Кроме участия в биосинтезе белков, аминокислоты выполняют множество других самостоятельных функций.
1. участвуют в биосинтезе нейромедиаторов и гормонов:
Из аминокислоты серина образуется медиатор парасимпатической нервной системы ацетилхолин
Из фенилаланина или тирозина образуется медиатор симпатической нервной системы норадреналин и гормоны адреналин, тироксин.
Из глутаминовой кислоты синтезируется ГАМК
2. аминокислоты глицин, глутаминовая обладают нейромедиаторными функциями
3. аспарагиновая кислота необходима в синтезе азотистых оснований нуклеиновых кислот(аденина, гуанина, урацила, тимина, цитозина)
4. глутаминовая и аспарагиновая кислоты участвуют в обезвреживании аммиака
5. аминокислота метионин передает свою активную метильную группу для образования тимина., холина, адреналина.
6. в условиях углеводного голодания из аминокислот в организме человека синтезируется глюкоза.
Поэтому аминокислоты используются в качестве лекарственных препаратов:
глутаминовая, метионин, глицин, цистеин, триптофан.
Применение аминокислот и их производных в качестве
Лекарственных препаратов
Аминалон (Aminalonum) – 4- аминобутановая кислота(ГАМК)- белый кристаллической порошок с горьким вкусом. Легко растворим в воде, очень мало в спирте. Среда 5% водного раствора близкая к нейтральной(рН= 6, 5 -7 , 5)
Применение связано с высокой биологической активностью в качестве тормозного нейромедиатора и участием в метаболических процессах в мозге.
Применяют при сосудистых заболеваниях мозга, головными болями, сопровождающихся нарушением памяти, речи, после травм мозга и инсульта., при алкогольной болезни. У детей при нарушении нейро-психического развития, при детских церебральных параличах. Форма выпуска – таблетки.
Вопросы
1. Почему это соединение плохо растворимо в спирте, хотя 1-аминобутан и бутановая кислота, содержащие одинаковое с аминалоном число атомов углерода, хорошо растворимы в спирте?
Цистеин (Cysteinum) – 2-амино - 3- меркаптопропановая кислота
Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде. Цистеин участвует во многих метаболических процессах в организме, НS – группы участвуют в стабилизации третичной структуры белка, образовании сульфогруппы - OSO 3 H , которая присутствует в полисахаридах (например, антикоагулянте крови гепарине). Цистеин необходим для обмена веществ в хрусталике глаза, недостаток цистеина способствует развитию катаракты.
Цистеин применяют в виде 2% водного раствора для электрофореза, глазных ванночек, приготовления глазных капель. Выпускают порошок во флаконах из темного стекла, плотно закрытых, пробки заливают парафином. Растворы готовят непосредственно перед применением. Хранят в темном, защищенном от света месте.
Вопросы
1. С чем связана необходимость хранить цистеин в плотно закрытых флаконах, защищая от действия света? Какой химический процесс инициируется при несоблюдении правила хранения?
2. Связано ли условие приготовления раствора перед употреблением с изменениями, которые могут быть аналогичными (вопрос 1) ?
Постарайтесь записать уравнения реакций.
Меркамин (Mercaminum)- 2- аминоэтантиол- 1
Оказывает профилактическое радиозащитное действие при остром лучевом поражении, в профилактических целях перед возможным облучении(космический полет), повышает устойчивость организма к действию радиации. Уменьшает возникновение свободных радикалов в тканях, защищает тиольные группы ферментов от окисления.
Применяют в виде солей: хлороводородной и с аскорбиновой кислотой. Вводят внутривенно 1-2 мл в виде 10% раствора.
Вопросы.
1. Какая аминокислота в результате декарбоксилирования образует меркамин?
2. Какое химическое превращение происходит с меркамином в процессе радиопротекторного действия?
Постарайтесь написать уравнения реакций.
3. Напишите реакцию образования хлороводородной соли.
Цистамин – дисульфид меркамина Имеет аналогичные показания. Назначают реr оs(внутрь)
Вопрос.
1. Запишите структурную формулу цистамина
2. Может лиоказывать радиопротекторное действие сам цистамин или необходимо его превращение в иное химическое соединение?
