Аминокислоты и функции аминокислот в организме

Аминокислоты: их значение для здоровья человека.

ОБНОВЛЕНИЯ

08 июня 2019, 16:18:59

Токсикозы при кишечных инфекциях

08 июня 2019, 16:10:24

Токсикозы при кишечных инфекциях

07 июня 2019, 22:59:05

Острый обструктивный ларингит (круп) у детей

09 мая 2019, 16:13:23

Заболеваемость

27 апреля 2019, 16:00:00

Амбулаторно-поликлиническое обслуживание населения

24 апреля 2019, 01:02:18

Недостаточность питания у детей раннего возраста

17 апреля 2019, 22:26:23

Желчно-каменная болезнь: лечение

17 апреля 2019, 22:21:37

Желчно-каменная болезнь: диагностика

17 апреля 2019, 22:07:42

Желчно-каменная болезнь: этиология и патогенез

17 апреля 2019, 22:06:28

Анатомия желчевыводящих путей

ПОДЕЛИТЬСЯ:

Важные аминокислоты для человека

Единицами, из которых строятся белки, являются аминокислоты (АА) и хотя существуют сотни аминокислот, которые играют важную роль в природе, есть только 20, которые являются частью белков (белка или канонических аминокислот).

Тем не менее, есть и другие АА, известные как небелковые, которые играют решающую роль для человека и имеют свои собственные функции, например, ГАМК.

  • Вы можете узнать больше об этом нейромедиаторе в нашей статье: «ГАМК (нейротрансмиттер): что это такое и какую роль он играет в мозге»

РАЗДЕЛ ОБМЕН И ФУНКЦИИ АМИНОКИСЛОТ

Значение аминокислот для организма в первую очередь определяется тем, что они используются для синтеза белков, метаболизм которых занимает особое место в процессах обмена веществ между организмом и внешней средой. Объясняется это тем, что белки входят во все основные структурные компоненты клеток, тканей и органов тела человека и животных, выполняют ферментативные функции, участвуют в переносе веществ через мембраны и т.д. Важную роль в координации работы всех систем клеток играют белковые гормоны.

Аминокислоты непосредственно участвуют в биосинтезе не только белков, но и большого количества других биологически активных соединений, регулирующих процессы обмена веществ в организме, таких как нейромедиаторы и гормоны — производные аминокислот. Аминокислоты служат донорами азота при синтезе всех азотсодержащих небелковых соединений, в том числе нуклеотидов, гема, креатина, холина и других веществ.

Катаболизм аминокислот может служить источником энергии для синтеза АТФ. Энергетическая функция аминокислот становится значимой при голодании, некоторых патологических состояниях (сахарный диабет и др.) и преимущественно белковом питании. Именно обмен аминокислот осуществляет взаимосвязь многообразных химических превращений в живом организме.

I. Источники и пути использования аминокислот в клетках

Фонд свободных аминокислот организма составляет примерно 35 г. Содержание свободных аминокислот в крови в среднем равно 35 — 65 мг/дл. Большая часть аминокислот входит в состав белков, количество которых в организме взрослого человека нормального телосложения составляет примерно 15 кг.

Источники свободных аминокислот в клетках — белки пищи, собственные белки тканей и синтез аминокислот из углеводов. Многие клетки, за исключением высокоспециализированных (например, эритроцитов), используют аминокислоты для синтеза белков, а также большого количества других веществ: фосфолипидов мембран, гема, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, биогенных аминов (катехоламинов, гистамина) и других соединений (рис. 9-1).

Рис. 9-1. Источники и пути использования аминокислот.

Какой-либо специальной формы депонирования аминокислот, подобно глюкозе (в виде гликогена) или жирных кислот (в виде триацилглицеролов), не существует. Поэтому резервом аминокислот могут служить все функциональные и структурные белки тканей, но преимущественно белки мышц, поскольку их больше, чем всех остальных.

В организме человека в сутки распадается на аминокислоты около 400 г белков, примерно такое же количество синтезируется. Поэтому тканевые белки не могут восполнять затраты аминокислот при их катаболизме и использовании на синтез других веществ. Первичными источниками аминокислот не могут служить и углеводы, так как из них синтезируются только углеродная часть молекулы большинства аминокислот, а аминогруппа поступает от других аминокислот. Следовательно, основным источником аминокислот организма служат белки пищи.

