Обмен аминокислот и белков включает в себя следующие процессы:
- всасывание аминокислот и переваривания белков в желудочно-кишечном тракте;
- распределение аминокислот в организме;
- образование конечных продуктов обмена;
- азотистый баланс;
- компоненты остаточного азота.
Переваривание белков начинается в желудке под действием пепсина желудочного сока и соляной кислоты. Пепсин способствует разрушению пептидных связей, образованных при участии ароматических аминокислот. Около 10% белка, перевариваясь в желудке, превращается в пептоны и альбумозы.
Переваривание белков продолжается в двенадцатиперстной кишке под действием экзопептидаз поджелудочной железы — химотрипсина и трипсина. Белки в двенадцатиперстной кишке разрушаются частично до свободных аминокислот и до пептидов. Данный процесс заканчивается в отделах тонкого кишечника.
В воротную вену печени аминокислоты поступают через энтероциты кишечника. В толстом кишечнике аминокислоты, которые по той или иной причине не всосались, декарбоксилируются до аминов под действием микрофлоры.
Для обеспечения нормального обмена белков организму необходимы аминокислоты. В случае изменений количественного соотношения между аминокислотами, либо же, их исключения из питательного рациона, синтез белков может нарушиться, в результате чего наступит отрицательный баланс азота, что в свою очередь приведет к разрушающим катаболическим процессам органов и тканей организма.
Усвоение организмом белков возможно только путем всасывания аминокислот в пищеварительном канале. Обмен белков из аминокислот и их соединений происходит при участии ферментов в клетках организма на протяжении всей жизни. В детском возрасте белки задерживаются в организме, обусловливая развитие и рост организма. У взрослых же белки постоянно обновляются. В течение двух суток приблизительно половина белков подвергается разрушению, а другая половина синтезируется из аминокислот, поступивших с пищей, а также образовавшихся в процессе распада белков. Неиспользованные аминокислоты распадаются в почках и печени с освобождением энергии и отщеплением молекулы аммиака. В печени аммиак синтезируется в мочевину, выводящуюся из организма вместе с мочой. Остаток молекулы аминокислоты, который не содержит азот, трансформируется в глюкозу. Глюкоза в процессе распадения освобождает энергию. Помимо мочевины белки распадаются на гистамин, креатин, холин, мочевую кислоту и другие вещества.
В ходе катаболизма аминокислот происходит отщепление аминогруппы и выделение аммиака. Другим продуктом дезаминирования аминокислот служит их безазотистый остаток в виде α-кетокислот. Катаболизм аминокислот происходит практически постоянно. За сутки в норме в организме человека распадается примерно 100 г аминокислот, и такое же количество должно поступать в составе белков пищи.
Большая часть безазотистых остатков аминокислот превращается в пируват либо непосредственно (Ала, Сер), либо в результате более сложного пути, превращаясь вначале в один из метаболитов ЦТК. Затем в реакциях цитратного цикла происходит образование оксалоацетата, который превращается в фосфоенолпируват. Из фосфоенолпирувата под действием пируваткиназы образуется пируват. Пируват подвергается окислительному декарбоксилированию и превращается в ацетил-КоА, который окисляется в ЦТК до СО2 и Н2О с выделением энергии. Такой путь проходят преимущественно аминокислоты пищи.