Гистамин (Histaminum) Выпускается в виде дигидрохлорида. Белый кристаллический порошок, легко растворим в воде, рН водного раствора 4,0 – 5,0.
В организме человека вырабатывается тучными клетками и выделяется в ответ на появление в организме чужеродных веществ- аллергенов. Свободный гистамин вызывает спазм гладкой мускулатуры(в том числе и бронхов), расширение капилляров, снижение артериального давления. Усиливает секрецию соляной кислоты в составе желудочного сока.Применениекак лекарственного средства ограничено. Используется в фармакологии, физиологии, биохимии для экспериментальных исследований.
Вопросы.
- Напишите реакцию получения гистамина из соответствующей аминокислоты. Как она называется?
- Объясните образование соли дихлорида гистамина. Укажите два основных центра в молекуле гистамина, сравните их основность.
- Запишите формулу цвиттер-иона той аминокислоты, из которой образуется гистамин. Укажите область значения рI
Приложение
Общий список аминокислот и сокращенные обозначения (лат)
Алифатические аминокислоты моноаминомонокарбоновые
Аланин(Ala)
Валин (Val)
Глицин (Gly)
Изолейцин(Ile)
Лейцин (Leu)
Ароматические аминокислоты моноаминокарбоновые
Тирозин (Tyr)
Фенилаланин (Phe)
Гетероциклические ароматические аминокислоты моноаминомонокарбоновые
Гистидин (His)
Триптофан (Trp)
Циклическая аминокислота
Пролин(Pro)
Моноаминодикарбоновые аминокислоты и их амиды
Аспарагиновая (Asp)
Аспарагин (Asn)
Глутаминовая (Glu)
Глутамин(Gln)
Диаминомонокарбоновые кислоты
Здравствуйте дорогие читатели! Всем приходилось слышать про такие необходимые для здоровья вещества, как аминокислоты. Но что это такое и какова роль аминокислот в оргaнизме человека, знает далеко не каждый. Давайте разберёмся в этом вопросе, а также поговорим о том, в каких продуктах аминокислоты содержатся.
Белок человеческого тела состоит из aминокислот, которые участвуют во всех биохимических процессах в организме человека. А как известно, белки необходимы для роста мышечной ткани, для строительства костей, выработки гормонов и ферментов, а также они являются необходимым компонентом для крови, кожи, волос, хрящей и иных структурных образований. Помимо этого, организм использует белки в качестве источника энергии.
Если посмотреть на строение молекулы белка, то выглядит она как цепочка, состоящая из разных бусинок, именно эти бусины и есть аминокислоты.
Таких aминокислот, образующих пептидные связи, может быть довольно много, из которых выделяют десять незаменимых и десять заменимых.
Незаменимые аминокислоты организм самостоятельно синтезировать не может, а получает он их только с пищей. К ним относятся: валин, лейцин, метионин, гистидин, триптофан, фенилаланин, изолейцин, треонин, аргинин, лизин.
Заменимые aминокислоты оргaнизм в состоянии синтезировать сам из других аминокислот. В их состав входит: тирозин, глицин, серин, глутамин, цистеин, таурин, пролин, глутамин и др.
Чтобы организму было легче строить собственные белки, необходим целый набор аминокислот, так как поодиночке они малоэффективны, а их недостаток приводит к проблемам со здоровьем.
Аминокислоты нужны для правильного развития и нормального функционирования организма и каждая из них выполняет свою определённую биологическую роль в обмене веществ.
Незаменимые аминокислоты
Изолейцин. Обеспечивает мышцы энергией, способствует их росту, участвует в выработке гемоглобина, снижает уровень стрессовых состояний. При дефиците изолейцина у человека может могут возникнуть головокружение, чувство беспокойства, депрессия.
Лизин. Необходим для формирования мышечной ткани, что важно для здоровья опорно-двигательного аппарата. Он эффективно борется с вирусными заболеваниями, особенно ярко проявляется это качество в отношении герпеса. Недостаток лизина может негативно отразиться на мышечной соединительной ткани.
Триптофан. Отвечает за хорошее настроение человека, является предшественником серотонина, определяет качество сна. Дефицит триптофана приводит к расстройству нервной системы и бессоннице.
