Аминокислоты, участвующие в синтезе белка

Размещено на http://www.allbest.ru/

АО Медицинский университет Астана

Кафедра: Молекулярной биологии и медицинской генетики

Курсовая работа

Аминокислоты, участвующие в синтезе белка

Выполнила:

Кабдушева З.

Группа 138

Астана 2014.



Введение

аминокислота карбоксильный фермент

Аминокислоты -- органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

За последние годы потребность в значительных количествах аминокислот неуклонно возрастает в связи с широким использованием их в биохимии, питании, микробиологии и при исследовании растительных и животных тканей. Кроме того, аминокислоты нашли широкое применение в качестве добавок к природным и переработанным продуктам питания. В прошлом потребность в большинстве аминокислот могла быть удовлетворена путем их выделения из кислотных, щелочных и энзиматических гидролизатов белков или из других природных источников. Фактически эти методы и до настоящего времени применяют в промышленности при производстве аргинина, аспарагина, цистина, глутаминовой кислоты, гистидина, оксипролина, пролина и тирозина. Однако сейчас эти методы не представляют собой лучшего пути получения большинства аминокислот, входящих в состав белков. В настоящее время существует целый ряд удобных синтетических методов, позволяющих легко получить аланин, аспарагиновую кислоту, глицин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, серин, треонин, триптофан и валин, а также многие другие аминокислоты, причем как в лабораторном, так и в промышленном масштабах.

Аминокислота	Год	Источник	Кто впервые выделил
Аланин	1888	Фиброин шелка	Т. Вейль
Аргинин	1895	Вещество рога	С. Гедин
Аспарагин	1806	Сок спаржи	Л.-Н. Воклен и П.Ж. Робике
Аспарагиновая кислота	1868	Конглутин, легумин (ростки спаржи)	Г. Риттхаузен
Валин	1901	Казеин	Э. Фишер
Гистидин	1896	Стурин, гистоны	А. Кессель, С. Гедин
Глутамин
Глутаминовая кислота	1866	Растительные белки	Г. Риттхаузен
Изолейцин	1904	Фибрин	Ф. Эрлих
Лейцин	1820	Мышечные волокна	А. Браконно
Лизин	1889	Казеин	Э. Дрексель
Метионин	1922	Казеин	Д. Мёллер
Пролин	1901	Казеин	Э. Фишер
Серин	1865	Шёлк	Э. Крамер
Тирозин	1848	Казеин	Ф. Бопп
Треонин	1925	Белки овса	С. Шрайвер
Триптофан	1902	Казеин	Ф. Гопкинс, Д. Кол
Фенилаланин	1881	Ростки люпина	Э. Шульце, Й. Барбьери
Цистеин	1899	Вещество рога	К. Мёрнер
Глицин	1820	Желатин	А. Браконно

Классификация аминокислот

Все аминокислоты можно разделить на 3 группы: заменимые, незаменимые и условно незаменимые.

Заменимые аминокислоты - это такие аминокислоты, которые могут поступать в наш организм с белковой пищей либо же образовываться в организме из других аминокислот. К заменимым аминокислотам относятся: глютаминовая кислота, глицин, аспарагиновая кислота, серин, цистеин, тирозин, аланин, пролин.

Незаменимые аминокислоты - это такие аминокислоты, которые наш организм не может самостоятельно вырабатывать, они обязательно должны поступать с белковой пищей. К незаменимым аминокислотам относятся: валин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан, гистидин.

Условно незаменимые аминокислоты - это такие, которые при определенном состоянии обмена веществ не производятся в достаточном количестве. К условно незаменимым аминокислотам относятся: аргинин, тирозин, цистеин.



1. Аланин

Аланин -- заменимая аминокислота. Различают альфа-аланин и бета-аланин.

Аланин является важным источником энергии для головного мозга и центральной нервной системы; укрепляет иммунную систему путем выработки активно участвует в метаболизме сахаров и HYPERLINK органических кислот. Синтезируется из разветвленных аминокислот (лейцин, изолейцин, валин).

Аланин может быть сырьем для синтеза глюкозы в организме. Это делает его важным источником энергии и регулятором уровня сахара в крови. Падение уровня сахара и недостаток углеводов в пище приводит к тому, что белок мышц разрушается и печень превращает полученный аланин в глюкозу (процесс глюконеогенеза), чтобы стабилизировать уровень глюкозы в крови. Применяется с целью укрепления иммунной системы, снижения риска образования камней в почках. Как вспомогательное средство при лечении гипогликемии, для смягчения приступов эпилепсии. Является важным источником энергии для головного мозга и центральной нервной системы. Также используется для устранения вегетативных симптомов по типу приливов, менопаузой и постменопаузой, при невозможности назначения заместительной гормональной терапии; перед назначением заместительной гормональной терапии; в комбинации с заместительной гормональной терапией при ее недостаточной эффективности.

Суточная норма аланина составляет 3 грамма для взрослых и до 2,5 грамм для детей школьного возраста. Что же касается детей младшей возрастной группы, то им необходимо принимать не более 1,7-1,8 гр. аланина в сутки.

Данная аминокислота содержится в продуктах животного происхождения, богатых белками: мясо, курицы, говядина, свинина и рыба.



2. Аргинин

Аргинин - белковообразующая заменимая аминокислота для взрослых, а для детей является незаменимой. Входит в состав белков, особенно прогаминов (до 85%) и гистонов. Аргинин способствует ускорению синтеза гормона роста и других гормонов.

