Что такое аминокислоты в биологии: Аминокислоты | Биология

Содержание

Аминокислоты | Биология

Аминокислоты — это класс органических соединений, имеющих амфотерные свойства, поскольку в их молекулах содержатся карбоксильные (–СООН) и аминные (-NH2) группы. Аминокислоты способны реагировать между собой, образуя полипептидные цепи, которые являются основой белков.

Реакция диссоциации аминокислоты глицина

Молекулы аминокислот, в отличие от биологических молекул — жиров и углеводов, — непременно содержат азот. Аминокислоты — это группа карбоновых кислот, в состав которых входят одна или несколько аминогрупп (-NH2), придающие им еще и щелочные свойства. Таким образом, это амфотерные (греч. амфотерос — оба) соединения, реагирующие как со щелочами, так и с кислотами.

Растворения аминокислот в воде обусловлено их диссоциацией, в результате чего в растворе карбоксильная группа отдает атом водорода, получая отрицательный заряд, а аминогруппа присоединяет атом водорода и получает положительный заряд.

Ключевые аминокислоты

Ключевыми считают 20 аминокислот, различающихся строением боковых цепей, которых в химии называют радикалами. В составе простейшей аминокислоты — глицина — боковую цепь заменяет атом водорода. В сложнее организованной кислоте — аланине — боковой цепью является уже метильная группа (СН3).

Дальнейшее разнообразие аминокислот обусловлено усложнением боковой цепи. Она может состоять из углеводородной цепи, спиртового остатка, соединений серы, дополнительной карбоксильной или аминогруппы и даже довольно сложных органических соединений, карбоновая цепь которых имеет форму кольца. В зависимости от структуры боковых цепей аминокислоты имеют различные химические и физические свойства. Аминокислоты могут быть неполярными, полярными, иметь кислотные или щелочные свойства.

Незаменимые аминокислоты

Растения способны синтезировать все 20 необходимых для жизни аминокислот, используя для этого только остатки карбоновой и азотной кислот и солнечную энергию. Животные также могут образовывать аминокислоты из простых молекул, однако не способны синтезировать так называемые незаменимые аминокислоты. Эти аминокислоты не играется какой-то особой роли, отличной от других аминокислот, и не имеют слишком сложного строения. Каждому виду животных присущ определенный набор незаменимых аминокислот. В организме человека не синтезируются восемь аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Незаменимые аминокислоты должны поступать в организм животных и человека с пищей.

Пептидная связь и пептиды

Аминокислоты способны реагировать между собой — карбоксильная группа одной аминокислоты вступает в реакцию с аминогруппой другой. Во время реакции образуется молекула воды, а валентности, которые высвободились, участвуют в связях между аминокислотами.

Ковалентная связь аминогруппы с карбоксильной (-NH-CO-) получила название пептидной связи. Она присуща только аминокислотам. Вещества, состоящие из остатков двух-восьми аминокислот, называются пептидами, а вещества, состоящие из остатков десяти-шестидесяти аминокислот — полипептидами.

Функции аминокислот

Аминокислоты выполняют прежде всего структурную функцию, поскольку являются звеньями, из которых строятся белки. Кроме того, им присущи другие важные функции.

Отдельные пептиды и аминокислоты является основой не только для белков, но и для других веществ. Например, неотъемлемым компонентом меланина — пигмента кожи и волос человека — является аминокислота тирозин. Также на основе этой аминокислоты образуется гормон щитовидной железы тироксин.

Аминокислоты, которые поступают в организм животного с пищей, могут быть и источником энергии. Аминокислоты окисляются до CO2 и H2O и простых азотсодержащих соединений, при этом высвобождается 17,6 кДж энергии с 1 г аминокислоты.

Благодаря своим амфотерными свойствам аминокислоты обеспечивают постоянное рН содержимого клетки.

 

 

Аминокислоты + продукты богатые аминокислотами

В природе существует около 200 аминокислот. 20 из них содержится в нашей пище, 10 из них были признаны незаменимыми. Аминокислоты необходимы для полноценного функционирования нашего организма. Они входят в состав многих белковых продуктов, используются в качестве биодобавок для спортивного питания, из них изготавливаются лекарственные препараты, их добавляют в комбикорм для животных.