Лейцин. Оказывает положительное влияние на заживление ран, сращивание костей после перелома, повышает иммунитет и нормализует глюкозу в крови.
Гистидин. Необходим для восстановления организма после болезни и полученных травм. Дефицит гистидина может привести к воспалению мышечной ткани.
Метионин. Примечательно то, что эта аминокислота содержит серу и поэтому её присутствие в организме в необходимом количестве препятствует возникновению кожных заболеваний. Кроме этого она обеспечивает нормальное функционирование такого важного органа, как печень.
Аргинин. Его действие многолико, так как он регулирует многие функции организма. Наличие аргинина обеспечивает выведение токсинов, улучшает репродуктивную способность человека, стимулирует гормоны роста, влияет на укрепление иммунитета, усиливает выделение инсулина, стабилизирует артериальное давление и пр.
Валин. Является отличным энергетическим источником для клеток мышц, который позволяет поддерживать их в надлежащем тонусе. Также валин обладает способностью восстанавливать ткань печени, подверженную негативному действию какого-либо заболевания.
Фенилаланин. Повышает активность и работоспособность человека, улучшает память, умственную способность, настроение и эмоциональное состояние.
Треонин. Обеспечивает формирование эмали зубов и увеличивает прочность костей. Оказывает положительное влияние на пищеварительную систему и предотвращает образование и накопление жира в печени.
Заменимые aминокислоты
Тирозин. Синтезируется в организме из фелалалина, придает человеку бодрость и способствует слаженной работе надпочечников и щитовидной железы.
Цистеин. Обладает антиоксидантными свойствами и защищает организм от свободных радикалов. Кроме этого, помогает осуществить очистительную функцию от токсических отходов обмена веществ.
Глицин. Повышает умственную работоспособность, улучшает засыпание, снижает психоэмоциональное напряжение.
Серин. Эта аминокислота образуется из треонина и глицина. Серин участвует во многих биохимических процессах, обеспечивает организм энергетическим ресурсом и способствует укреплению иммунитета.
Пролин. Отвечает за здоровье сердца, делает кровеносные сосуды эластичными, предотвращает тромбообразование и развитие атеросклероза, оказывает влияние на синтез коллагена, что улучшает состояние кожи.
Глутамин . Способствует ускорению процессов метаболизма, повышению иммунитета и выведению из организма побочных продуктов жизнедеятельности человека.
Таурин. Образуется из аминокислоты цистеин. Таурин отвечает за формирование тканей организма, липидный обмен, передачу нервных сигналов.
В каких продуктах присутствуют аминокислоты?
Как уже было отмечено, заменимые aминокислоты организм синтезирует самостоятельно, а незаменимые — он может получить только из вне вместе с едой.
Перечислим продукты, в которых они присутствуют. Это:
- говядина, свинина, мясо птиц (курицы, индейки);
- рыба и морепродукты;
- молочные продукты;
- орехи (арахис и др.), семечки;
- грибы;
- зерновые и бобовые;
- яйца.
В процессе пищеварения белки, содержащиеся в продуктах, расщепляются до аминокислот, которые затем через стенки кишечника всасываются в кровь и поступают во все клетки, обеспечивая тем самым правильный обмен веществ и нормальное функционирование организма.
Желаю вам доброго здоровья и до новых встреч!
Аминокислоты - это химические соединения, из которых синтезируются все белки любого живого организма. Их отличительной особенностью является тот факт, что они на 15 процентов состоят из молекул азота.
Их важность для любого живого организма сложно переоценить, прежде всего, потому что любая клеточная мембрана, о каком бы органе не шла речь, на 80 процентов состоит из белков и только на 20 из жиров, а как я уже говорила, все молекулы протеинов созданы из аминокислот.
Классификация аминокислот
Биохимия подразделяет их на две всеобъемлющие группы: заменимые и незаменимые. Критерий классификации очевиден - способность синтезироваться в организме человека, первые могут создаваться из других веществ, вторые нет.
В данный момент времени насчитывается 28 аминокислот. Кстати сказать, ещё несколько лет назад учёные полагали, что их всего 20, но они ошибались. Как знать, возможно, в ближайшие десятилетия мы услышим новые названия подобных химических соединений.