Ежедневные дозы от б до 17 г снижают уровень ЛНП-холестерина, не уменьшая ЛВП-холестерина. Аргинин способствует здоровой коронарной микроциркуляции, препятствуя образованию сгустков крови, которые могут вызывать инфаркты и инсульты.

Аргинин повышает функцию Т-клеточного звена иммунитета может увеличивать вес тимуса, ответственного за большую часть иммунных функций (до 1,5 г в сутки). Совместное назначение лизина и аргинина (1-2 г в сутки) повышает иммунный ответ организма, в частности, количество и активность нейтрофилов. Особенно богаты аргинином белки семенной жидкости (до 80%), из-за его дефицита может развиться бесплодие. Аргинин активно участвует в деятельности половых органов, то есть косвенно стимулирует выделение тестостерона у мужчин. Кроме того, окись азота играет решающую роль в способности достижения и поддержания эрекции, поэтому аргинин может назначаться при импотенции (до 2,5 г в сутки). Аргинин играет важную роль в мышечном обмене: способствует снижению веса, так как ускоряет рост мышечной массы и сокращает жировой объем. В высоких концентрациях он встречается в коже и соединительных тканях, что позволяет использовать его в лечении и восстановлении поврежденных тканей. Кроме участия в синтезе белков, является одним из основных компонентов цикла мочевины - основного пути обезвреживания аммиака в организме.

Полезные свойства.

* Аргинин действует как предшественник оксида азота, расширяющий сосуды и усиливающий их кровенаполнение.

* Снижает кровяное давление, улучшает реологию крови, способствует снижению уровня холестерина в крови и препятствует тромбообразованию.

* Стимулирует синтез гормона роста и интенсифицирует рост у детей и подростков.

* Увеличивает массу мышечной и уменьшает массу жировой ткани, способствует нормализации состояния соединительной ткани.

* Повышает иммунитет и замедляет рост опухолей.

* Аргинин способствует повышению потенции и стимулирует сперматогенез.

Аргинин содержится в продуктах: творог, сыр, и другие молочные продукты, мясо, морепродукты, зерновые культуры, орехи.

3. Серин

Серин - аминокислота из числа заменимых, участвует в построении практически всех природных белков. В организме человека серин синтезируется из 3-фосфоглицерата - промежуточного продукта гликолиза. Аминокислота серин участвует в образовании активных центров многих ферментов, среди которых можно назвать эстеразу - фермент, отвечающий за расщепление сложных эфиров. Аминокислота серин играет очень важную роль в энергетике клеток.

В организме человека аминокислота серин необходима для:

роста мышечной ткани;

нормального обмена жиров и жирных кислот;

поддержания иммунной системы.

Также стоит отметить, что серин принимает участие в мыслительных процессах и положительно влияет на память человека. Серин имеет большое значение при укреплении нервной системы.

Аминокислота серин участвует в запасании печенью гликогена, обеспечивает иммунную систему антителами и формирует своеобразные «чехлы» из жира вокруг волокон нервов. Для женщин будет интересно узнать, что аминокислота серин применяется в качестве увлажняющего компонента при производстве кремов.

Суточная потребность в серине небольшая - 3 грамма, тем более что он синтезируется в организме. Большое количество серина содержится в мясных и молочных продуктах. Также эту аминокислоту можно получить из соевых продуктов, арахиса и пшеничной клейковины.

В принципе серин содержится почти во всех продуктах. Главное обратить внимание на то, что в продуктах растительного происхождения аминокислот содержится значительно меньше, чем в животных.

Для организма очень важна поддержка извне и не смотря на то, что серин синтезируется в организме, для лучшей работы органов и систем нужно обеспечивать дополнительные поступления. Особенно это важно для растущего организма - аминокислота серин участвует во многих процессах. Поэтому не стоит полностью отказываться от продуктов животного происхождения, потому что только они могут обеспечить нам поступление всех аминокислот, серина в том числе.

4. Изолейцин

Изолейцин - одна из незаменимых аминокислот, необходимых для синтеза гемоглобина. Также стабилизирует и регулирует уровень сахара в крови и процессы энергообеспечения. Метаболизм изолейцина происходит в мышечной ткани.

Изолейцин - одна из трех разветвленных аминокислот. Эти аминокислоты очень нужны спортсменам, так как они увеличивают выносливость и способствуют восстановлению мышечной ткани. Изолейцин необходим при многих психических заболеваниях; дефицит этой аминокислоты приводит к возникновению симптомов, сходных с гипогликемией.

К пищевым источниками изолейцина относятся миндаль, кешью, куриное мясо, турецкий горох, яйца, рыба, чечевица, печень, мясо, рожь, большинство семян, соевые белки.

Имеются биологически активные пищевые добавки, содержащие изолейцин. При этом необходимо соблюдать правильный баланс между изолейцином и двумя другими разветвленными аминокислотами - лейцином и валиком. Наиболее эффективная комбинация разветвленных аминокислот - приблизительно 1 мг изолейцина на каждые 2 мг лейцина и 2 мг валина.

5. Метионин

Метионин -- алифатическая серосодержащая б-аминокислота, бесцветные кристаллы со специфическим неприятным запахом, растворимые в воде, входит в число незаменимых аминокислот. Содержится во многих белках и пептидах. Значительное количество метионина содержится в казеине.