Продукты богатые аминокислотами:

Указано ориентировочное количество в 100 г продукта

Молоко козье Колбаса любительская Сыр
Мука пшеничная
Общая характеристика аминокислот

Аминокислоты принадлежат к классу органических соединений, используются организмом при синтезе гормонов, витаминов, пигментов и пуриновых оснований. Из аминокислот состоят белки. Растения и большинство микроорганизмов способны синтезировать все необходимые им для жизни аминокислоты самостоятельно, в отличие от животных и человека. Ряд аминокислот наш организм способен получать только из пищи.

К незаменимым аминокислотам относятся: валин, лейцин, изолейцин, треонин, лизин, метионин, фенилаланин, аргинин, гистидин, триптофан.

Заменимые аминокислоты, вырабатываемые наши организмом – это глицин, пролин, аланин, цистеин, серин, аспарагин, аспартат, глутамин, глутамат, тирозин.

Хотя такая классификация аминокислот очень условна. Ведь гистидин, аргинин, например, синтезируется в организме человека, но не всегда в достаточном количестве. Заменимая аминокислота тирозин может стать незаменимой, в случае недостатка в организме фенилаланина.

Суточная потребность в аминокислотах

В зависимости от типа аминокислоты определяется ее суточная потребность для организма. Общая потребность организма в аминокислотах, зафиксированная в диетологических таблицах — от 0,5 до 2 грамм в день.

Потребность в аминокислотах возрастает:
  • в период активного роста организма;
  • во время активных профессиональных занятий спортом;
  • в период интенсивных физических и умственных нагрузок;
  • во время болезни и в период выздоровления.
Потребность в аминокислотах снижается:

При врожденных нарушениях, связанных с усваиваемостью аминокислот. В этом случае, некоторые белковые вещества могут стать причиной аллергических реакций организма, включая появление проблем в работе желудочно-кишечного тракта, зуд и тошноту.

Усваиваемость аминокислот

Скорость и полнота усвоения аминокислот зависит от типа продуктов, их содержащих. Хорошо усваиваются организмом аминокислоты, содержащиеся в белке яиц, обезжиренном твороге, нежирном мясе и рыбе.

Быстро усваиваются также аминокислоты при правильном сочетании продуктов: молоко сочетается с гречневой кашей и белым хлебом, всевозможные мучные изделия с мясом и творогом.

Полезные свойства аминокислот, их влияние на организм

Каждая аминокислота оказывает на организм свое воздействие. Так метионин особенно важен для улучшения жирового обмена в организме, используется как профилактика атеросклероза, при циррозе и жировой дистрофии печени.

При определенных нервно-психических заболеваниях используется глутамин, аминомасляные кислоты. Глутаминовая кислота также применяется в кулинарии как вкусовая добавка. Цистеин показан при глазных заболеваниях.

Три главные аминокислоты – триптофан, лизин и метионин, особенно необходимы нашему организму. Триптофан используется для ускорения роста и развития организма, также он поддерживает азотистое равновесие в организме.

Лизин обеспечивает нормальный рост организма, участвует в процессах кровеобразования.

Основные источники лизина и метионина – творог, говядина, некоторые виды рыбы (треска, судак, сельдь). Триптофан встречается в оптимальных количествах в субпродуктах, телятине и дичи.

Взаимодействие с эссенциальными элементами

Все аминокислоты растворимы в воде. Взаимодействуют с витаминами группы B, А, Е, С и некоторыми микроэлементами; участвуют в образовании серотонина, меланина, адреналина, норадреналина и некоторых других гормонов.

Признаки недостатка и переизбытка аминокислот

Признаки нехватки аминокислот в организме:
  • потеря аппетита или его снижение;
  • слабость, сонливость;
  • задержка роста и развития;
  • выпадение волос;
  • ухудшение состояния кожи;
  • анемия;
  • слабая сопротивляемость инфекциям.
Признаки избытка некоторых аминокислот в организме:
  • нарушения в работе щитовидной железы, гипертония – возникают при избытке тирозина;
  • ранняя седина, заболевания суставов, аневризма аорты может быть вызвана избытком в организме аминокислоты гистидин.;
  • метионин увеличивает риск развития инсульта и инфаркта.

