Аминокислоты, необходимые человеческому организму, делятся на незаменимые и незаменимые аминокислоты. 1, незаменимые аминокислоты (essentialaminoacid): организм человека (или других позвоночных) не может синтезировать или скорость синтеза далека от адаптации к потребностям организма, необходимо поступление белка с пищей, эти аминокислоты называются незаменимыми аминокислотами. Всего восемь видов: ① лизин (Lysine): способствует развитию мозга, является компонентом печени и желчного пузыря, может способствовать жировому обмену, регулированию работы шишковидной железы, молочных желез, лютеинового тела и яичников, предотвращает разрушение клеток; ② триптофан (Tryptophan): способствует выработке желудочного сока и сока поджелудочной железы; ③ фенилаланин (Phenylalanine): участвует в выведении из организма, выполняет функцию почек и мочевого пузыря. Метионин (он же метионин): участвует в образовании гемоглобина, тканей и сыворотки крови, способствует выполнению функций селезенки, поджелудочной железы и лимфы; ⑤ Треонин: выполняет функцию превращения некоторых аминокислот для достижения баланса; ⑥ Изолейцин: участвует в регуляции и метаболизме вилочковой железы, селезенки и подчерепных желез; Подчерепная железа играет роль главнокомандующего в работе щитовидной железы, гонад; (7) Лейцин (Leucine): роль уравновешивания изолейцина; (8) Валин (Valine): роль в работе лютеинового тела, молочных желез и яичников. 2, незаменимые аминокислоты (nonessentialaminoacid): относятся к людям (или другим позвоночным), могут синтезироваться из собственных простых предшественников, не нуждаются в получении из пищи аминокислот. Например, глицин, аланин и другие аминокислоты. 1,2-нафтохинон, натрий-4-сульфонат темно-красный в щелочном растворе (тест на альфа-аминокислоты) Пептидная связь: амидная связь, образующаяся при конденсации карбоксильной группы одной аминокислоты с аминогруппой другой аминокислоты, при этом удаляется одна молекула воды. Пептид: полимер, образующийся при ковалентном соединении двух или более аминокислот пептидной связью. Это соединения, в которых аминокислоты соединены пептидными связями, а продукты неполного гидролиза белков также являются пептидами. Пептиды в зависимости от своего состава по числу аминокислот на две, три и четыре различаются и получили название дипептид, трипептид и тетрапептид и т.д., обычно содержащие менее 10 аминокислот называются олигопептид (олигопептид), по более 10 аминокислот называются полипептид (полипептид), их называют пептидами. Аминокислоты в пептидной цепи уже не являются свободными молекулами аминокислот, поскольку их амино- и карбоксильные группы при образовании пептидных связей объединяются, поэтому аминокислоты в пептидах и белковых молекулах называют аминокислотными остатками (aminoacidresidue). 1, материальная основа жизни Обмен веществ Зарождение, существование и гибель жизни — все это не связано с белком, как говорил Энгельс: «Белок — материальная основа жизни, жизнь — форма существования белка». При недостатке белка в организме человека у худых людей снижается качество тела, задерживается развитие, ослабляется сопротивляемость, возникает малокровие, у более тяжелых образуются отеки и даже возникает угроза для жизни. После потери белка жизнь перестает существовать, поэтому некоторые люди называют белок «носителем жизни». Можно сказать, что он является первым элементом жизни. Основной единицей белка является аминокислота. Если в организме человека не хватает какой-либо из незаменимых аминокислот, это может привести к нарушению физиологических функций, нарушению нормального обмена антител и, в конечном итоге, к заболеванию. Аналогично, при дефиците некоторых незаменимых аминокислот в организме возникают нарушения метаболизма антител. Аргинин и цитруллин важны для образования мочевины; недостаточное поступление цистина приведет к снижению уровня инсулина и повышению уровня глюкозы в крови. Другой пример: после травмы потребность в цистине и аргинине резко возрастает, и при их недостатке организм не может успешно синтезировать белки даже при достаточном количестве калорий. Одним словом, аминокислоты в организме в процессе метаболизма могут играть следующие роли: ① синтезировать тканевые белки; ② превращаться в кислоты, гормоны, антитела, креатин и другие аммиаксодержащие вещества; ③ превращаться в углеводы и жиры; ④ окислять углекислый газ и воду и мочевину, выделяя энергию. Поэтому наличие аминокислот в организме человека не только является важным сырьем для синтеза белков, но и для обеспечения роста, нормального обмена веществ, поддержания жизни служит материальной основой. При недостатке или снижении уровня одной из них в организме человека нарушается нормальный жизненный обмен и даже приводит к возникновению различных заболеваний или прекращению