Метионин является незаменимой аминокислотой, то есть не синтезируется в организме человека. Содержится в следующих продуктах питания: яйцо, семя кунжута, бразильский орех, курица, тунец, ростки пшеницы, овёс, арахис, кукуруза, миндаль, фасоль, чечевица, рис.

Функции метионина в организме.

Одной из важных функций метионина является его способность быть поставщиком серы в другие соединения, которые необходимы организму для нормального обмена веществ и роста (в частности метионин является источником серы при биосинтезе цистеина). Сера является ключевым элементом - без достаточного количества серы, организм не в состоянии участвовать в необходимых химических и метаболических реакциях и использовать достаточное количество антиоксидантов.

Метионин также служит в организме донором метильных групп (в составе S-аденозил-метионина) при биосинтезе холина, адреналина.

Метионин относится к группе так называемых липотропных соединений, которые помогают печени перерабатывать жир в организме.

Метионин имеет важнейшее значение для формирования здорового коллагена, улучшает тонус и гибкость волос, кожи и ногтей. Метионин участвует в образовании комплексных соединений - хелатов тяжелых металлов, что способствует выведению их из организма.

Метионин помогает предотвратить преждевременную эякуляцию. Метионин снижает уровень свободного гистамина в организме. При различных патологических процессах гистамин, который обычно находится в организме преимущественно в связанном, неактивном состоянии, переходит в свободный высокоактивный гистамин. Он вызывает спазм гладких мышц (включая мышцы бронхов), расширение капилляров и понижение артериального давления; застой крови в капиллярах и увеличение проницаемости их стенок, вызывает отёк окружающих тканей и сгущение крови. В связи с рефлекторным возбуждением мозгового вещества надпочечников выделяется адреналин, суживаются артериолы и учащаются сердечные сокращения. Гистамин вызывает усиление секреции желудочного сока.

За счёт влияния на биосинтез адреналина метионин оказывает умеренное антидепрессивное действие, помогает предотвратить хронические депрессии. Метионин полезен при лечении инфекций мочевыводящих путей, так как он останавливает прилипание бактерий к пролиферации и в стенках мочевыводящих путей.

6. Пролин

Пролин (пирролидин-б-карбоновая кислота) -- гетероциклическая аминокислота (точнее, иминокислота). Существует в двух оптически изомерных формах -- L и D, а также в виде рацемата.

L-пролин -- одна из двадцати протеиногенных аминокислот. Считается, что пролин входит в состав всех белков всех организмов. Особенно богат пролином основной белок соединительной ткани -- коллаген. Пролин содержит атом азота (в связанном виде), соединенный с предыдущим аминокислотным остатком, аминокислотным радикалом, и группой СН. Он очень резко изгибает пептидную цепь.

Представляет собой бесцветные легко растворимые в воде кристаллы, плавящиеся при температуре около 220 °C. Также хорошо растворим в этаноле, хуже -- в ацетоне и бензоле, не растворим в эфире.

В организме пролин синтезируется из глутаминовой кислоты.

Пролин, как и гидроксипролин, в отличие от других аминокислот, не образует с нингидрином пурпура Руэмана, а дает желтое окрашивание.

В составе коллагена пролин при участии аскорбиновой кислоты окисляется в гидроксипролин. Чередующиеся остатки пролина и гидроксипролина способствуют созданию стабильной трёхспиральной структуры коллагена, придающей молекуле прочность.

Пролин улучшает состояние кожи, за счет увеличения продукции коллагена и уменьшения его потери с возрастом. Помогает в восстановлении хрящевых поверхностей суставов, укрепляет связки и сердечную мышцу. Для укрепления соединительной ткани пролин лучше применять в комбинации с витамином С. Пролин поступает в организм преимущественно из мясных продуктов.

7. Тирозин

Тирозин - это аминокислота, которая является предшественником адреналина, норадреналина и допамина - медиаторов, отвечающих за проведение нервного импульса. Именно благодаря этому органическому соединению у людей проходит мышечная усталость после занятий физическим трудом. Кроме того, тирозин улучшает функционирование щитовидной железы, надпочечников и гипофиза, подавляет аппетит, способствует минимизации жировых отложений.

При нехватке этой аминокислоты у человека может наблюдаться пониженное артериальное давление и температура тела, неконтролируемый набор массы тела. Больной может испытывать вялость и сонливость, быстро уставать. В некоторых случаях возникает депрессия. У людей, страдающих хронической нехваткой тирозина, могут появиться тяжелые умственные и физические нарушения. При бесконтрольном потреблении тирозина у человека могут возникнуть проблемы с желудком, раздражительность, повышенная агрессивность. Помимо того, что тирозин синтезируется в организме человека из другой кислоты - фенилаланина, его можно получать и вместе с пищей, так как тирозин входит в состав некоторых продуктов. Это вещество содержится в орехах и семечках. В особенности полезны миндаль, арахис, кунжут и семечки тыквы. Богаты тирозином и молочные продукты, ведь тирозин входит в состав белка казеина, который в них присутствует. Также эта аминокислота содержится в некоторых фруктах - бананах, авокадо.

Людям, страдающим некоторыми заболеваниями, лучше ограничить прием тирозина. К таким болезням относятся меланома - злокачественная опухоль, развивающаяся на коже, сетчатке глаз или слизистых оболочках, мультиформная глиобластома - агрессивная опухоль мозга, а также мигрень.