Незаменимыми считаются следующие: лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, треонин и валин, гистидин.
Вторая группа формируется за счёт следующих соединений: аланин, аргинин, аспарагин, аспартовую кислоту, гамма-аминомасляную кислоту, глютамовую кислоту, глютамин, глицин, пролин, серин, таурин, тирозин, цитруллин, цистерн.
Метаболизм аминокислот
Печень, образно называемая химической лабораторией организма, является основным органом, отвечающим за процессы биосинтеза. Этот процесс выглядит следующим образом.
Попадая в желудочно-кишечный тракт, молекулы белков, обладающие весьма сложной структурой, под действием ферментов расщепляются на более простые соединения - аминокислоты.
Далее, по системе сосудов, эти вещества попадают в печень, где и осуществляется «таинство» биосинтеза. При наличии дефицита какой-либо заменимой аминокислоты, этот орган в состоянии изменить положение, и выработать недостающее количество нужного химического соединения.
Дефицит аминокислот
Другое дело незаменимые. Кстати сказать, эти вещества используются практически во всех биохимических процессах, осуществляющихся в нашем теле. Вполне прогнозируемо, если нет того или иного соединения, химическая реакция не будет запущена. А это значит, что функция того или иного органа будет нарушена.
В свете вышесказанного, становится очевидно, что придерживаться сбалансированного питания жизненно необходимо. Кстати сказать, при всём уважении к вегетарианцам, их меню нельзя считать правильным. Многие незаменимые химические соединения, не содержатся в растительной пище, а это значит, что придётся как-то восполнять неизбежно возникающий дефицит.
Переизбыток аминокислот
В организме все должно быть сбалансировано. Следовательно, если существует состояние, характеризующееся дефицитом того или иного вещества, значит должен быть и переизбыток. В данном случае это справедливо на 100 процентов.
При переизбытке любых азотистых соединений, на мочевыделительную систему оказывается очень высокая нагрузка. Всё дело в том, что одним из конечных продуктов белкового метаболизма является невероятно токсичное вещество - аммиак, который сам по себе смертельно ядовит для любого живого организма. Именно поэтому, он преобразуется в более безопасное соединение - мочевую кислоту.
При разрушении белка, все выделяющиеся яды попадают в кровоток. Затем, по системе вен, устремляются к почкам, откуда, если конечно выделительная система работает без сбоев, они выводятся наружу.
Процесс утилизации азотистых соединений не прекращается ни на минуту. Вполне понятно, как важно, чтобы выделительная система живого организма функционировала в нормальном режиме.
Функции аминокислот
Собственно говоря, рассматривать их функции отдельно от белков было бы бессмысленно. Эти вещества очень прочно связаны друг с другом. Первые являются, образно выражаясь, «кирпичиками» вторых, поэтому они накрепко связаны.
Я уже упоминала о том, что эти соединения, прежде всего, выполняют пластическую функцию. А это значит, что все органы формируются преимущественно за счёт протеинов. О чём бы не шла речь, будь - то: мышечная, нервная, эпителиальная, соединительная, или любая другая ткань, в её составе приблизительно 80 процентов белков.
Вторая по счёту, но не по значению, это нейромедиаторная функция. Заключается она в том, что все вещества, отвечающие за передачу нервного импульса, состоят преимущественно из белков. А это значит, что при их дефиците, неизбежно будут наблюдаться проблемы со стороны нервной системы. И чем острее нехватка, тем серьёзнее патология.
Следующая функция аминокислот - это эндокринная. В её основе лежит тот факт, что для осуществления биосинтеза многих гормонов просто необходимы азотистые соединения. При их дефиците не избежать множественных проблем, обусловленных неправильной работой многих органов.
Регуляторная функция заключается во влиянии белков на углеводный и жировой обмен. Некоторые аминокислоты участвуют в процессах биосинтеза гликогена в печени, следовательно, без них некоторые химические реакции будут нарушены, что приведёт к более серьёзным проблемам.
Заключение
Безусловно, важность аминокислот сложно переоценить. Они участвуют во многих биохимических реакциях, без которых нельзя представить нормальное функционирование живой системы.