Читайте также:  Какие продукты содержат белок в большом количестве. Список и таблица

Основные группы аминокислот — заменимые и незаменимые

Известных в природе аминокислот обнаружено более двух десятков. Большинство растений и бактерий способны из обычных неорганических соединений синтезировать все аминокислоты, необходимые для их жизнедеятельности.

В теле человека и животных большая часть аминокислот синтезируется из органических продуктов, и из усваиваемого азота. Такие аминокислоты называют «заменимыми». Ряд необходимых организму человека для его нормальной жизнедеятельности аминокислот в организме человека не синтезируется. Их называют «незаменимыми» аминокислотами.

Такие аминокислоты должны поступать в организм человека в составе пищи. Белки в организме синтезируются непрерывно, но в случае отсутствия хотя бы одной из незаменимых аминокислот процесс синтеза останавливается. Если незаменимых аминокислот в организме нет или их слишком мало, может остановиться рост, снизится масса, возникнут нарушения обмена веществ, а при острой недостаточности организм может погибнуть.

Количество необходимых незаменимых аминокислот для организма зависит от возраста и пола человека, от его профессии и других обстоятельств. Взрослый человек должен потреблять в сутки примерно около одного грамма каждой из незаменимых аминокислот. В организм незаменимые аминокислоты попадают с пищей, и их количество зависит от того, сколько их содержится в съедаемых белках. Эти параметры необходимо принимать во внимание при организации правильного процесса питания и при составлении оптимальных рационов для разных групп населения по возрасту и по профессиям. Необходимые человеку аминокислоты из пищи могут быть полностью заменены смесью аминокислот, что часто практикуется при организации лечебного питания.

Рассматривая «заменимость» и «незаменимость» аминокислот, надо постоянно помнить о том, что все два десятка их имеют биологическую значимость и являются жизненно важными.

Незаменимые аминокислоты

Аминокислоты, которые необходимо ежедневно получать при потреблении пищи, организмом НЕ синтезируются:

  • изолейцин, необходимый для мышц;
  • лейцин, обеспечивающий заживление ран;
  • валин, усиливающий мышцы;
  • гистидин, отвечающий за избавление от аллергии;
  • лизин, предохраняющий от простуд;
  • метионин, поддерживающий работу печени;
  • фенилаланин, обеспечивающий хорошее настроение;
  • треонин, отвечающий за релаксацию мышц;
  • триптофан, препятствующий депрессиям и бессоннице.

Условно заменимые аминокислоты

Данный список аминокислот организм может синтезировать из других аминокислот:

  • аргинин, обеспечивающий мужскую половую функцию и деторождение;
  • цистеин, исполняющий роль антиоксиданта;
  • тирозин — хороший антидепрессант;
  • карнитин, генерирующий энергию;
  • глутатион, являющийся антиоксидантом;
  • гомоцистин, передозировка которого опасна.

Заменимые аминокислоты

Эти аминокислоты синтезируются самим организмом:

  • аланин, являющийся источником энергии;
  • аспарагиновая кислота, улучшающая усвоение минералов;
  • цистин, защищающий и очищающий клетки;
  • глутаминовая кислота, снижающая влечение к алкоголю и сладким блюдам;
  • глутамин;
  • глицин, заживляющий раны;
  • орнитин, необходимый для мышц;
  • пролин, лечащий травмы;
  • серин, обновляющий клетки;
  • таурин, необходимый для оздоровления нервов и сердца.

Аминокислоты и функции некоторых аминокислот в организме

Аминокислоты – это первичные структурные блоки молекулы белка. С химической точки зрения аминокислоты являются амфотерными соединениями, так как в одной молекуле аминокислоты содержатся как минимум две функциональные группы основная (амино-) и кислотная (карбоксо-), которые при взаимодействии друг с другом образуют, так называемые пептидные связи.

Из 300 известных аминокислот в пищевых продуктах для человека существенную роль играют 20.

Аминокислоты отличаются друг от друга структурой боковых цепей, от которой зависят химические, физические свойства и физиологические функции, образуемых ими белков.

Так серосодержащая аминокислота цистеин

содержит сульфгидрильную группу, что определяет её способность окисляться и придаёт ей защитные и радиопротекторные свойства.

Серин содержит активную гидроксильную группу; он входит в состав ряда гидролитических ферментов (трипсина, химотрипсина).

Валин необходим для восстановления поврежденных тканей. Может быть использован мышцами в качестве источника энергии.

Лизин – диаминокислота способствует росту костной ткани усвоению кальция.