Такие проблемы могут возникнуть только при условии недостатка в организме витаминов группы В, А, Е, С и селена. Если эти полезные вещества содержатся в нужном количестве, избыток аминокислот быстро нейтрализуется, благодаря превращению излишков в полезные для организма вещества.

Факторы, влияющие на содержание аминокислот в организме

Питание, а также здоровье человека являются определяющими факторами содержания аминокислот в оптимальном соотношении. Нехватка определенных ферментов, сахарный диабет, поражения печени ведут к неконтролируемому содержанию аминокислот в организме.

Аминокислоты для здоровья, энергичности и красоты

Для успешного наращивания мышечной массы в бодибилдинге нередко используются аминокислотные комплексы, состоящие из лейцина изолейцина и валина.

Для сохранения энергичности во время тренировок спортсмены в качестве добавок к питанию используют метионин, глицин и аргинин, или продукты, их содержащие.

Для любого человека, ведущего активный здоровый образ жизни, необходимы специальные продукты питания, которые содержат ряд необходимых аминокислот для поддержания отличной физической формы, быстрого восстановления сил, сжигания лишних жиров или наращивания мышечной массы.

Мы собрали самые важные моменты об аминокислотах в этой иллюстрации и будем благодарны, если вы поделитесь картинкой в социальной сети или блоге, с ссылкой на эту страницу:

Рейтинг:

10/10

Голосов: 6

Другие популярные нутриенты:

Что такое аминокислоты и для чего они нужны?

Для нормальной работы человеческого организма необходимы белки. Они являются строительным материалом для хрящей, сухожилий, связок, волос. Регуляция обмена веществ, обеспечение свертываемости крови, защита от инфекций, контроль роста, развития и размножения — все это функции различных белков. Как видите, без них организм существовать не может.

А основой белков, теми кирпичиками, из которых они состоят, являются аминокислоты.

Для чего аминокислоты существуют в организме, из каких элементов строятся, и какие функции выполняют, мы и разберем в этой статье.

Что такое аминокислоты

Аминокислоты — это сложные органические соединения, состоящие из простых веществ (углерода, водорода, кислорода и азота). Иногда в их состав входят и другие элементы (например, сера). В природе встречается более пятисот аминокислот, но только 20 из них составляют ДНК человека. Организм синтезирует только небольшую их часть, остальные мы получаем с пищей.

Таким образом, все аминокислоты делятся на:

  • Заменимые — те, которые организм может произвести сам
  • Незаменимые — получаемые нами извне

При наличии дефицита хотя бы одной из них происходит нарушение баланса в организме, ослабляются когнитивные способности, происходит снижение иммунитета, повышение раздражительности и усталости.

Незаменимыми являются следующие соединения — валин, лизин, лейцин, изолейцин, метионин, триптофан, треонин и фенилаланин. Они улучшают работу мозга, способствуют расщеплению жиров и защите печени, необходимы при росте и формировании костей.

Синтез нескольких аминокислот зависит от состояния организма, поэтому принято считать их условно незаменимыми ( как пример — аргинин). И только пять аминокислот полностью заменимы, так как организм производит их в достаточном количестве.

Что съесть, чтобы восполнить дефицит

Недостаток этих соединений нарушает работу всех систем организма, иногда самым фатальным образом, поэтому критически важно вовремя пополнять дефицит.

Для насыщения аминокислотами из ряда незаменимых  необходимо есть мясо (курицу, индейку, говядину) и рыбу (тунца, лосося, треску).  Важно включить в свой рацион грибы, а также орехи (миндаль, арахис, фундук, грецкий орех) и любые бобовые.

Полезно время от времени употреблять куриные или перепелиные яйца, а также молочные продукты.

Заменимые аминокислоты содержатся в авокадо, бананах, сыре, пшенице, овсе и, как ни странно, в шоколаде.

Растительные продукты также содержат много необходимых нам соединений, но только в свежем виде. Поэтому зелень лучше не подвергать тепловой обработке.

Помните, что аминокислоты жизненно необходимы нашему организму, поэтому старайтесь всегда держать необходимый баланс в питании.