8. Валин

Валин (2-амино-3-метилбутановая кислота) -- алифатическая б-аминокислота, одна из 20 протеиногенных аминокислот, входит в состав практически всех известных белков. Названо в честь растения валерианы. Валин служит одним из исходных веществ при биосинтезе пантотеновой кислоты-Витамина B5 ипенициллина Валин -- одна из восьми незаменимых аминокислот.

Роль в организме. Один из главных компонентов в росте и синтезе тканей тела. Вместе с лейцином и изолейцином служит источником энергии в мышечных клетках, а также препятствует снижению уровня серотонина. Опыты на лабораторных крысах показали, что валин повышает мышечную координацию и понижает чувствительность организма к боли, холоду и жаре и т.д.

Используется для лечения болезненных пристрастий и вызванной ими аминокислотной недостаточности, наркоманий, депрессий (несильное стимулирующее соединение); множественного склероза, так как защищает миелиновую оболочку, окружающую нервные волокна в головном и спинном мозге. Также необходим для поддержания нормального обмена азота в организме. Источники валина: продукты белок валин отношение в/б.

Продукты	Белок	Валин	Отношение в/б
Сырая говядина	21,26 г	1055 мг	5,0 %
Сырое куриное филе	23,09 г	1145 мг	5,0 %
Сырое филе лосося	20,42 г	1107 мг	5,4 %
Куриное яйцо	12,58 г	859 мг	6,8 %
Коровье молоко, 3,7 % жира	3,28 г	220 мг	6,7 %
Грецкие орехи	15,23 г	753 мг	4,9 %
Мука г/п пшеницы	13,70 г	618 мг	4,5 %
Кукурузная мука	6,93 г	351 мг	5,1 %
Рис, не очищенный	7,94 г	466 мг	5,9 %
Горох сушеный	24,55 г	1159 мг	4,7 %

9. Цистин

Цистин (гидрохлорид цистина, пищевая добавка Е921) - алифатическая серосодержащая аминокислота. В организме человека данная аминокислота формирует и поддерживает третичную структуру белков и пептидов. Она входит в состав иммуноглобулинов, инсулина. Довольно много цистина в рыбе, овсе, сое, рисе, пшенице, яичном желтке, луке и чесноке.В промышленных масштабах цистин производится в виде бесцветных шестигранных кристаллов ив виде порошка. Цистин - более устойчивая форма аминокислоты цистеина. Цистин - мощный антиоксидант. В ходе метаболизма этого соединения образуется серная кислота, связывающая токсичные металлы и разрушительные свободные радикалы. Вещество запускает очистительные процессы в организме при воздействии на него загрязненного воздуха, химикатов. Основной ролью данной аминокислоты является ее использование в медицинских целях. Соединение включают в состав большого количества лекарственных средств, необходимых для комплексной терапии всевозможных болезней.

Лекарственные средства на основецистина обладают гепатотропным, антиоксидантным, детоксикационным, репаративным, иммуномодулирующим, ранозаживляющим, муколитическим и отхаркивающим эффектом. При регулярном применении цистин улучшает состояние кожных покровов, активизирует процессы регенерации в ногтевых пластинках, волосах, а также снижает риск развития катаракты и рака.

Медицинские препараты с цистином участвуют в обменных клеточных и тканевых процессах, активизируют биохимические реакции, укрепляют организм в целом, повышая устойчивость к стрессовым ситуациям и инфекциям. Цистин способствует уменьшению болевых ощущений при различных воспалениях, ускоряет процессы заживления и стимулирует деятельность лейкоцитов. Препараты на основе цистина назначаются при заболевании Альцгеймера, анемиях различного происхождения, болезнях дыхательной системы (бронхитах и пневмониях), а также при алкоголизме, цистите, при белковом голодании и тяжелых инфекционных болезнях. При эмфиземе, атеросклерозе, ревматоидном артрите, болезнях кожи, ломкости волос, алопециях также очень полезно употреблять препараты на основе этого вещества. В пищевой промышленности добавка Е921 применяется для улучшения качества муки и хлебобулочных изделий. Цистин стабилизирует цвет пищевого продукта, а также улучшает его внешний вид. Противопоказания к применению цистина. Совместное применение цистина и витаминов В1 и С снижает эффективность инсулина. Поэтому при сахарном диабете данное соединение следует принимать только по назначению врача. Применение аминокислоты противопоказано при цистинурии. Во время беременности и в период грудного вскармливания вещество следует употреблять с осторожностью.

10. Глицин

Глицин (аминоуксусная кислота, аминоэтановая кислота) -- простейшая алифатическая аминокислота, единственная протеиногенная аминокислота, не имеющая оптических изомеров. Применяется в медицине в качестве ноотропного лекарственного средства.

Глицин также является нейромедиаторной аминокислотой, проявляющей двоякое действие. Глициновые рецепторы имеются во многих участках головного мозга и спинного мозга. Связываясь с рецепторами глицин, вызывает «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшает выделение из нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких, как глутаминовая кислота, и повышает выделение ГАМК. Также глицин связывается со специфическими участками NMDA-рецепторов и, таким образом, способствует передаче сигнала от возбуждающих нейротрансмиттеров глутамата и аспартата. В спинном мозге глицин приводит к торможению мотонейронов, что позволяет использовать глицин в неврологической практике для устранения повышенного мышечного тонуса.

