pepsinogen (în stomac), tripsinogen și chimotripsinogen (în pancreas).În toți acești precursori, centrul activ al enzimei este acoperit. printr-un fragment al lanțului polipeptidic. După hidroliza unei anumite legături, acest lanț se rupe și enzima devine activă.

3. Protecție cu lanțuri. Protejarea proteinei substrat prin includerea în molecula sa a oricărui structuri chimice(grupe protectoare care acoperă legăturile peptidice). Se procedează în trei moduri:

A) Glicozilarea proteinelor. Includerea componentelor carbohidrate în proteine. Se formează glicoproteine. Aceste componentele carbohidrateîndeplini anumite funcții (de exemplu, funcția receptorului). În toate glicoproteinele, partea de carbohidrați oferă și protecție împotriva acțiunii proteinazelor.

b) Acetilarea grupărilor amino. Adăugarea de reziduuri acid acetic pentru a elibera grupele amino din molecula proteică.

Dacă proteinaza își recunoaște locul de acțiune prin prezența unei grupări amino, atunci apariția unui reziduu de acetil împiedică acțiunea proteinazei asupra proteinei.

ÎN) Amidarea grupării carboxil. Efectul protector este similar.

D) Fosforilarea radicalilor serină sau tirozină

4. Protecție tip gardă. Aceasta este protecția proteinelor cu ajutorul inhibitorilor endogeni de proteinază.

Inhibitori endogeni ai proteinazei- Acestea sunt proteine ​​sau peptide speciale care sunt produse special în celulă și pot interacționa cu proteinaza și o pot bloca. Deși tipurile de legături slabe sunt implicate în legare, legarea proteinazei de inhibitorul endogen este puternică. Substraturile cu afinitate mare pentru această proteinază pot deplasa inhibitorul din complexul său cu proteinază și apoi începe să acționeze. Există mulți astfel de inhibitori în plasma sanguină, iar dacă apar proteinaze, inhibitorii îi neutralizează.

De obicei, astfel de inhibitori de proteinază sunt specifici pentru o anumită clasă de proteinaze.

Cuprins al subiectului "Metabolism și energie. Nutriție. Metabolism de bază.":
1. Metabolism și energie. Nutriție. Anabolism. catabolism.
2. Proteinele și rolul lor în organism. Coeficient de uzură conform lui Rubner. Bilanț pozitiv de azot. Bilanț negativ de azot.
3. Lipidele și rolul lor în organism. Grasimi. Lipidele celulare. Fosfolipide. Colesterolul.
4. Grăsime brună. Țesut adipos brun. Lipidele din plasmă sanguină. Lipoproteinele. LDL. HDL. VLDL.
5. Carbohidrații și rolul lor în organism. Glucoză. Glicogen.


8. Rolul metabolismului în asigurarea nevoilor energetice ale organismului. Coeficientul de fosforilare. Echivalentul caloric al oxigenului.
9. Metode de evaluare a costurilor energetice ale organismului. Calorimetrie directă. Calorimetrie indirectă.
10. Schimb de bază. Ecuații pentru calcularea valorii schimbului principal. Legea suprafeței corpului.

Proteinele și rolul lor în organism. Coeficient de uzură conform lui Rubner. Bilanț pozitiv de azot. Bilanț negativ de azot.

Rolul proteinelor, grăsimilor, carbohidraților, mineralelor și vitaminelor în metabolism

Nevoia organismului de substanțe plastice pot fi mulțumiți de nivelul minim al aportului lor cu alimente, care echilibrează pierderea de proteine ​​structurale, lipide și carbohidrați. Aceste nevoi sunt individuale și depind de factori precum vârsta unei persoane, starea de sănătate, intensitatea și tipul de muncă.

O persoană primește în compoziția alimentelor conținute în ele substanțe plastice, minerale și vitamine.

Proteinele și rolul lor în organism

Proteinele din organism sunt într-o stare de schimb și reînnoire constantă. La un adult sănătos, cantitatea de proteine ​​descompuse pe zi este egală cu cantitatea de nou sintetizate. Ființele animale pot absorbi azotul doar în compoziția aminoacizilor care intră în organism cu proteinele alimentare. Zece din cei 20 de aminoacizi (valină, leucină, izoleucină, lizină, metionină, triptofan, treonină, fenilalanină, arginină și histidină) nu pot fi sintetizați în organism dacă sunt insuficient aprovizionați cu alimente. Acești aminoacizi sunt numiți esențiali. Ceilalți zece aminoacizi (neesențiali) nu sunt mai puțin importanți pentru viață decât cei esențiali, dar în cazul unui aport insuficient de aminoacizi neesențiali cu alimente, aceștia pot fi sintetizați în organism. Un factor important Metabolismul proteic al organismului este reutilizarea (reciclarea) aminoacizilor formați în timpul descompunerii unor molecule de proteine ​​pentru sinteza altora.