Чтобы обеспечить организм достаточным количеством этих химических веществ, необходимо правильно и сбалансировано питаться, обеспечивая своё тело незаменимыми веществами.
Аминокислоты являются строительным материалом белков, из которых состоит весь организм человека. Белок необходим для нормальной жизнедеятельности организма и слаженной работы всех систем. При потреблении белка он распадается в желудочно-кишечном тракте на аминокислоты, из которых синтезируются не достающие организму белки, гормоны и пищеварительные ферменты. Поэтому, вполне закономерно, что нехватка тех или иных аминокислот может повышать риски заболеваний и ухудшать работу всех органов и систем. Рассмотрим некоторые из них.
Аминокислоты: их значение для здоровья человека.
Ясный ум и крепкие нервы.
Как мы уже знаем, весь наш организм состоит из белка. И нервные клетки – не исключение. Активность мозга и процессы запоминания обеспечиваются гормонами, которые тоже состоят из белков. Кроме того, белки помогают мозгу усваивать энергию.
Исследования показали, что клетки нервов и мозга, получающие достаточное питание, продуцируют только приятные эмоции. Например, такие как радость, духовность, теплоту в отношениях и т.д. Истощение же нервной системы, напротив, приводит к бессоннице, депрессии, рассеянности, чувству отчаяния, подавленности и усталости.
Особенно важны для работы мозга и нервной системы в целом аминокислоты глицин, триптофан, теанин.
Глицин.
Глицин – эту аминокислоту знает, наверное, каждый. Она частично синтезируется в нашем организме, а также поступает извне с продуктами питания. Глицин – это важнейший компонент клеточных мембран нервных волокон и головного мозга. Он улучшает питание и нормализует обмен веществ, укрепляет стенки сосудов в этих клеточных структурах. Его дефицит повышает артериальное давление, психоэмоциональное напряжение, агрессию, нарушает сон и снижает работоспособность.
Всемирная организация здравоохранения не располагает данными о доказанной эффективности или клинической значимости глицина. Однако, в России он широко применяется. Производители фармакологических препаратов глицина заявляют, что он оказывает успокаивающее, противотревожное и ноотропное действие.
Глицин нормализует процессы возбуждения и торможения в коре головного мозга, уменьшая, таким образом, агрессивность и конфликтность человека и повышая его социальную адаптацию. Кроме того, эта аминокислота повышает умственную работоспособность, улучшает память и ассоциативные процессы, нормализует сон и облегчает засыпание.
Продукты, в которых содержится глицин: рыба, мясо, молочные продукты, сыр, бобы, яйца, шпинат, тыквенное семя, арахис, фисташки, грецкие и кедровые орехи.
Триптофан.
Триптофан преобразуется в организме до серотонина – «гормона радости», нормализующего деятельность нервной системы и являющегося естественным антидепрессантом. Триптофан успокаивает нервную систему, поднимает настроение и улучшает качество сна.
Все дело в том, что при регулярном поступлении триптофана в нашем организме поддерживается необходимый уровень серотонина. И происходит это в дневное время суток. А вот в темное время суток (при отсутствии освещения) из серотонина образуется мелатонин – «гормон сна». Именно мелатонин обеспечивает хорошее качество сна, позволяя хорошо выспаться и отдохнуть за более короткое время.
Таким образом, триптофан – это аминокислота, благодаря которой в дневное время вырабатывается «гормон радости», а в ночное – «гормон сна».
Продукты, в которых содержится триптофан: красная и черная икра, сыр голландский, арахис, миндаль, кешью, кедровые орехи, мясо кролика и индейки, кальмары, лосось, треска, яйца, творог жирный, шоколад.
Кроме того, в аптеках продается большое количество биологически активных добавок, в состав которых входит триптофан: «Триптофан Формула спокойного сна» от компании Эвалар, Пустырник с триптофаном и т.д.
Теанин.
Особый интерес вызывает аминокислота L-танин. Именно теанин работает как активатор мозговой деятельности. При этом он не вызывает возбудимости нервной системы. Танин, наоборот, позволяет сохранить спокойствие, ясность ума и нормализовать давление, поднявшееся из-за стресса.
