Тема. Метаболизм белков и аминокислот (занятия 23-26)

Цель: Изучить суточную потребность в белках, источники и критерии пищевой ценности белков. Изучить метаболизм белков и аминокислот, его регуляцию. Изучить метаболизм простетических групп сложных белков, в частности нуклеиновых кислот и гема.

Научиться использовать эти знания для объяснения биохимических сдвигов, сопряженных с изменением секреции протеолитических ферментов желудочно-кишечного тракта, нарушением обмена аминокислот, нуклеотидов и гема.

Научиться определять в биологических жидкостях активность органоспецифических ферментов, конечных продуктов и метаболитов, характеризующих состояние белкового обмена.

Значение темы: Белки выполняют жизненноважные функции. В отличие от липидов и углеводов белки и их мономеры – аминокислоты не способны резервироваться в организме. Белки организма синтезируются из протеиногенных аминокислот и обладают тканевой и видовой специфичностью. Фонд свободных аминокислот организма складывается из аминокислот – продуктов переваривания пищевых белков в желудочно-кишечном тракте; из аминокислот – продуктов катаболизма белков тканей и синтезируемых заменимых аминокислот. Кроме биосинтеза белков, свободные аминокислоты используются в организме в синтезе других жизненоважных азотсодержащих соединений; кетокислоты могут быть использованы в синтезе глюкозы и кетоновых тел, а также расщепляться до конечных продуктов с высвобождением энергии. В процессе метаболизма белков и аминокислот высвобождается аммиак – токсичный продукт, который обезвреживается по нескольким метаболическим путям.

Знание механизмов переваривания белков; превращений аминокислот в организме, путях выведения азота позволит понять многие нарушения белкового обмена, которые лежат в основе патологических изменений, в том числе и наследуемых.

ЗАНЯТИЕ 23. Биологическая роль белков. Превращения в желудочно-кишечном тракте.

Цель занятия: изучить источники белков в питании человека и критерии их пищевой ценности, закрепить сведения об их биологическом значении; изучить превращения белков в ЖКТ.

.

Студент должен знать:

1.Функции белков в организме;

2. Критерии пищевой ценности белка;

3.Протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта и механизмы их активации.

4. Гниение белков в кишечнике. Продукты процесса и их судьба.

5. Механизм всасывания аминокислот в тонком кишечнике.

Студент должен уметь:

1. Соотнести виды азотистого баланса с состоянием организма;

2. Определять пищевую ценность белка по критериям ценности;

3. Составить суточный рацион с учетом содержания в нём белка в зависимости от энерготрат.

4. Прочитать и оценить результаты исследования кислотности желудочного сока, оценить результаты исследования желудочного сока на присутствие крови и молочной кислоты.

Студент должен получить представление:

1. О специфичности протеолитических ферментов ЖКТ (о характер связей, расщепляемых пепсином, химотрипсином, трипсином, карбоксипептидазами и аминопептидазами).

2. О связи между изменением биохимических характеристик желудочного сока и возможным характером патологии.

Сведения из базовых дисциплин, необходимые для изучения темы

1. Химическое строение соединений, относящихся к классу белков. Тип связи. Структурные формулы аминокислот, основные типы их превращений.

2. Физико-химические свойства белков.

3. Анатомия и физиология отделов ЖКТ.

Задания для самоподготовки:

Изучите материал темы в соответствии с целевыми вопросами («студент должен знать») и письменно выполните следующие задания:

1. Назвать критерии пищевой ценности белка, суточную потребность в белках. Назовите продукты питания, являющиеся источником белка. Охарактеризуйте их пищевую ценность в соответствии с критериями.

2. Проверьте свои знания: Выберите из предложенного то, что определяет пищевую ценность белка:

а) аминокислотный состав,

б) наличие электрозаряда белковых молекул,

в) возможность расщепления в ЖКТ, (доступность действию энзимов ЖКТ),

г) порядок чередования аминокислот в молекуле белка,

д) молекулярная масса белка.

3. Запишите незаменимые аминокислоты; заменимые; частично незаменимые. Какие изменения возможны в организме при длительном исключении из пищевого рациона хотя бы одной незаменимой аминокислоты?

4. При каком условии определен коэффициент изнашивания и чему он равен?

5. Дайте определение понятия «азотистый баланс». Назовите его виды и обстоятельства, при которых изменяется азотистый баланс:

6. Какие условия необходимы для нормального переваривания белка в желудке у детей и взрослых. Чем угрожает неполноценное белковое питание в детском возрасте?

7. Составьте таблицу: Переваривание белков в желудочно-кишечном тракте:

Орган, продуци- рующий протеолитический профермент	Название профермента	Активатор и орган, его продуцирующий	Название фермента	Связи, гидро-лизирующиеся

Обратите внимание на субстратную специфичность протеаз.

8.Обратите внимание на то, что протеолитические ферменты вырабатываются в клетках продуцентах в неактивном виде и в таком состоянии поступают в полость кишечник, где активируются.

В чем биологический смысл этого механизма? В чем смысл использования ингибиторов протеаз в лечении панкреатита?

9. Назовите механизмы, защищающие клетки кишечника от повреждающего действия протеолитических ферментов.

10. Проверьте свои знания: активация протеолитических ферментов осуществляется путем (один правильный ответ):

а. фосфорилирования/ дефосфорилирования;

б. аллостерически; в. частичный протеолиз.

11. Проверьте свои знания: Установите соответствие:

А. Эндопептидаза; Б. Экзопептидаза;

1.Пепсин; 2.Трипсин; 3.Аминопептидаза; 4.Химотрипсин; 5.Карбоксипептидаза.

11. Проверьте свои знания: Биологическое значение переваривания белков в следующем:

А. Источник аминокислот, необходимых для синтеза собственных белков;

Б.Источник незаменимых аминокислот;

В. Образование продуктов, лишенных антигенной специфичности;

Г. Образование продуктов, способных всасываться в тонком кишечнике;

12. Нарисуйте схему всасывания аминокислот в тонком кишечнике. Укажите ключевой фермент транспортной системы.

13. Назовите основные производные аминокислот, образующиеся в кишечнике под влиянием ферментов микроорганизмов. Напишите схемы реакций образования этих продуктов и дальнейшую их судьбу.