Аминокислоты цитрулин и орнитин

участвуют вместе с аргинином в цикле образования мочевины у человека и животных.

Ароматическая аминокислота тирозин

является ответсвенной за окраску волос, кожи, глаз, тёмный цвет пищевых продуктов, например ржаного хлеба.

Гетероциклическая аминокислота триптофан

участвует в образовании гемоглобина, сывороточных белков, никотиновой кислоты.

Часть аминокислот играет роль медиаторов – веществ, принимающих участие в передаче нервных импульсов от одной нервной клетки к другой.

Ясный ум и крепкие нервы.

Как мы уже знаем, весь наш организм состоит из белка. И нервные клетки – не исключение. Активность мозга и процессы запоминания обеспечиваются гормонами, которые тоже состоят из белков. Кроме того, белки помогают мозгу усваивать энергию.

Исследования показали, что клетки нервов и мозга, получающие достаточное питание, продуцируют только приятные эмоции. Например, такие как радость, духовность, теплоту в отношениях и т.д. Истощение же нервной системы, напротив, приводит к бессоннице, депрессии, рассеянности, чувству отчаяния, подавленности и усталости.

Особенно важны для работы мозга и нервной системы в целом аминокислоты глицин, триптофан, теанин.

Глицин.

Глицин – эту аминокислоту знает, наверное, каждый. Она частично синтезируется в нашем организме, а также поступает извне с продуктами питания. Глицин – это важнейший компонент клеточных мембран нервных волокон и головного мозга. Он улучшает питание и нормализует обмен веществ, укрепляет стенки сосудов в этих клеточных структурах. Его дефицит повышает артериальное давление, психоэмоциональное напряжение, агрессию, нарушает сон и снижает работоспособность.

Всемирная организация здравоохранения не располагает данными о доказанной эффективности или клинической значимости глицина. Однако, в России он широко применяется. Производители фармакологических препаратов глицина заявляют, что он оказывает успокаивающее, противотревожное и ноотропное действие.

Глицин нормализует процессы возбуждения и торможения в коре головного мозга, уменьшая, таким образом, агрессивность и конфликтность человека и повышая его социальную адаптацию. Кроме того, эта аминокислота повышает умственную работоспособность, улучшает память и ассоциативные процессы, нормализует сон и облегчает засыпание. 

Продукты, в которых содержится глицин: рыба, мясо, молочные продукты, сыр, бобы, яйца, шпинат, тыквенное семя, арахис, фисташки, грецкие и кедровые орехи.

Триптофан.

Триптофан преобразуется в организме до серотонина – «гормона радости», нормализующего деятельность нервной системы и являющегося естественным антидепрессантом. Триптофан успокаивает нервную систему, поднимает настроение и улучшает качество сна.

Все дело в том, что при регулярном поступлении триптофана в нашем организме поддерживается необходимый уровень серотонина. И происходит это в дневное время суток. А вот в темное время суток (при отсутствии освещения) из серотонина образуется мелатонин – «гормон сна». Именно мелатонин обеспечивает хорошее качество сна, позволяя хорошо выспаться и отдохнуть за более короткое время.

Таким образом, триптофан – это аминокислота, благодаря которой в дневное время вырабатывается «гормон радости», а в ночное – «гормон сна».

Продукты, в которых содержится триптофан: красная и черная икра, сыр голландский, арахис, миндаль, кешью, кедровые орехи, мясо кролика и индейки, кальмары, лосось, треска, яйца, творог жирный, шоколад.

Кроме того, в аптеках продается большое количество биологически активных добавок, в состав которых входит триптофан: «Триптофан Формула спокойного сна» от компании Эвалар, Пустырник с триптофаном и т.д.

Теанин.

Особый интерес вызывает аминокислота L-танин. Именно теанин работает как активатор мозговой деятельности. При этом он не вызывает возбудимости нервной системы. Танин, наоборот, позволяет сохранить спокойствие, ясность ума и нормализовать давление, поднявшееся из-за стресса.

Танин пробуждает деловую активность и умственную работоспособность, улучшает память и дает творческую энергию. Теанин – это настоящий допинг для мозга. Существует множество клинических экспериментов, проведенных японцами, что эта аминокислота не только эффективна, но и безопасна, так как выделена из листьев зеленого чая.