Аминокислоты — Calorizator.ru

Валин (Val, V)

Немного истории

Большинство аминокислот были открыты после во второй половине двадцатого века во время поиска новых антибиотиков из грибков, семян, фруктов и жидкостей животных. Первая аминокислота – аспарагин была открыта в 1806 году. Она была выделена из сока спаржи французским химиком Луи-Никола Вокленом и помощником Пьером Жаном Робике. Чуть позже, был получен лейцин из сыра и творога.

Что такое аминокислоты

С точки зрения биохимии, аминокислоты – это органические вещества, состоящие из углеродного скелета, аминной и карбоксильной группы. Благодаря последним двум радикалам, аминокислоты обладают уникальной способностью – проявлять свойства как кислот, так и щелочей.

Протеины – это 20 % человеческого тела, они принимают участие во всех биохимических процессах, а аминокислоты – это «строительный материал» для них. Клетки и ткани человеческого организма состоят преимущественно из аминокислот, ключевая роль которых – транспортировка и хранение питательных веществ.

Аминокислоты жизненно необходимы организму, без них невозможен синтез гормонов, пигментов, витаминов и пуринов. Далеко не все аминокислоты человеческий организм, в отличие от некоторых микроорганизмов и растений, может синтезировать самостоятельно, их необходимо получать из продуктов питания.

На сегодняшний день известно около 500 аминокислот, встречающихся в природе. Но только 20 из них, так называемых стандартных, протеиногенных аминокислот. Они, собственно, и составляют полипептидную цепь, содержащую генетический код.

Таблица. Стандартные протеиногенные аминокислоты

Аминокислота

Аббревиатура

Источник

Глицин

Gly, G

Желатин

Лейцин

Leu, L

Мышечные волокна

Тирозин

Tyr, Y

Казеин

Серин

Ser, S

Шёлк

Глутаминовая кислота

Glu, E

Растительные белки

Глутамин

Gln, Q

 

Аспарагиновая кислота

Asp, D

Конглутин, легумин (ростки спаржи)

Аспарагин

Asn, N

Сок спаржи

Фенилаланин

Phe, F

Ростки люпина

Аланин

Ala, A

Фиброин шелка

Лизин

Lys, K

Казеин

Аргинин

Arg, R

Вещество рога

Гистидин

His, H

Стурин, гистоны

Цистеин

Cys, C

Вещество рога

Валин

Val, V

Казеин

Пролин

Pro, P

Казеин

Гидроксипролин

Hyp, hP

Желатин

Триптофан

Trp, W

Казеин

Изолейцин

Ile, I

Фибрин

Метионин

Met, M

Казеин

Треонин

Thr, T

Белки овса

Гидроксилизин

Hyl, hK

Белки рыб

Существует несколько способов классификации аминокислот, самая популярная – это классификация по способу синтезирования. По ней аминокислоты разделяют на два вида:

  • Незаменимые – аминокислоты, которые не синтезируются в человеческом теле;
  • Заменимые – те, что человеческий организм способен воспроизводить самостоятельно.

Заменимые и незаменимые аминокислоты

К заменимым, но необходимым человеческому организму, относят следующие аминокислоты: аланин, аспарагин, аспартат, глицин, глутамин, глутамат, пролин, серин, тирозин, цистеин, гидроксипролин, гидроксилизин.

Незаменимыми называют аминокислоты, не способные самостоятельно синтезироваться в организме человека к ним относят: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин, гистидин, аргинин. В организме ребенка также не синтезируется аргинин, по этому его также относят к незаменимым.

В каких продуктах содержатся аминокислоты

Аминокислоты – это составляющие части белка и, соответственно, логичным было бы предположить, что содержатся они именно в белковых продуктах, и это действительно так. Большое количество аминокислот содержится в яйцах, молочных продуктах, мясе и рыбе. Из продуктов растительного происхождения также можно получить аминокислоты незаменимые для организма. Высоко их содержание в сое, чечевице, фасоли и других бобовых. Орехи и семена в большом количестве содержат гистидин, аргинин и лизин, а крупы содержат лейцин, валин и изолейцин.

Ниже приведена таблица, из которой видно из каких продуктов можно получить незаменимые аминокислоты и их роль в организме.