Легко проникает в большинство биологических жидкостей и тканей организма, в том числе в головной мозг; метаболизируется до воды и углекислого газа, накопление его в тканях не происходит.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E640 как модификатор вкуса и аромата.



11. Аспарагиновая кислота

Аспарагиновая кислота (аминоянтарная кислота, аспартат, аминобутандиовая кислота) -- алифатическая аминокислота, одна из 20 протеиногенных аминокислот организма. Встречается во всех организмах в свободном виде и в составе белков. Кроме того, выполняет роль нейромедиатора в центральной нервной системе.

Аспарагиновая кислота:

- присутствует в организме в составе белков и в свободном виде.

- играет важную роль в обмене азотистых веществ.

- участвует в образовании пиримидиновых оснований и мочевины.

Аспарагиновая кислота и аспарагин являются критически важными для роста и размножения лейкозных клеток при некоторых видах лимфолейкоза. Фермент микробного происхождения L-аспарагиназа, нарушающий превращение аспарагиновой кислоты в аспарагин и наоборот, оказывает сильное специфическое цитостатическое действие при этих видах лейкозов.

12. Триптофан

Триптофан является одной из 10 основных аминокислот, которые организм использует для синтеза жизненно необходимых белков. Триптофан играет важную роль в работе нервной системы, особенно в процессах, связанных с релаксацией, отдыхом и сном. Пищевыми источниками триптофана являются: красное мясо, молочные продукты, орехи, семечки, бобовые, соя и соевые продукты, тунец, моллюски и индейка.

Чем полезны продукты, богатые триптофаном?

Помогают регулировать аппетит.

Помогают лучше спать.

Поднимают настроение.

Функции триптофана в организме.

Синтез ниацина.

Триптофан выполняет две важные функции. Во-первых, небольшое количество триптофана, которое мы получаем с пищей (около 3%) преобразуется в ниацин (витамин В₃) в печени. Это может помочь предотвратить симптомы, связанные с дефицитом ниацина, когда снижено поступление в организм этого витамина.

Синтез серотонина.

Во-вторых, триптофан является прекурсором серотонина -- нейромедиатора, называемого «гормоном счастья», который помогает организму регулировать аппетит, сон и настроение. Благодаря своей способности повышать уровень серотонина, триптофан используется для лечения целого ряда болезненных состояний -- прежде всего -- бессонницы, депрессии и тревоги.

Cимптомы дефицита триптофана.

Поскольку триптофан относится к числу незаменимых аминокислот -- его дефицит в рационе, может вызывать симптомы, характерные для белковой недостаточности: потерю веса и нарушение роста у детей.

В сочетании с недостатком в пище ниацина, отсутствие триптофана также может вызывать пеллагру, заболевание, которое характеризуется дерматитом, диареей, деменцией и приводящее к смерти. Это заболевание встречается довольно редко, однако дефицит триптофана может легко к нему привести.

Также дефицит триптофана в диете может привести к снижению уровня серотонина. Низкий уровень серотонина связан с депрессией, беспокойством, раздражительностью, нетерпеливостью, импульсивностью, неспособностью сосредоточиться, увеличением веса, перееданием, тягой к углеводам, ухудшением памяти и бессонницей.



13. Лейцин

Лейцин (сокращенно Leu или L) - альфа-аминокислота с разветвленной цепью с химической формулой HO2CCH (NH2) CH 2 CH (CH 3)2. Из-за своей алифатической изобутиловой боковой цепи лейцин классифицируется как гидрофобная аминокислота. Лейцин кодируется шестью кодонами (UUA, UUG, CUU, CUC, CUA и CUG) и является основным компонентом субъединиц ферритина, астацинов и других «буферных» белков. Лейцин является незаменимой аминокислотой, то есть не может синтезироваться в организме человека, и поэтому она должна поступать в организм с пищей.

Лейцин перерабатывается в печени, в жировой и мышечной ткани. В жировой и мышечной ткани лейцин участвует в формировании стеринов, и, в общем, в этих двух тканях стерин задействован в семь раз больше, чем в печени. Лейцин является единственной диетической аминокислотой, способной стимулировать синтез протеина. В качестве пищевой добавки лейцин способен замедлять деградацию мышечной ткани за счет увеличения синтеза мышечных белков у старых крыс. Хотя ранее лейцин включали в состав спортивных добавок, сейчас его применяют в качестве катализатора для роста мышц и для их страховки от повреждений. Компании, ранее выпускающие на рынок добавки для спортивного питания, рекомендовали «идеальное» соотношение лейцина, изо-лейцина и валина, равное 2:1:1. Однако в дальнейшем появились доказательства того, что лейцин является наиболее важной для наращивания мышечной массы аминокислотой, и с этих пор его популярность в качестве основного ингредиента биологически активных добавок существенно возросла. Лейцин мощно активирует рапамицин киназу у млекопитающих, которая, в свою очередь, регулирует рост клеток. После инфузии лейцина в головной мозг крыс благодаря активации пути МТор (мишени рапамицина в клетках) у них снижалось потребление пищи и вес тела. Токсичность Лейцина, заметная при валинолейцинурии, вызывает бред и неврологические нарушения и может быть опасна для жизни. В генах дрожжей, мутанты с дефектным геном, отвечающим за синтез лейцина (leu2), трансформируются плазмидой, содержащей рабочий ген синтеза лейцина (LEU2) и выращиваются на минимальной среде. Синтез лейцина является полезным селективным маркером.