Аминокислота теанин содержится в зеленом чае, камелии китайской и обыкновенной, польском грибе. Однако, согласно исследованиям, его оптимальная дозировка, которая работает, должна быть не менее 500 мг. А в обычной чашке зеленого чая его содержится всего на всего 10-20 мг, что очень мало и желаемого терапевтического эффекта просто не будет. Получить танин в дозировке 500 мг можно только из лекарственных препаратов, продаваемых в аптеках. Например, биологически активная добавка от компании Эвалар «Теанин Эвалар»

Читайте также:  Гуарана в спортивном питании: польза и вред для спортсмена

Глицин — предшественник гема

Почему кровь красная? Потому что в ней есть гемоглобин — красный белок, имеющий в своем составе гем. Это железосодержащая порфириновая система, на которую и садится кислород, от легких с кровью поступающий к разным тканям. Глицин является одним из предшественников гема у животных. Реакция с участием глицина представлена на рисунке 5.

Рисунок 5. Роль глицина в синтезе гема. а — Эритроциты («красные кровяные тельца») — клетки, содержащие красный белок гемоглобин. б — Цвет гемоглобина, а также его транспортная функция обеспечиваются присутствием гема. в — Синтез дельта-аминолевулиновой кислоты из сукцинил-КоА и глицина — первая реакция в синтезе порфириновых систем у животных.

Spark gene therapy nearly eliminates bleeding episodes in hemophilia B patients и «Википедия»

Синтез порфиринов — отдельная большая «опера», причем глицин участвует только в первой «арии», и в этой статье мы не будем изучать полную «партитуру». Тем не менее роль глицина в этом фундаментальном процессе огромна.

Что выбрать: аминокислоты или протеин?

Именно такой вопрос довольно часто задают начинающие спортсмены, чтобы выяснить, какой же из этих двух видов спортпита принесет больше пользы. Впрочем, немало и тех, кто желает знать, можно ли совмещать их прием, ведь если аминокислоты – это составные части белка, а протеин и есть белок, то есть ли польза в таком двойном эффекте?

Итак, выбирать между протеином или аминокислотами неправильно. Эти два продукта должны дополнять друг друга, но сразу оговоримся, положительного эффекта можно достигнуть только при правильном употреблении. Организм спортсмена нуждается в белке, а значит, не обойтись без протеина, но для того, чтобы он усвоился, следует добавлять в рацион аминокислоты.

Такой подход позволит добиться значительно лучших результатов, нежели использование только одной или только другой добавки.

В каких продуктах содержаться незаменимые аминокислоты

Есть огромное количество разнообразных аминокислот. Каждая из них отвечает за свою функцию. Обязательно нужно постараться добавить в рацион продукты, которые будут источниками незаменимых веществ.

Валин – эта аминокислота помогает восстановлению тканей в организме, отвечает за обмен азота, а также повышает координацию, необходимую для активных тренировок. В простых продуктах она содержится в белом курином мясе, лососе, говядине, а также в яйцах и грецких орехах.

Гистидин также имеется в курице, тунце и лососе, а также полезно добавить чечевицу и арахис. С помощью этой кислоты восстанавливаются мышечные ткани, это помогает легко и просто переживать даже сильные нагрузки на тренировках.

Изолейцин помогает нормализовать гемоглобин и сахар. Это помогает иметь достаточно энергии даже для самых активных тренировок. Яйца, сыр, курица и индейка являются необходимыми продуктами питания для тех, кто хочет иметь нормальное количество этой аминокислоты.

Лейцин поддерживает иммунную систему. Здоровый образ жизни итак помогает меньше болеть и лучше себя чувствовать. Курица, рыба, индейка и творог позволяют нормализовать обмен веществ и организм начинает самостоятельно правильно проводить все метаболические процессы.

Лизин помогает усваивать кальций. Это укрепляет кости и мышцы. Продукты в рационе яйца, курица, рыба, мясо, любое кроме свинины, а также горох и фасоль. Дополнительно с помощью данного вещества формируется коллаген, необходимый для хрящевой ткани суставов.

Метионин отвечает за жировой обмен. Улучшается состояние системы пищеварения. Человек начинает активнее худеть при должном уровне физических нагрузок, а мышечная масса, наоборот, растет. В меню должна быть курица, телятина, индейка, бобы и творог.

Из выше указанных продуктов легко создать вкусный и разнообразный рацион, который будет очень полезен и поможет иметь здоровый организм и отличное тело. Самое главное правильно их готовить, употреблять в вареном или тушеном виде, не злоупотреблять жаркой.