жизнедеятельности. Отсюда видно, насколько необходимы аминокислоты в жизнедеятельности человека. Во-вторых, состояние и роль пищевого питания Для того чтобы выжить, человеку необходимо принимать пищу для поддержания нормальной физиологической, биохимической, иммунной функции, а также роста и развития антител, обмена веществ и других видов жизнедеятельности, пища попадает в организм через пищеварение, всасывание, обмен веществ и способствует росту и развитию антител, мудрости и физической форме, противодействию ухудшению и профилактике заболеваний, продлению жизни в рамках комплексного процесса, называемого питанием. Активные компоненты пищи называются питательными веществами. Как самые основные вещества, входящие в состав человеческого организма белки, липиды, углеводы, неорганические соли (т.е. минеральные вещества, включая макро- и микроэлементы), витамины, вода и пищевые волокна, а также питательные вещества, необходимые человеческому организму. Они имеют свою уникальную пищевую функцию в организме, но в процессе обмена веществ и тесно связаны между собой, и совместно участвуют в жизнедеятельности, способствуют ей и регулируют ее. Через пищу организм связывается с внешним миром, поддерживает относительное постоянство внутренней среды, завершает единство и равновесие внутренней и внешней среды. Какова роль аминокислот в этих питательных веществах? 1. Переваривание и усвоение белка в организме завершается через аминокислоты Поскольку первым элементом питания в организме является белок, его роль в питании очевидна, но он не может быть использован непосредственно в организме, а через аминокислоты превращается в небольшие молекулы после использования. То есть он не усваивается организмом непосредственно в желудочно-кишечном тракте человека, а в желудочно-кишечном тракте под действием различных пищеварительных ферментов высокомолекулярные белки расщепляются на низкомолекулярные пептиды или аминокислоты, которые всасываются в тонком кишечнике и поступают в печень по печеночной воротной вене. Часть аминокислот подвергается распаду или синтезу белков в печени, другая часть аминокислот продолжает распределяться по различным тканям и органам вместе с кровью и остается для отбора на синтез тех или иных специфических тканевых белков. В обычных условиях аминокислоты поступают в кровь со скоростью, практически равной скорости их выведения, поэтому содержание аминокислот в крови нормальных людей достаточно постоянно. Например, в пересчете на аминоазот содержание составляет 4-6 мг на 100 мл плазмы и 6,5-9,6 мг на 100 мл клеток крови. После полноценного приема белковой пищи всасывается большое количество аминокислот, и уровень их содержания в крови временно повышается, а через 6-7 часов возвращается к норме. Это свидетельствует о том, что обмен аминокислот в организме находится в состоянии динамического равновесия, причем в качестве концентратора равновесия выступают аминокислоты крови, а печень является важным регулятором уровня аминокислот крови. Таким образом, белки пищи перевариваются и распадаются на аминокислоты, которые усваиваются организмом, а антитела используют эти аминокислоты для синтеза собственных белков. Потребность организма в белке фактически является потребностью в аминокислотах. 2, роль азотного баланса При соответствующем качестве и количестве белка в ежедневном рационе количество поступающего в организм азота равно количеству азота, выделяемого с фекалиями, мочой и кожей, что называется общим азотным балансом. Фактически это баланс между синтезом и распадом белка и аминокислот. Нормальный человек должен поддерживать суточное потребление белка в определенном диапазоне, при резком увеличении или уменьшении потребления организм все равно может регулировать метаболизм белка для поддержания азотистого баланса. При избыточном потреблении белка способность организма регулировать белковый обмен превышает способность организма регулировать белковый обмен, и механизм баланса будет разрушен. Если не употреблять белок, то в тканях организма белок продолжает распадаться, отрицательный азотистый баланс продолжает возникать, если не принять своевременных мер по коррекции, то в конечном итоге это приведет к гибели антитела. 3, превращается в сахар или жир При катаболизме аминокислот образуется a-кетокислота, имеющая различные характеристики, метаболизм сахара или липидный путь обмена. a-кетокислота может синтезироваться в новые аминокислоты, или превращаться в сахар или жир, или в трикарбоксильный цикл окисления и разложения CO2 и H2O, и высвобождать энергию. 4, образование одноуглеродных единиц В процессе распада и метаболизма некоторых аминокислот образуется группа, содержащая атом углерода, в том числе метил, метилен, метил алкенил, метил быстрое основание, крезоловое основание, метилен и т.