Ағзамыздағы ақуыздың ыдырау процесі қалай жүреді? Бұл органикалық заттар тірі жасушалардың қалыптасуы мен өсуі үшін негізгі биологиялық материал болып табылады. Тірі организмде белок молекулалары атқаратын көптеген қызметтерді басқа элементтер мен заттар толтыра алмайды, өйткені алмастырылмайтын аминқышқылдары полипептидтерде болады. Белоктардың негізгі мақсаты – РНҚ және ДНҚ молекулаларының репликациясына қатысуы.
Белок молекулаларының ыдырау процесінің маңызы
Ақуыз қосылыстарынсыз толық өмірді елестету мүмкін емес. Олар жаңа жасушаларды, мүшелерді және әртүрлі ұлпаларды құру үшін негізгі материал болып табылады. Ақуыздың ыдырау өнімдері аминқышқылдары болып табылады. Олар тірі тіршілік иесіне берілген ағзаға тән жаңа ақуыз молекулаларын синтездеу үшін қажет. Белок молекулаларының ыдырауынан алынған аминқышқылдары көптеген гормондардың, ферменттердің,гемоглобин, денеде маңызды функцияларды орындайтын басқа заттар.
Ағзаға тамақпен ғана түсетін маңызды аминқышқылдары белок молекулаларының гидролизі кезінде түзіледі. Амин қышқылдарының қалдықтарынан жаңа ақуыз түзу процесі денеге жаңа жасушалар синтезі үшін энергия мен құрылыс материалын алуға мүмкіндік береді.
Ақуыздың ыдырау процесінің механизмі
Бұл құбылысты толығырақ қарастырайық. Ақуыздың ыдырау процесі аш ішектің қуысында болатын биохимиялық реакциялармен байланысты. Ащы ішек пен ұйқы безінің аурулары бұл процеске теріс әсер етеді. Бір килограмм ақуыздың ыдырауы 17,6 кДж энергияның бөлінуімен бірге жүруі керек. Полипептид аминқышқылдарына ыдырағаннан кейін процесс тоқтамайды. Одан кейін бейорганикалық өнімдер түзіледі: көмірқышқыл газы, аммиак, күкіртсутек, су.
Мүмкіндіктер
Ағзадағы белоктардың ыдырауы – ағзаны қажетті энергия мөлшерімен қамтамасыз ететін процесс. Бұл органикалық қосылыстардың құрамында жиырмадан астам аминқышқылдары бар, бірақ олардың сегізі ғана организмде синтезделеді. Жетіспейтін амин қышқылдары маңызды деп аталады, олар ағзаға тамақпен ғана енеді. Азық-түлік протеинін толық ассимиляциялау үшін аминқышқылдары оның құрамында қатаң анықталған қатынаста болуы керек. Ол әрбір тірі организм үшін жеке. Амин қышқылдарының біреуінің жетіспеушілігімен белок молекулаларының ыдырауы кезінде,басқа аминқышқылдарының тірі ағзаға тән ақуыз синтезіне қатысуы.
Шірітетін өнімдердің ерекшеліктері
Ағзада белок жүйелі түрде жетіспейді немесе жетіспейді. Ақуыздың ыдырауының соңғы өнімдері тірі ағзаның тіршілік әрекеті үшін материал болып табылады. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының сарапшылары белок тапшылығының дамымаған елдерге тән құбылыс екенін дәлелдеді. Қандағы ақуыз мөлшерінің азаюымен қанның осмостық қысымы төмендейді, тіндерден суды нашар қабылдайды, аш ісіну пайда болады.
Процесс мәні
Белок гидролизі протеолитикалық ферменттердің (биологиялық катализаторлар) әсерінен жүреді. Ол шамалы температурада жүреді. Асқазан-ішек жолдарының барлық ферменттері пептидтік байланысқа әсер етеді, бірақ әрқайсысы белгілі бір аминқышқылдарын құрайтын «өз» байланыстарын таңдайды.
Мысалы, пепсин серин мен аланин қалдықтары арасындағы байланысты тез бұзады, ал трипсин лизин мен аргинин топтарын «танады».
Асқазанда деструкция асқазан сөлінің қышқыл ортасының әсерінен, сондай-ақ пепсиннің әсерінен жүзеге асады. Ол белок молекуласындағы ішкі байланыстарды үзеді, әрекеттесу өнімі ақуыз полимерінің үлкен фрагменттері – пептондар болады. Олар он екі елі ішекке барады, онда олар кейіннен ферменттердің әсерінен айналады: химоптрипсин, трипсин, пептидаза. Ақуыздың ыдырауы фермент әсерінен болатын пептидтік байланыстардың бұзылуымен байланысты. Химотрипсинмен емдеуден кейінпептидтік байланыстың жартысы гидролизденеді.
Кейіннен белоктың ыдырауы пептидаза ферменттерінің әсерінен аш ішекте жүзеге асады.
Карбоксипептидазалар карбоксил ұшынан белок құрылымының қалдықтарынан амин қышқылдарын ажыратуға қабілетті, ал аминопептидазалар бос амин тобы бар жағында әрекет етіп, дипептидтерді бос аминқышқылдарына бөледі.
Асқазан-ішек жолдарының әртүрлі бөліктеріндегі ферменттер тобының бірлескен әрекетінің арқасында тағамдық ақуыз толығымен бос аминқышқылдарына ыдырайды.
Олар ұсақ капиллярлардың қабырғалары арқылы сіңіп, қанға түседі. Бұл аминқышқылдарының көпшілігі тірі ағзаға таралады, мүшелер мен тіндерге енеді. Жасушаларда олар белгілі бір ағзаға тән жаңа ақуыздарды құру үшін қолданылады. Мұны дәрігерлер донорлық материал қабылданбауы үшін қан құю процедурасын орындағанда пайдаланады.
Белок сапасы
Тірі организмде жасушалардың, сондай-ақ құрамында белок молекулалары бар жасушадан тыс заттың жаңару және жойылу процестері әртүрлі жылдамдықта болса да үздіксіз жүреді.
Белоктың ыдырау процесі энергияның айтарлықтай мөлшерінің бөлінуімен бірге жүреді.
Белоксыз диета өлімге әкеледі, өйткені ағзаға қажетті аминқышқылдары түспейді. Тамақпен бірге тұтынылатын ақуыздың мөлшері ғана емес, олардың сапасы да маңызды. Мысалы, ағзада ыдыраған ақуыздың орнын толтыру үшін тамақпен1 г амин қышқылы метионин түсті. Шаштың, қауырсынның, жүннің белоктарында толық аминқышқылдық құрамы бар. 1915 жылға қарай жүгерінің құрамына кіретін зеин ақуызы жасушаның өсуін ынталандырмайтыны анықталды. Оған триптофан амин қышқылын қосқанда, тірі организмдер толығымен өседі.
Әртүрлі мүшелердің, ұлпалардың, ағзалардың ақуыздарының молекулалық салмағы, заряды, аминқышқылдарының құрамы және басқа параметрлері бойынша айтарлықтай айырмашылықтар бар. Бір ағзаның ақуызы екіншісіне бөтен. Ақуыздың ыдырауы тамақтануға қажетті аминқышқылдарының түзілуіне әкеледі.