Rata de descompunere și reînnoire a proteinelor organismul este diferit. Timpul de înjumătățire al defalcării hormonilor peptidici este de minute sau ore, plasma sanguină și proteinele hepatice - aproximativ 10 zile, proteinele musculare - aproximativ 180 de zile. În medie, toate proteinele corpului uman sunt actualizate în 80 de zile. Cantitatea totală de proteine ​​care a suferit degradare pe zi este judecată după cantitatea de azot excretată din corpul uman. Proteina conține aproximativ 16% azot (adică 100 g de proteine ​​​​conțin 16 g de azot). Astfel, excreția a 1 g de azot de către organism corespunde descompunerii a 6,25 g de proteine. Aproximativ 3,7 g de azot sunt eliberate din corpul unui adult pe zi. Din aceste date rezultă că masa de proteine ​​care a suferit o distrugere completă pe zi este de 3,7 x 6,25 = 23 g, sau 0,028-0,075 g de azot la 1 kg de greutate corporală pe zi ( Factorul de uzură Rubner).

Dacă cantitatea de azot care intră în organism cu alimente este egală cu cantitatea de azot excretată din organism, se consideră că organismul este într-o stare de bilantul de azot. În cazurile în care mai mult azot intră în organism decât este excretat, se vorbește despre bilanț pozitiv de azot(întârziere, reținere de azot). Astfel de condiții apar la o persoană cu o creștere în greutate tesut muscular, în perioada de creștere a corpului, sarcină, recuperare după o boală debilitantă severă.

Se numește starea în care cantitatea de azot excretată din organism depășește aportul său în organism bilanț negativ de azot. Apare atunci când mănâncă proteine ​​defecte, când oricare dintre aminoacizi esentiali, cu foamete de proteine ​​sau cu foamete completă.

Veverițe, care sunt folosite în organism în primul rând ca substanțe plastice, în procesul de distrugere a acestora, eliberează energie pentru sinteza ATP în celule și formarea căldurii.

În toate celulele corpului, procesele de anabolism și catabolism au loc în mod constant. La fel ca orice alte molecule, moleculele de proteine ​​din organism sunt descompuse și sintetizate continuu, de exemplu. există un proces auto-reînnoirea proteinelor. ÎN corp sanatos bărbații care cântăresc 70 kg, rata de degradare corespunde ratei de sinteză și este egală cu 500 g de proteine ​​pe zi.

Dacă rata sintezei proteinelor este egală cu rata defalcării lor, atunci bilantul de azot, sau, cu alte cuvinte, aceasta este starea în care cantitatea de azot excretată este egală cu cantitatea primită (V intrare = V ieșire).

Dacă sinteza proteinelor depășește rata de descompunere a acestora, atunci cantitatea de azot excretat scade și diferența dintre azotul primit și excretat (intrare V - ieșire V) devine pozitivă. În acest caz, se vorbește despre bilanț pozitiv de azot. Un bilanţ pozitiv de azot se observă la copiii sănătoşi, cu sarcina normala, pacienți convalescenți, sportivi în formă setată, i.e. în cazurile în care sinteza proteinelor structurale și funcționale în celule este îmbunătățită.

Odată cu creșterea proporției de azot excretat, bilanț negativ de azot. Un sold negativ este observat la bolnavi și înfometați.

Pentru a determina valorile rezonabile ale aportului de proteine, voluntarii au urmat o dietă artificială fără proteine ​​timp de 10 zile. La determinarea azotului în urină, concentrația acestuia a fost de aproximativ 3700 mg/zi, în timp ce în lotul martor aceste valori au fost de la 30 la 400 mg/zi. O cantitate de azot de 3700 mg corespunde la aproximativ 23 g de proteină (16% din masa proteică), adică. această cantitate de proteine ​​s-a degradat la subiecți pe zi. Se numește valoarea a 23 g de proteine ​​pe zi factor de uzură.

Există și alte date: pierderile detectate de azot cu fecale - 12 mg/kg greutate corporală (în medie corespunde la 840 mg/70 kg sau 13,6 g proteine/zi), cu respirație - 2 mg/kg (140 mg/zi). 70 kg sau 2,28 g proteine/zi), cu epiteliu cutanat - 3 mg/kg (210 mg/70 kg sau 3,4 g proteine/zi). În total, este de 19,3 g de proteine ​​pe zi.