д. Одноуглеродные единицы обладают следующими двумя характеристиками: 1) не могут существовать в организме в свободном виде; 2) в качестве носителя должен выступать тетрагидрофолат. К аминокислотам, образующим одноуглеродные единицы, относятся серин, триптофан, гистидин и глицин. Кроме того, метионин (methionine) может обеспечивать «активную метильную группу» (одноуглеродную единицу) через S-аденозилметионин (SAM), поэтому метионин также может продуцировать одноуглеродные единицы. Основная физиологическая функция одноуглеродной единицы — служить сырьем для синтеза пуринов и пиримидинов, что является связующим звеном между аминокислотами и нуклеотидами. 5, участвующие в составе ферментов, гормонов, некоторых витаминов Химической природой ферментов являются белки (молекулы аминокислот), такие как амилаза, пепсин, холинэстераза, карбоновая ангидраза, аминотрансфераза и др. Азотсодержащие гормоны состоят из белков или их производных, например гормон роста, тиреоидстимулирующий гормон, адреналин, инсулин, гормон, стимулирующий энтеральную жидкость. Существуют витамины, которые превращаются из аминокислот или существуют в комплексе с белками. Ферменты, гормоны, витамины в регуляции физиологических функций, катализируя процессы обмена веществ, играют очень важную роль. 6, потребности человеческого организма в незаменимых аминокислотах Взрослый незаменимых аминокислот для белка требуется примерно от 20 до 37%. В-третьих, в медицине аминокислоты применяются в основном для приготовления сложных аминокислотных настоек, а также используются в качестве лечебных препаратов и для синтеза пептидных лекарств. В настоящее время в качестве лекарственных средств используется более 100 видов аминокислот, в том числе 20 видов аминокислот, входящих в состав белков, и более 100 видов аминокислот, не входящих в состав белков. Комбинированный препарат, состоящий из многих видов аминокислот, занимает очень важное место в современной внутривенной инфузионной терапии и «элементной диете», играет положительную роль в поддержании питания тяжелобольных пациентов и спасении их жизни, а также стал одним из незаменимых лекарственных сортов в современной медицине. Аминокислоты, такие как глутаминовая кислота, аргинин, аспаргиновая кислота, цистин, L-допа и другие аминокислоты, действуют самостоятельно при лечении ряда заболеваний, в основном применяясь при лечении заболеваний печени, пищеварительной системы, головного мозга, сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний дыхательных путей, а также используются для повышения жизненного тонуса мышц, детского питания, детоксикации и т.д. Кроме того, производные аминокислот применяются при лечении онкологических заболеваний. Кроме того, производные аминокислот перспективны для лечения рака. Аминокислоты — это класс органических соединений, содержащих карбоксильную группу с аминогруппой, присоединенной к атому углерода, связанному с карбоксильной группой. Они являются основными веществами, входящими в состав белков, необходимых для питания животных. Человеческому организму требуется около 22 видов аминокислот, которые подразделяются на незаменимые и незаменимые (должны поступать с пищей). Незаменимые аминокислоты относятся к тем, которые человеческий организм не может синтезировать или скорость синтеза которых далека от адаптации к потребностям организма, и должны поступать с белком из пищи, такие аминокислоты называются незаменимыми аминокислотами. Их 10, и они выполняют следующие функции: (а) лизин: способствует развитию мозга, входит в состав печени и желчного пузыря, способствует жировому обмену, регулирует работу шишковидной железы, молочных желез, лютеинового тела и яичников, предотвращает регресс клеток; (б) триптофан: способствует выработке желудочного и панкреатического соков; (в) фенилаланин: участвует в устранении истощения функций почек и мочевого пузыря; (г) метионин; участвует в составе гемоглобина, тканей и сыворотки крови, играет роль в стимулировании работы селезенки, поджелудочной железы и мочевого пузыря. (d) Метионин: участвует в формировании гемоглобина, тканей и сыворотки крови, а также способствует функционированию селезенки, поджелудочной железы и лимфы; (e) Треонин: выполняет функцию преобразования некоторых аминокислот для достижения сбалансированного состояния; (f) Изолейцин: участвует в регуляции и метаболизме вилочковой железы, селезенки и гипофизарных желез, которые относятся к общему штабу и действуют на (1) щитовидную железу и (2) гонадотропные железы; (g) Лейцин: выполняет функцию балансирования роли Изолейцина; (h) Валин: действует на лютеиновое тело, молочные железы и яичники. (ix) Гистидин: участвует в регуляции обмена веществ; (x) Аргинин: способствует заживлению ран, участвует в образовании белковых компонентов спермы.