Таблица. Продукты, содержащие незаменимые аминокислоты

Название

В каких продуктах содержится

Роль в организме

Лейцин

Орехи, овес, рыба, яйца, курица, чечевица

Снижает содержание сахара в крови

Изолейцин

Нут, чечевица, кешью, мясо, соя, рыба, яйца, печень, миндаль, мясо

Восстанавливает мышечную ткань

Лизин

Амарант, пшеница, рыба, мясо, большинство молочных продуктов

Принимает участие в усвоении кальция

Валин

Арахис, грибы, мясо, бобовые, молочные продукты, многие зерновые

Принимает участие в обменных процессах азота

Фенилаланин

Говядина, орехи, творог, молоко, рыба, яйца, разные бобовые

Улучшение памяти

Треонин

Яйца, орехи, бобы, молочные продукты

Синтезирует коллаген

Метионин

Фасоль, соя, яйца, мясо, рыба, бобовые, чечевица

Принимает участие в защите от радиации

Триптофан

Кунжут, овес, бобовые, арахис, кедровые орехи, большинство молочных продуктов, курица, индейка, мясо, рыба, сушенные финики

Улучшает и делает сон глубже

Гистидин (частично-заменимая)

Чечевица, соевые бобы, арахис, тунец, лосось, говяжье и куриное филе, свиная вырезка

Принимает участие в противовоспалительных реакциях

Аргинин(частично-заменимая)

Йогурт, кунжут, семена тыквы, швейцарский сыр, говядина, свинина, арахис

Способствует росту и восстановлению тканей организма

Подробнее о каждой аминокислоте вы можете узнать, перейдя на ее страничку.

Наш организм нуждается в аминокислотах ежедневно и, согласно биологическим исследованиям, суточная норма потребления белка составляет от 0.5 до 2 грамм в сутки на 1 килограмм веса. Из разных продуктов белок усваивается организмом по-разному. Считается, что лучше всего усваивается белок полученный из яиц, творога и рыбы.

Аминокислоты в организме человека

Организм человека на 20% состоит из белка – он является главным строительным материалом, для мышечной ткани, всех органов и клеток. Белок – это наша кожа и волосы, клетки крови, мышцы и все остальные системы.

Аминокислоты, в свою очередь, являются строительным материалом для белка. По сути можно сказать, что белок (протеин) состоит из аминокислот.

В организме человека аминокислоты выполняют важнейшие функции: они принимают участие в синтезе гормонов, пигментов и витаминов, играют ключевую роль в транспортировке и хранении питательных веществ.

Вот перечень лишь нескольких, самых важных функций аминокислот в организме:

  • В первую очередь аминокислоты нужны для формирования белка, который входит в состав мышечной ткани связок и сухожилий.
  • Аминокислоты оптимизируют восстановительные процессы, ускоряют заживление повреждений кожных покровов.
  • Аминокислоты очень важны для нормального функционирования головного мозга и нервной системы.
  • Важную роль, играют аминокислоты и в образовании ферментов.
  • Без аминокислот невозможен нормальный качественный сон.
  • Ну и, наконец, аминокислоты влияют на здоровье волос, ногтей и кожи.

Из всех вышеперечисленных пунктов понятно, что аминокислоты, человеку необходимы и получать их нужно в достатке, для нормального функционирования всех систем организма. Ниже мы рассмотрим, что бывает при недостатке аминокислот, их избытке и из каких продуктов можно получить незаменимые аминокислоты.

Нехватка и избыток аминокислот

Наш организм устроен так, что все должно находиться в гармонии и балансе. Поэтому негативные последствия возникают как при нехватке аминокислот, так и при их избытке. Каждая аминокислота выполняет в организме свою функцию, у нее свои задачи, и соответственно часто бывает так, что не хватает в организме не всех аминокислот, а лишь нескольких, чтобы выявить нехватку, существует специальный анализ крови. Также потребуется сдать анализ крови на нехватку витаминов, потому что аминокислоты растворимы и в нашем организме взаимодействуют с витаминами группы В, А, С и Е.

При нехватке аминокислот у человека наблюдаются следующие симптомы:

  • Слабость, сонливость.
  • Снижение аппетита или полная его потеря.
  • Выпадение волос, ухудшение состояния кожи.
  • Задержка роста и развития у детей.
  • Анемия.
  • Снижение иммунитета, и как следствие низкая сопротивляемость к вирусам и инфекциям.
  • Избыток аминокислот, также как и их нехватка ведет к нарушениям работы различных систем организма. Как правило негативные последствия от избытка аминокислот возможны только при дефиците селена и недостатке витаминов А, Е, С, В.

