كيف تتم عملية تكسير البروتين في أجسامنا؟ هذه المواد العضوية هي المادة البيولوجية الرئيسية لتكوين ونمو الخلايا الحية. العديد من الوظائف التي تؤديها جزيئات البروتين في كائن حي لا يمكن تعويضها بعناصر ومواد أخرى ، حيث توجد الأحماض الأمينية الأساسية في عديد الببتيدات. الغرض الرئيسي من البروتينات هو مشاركتها في تكرار جزيئات الحمض النووي الريبي والحمض النووي.
أهمية عملية تحلل جزيئات البروتين
من المستحيل تخيل حياة كاملة بدون مركبات البروتين. إنها المادة الرئيسية لبناء خلايا وأعضاء وأنسجة جديدة. منتجات تكسير البروتين هي أحماض أمينية. إنها ضرورية للكائن الحي لتخليق جزيئات بروتينية جديدة خاصة بكائن حي معين. الأحماض الأمينية التي يتم الحصول عليها من انهيار جزيئات البروتين مطلوبة لتكوين العديد من الهرمونات والإنزيمات ،الهيموغلوبين ، مواد أخرى تؤدي وظائف مهمة في الجسم.
الأحماض الأمينية الأساسية ، التي تدخل الجسم فقط مع الطعام ، تتشكل أثناء التحلل المائي لجزيئات البروتين. تسمح عملية تكوين بروتين جديد من بقايا الأحماض الأمينية للجسم بتلقي الطاقة ومواد البناء لتكوين خلايا جديدة.
آلية عملية تكسير البروتين
دعونا ننظر في هذه الظاهرة بمزيد من التفصيل. ترتبط عملية تكسير البروتين بتفاعلات كيميائية حيوية تحدث في تجويف الأمعاء الدقيقة. تؤثر أمراض الأمعاء الدقيقة والبنكرياس سلبًا على هذه العملية. يجب أن يكون تكسير كيلوغرام واحد من البروتين مصحوبًا بإطلاق 17.6 كيلو جول من الطاقة. بعد أن يتحلل البولي ببتيد إلى أحماض أمينية ، لا تتوقف العملية. يأتي بعد ذلك تكوين المنتجات غير العضوية: ثاني أكسيد الكربون ، والأمونيا ، وكبريتيد الهيدروجين ، والماء.
الميزات
تفكك البروتينات في الجسم هي عملية تزود الجسم بالكمية اللازمة من الطاقة. تحتوي هذه المركبات العضوية على أكثر من عشرين حمضًا أمينيًا ، ولكن يمكن تصنيع ثمانية منها فقط داخل الجسم. تسمى الأحماض الأمينية المفقودة ضرورية ، ولا يمكنها دخول الجسم إلا بالطعام. من أجل الاستيعاب الكامل للبروتين الغذائي ، يجب احتواء الأحماض الأمينية فيه بنسب محددة بدقة. إنه فردي لكل كائن حي. مع نقص أحد الأحماض الأمينية أثناء تكسير جزيئات البروتين ،مشاركة الأحماض الأمينية الأخرى في تخليق بروتين خاص بكائن حي.
ميزات منتجات الاضمحلال
يفتقر الجسم أو يفتقر إلى البروتين بشكل منهجي. المنتجات النهائية لتفكك البروتين هي المادة اللازمة للنشاط الحيوي للكائن الحي. أثبت خبراء من منظمة الصحة العالمية أن نقص البروتين هو ظاهرة مميزة للبلدان المتخلفة. مع انخفاض كمية البروتين في الدم ، ينخفض الضغط الأسموزي للدم ، ويؤدي إلى سحب الماء من الأنسجة بشكل أسوأ ، وتظهر الوذمة الجائعة.
جوهر العملية
يحدث التحلل المائي للبروتين تحت تأثير الإنزيمات المحللة للبروتين (المحفزات البيولوجية). تستمر في درجات حرارة ضئيلة. تعمل جميع إنزيمات الجهاز الهضمي على رابطة الببتيد ، لكن كل منها يختار روابطها التي تشكل أحماض أمينية معينة.
على سبيل المثال ، يدمر البيبسين بسرعة الروابط بين بقايا السيرين والألانين ، بينما "يتعرف" التربسين على مجموعات اللايسين والأرجينين.
في المعدة ، يتم التدمير تحت تأثير البيئة الحمضية لعصير المعدة ، وكذلك بسبب تأثير البيبسين. يكسر الروابط الداخلية في جزيء البروتين ، سيكون ناتج التفاعل عبارة عن أجزاء كبيرة من بروتين البوليمر - البيبتون. يذهبون إلى الاثني عشر ، حيث يتم تحويلهم لاحقًا تحت تأثير الإنزيمات: كيموبتريبسين ، التربسين ، ببتيداز. يرتبط تدهور البروتين بتدمير روابط الببتيد ، التي تتأثر بالإنزيم. بعد العلاج بالكيموتربسينيتم تحلل نصف روابط الببتيد.
يتم إجراء انهيار البروتين اللاحق في الأمعاء الدقيقة تحت تأثير إنزيمات الببتيداز.
Carboxypeptidases قادرة على شق الأحماض الأمينية من بقايا بنية البروتين من نهاية الكربوكسيل ، وتعمل aminopeptidases على الجانب حيث توجد المجموعة الأمينية الحرة ، وتقسيم الببتيدات إلى أحماض أمينية حرة.
بسبب العمل المشترك لمجموعة من الإنزيمات في أجزاء مختلفة من الجهاز الهضمي ، يتم تقسيم البروتين الغذائي بالكامل إلى أحماض أمينية حرة.
يتم امتصاصها من خلال جدران الشعيرات الدموية الصغيرة وينتهي بها الأمر في الدم. يتم توزيع معظم هذه الأحماض الأمينية في جميع أنحاء الكائن الحي ، وتدخل الأعضاء والأنسجة. في الخلايا ، يتم استخدامها لبناء بروتينات جديدة خاصة بكائن حي معين. يستخدم هذا من قبل الأطباء عند إجراء عملية نقل الدم بحيث لا يتم رفض مادة المتبرع.
جودة البروتين
في الكائن الحي ، عمليات تجديد الخلايا وتدميرها ، وكذلك المادة خارج الخلية ، التي تحتوي على جزيئات البروتين ، مستمرة ، وإن كان ذلك بسرعات مختلفة.
عملية تكسير البروتين مصحوبة بإطلاق كمية كبيرة من الطاقة.
النظام الغذائي الخالي من البروتين يؤدي إلى الموت ، حيث لا يحصل الجسم على الأحماض الأمينية اللازمة. من المهم ليس فقط كمية البروتين التي يتم تناولها مع الطعام ، ولكن أيضًا جودتها. على سبيل المثال ، من أجل تعويض البروتين الذي تآكل في الجسم ، من الضروري ذلك مع الطعامجاء 1 غرام من ميثيونين الأحماض الأمينية. تحتوي بروتينات الشعر والريش والصوف على تركيبة كاملة من الأحماض الأمينية. بحلول عام 1915 ، وجد أن بروتين الزين ، وهو جزء من الذرة ، لا يحفز نمو الخلايا. عندما يضاف إليه الحمض الأميني التربتوفان ، تنمو الكائنات الحية بشكل كامل.
بروتينات الأعضاء والأنسجة والكائنات الحية المختلفة لها اختلافات كبيرة في الوزن الجزيئي والشحنة وتكوين الأحماض الأمينية والمعلمات الأخرى. بروتين كائن حي غريب عن آخر. يؤدي تكسير البروتين إلى تكوين الأحماض الأمينية اللازمة للتغذية.
