Kuidas toimub valkude lagunemise protsess meie kehas? Need orgaanilised ained on elusrakkude moodustumise ja kasvu peamine bioloogiline materjal. Arvukaid funktsioone, mida valgumolekulid elusorganismis täidavad, ei saa kompenseerida teiste elementide ja ainetega, kuna just polüpeptiidides leidub asendamatuid aminohappeid. Valkude põhieesmärk on nende osalemine RNA ja DNA molekulide replikatsioonis.
Valgumolekulide lagunemisprotsessi tähtsus
Ilma valguühenditeta on võimatu ette kujutada täisväärtuslikku elu. Need on peamine materjal uute rakkude, elundite ja erinevate kudede ehitamiseks. Valkude lagunemissaadused on aminohapped. Need on vajalikud selleks, et elusolend saaks sünteesida antud organismile omaseid uusi valgumolekule. Valgumolekulide lagunemisel saadavaid aminohappeid on vaja paljude hormoonide, ensüümide,hemoglobiin, muud ained, mis täidavad organismis olulisi funktsioone.
Asendamatud aminohapped, mis satuvad organismi ainult toiduga, tekivad valgumolekulide hüdrolüüsi käigus. Aminohappejääkidest uue valgu moodustumise protsess võimaldab organismil saada energiat ja ehitusmaterjali uute rakkude sünteesiks.
Valkude lagunemisprotsessi mehhanism
Mõtleme seda nähtust üksikasjalikum alt. Valkude lagunemise protsess on seotud peensoole õõnes toimuvate biokeemiliste reaktsioonidega. Peensoole ja kõhunäärme haigused mõjutavad seda protsessi negatiivselt. Ühe kilogrammi valgu lagunemisega peaks kaasnema 17,6 kJ energia vabanemine. Pärast seda, kui polüpeptiid laguneb aminohapeteks, protsess ei peatu. Järgmisena tekivad anorgaanilised tooted: süsinikdioksiid, ammoniaak, vesiniksulfiid, vesi.
Funktsioonid
Valkude lagunemine organismis on protsess, mis varustab keha vajaliku koguse energiaga. Need orgaanilised ühendid sisaldavad üle kahekümne aminohappe, kuid ainult kaheksat neist saab kehas sünteesida. Puuduvaid aminohappeid nimetatakse asendamateks, need pääsevad kehasse vaid toiduga. Toiduvalgu täielikuks assimilatsiooniks peavad aminohapped selles sisalduma rangelt määratletud vahekorras. See on iga elusorganismi jaoks individuaalne. Ühe aminohappe puudumisel valgumolekulide lagunemise aj alteiste aminohapete osalemine elusorganismile omase valgu sünteesis.
Lagunemisproduktide omadused
Kehas on süstemaatiliselt valkupuudus või puudujääk. Valkude lagunemise lõpp-produktid on elusorganismi elutegevuse materjal. Maailma Terviseorganisatsiooni eksperdid on tõestanud, et valgupuudus on vähearenenud riikidele omane nähtus. Vere valgusisalduse vähenemisega vere osmootne rõhk langeb, see võtab kudedest vett hullemini, tekib näljane turse.
Essentsi töötlemine
Valkude hüdrolüüs toimub proteolüütiliste ensüümide (bioloogiliste katalüsaatorite) mõjul. See toimub ebaolulistel temperatuuridel. Kõik seedetrakti ensüümid toimivad peptiidsidemele, kuid igaüks valib "oma" sidemed, mis moodustavad teatud aminohappeid.
Näiteks pepsiin hävitab kiiresti sidemed seriini ja alaniini jääkide vahel, samas kui trüpsiin "ärab" lüsiini ja arginiini rühmad.
Maos toimub hävitamine maomahla happelise keskkonna mõjul, samuti pepsiini toimel. See lõhub valgu molekulis sisemised sidemed, interaktsiooniproduktiks on valgupolümeeri suured fragmendid - peptoonid. Nad lähevad kaksteistsõrmiksoole, kus nad seejärel muundatakse ensüümide mõjul: kümoptrüpsiin, trüpsiin, peptidaasid. Valkude lagunemine on seotud peptiidsidemete hävimisega, mida ensüüm mõjutab. Pärast ravi kümotrüpsiinigapooled peptiidsidemetest hüdrolüüsitakse.
Järgmine valkude lagunemine toimub peensooles peptidaasi ensüümide toimel.
Karboksüpeptidaasid on võimelised lõikama aminohappeid valgu struktuuri jääkidest karboksüülotsast ja aminopeptidaasid toimivad sellel poolel, kus on vaba aminorühm, lõhestades dipeptiidid vabadeks aminohapeteks.
Seedetrakti erinevates osades ensüümide rühma ühisel toimel laguneb toiduvalk täielikult vabadeks aminohapeteks.
Need imenduvad läbi väikeste kapillaaride seinte ja satuvad verre. Enamik neist aminohapetest jaotub kogu elusorganismis, siseneb elunditesse ja kudedesse. Rakkudes kasutatakse neid antud organismile spetsiifiliste uute valkude ehitamiseks. Seda kasutavad arstid vereülekande läbiviimisel, et ei tekiks doonormaterjali tagasilükkamist.
Valgu kvaliteet
Elusorganismis on rakkude uuenemis- ja hävimisprotsessid, aga ka valgu molekule sisaldav rakuväline aine pidev alt, kuigi erineva kiirusega.
Valkude lagunemise protsessiga kaasneb märkimisväärne energiakoguse vabanemine.
Valguvaba dieet viib surma, kuna organism ei saa vajalikke aminohappeid. Oluline on mitte ainult toiduga tarbitava valgu kogus, vaid ka nende kvaliteet. Näiteks kehas lagunenud valgu kompenseerimiseks on vajalik, et toidugatuli 1 g aminohapet metioniini. Juuste, sulgede, villa valgud sisaldavad täielikku aminohappe koostist. 1915. aastaks leiti, et maisi koostisesse kuuluv proteiin zeiin ei stimuleeri rakkude kasvu. Kui sellele lisada aminohape trüptofaan, kasvavad elusorganismid täielikult.
Erinevate elundite, kudede, organismide valkudel on olulised erinevused molekulmassi, laengu, aminohapete koostise ja muude parameetrite poolest. Ühe organismi valk on teisele võõras. Valkude lagunemisel tekivad toitumiseks vajalikud aminohapped.