Танин пробуждает деловую активность и умственную работоспособность, улучшает память и дает творческую энергию. Теанин – это настоящий допинг для мозга. Существует множество клинических экспериментов, проведенных японцами, что эта аминокислота не только эффективна, но и безопасна, так как выделена из листьев зеленого чая.
Аминокислота теанин содержится в зеленом чае, камелии китайской и обыкновенной, польском грибе. Однако, согласно исследованиям, его оптимальная дозировка, которая работает, должна быть не менее 500 мг. А в обычной чашке зеленого чая его содержится всего на всего 10-20 мг, что очень мало и желаемого терапевтического эффекта просто не будет. Получить танин в дозировке 500 мг можно только из лекарственных препаратов, продаваемых в аптеках. Например, биологически активная добавка от компании Эвалар «Теанин Эвалар»
Здоровая печень.
Функция печени в нашем организме очень важна и незаменима. Правильно и хорошо функционирующая печень является гарантом нашего здоровья и жизнеспособности. Большое значение аминокислоты имеют и для правильной работы печени.
Метионин.
Эта серосодержащая аминокислота, которая участвует в выработке таких важнейших соединений как холин, адреналин, креатин и т.д. Она обеспечивает образование фосфолипидов – основных элементов структуры клеточных оболочек печени. Метионин обеспечивает обезвреживание токсических продуктов и тормозит отложение жира в печени и жизненно важных артериях. Дело в том, что метионин способствует снижению содержания плохого холестерина в крови, защищая тем самым сосуды.
Метионин не синтезируется организмом и поступает в организм человека только с продуктами питания или дополнительным приемом лекарственных препаратов и биологически активных добавок.
L-орнитин.
Аминокислота L-орнитин – это гепатопротекторное и детоксикационное средство. L-орнитин эффективно восстанавливает работу клеток печени. Он способствует снятию интоксикации печени и организма в целом за счет выведения и азотсодержащих продуктов обмена белков. При этом орнитин защищает организм от негативного воздействия токсических веществ, что значимо для людей с нарушениями функции печени. Кроме того, L-орнитин способствует нормализации и улучшению белкового обмена в организме.
Энергия для активной жизни.
Синдром хронической усталости – им страдают как работники умственного труда, так люди, занимающиеся физическим трудом. Постоянная слабость и усталость не дают в полной мере радоваться жизни. Из-за дефицита энергии падает работоспособность человека и ухудшается его общее самочувствие. Ведь благодаря физической энергии происходит нормальная жизнедеятельность человеческого организма. Повысить энергию нам помогут следующие аминокислоты.
L-карнитин.
L-карнитин повышает работоспособность, снижает утомляемость, в том числе у пожилых людей, и дает энергию для активной жизни. При спортивных занятиях он помогает снизить вес и эффективно уменьшить содержание жира в мышцах. Дело в том, что основной задачей L-карнитина является транспорт жирных кислот в митохондрии, где они сжигаются для получения энергии. Таким образом, L-карнитин помогает не только получить энергию для активной жизни, но и существенно снизить вес.
А вот на Западе L-карнитин – неотъемлемая часть диеты пожилых людей. Он защищает мозг от старения, замедляя воспалительные процессы в его тканях. Он помогает ускорить восстановление после перенесенных заболеваний и хирургических вмешательств, в том числе для регенерации тканей.
Большое количество L-карнитина содержится в нежирном мясе: говядина, телятина, баранина, свинина, кролик. Также L-карнитин содержится в рыбе, морепродуктах и молочных продуктах.
Лейцин.
Эта аминокислота поступает в организм человека только с пищей. В первую очередь лейцин отвечает за сохранение и нормальное развитие мышечной ткани. Она обеспечивает клетки тела энергий, повышая, таким образом, выносливость организма при повышенных физических нагрузках.
Лейцин стабилизирует работу центральной нервной системы, участвует в образовании белка гемоглобина, регулирует уровень в крови. Помимо этого, эта аминокислота активизирует работу иммунной системы, повышая естественную защиту организма от бактерий и вирусов.
Больше всего лейцина содержится в яйцах, молоке, твороге, сое и сыре. Также он есть в кальмарах, горбуше, скумбрии, арахисе, фасоли, фисташках, кукурузе и чечевице.
Будьте здоровы!