К пищевым источникам лейцина относятся (г/100 г):

Концентрат соевого белка 4,917.

Соевые бобы, зрелые семена, сырые 2,97.

Говядина, 1,76.

Арахис 1,672.

Салями, итальянская, свинина 1,63.

Рыба, лосось, розовая, сырая 1,62.

Зародыши пшеницы 1,571.

Миндаль 1,488.

Курица, бройлеры или цыплята, бедра, только мясо, сырые 1,48.

Куриное яйцо, желток, сырой, свежий 1,40.

Овес 1,284.

Фасоль, бобы Пинто, приготовленные 0,765.

Чечевица, приготовленная 0,654.

Нут, приготовленный 0,631.

Кукуруза, желтая 0,348.

Молоко коровье, цельное, 3,25% молочного жира 0,27.

Рис, коричневый, среднезерновой, приготовленный 0,191.

Молоко человеческое 0.10.

14. Фенилаланин

Фенилаланин -- это незаменимая аминокислота. В организме она может превращаться в другую аминокислоту -- тирозин, которая, в свою очередь, используется в синтезе двух основных нейромедиаторов: допамина и норадреналина. Поэтому эта аминокислота влияет на настроение, уменьшает боль, улучшает память и способность к обучению, подавляет аппетит. Фенилаланин используют в лечении артрита, депрессии, болей при менструации, мигрени, ожирения, болезни Паркинсона.

Фенилаланин встречается в трех формах: D, L; D; L. L-форма наиболее распространенная, и именно она входит в состав большинства белков человеческого тела. D-форма оказывает анальгезирующее действие. D, L-форма представляет собой смесь этих форм. Ее обычно применяют при предменструальном синдроме.

Биологически активные пищевые добавки, содержащие фенилаланин, не дают беременным женщинам, лицам с приступами беспокойства, диабетом, высоким артериальным давлением, фенилкетонурией, пигментной меланомой.

Фенилаланин (ФА) является важнейшим строительным материалом для выработки: нейромедиаторов, способствующих бодрости, положительному расположению духа и, быть может, избавлению от боли. Поэтому совершенно логично, что эта аминокислота вызывает в организме человека проявление именно этих качеств.

Депрессия. Согласно нескольким сравнительным исследованиям, имипрамин -- один из главных антидепрессивных препаратов -- не столь эффективен в лечении этой разновидности психического расстройства, как фенилаланин.

Отвыкание от кофеина. Фенилаланин -- очень хороший заменитель «пробуждающего» действия кофе или чая. Его стоит попробовать каждому, кто хочет чувствовать себя более бодрым.

Избавление от боли. Значительное число исследований подтверждают способность фенилаланина, особенно в DL -форме, снимать артритные боли, ломоту в спине и менструальные спазмы. Фенилаланин замедляет в организме распад эндорфинов и других естественных анальгетиков, так что их эффекты сохраняются более продолжительное время. Он также сдерживает воспаление и даже может усиливать действие обезболивающих фармацевтических препаратов.

Витилиго. В нескольких исследованиях сделан вывод, что L-фенилаланин может способствовать восстановлению пигментации кожи, помогая свести к минимуму бледные пятна, вызванные витилиго.

Неврологические заболевания. Более двух десятилетий назад ученые обнаружили, что эта аминокислота значительно снижает тяжесть таких симптомов паркинсонизма, как депрессия, расстройства речи, ригидность конечностей и затруднения при ходьбе. Однако дрожание рук, характерное для этого заболевания, оставалось без изменений.

В больших количествах фенилаланин содержится в таких продуктах, как яйца, бобовые, орехи, говядина, куриное мясо, рыба, соевые бобы, творог, молоко.

15. Треонин

Треонин - гидроксиаминокислота, для человека треонин является незаменимой аминокислотой. Молекула треонина содержит два хиральных центра, что обусловливает существование четырёх оптических изомеров. Однако название L-треонин используется для одного диастереомера - 2-амино-3-гидроксибутановой кислоты. Второй стереоизомер, редко встречающийся в природе, называется L - аллотреонин.

Два оставшихся изомера D-треонин и D-аллотреонин имеют лишь второстепенное значение. Будучи незаменимой аминокислотой, треонин не синтезируется в организме человека, а запас его пополняется только из треонин-содержащих белков нашей пищи. В растениях и микроорганизмах, треонин синтезируется из аспарагиновой кислоты через б-аспартил-полуальдегид и гомосерин.

Функции треонина в организме человека.

* Треонин является важной аминокислотой, которая способствует нормальному развитию организма, вместе с другими протеиногенными аминокислотами участвует в образовании природных белков.

* Треонин также поддерживает работу печени, сердечно-сосудистую, центральную нервную и иммунную системы.

* Треонин необходим для биосинтеза аминокислот глицина и серина , которые, в свою очередь, отвечают за производство коллагена (основу соединительной ткани организма), эластина (белок, отвечающий за упругость соединительных тканей) и мышечной ткани. Треонин помогает соединительным тканям (сухожилиям, костям, хрящам, дерме) и мышцам стать сильными и упругими, в том числе треанин влияет на сердечную мышцу (сердце), где он находится в значительных количествах. Треанин помогает формированию крепких костей и зубной эмали, и может ускорить заживление ран и восстановление после травм.

