Білковий обмін - регуляція білкового обміну

Головна> > Дієтологія

Білки - органічні речовини, що складаються з альфа-амінокислот, з'єднаних в ланцюжок пептидного зв'язком. Білки є основним структурним елементом клітин і тканин організму.

Функції білків в організмі досить численні:

• Пластична - утворюють структурну основу всіх клітин і субклітинних структур.
• Регуляторна - беруть участь в передачі спадкової інформації.
• Каталітична - прискорюють хімічні процеси.
• Сигнальна - білки-гормони регулюють процеси життєдіяльності.
• Створюють онкотичноготиск, беруть участь в водообмене.
• Захисна - імуноглобуліни беруть участь в захисних реакціях організму.
• Енергетична - 1 г білка виділяє 4,1 ккал (17,18 кДж).
• Транспортна - мембранні білки беруть участь в перенесенні деяких молекул через мембрану клітини.
• Моторна - забезпечують руху організму (скорочення м'язів, переміщення клітин всередині організму).
• Виконують специфічні функції, які лежать в основі диференціації окремих фізіологічних систем (функціональні білки).

Для перинатального періоду характерно переважання процесів катаболізму над процесами анаболізму, в результаті чого дитина худне. У цей період виділяється велика кількість глюкокортикоїдів.

У дітей грудного та молодшого дитячого віку для забезпечення інтенсивного росту скелета, м'язової маси і всіх органів істотну роль грає гормон росту (Соматотропний гормон, СТГ), який:

• Стимулює розмноження хондроцитів в епіфізарних хрящах.
• Збільшує проникність клітинних мембран для амінокислот.
• Стимулює синтез РНК.
• Збільшує включення амінокислот в білки кісткової тканини, м'язів, печінки, нирок.
• Гальмує активність протеолітичних ферментів.
• Стимулює фактори росту в органах (нервів, нирок і ін.).
• Опосередковує свою дію через нейротензін, який синтезується в тканинах.

Результатом впливу СТГ є позитивний баланс азоту і анаболічний ефект. Для забезпечення анаболічних ефектів соматотропного гормону необхідна участь інсуліну. Інсулін в свою чергу:

• Збільшує транспорт амінокислот через клітинні мембрани, особливо в м'язових клітинах.
• Стимулює виділення соматотропного гормону за допомогою зниження цукру в крові.

При нестачі інсуліну в дитячому віці гальмується ріст дитини.

На білковий обмін значний вплив мають статеві гормони. тестостерон підсилює синтез білка в печінці, нирках, скелетних і серцевого м'яза. Естрогени забезпечують анабользм тільки щодо статевих органів.

У регуляції білкового обміну задіяні гормони щитовидної залози - тироксин, трійодотірозін:

• При гіпертиреозі виникає негативний баланс азоту і відставання в рості.
• При гіпотиреозі - відставання в рості.
• При малому вмісті в крові активують ферменти синтезу білків.
• При нормальному вмісті знижують синтез білків і амінокислот.

Глюкокортикоїди впливають на білковий обмін, забезпечуючи катаболический ефект:

• Викликають розпад білків в лімфоїдної і сполучної тканинах.
• Використовують вивільнені амінокислоти для утворення вуглеводів (глюконеогенез).

Після народження при високих темпах зростання основна маса амінокислот використовується не тільки для синтезу білків, але і для синтезу нуклеїнових кислот. Має місце низька активність катаболічних ферментів. У молодшому дитячому віці білковий обмін переважає над іншими видами обміну. У цьому процесі важливу роль відіграють соматотропин, інсулін, тестостерон.

При переході до юнацького віку зменшується зростання трубчастих кісток, оскільки зменшується синтез соматотропного гормону. У цей період СТГ регулює не зростання, а утворення нових білків, процеси синтезу самовідновлення і стимулює фактори росту в тканинах.

З віком у людей підвищується активність катаболічних ферментів. В процесі старіння найбільш глибокі зміни властиві синтезу зростання, інтенсивність якого знижується. Знижується також регенераційні синтез. Послаблюються виражені вікові зміни функціонального і стабілізуючого синтезу. При цьому відновлення білка у людей 67-91 років у порівнянні з 18-25-річним віком змінюється незначно.

У печінці людини щодня утворюється близько 25,0 г нового білка, в плазмі крові замінюється за добу близько 8,0 м В нормальних умовах в організмі дорослої людини щодоби синтезується до 400,0 г нового білка і стільки ж розпадається. Про швидкість відновлення білка свідчить те, що половина білкового складу печінки відновлюється протягом 5-7 днів. Велика швидкість відновлення білків також в мозку і в шкірі.

У старості білковий обмін зміщується в бік катаболічних процесів:

1. Знижується швидкість синтезу білків.
2. Підвищується синтез сироватковогоальбуміну в печінці після попереднього зменшення його інтенсивності в період зрілості.
3. Збільшується період напіврозпаду білків.
4. Змінюються властивості білків:

• в білкових ферментах спостерігаються молекули, які повністю втратили активність;
• з'являються порушення молекулярної структури в процесі синтезу білка;
• змінюється структура молекули вже після синтезу білка в процесі функціонування;
• сповільнюються процеси відновлення.

Підвищення активності специфічних протеїнів і прискорений розпад під їх впливом інших білків, які призводять до зниження їх концентрації в клітці, може бути одним з механізмів реалізації генетично-детермінованого ослаблення функцій і в цілому життєдіяльності організму в старості. Зміни в окремих ланках білкового метаболізму в старості можуть негативно впливати на функції окремих органів і систем.

Білковий обмін в організмі, крім іншого, може значним чином змінюється під дією центральної нервової системи, включаючи кору великих півкуль.