Процеси перетворення амінокислот і білків у товстій кишці

Гниття білків

орнітин, лізин триптофан тирозин

путресцин, індол, фенол,

кадаверин скатол крезол

Отруйні речовини

Реакції утворення отруйних речовин:

• Орнітин → путресцин;

• Лізин → кадаверин;

• Триптофан → скатол → індол;

• Тирозин → крезол → фенол.

Продукти гниття білків із товстої кишки частково всмоктуються у кров, попадають у печінку, де і знешкоджуються.

Висновки:

• Білки внаслідок послідовної дії протеолітичних ферментів розщеплюються до амінокислот і невеликої кількості простих пептидів. Процес розщеплення білків в травному каналі людини триває 8 – 12 годин і залежить від природи білка, способу кулінарної обробки їжі, а також від активності ферментів.

• Основна маса продуктів розщеплення білків всмоктується в кінцевій частині дванадцятипалої і на початку тонкої клубової кишок.

• Окремі амінокислоти, які не всмоктались в тонкій кишці, та деякі білки, що не розщепились, потрапляють у товсту кишку, де за участю мікроорганізмів піддаються різним перетворенням (гниття білків) – утворюються аміни, жирні кислоти, спирти, феноли, індол, скатол, путресцин і кадаверин.

• Сполуки індол, скатол, крезол і фенол з кишок через систему ворітної вени потрапляють у печінку, де знешкоджуються, взаємодіючи з активними формами сірчаної та глюкуронової кислот з утворенням парних сполук.

• Процеси гниття білків інтенсивно розвиваються при потраплянні в організм недоброякісної їжі, порушенні режиму харчування, захворюваннях травної системи.

Шляхи розщеплення білків:

1. Гідролітичне розщеплення до амінокислот (основний шлях. Процес відбувається в травному каналі та в кожній клітині різних тканин (субклітинні утворення – лізосоми) під впливом пептидаз.

2. Розщеплення білків у тканинах за участю АТФ, утворюється нуклеотидпептид (використовується для ресинтезу білка у вигляді готових пептидних блоків при перетворенні одних видів білків на інші) і поліпептид, укорочений на певну кількість залишків амінокислот.

У процесі обміну білків в організмі постійно міститься певна кількість амінокислот.

Шляхи утворення амінокислот в організмі:

1. з білками їжі;

2. в результаті синтезу з інших органічних сполук;

3. внаслідок розщеплення білків різних органів і тканин.

Частина цих амінокислот використовується для утворення білків і ряду інших біологічно важливих речовин, інша частина піддається різним хімічним перетворенням.

Види реакцій, що лежать в основі перетворень амінокислот

Перетворення амінокислот за радикалами

Обумовлені наявністю різних функціональних груп, рухомих атомів водню, що спричиняє утворення ряду замінних амінокислот в організмі.

З фенілаланіну – тирозин (фермент фенілаланін– гідроксилаза);

З 2-х молекул цистеїну – 1 молекула цистину (цистеінредуктаза).

Реакції за аміногрупою

Дезамінування – процес відщеплення аміногрупи від амінокислоти з утворенням молекули аміаку.

Реакції за карбоксильною групою

Декарбоксилювання – процес відщеплення від молекули амінокислоти СО₂ за рахунок карбоксильної групи, в результаті чого утворюються відповідні аміни.

Деградація амінокислот

Вуглецеві скелети 20 білкових амінокислот перетворюються на сім різних продуктів деградації (на схемі забарвлені в рожевий та світло-голубий кольори). П’ять метаболітів (2-оксоглутарат, сукциніл-КоА, фумарат, оксалоацетат і піруват) слугують попередниками в процесі глюконеогенезу. Перші чотири є також проміжними продуктами цитратного циклу, причому піруват може бути переведений піруватдекарбоксилазою в оксалоацетат і брати участь у глюконеогенезі (зелена стрілка). Амінокислоти, деградація яких поставляє один з п’яти метаболітів, називаються глюкогенними амінокислотами.. Виключення: лізин і лейцин, глюкогенними є всі білкові амінокислоти.

Два інших продукти розпаду (ацетоацетат і ацетил-КоА) не могуть включатися в глюконеогенез в організмі тварин. Вони використовуються для синтезу кетонових тіл, жирних кислот і ізопреноїдів. Тому амінокислоти, що розщеплюються з образованием ацетил-КоА или ацетоацетата, называются кетогенными амінокислотами. Фактично кетогенними амінокислотами є лейцин і лізин. Деякі амінокислоти поставляють продукти деградації, що є глюкогенами і кетогенами. До цієї групи належать фенілаланін, тирозин, триптофан і ізолейцин.

Існує декілька шляхів відокремлення аміногрупи під час розпаду амінокислоти (дезамінування). Як правило NH2-группа переноситься шляхом трансамінування на 2-оксоглутарат (жовті помітки на схемі). Утворений глутамат в подальшому знову перетворюється на 2-оксоглутарат за допомогою глутаматдегідрогенази ‑ окислювальне дезамінування – (зелена помітка). В цій реакції утворюється вільний аміак (NH3), який у вищих тварин перетворюється в сечовину і виводиться з організму. Аміак вивільняється також при гідролізі амідних груп аспарагіну та глутаміну ‑ гідролітичне дезамінування, (оранжева помітка). Другим перетворенням, при якому утворюється NH3, є елімінуюче дезамінування серину в піруват (голуба помітка).

Продуктами обміну амінокислот є карбонові кислоти, гідроксикислоти, кетокислоти, частина яких використовується в процесах синтезу нових речовин, а інша частина піддається β-окисленнню, окисленню в три карбоновому циклі до кінцевих продуктів – води і вуглекислого газу.