* Треонин в сочетании с метионином и аминокислотами аспарагиновой кислоты помогают печени выполнять липотропные функции (расщеплять жиры и жирные кислоты). Без достаточного количества треонина в организме жиры могут накапливаться в печени и в конечном итоге привести к печеночной недостаточности.

* Треонин поддерживает иммунную систему, помогая в выработке антител. Треонин используется для лечения различных расстройств нервной системы, может быть полезен в лечении некоторых типов депрессии.

* Добавки треонина могут быть полезны при лечении бокового амиотрофического склероза (ALS), также известного как болезнь Лу Герига или болезнь Шарко, потому что L-треанин увеличивает уровень глицина в центральной нервной системе. Исследования показывают, что симптомы другого заболевания - рассеянного склероза (MS) , которое поражает нервную и мышечную функцию, могут быть уменьшены добавками треонина. Исследование, проведенное в 1992 году показало, что ежедневный прием 7,5 г L-треонина снижал спастичность мышц наблюдаемых участников исследования.

Молочные продукты, мясо, зерно, грибы и овощи содержат треонин, поэтому дефицит треонина маловероятен при полноценном сбалансированном питании. Тем не менее, вегетарианцам добавки треонина могут оказаться, кстати, так как на сегодняшний день мясо является превосходным источником этой аминокислоты. Содержание треонина в зерновых является очень низким.

16. Лизин

Лизин является одной из трех важнейших незаменимых аминокислот, которые наш организм может получить только из пищи. Он является основой для построения белков нашего тела. Лизин - первая из лимитирующих аминокислот, необходимых для усвоения пищевых белков: при его нехватке, сколько бы ни было белков в пище, они все равно не усвоятся. Для построения белков наше тело использует только L-лизин.

Лизин в изобилии содержится в красном мясе, курятине, индейке, молочных продуктах, таких как йогурт и творог. Но в некоторых зерновых продуктах, таких как пшеница и кукуруза, его содержится слишком мало. Помол зерна разрушает содержащийся в нем лизин, поэтому белая мука и другие рафинированные продукты содержат его очень немного. Лизин также разрушается при приготовлении белковых продуктов с сахаром.

Вам необходимо обеспечить свой организм достаточным количеством лизина, если вы страдаете герпесом, легко устаете, не можете сконцентрироваться. Возможно, у вас дефицит лизина, если у вас наливаются кровью глаза или вы часто испытываете тошноту, головокружение, если у вас выпадают волосы или вы страдаете от анемии.

При недостатке лизина расстраивается весь белковый обмен. Из лизина строятся белки мышц и коллагена - компонента соединительной ткани. От него зависят прочность и эластичность связок и сухожилий, а также и костей, так как он способствует усвоению кальция и его встраиванию в костную ткань. Он ускоряет восстановление костной ткани после травм и операций, предотвращает остеопороз, нарушение жирового обмена и развитие атеросклероза, предупреждая инфаркты и инсульты.

Недостаток лизина у мужчин может привести к импотенции. У спортсменов, особенно у бегунов на длинные дистанции, дефицит лизина может привести к хроническому воспалению сухожилий и истощению мышц. Недостаток лизина в пище может также привести к нарушению кроветворения и уменьшению количества гемоглобина.

Вот основные функции, которые выполняет лизин в организме:

Обеспечение усвоения кальция.

Производство коллагена для построения костей, хрящей и соединительных тканей.

Выработка антител иммунной системы.

Выработка гормонов эндокринной системы.

Выработка ферментов пищеварительной системы.

Обеспечение транспорта кровью кислорода и питательных веществ.

Обеспечение работы сердечной мышцы.

Обеспечение азотистого обмена.

Обеспечение функции желчного пузыря.

Активация работы эпифиза и молочных желез.

Обеспечение усвоения аминокислот.

17. Аспарагин

Аспарагин - амид аспарагиновой кислоты. Одна из 20 наиболее распространённых аминокислот природного происхождения. Аспарагин не является незаменимой аминокислотой, что означает способность синтезировать его основными метаболитическими путями в человеке, и не требуется в диете.

Он находится в значительных количествах в:

- животных источниках: молоко, сыворотка, мясо, домашняя птица, яйца, рыба, морепродукты.

- растительных источниках: спаржа, помидор, бобовые, орехи, семена, соя, цельные зёрна.

В живых клетках присутствует в свободном виде и в составе белков. Путем образования аспарагина из аспарагиновой кислоты в организме связывается токсический аммиак.

Нервной системе для нормального функционирования требуется аспарагин. Он также играет важную роль в синтезе аммиака. Когда аммиак попадает в систему кровообращения, он действует как высокотоксичное вещество. Удаляя аммиак, аспарагиновая кислота помогает защитить центральную нервную систему.

Последние исследования указывают на то, что она может быть важным фактором в повышении сопротивляемости к усталости. Когда соли аспарагиновой кислоты давали атлетам, их стойкость и выносливость значительно повышались.

18. Гистидин

Гистидин (L-б-амино-в-имидазолилпропионовая кислота) -- гетероциклическая альфа-аминокислота, одна из 20 протеиногенных аминокислот. Вместе с лизином и аргинином гистидин образует группу основных аминокислот.