Când au luat 23 g de proteine ​​cu alimente, voluntarii au prezentat un bilanț negativ de azot, adică. procesele de descompunere a proteinelor au continuat să predomine. Echilibrul a apărut numai atunci când luați 42 g de proteină completă pe zi, această valoare se numește minim fiziologic.

Potrivit altor surse, 20 g de albuș (aproximativ 2 ouă) sau 28 g de proteine ​​din carne (150-200 g de carne) sau 28 g de carne sunt suficiente pentru a atinge echilibrul de azot. proteine ​​din lapte(aproximativ 1 litru de lapte) sau 67 g proteine ​​vegetale(aproximativ 1 kg pâine, 1 pâine = 600 g).

Cursul numărul 1. Digestia proteinelor în tract gastrointestinal. bilantul de azot. Standarde de proteine ​​alimentare.

Planul cursului:

1. Rolul biologic proteine.

2. Bilanțul de azot și formele acestuia.

3. Norme de proteine ​​în nutriție (coeficient de uzură, minim proteic și optim proteic). Criterii de utilitate a proteinelor alimentare.

4. Digestia proteinelor în tractul gastrointestinal. Caracterizarea enzimelor sucului gastric, pancreatic și intestinal. Rolul acidului clorhidric în digestia proteinelor. Mecanismul de activare a enzimelor proteolitice.

5. Hormoni gastrointestinali (structură, rol biologic).

6. Procese de putrefacție a proteinelor în intestinul gros. Neutralizarea produselor toxice ale degradarii proteinelor. Formarea indicanilor. Reacția pentru determinarea indicanului în urină, KDZ.

Rolul biologic al proteinelor.

Proteinele îndeplinesc următoarele funcții: plastice (structurale), catalitice, protectoare, de transport, reglatoare, energetice.

Bilanțul de azot și formele sale.

Bilanțul de azot (AB) este diferența dintre azotul total care intră în organism cu alimente și azotul total care este excretat din organism cu urina. Forme de A.B.: 1) bilanțul de azot (N hrană = N urină + fecale); 2) bilanţ pozitiv de azot (N alimente ˃ N urină + fecale); 3) negativ A.B. (N alimente ˂ N urină+fecale).

Norme proteice în nutriție (coeficient de uzură, minim proteic și optim proteic). Criterii de utilitate a proteinelor alimentare.

Proteinele sunt formate din 20 de aminoacizi proteinogeni.

Aminoacizi esentiali – nu pot fi sintetizati in tesuturile umane si trebuie ingerati zilnic cu alimente. Acestea includ: valina, leucina, izoleucina, metionina, treonina, lizina, triptofanul, fenilalanina.

Parţial aminoacizi esentiali(arginina și histidina) pot fi sintetizate în corpul uman, dar nu acoperă necesar zilnic, mai ales în copilărie.

Aminoacizi neesențiali pot fi sintetizate în organismul uman din intermediari metabolici.

Criterii pentru utilitatea unei proteine ​​alimentare: 1) valoarea biologică este compoziția de aminoacizi și raportul dintre aminoacizi individuali; 2) digestibilitatea proteinelor în tractul gastrointestinal.

O proteină completă conține toți aminoacizii esențiali în proporții optime și este ușor hidrolizată de enzimele gastrointestinale. cel mai bun valoare biologică au proteine ​​din ou și lapte. De asemenea, sunt ușor de digerat. Din proteine ​​vegetale Proteinele din soia sunt pe primul loc.

Factorul de uzură este cantitatea de proteină endogene care se descompune zilnic în produsele finale. Media este de 3,7 g de azot/zi, sau 23 g de proteine/zi.

Minimul fiziologic de proteine ​​este cantitatea de proteine ​​din alimente care vă permite să mențineți echilibrul de azot în repaus. Pentru o persoană adultă sănătoasă - 40-50 g/zi.

Optimul proteic este cantitatea de proteine ​​din alimente care susține o viață plină. Pentru un adult sănătos - 80-100 g/zi (1,5 g per kg de greutate corporală).

Digestia proteinelor în tractul gastrointestinal. Caracterizarea enzimelor sucului gastric, pancreatic și intestinal. Rolul acidului clorhidric în digestia proteinelor. Mecanismul de activare a enzimelor proteolitice.

Defalcarea proteinelor în tractul gastrointestinal este hidrolitică. Enzimele se numesc proteaze sau peptidaze. Procesul de hidroliză a proteinelor se numește proteoliză. Peptidazele gastrointestinale sunt împărțite în 2 grupe:

1) endopeptidaze - catalizează hidroliza legăturilor peptidice interne; enzimele includ: pepsină ( suc gastric), tripsină și chimotripsină (suc pancreatic):

2) exopeptidaze - catalizează hidroliza legăturilor peptidice terminale; acestea includ enzime: carboxipeptidaza (sucul pancreatic), aminopeptidazele, tri- și dipeptidazele (sucul intestinal).

Proteinele sunt o componentă indispensabilă a alimentelor. Spre deosebire de proteine, carbohidrații și grăsimile nu sunt componente esențiale ale alimentelor. Aproximativ 100 de grame de proteine ​​sunt consumate zilnic de o persoană adultă sănătoasă. Proteinele dietetice sunt principala sursă de azot pentru organism. Din punct de vedere economic, proteinele sunt cea mai scumpă componentă alimentară. Prin urmare, stabilirea normelor proteice în nutriție a fost foarte importantă în istoria biochimiei și a medicinei.

În experimentele lui Carl Voit au fost stabilite pentru prima dată normele de consum de proteine ​​alimentare - 118g/zi, carbohidrați - 500g/zi, grăsimi 56g/zi. M. Rubner a fost primul care a stabilit că 75% din azotul din organism se află în compoziția proteinelor. El a întocmit un bilanț de azot (a determinat cât azot pierde o persoană pe zi și cât azot este adăugat).

La un adult sănătos, există bilanțul de azot - „bilanțul de azot zero”(Cantitatea zilnică de azot excretată din organism corespunde cantității absorbite).

bilanț pozitiv de azot(cantitatea zilnică de azot excretată din organism este mai mică decât cantitatea absorbită). Se observă numai într-un organism în creștere sau în timpul refacerii structurilor proteice (de exemplu, în perioada de recuperare de la boli grave sau la construirea masei musculare).

Bilanț negativ de azot(cantitatea zilnică de azot excretată din organism este mai mare decât cantitatea absorbită). Se observă cu deficit de proteine ​​în organism. Cauze: cantitate insuficientă de proteine ​​în alimente; boli însoțite de distrugerea crescută a proteinelor.

În istoria biochimiei, experimentele au fost efectuate atunci când o persoană a fost hrănită doar cu carbohidrați și grăsimi („dietă fără proteine”). În aceste condiții, s-a măsurat bilanţul de azot. După câteva zile, excreția de azot din organism a scăzut la o anumită valoare, iar după aceea a fost menținută la un nivel constant pentru o lungă perioadă de timp: o persoană a pierdut zilnic 53 mg de azot pe kg de greutate corporală pe zi (aproximativ 4 g de azot pe zi). Această cantitate de azot corespunde cu aproximativ 23-25 ​​g de proteine ​​pe zi. Această valoare a fost numită „COEFICIENT DE UZURĂ”. Apoi, 10 g de proteine ​​au fost adăugate zilnic în dietă, iar excreția de azot a crescut. Dar totuși a existat un bilanţ negativ de azot. Apoi au început să adauge 40-45-50 de grame de proteine ​​pe zi în alimente. Cu un astfel de conținut de proteine ​​în alimente, s-a observat un echilibru de azot zero (bilanțul de azot). Această valoare (40-50 grame de proteine ​​pe zi) numit MINIMUL FIZIOLOGIC DE PROTEINE.

În 1951, au fost propuse normele de proteine ​​în dietă: 110-120 de grame de proteine ​​pe zi.

Acum s-a stabilit că 8 aminoacizi sunt esențiali. Necesarul zilnic pentru fiecare aminoacid esențial este de 1-1,5 grame, iar întregul organism are nevoie de 6-9 grame de aminoacizi esențiali pe zi. Conținutul de aminoacizi esențiali din diferite alimente variază. Prin urmare, minimul fiziologic de proteine ​​poate fi diferit pentru diferite produse.

Câte proteine ​​trebuie să mănânci pentru a menține echilibrul de azot? 20 gr. albus de ou, sau 26-27 gr. proteine ​​din carne sau lapte, sau 30 gr. proteine ​​din cartofi, sau 67 gr. proteine ​​din făină de grâu. Albusul de ou contine un set complet de aminoacizi. Când mănânci proteine ​​vegetale, este nevoie de mult mai multe proteine ​​pentru a compensa minimul fiziologic. Necesarul de proteine ​​pentru femei (58 de grame pe zi) este mai mic decât pentru bărbați (70 de grame de proteine ​​pe zi) - ghidul SUA.