Гистидином богаты такие продукты как тунец, лосось, свиная вырезка, говяжье филе, куриные грудки, соевые бобы, арахис, чечевица. Кроме того, гистидин включается в состав многихвитаминных комплексов и некоторых других медикаментов.

Гистидин входит в состав активных центров множества ферментов, является предшественником в биосинтезе гистамина. Один из «существенных» аминокислот, способствует росту и восстановлению тканей. В большом количестве содержится в гемоглобине; используется при лечении ревматоидных артритов, аллергий, язв и анемии. Недостаток гистидина может вызвать ослабление слуха.

19. Глютамин

Глютамин - это аминокислота, наиболее часто встречающаяся в мышцах в свободном виде. Он очень легко проникает через гематоэнцефалический барьер и в клетках головного мозга переходит в глютаминовую кислоту и обратно. Глютамин увеличивает количество гамма-аминомасляной кислоты, которая необходима для поддержания нормальной работы головного мозга. Глютамин также поддерживает нормальное кислотно-щелочное равновесие в организме и здоровое состояние желудочно-кишечного тракта, необходим для синтеза ДНК и РНК. Глютамин - активный участник азотного обмена. Его молекула содержит два атома азота и образуется из глютаминовой кислоты путем присоединения одного атома азота. Таким образом, синтез глютамина помогает удалить избыток аммиака из тканей, прежде всего из головного мозга, и может переносить азот внутри организма. Глютамин находится в больших количествах в мышцах и используется для синтеза белков клеток скелетной мускулатуры. Поэтому пищевые добавки с глютамином применяются культуристами и при различных диетах, а также для профилактики потери мышечной массы при таких заболеваниях, как злокачественные новообразования и СПИД, после операций и при длительном постельном режиме.

Дополнительно глютамин применяют также при лечении артритов, аутоиммунных заболеваниях, фиброзах, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, пептических язвах, заболеваниях соединительной ткани.

Глютамин улучшает деятельность мозга и поэтому применяется при эпилепсии, синдроме хронической усталости, импотенции, шизофрении и сенильной деменции. L-глютамин уменьшает патологическую тягу к алкоголю, поэтому применяется при лечении хронического алкоголизма.

Глютамин содержится во многих продуктах как растительного, так и животного происхождения, но он легко уничтожается при нагревании.

Шпинат и петрушка являются хорошими источниками глютамина, но при условии, что их потребляют в сыром виде.

Пищевые добавки, содержащие глютамин, следует хранить только в сухом месте, иначе глютамин переходит в аммиак и пироглютаминовую кислоту. Не принимают глютамин при циррозе печени, заболеваниях почек, синдроме Рейе.

Глутаминовая кислота иначе называется 2-аминопентадиовой или альфа-аминоглутаровой кислотой. Она является одной из четырнадцати заменимых аминокислот, входит в состав всех белковых продуктов. Большая часть необходимой для жизнедеятельности глутаминовой кислоты употребляется человеком с пищей, однако эта аминокислота может вырабатываться и самим организмом. 2-аминопентадиовая кислота в значительном количестве содержится в петрушке, шпинате, во всех видах капусты, в рыбе, говядине, мясе птицы, куриных и перепелиных яйцах, молочных продуктах. Синтетическим способом 2-аминопентадиовую кислоту получают из растительного сырья. Синтетическая аминокислота представляет собою белые продолговатые мелкие кристаллы, кислые на вкус. В холодной воде вещество растворяется плохо. Но чем горячее вода, тем выше степень растворимости кислоты.

Глутаминовая кислота имеет вид кристаллов белого цвета или бесцветных, обладающих кислым вкусом. Среди основных свойств вещества - нерастворимость в эфире и этаноле, плохая степень растворимости в воде. В природе кислота находится в плазме крови, в составе белков. Ее получают через микробиологический синтез.

Глутаминовая кислота выполняет такие функции в организме: синтез нуклеиновых кислот; биосинтез углеводов; синтез аминокислот; вывод аммиака и его обезвреживание; окислительные процессы клеток мозга; нейромедиаторная функция; синтез серотонина; повышение проницаемости тканей мышц для калиевых ионов; синтез ферментов. Суточная потребность человека в кислоте составляет 16 грамм.

Глутаминовой кислоты много в самых обычных пищевых продуктах -- мясе, молоке, овощах.



Заключение

Незаменимые мпинокислоты.

Изолейцин (BCAA) - компонент мышечной ткани, используемый в качестве «топлива», способствующий накоплению в мышцах энергии.

Лизин - элемент, способствующий синтезу карнитина, необходимого для обогащения мышц кислородом.

Лейцин (BCAA) - данный элемент участвует в работе иммунной системы, снимает усталость.

Треонин - один из элементов соединительной ткани, необходим для очистки печени.

Валин (BCAA) - один из главных компонентов для роста мышц. Улучшает координацию, эластичность мышц, снимает болевые ощущения.

Фенилаланин - участвует в синтезе ткани хрящей и связок. Кроме того, с помощью фенилаланина вырабатывается норэпинерфин.

Метионин - вещество, помогающее восстановить поврежденные ткани печени и почек.

Триптофан - участвует в выработке серотонина, положительно влияет на аппетит, усталость, болевой порог и сон.



Список литературы

1. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия.

2. Яковишин Л.А. Избранные главы биоорганической химии.

3. Филлипович Ю.В. Основы биохимии.

4. Нейланд О.Я. Органическая химия.

Размещено на Allbest.ru

...