При избытке аминокислот в организме, могут возникнуть следующие проблемы: нарушение функции щитовидной железы, гипертония (переизбыток тирозина), проблемы с суставами (переизбыток гистидина), ранняя седина (переизбыток гистидина), повышается риск развития инфарктов и инсультов (переизбыток метионина).

Таблица. Применение аминокислот и их дозировка

 

Аминокислота

Применение

Дозировка (в качестве биодобавки для спортсменов)

Передозировка;

Дефицит

Гистидин

Лечит артрит, нервную глухоту, улучшает пищеварение, необходим младенцам и детям во время роста

8-10 мг на 1 кг веса (минимум 1 г в сутки)

Психические расстройства, тревога, шизофрения, подверженность стрессам;

Неизвестно.

Лизин

Лечит герпес, добавляет энергию, способствует производству мышечного белка, борется с усталостью, поддерживает баланс азота в организме, важен для поглощения и сохранения кальция, способствует образованию коллагена

12 мг на 1 кг веса

Повышение холестерина, диарея, камни в желчном пузыре;

Нарушение выработки ферментов, снижение веса, снижение аппетита, ухудшение концентрации.

Фенилаланин

Лечит депрессии, артрит, нервные расстройства, судороги, снимает напряжение с мышц, важен для производства нейротрансмиттеров серотонина и мелатонина

1 мг на 1 кг веса

Повышенное артериальное давление, мигрени, тошнота, нарушение работы сердца и нервной системы. Не рекомендуется беременным и диабетикам;

Вялость, слабость, задержка роста, нарушение функций печени.

Метионин

Лечение печени, артрита, депрессий, ускоряет метаболизм жиров и улучшает пищеварение, антиоксидант, предотвращает накопление лишних жиров в сосудах и печени, выводит токсины

12 мг на 1 кг веса

Возможна при дефиците витаминов группы В. Атеросклероз;

Жировое перерождение печени, замедление роста, вялость, отеки, кожные болезни.

Лейцин

Предотвращает атрофию мышц, природный анаболический агент, способствует заживлению ран и важен для выработки гормона роста

16 мг на 1 кг веса

Повышает уровень аммиака;

Неизвестно.

Изолейцин

Заживляет раны, высвобождает гормон роста, регулирует сахар в крови, важен для формирования гемоглобина, отвечает за структуру мышц

10-12 мг на 1 кг веса

Вызывает частое мочеиспускание, осторожно принимать при болезнях почек или печени;

Неизвестно.

Валин

Регулирует баланс азота, восстанавливает и способствует росту мышечной ткани

16 мг на 1 кг веса

Покалывания кожи, галлюцинации, запрещен людям с болезнями печени или почек;

Болезнь «кленового сиропа».

Треонин

Важен для выработки коллагена, эластина, антител, поддерживает здоровье мышц, стимулирует рост, применяется для лечения психики

8 мг на 1 кг веса

Неизвестно;

Раздражительность, ослабление иммунитета.

Триптофан

Важен для производства серотонина и мелатонина, необходим в период роста

3,5 мг на 1 кг веса

Головокружение, мигрени, рвота, диарея;

Может послужить причиной развития туберкулеза, рака, диабета, слабоумия.

Аргинин

Отвечает за восстановление мышц, быстрое заживление ран и травм, выводит шлаки, укрепляет иммунитет

0,4 мг на 1 кг веса

Болезни поджелудочной железы, печени;

Снижение артериального давления, слабость, расстройство пищеварения.

В зоне риска оказываются люди с генетическими нарушениями в процессе усвоения аминокислот, вегетарианцы, бодибилдеры и люди, которые просто не следят за своим питанием.

Аминокислоты в спортивном питании

Дополнительный прием аминокислот в последнее время стал очень популярен среди спортсменов, а особенно бодибилдеров. Без достаточного количества аминокислот, невозможен рост мышечной массы. Все дело в том, что наращивание мышечной массы представляет собой систематический процесс микроповреждений мышечных волокон и их заживления. И как раз для заживления мышечных волокон, и нужен белок, как строительный материал. Чтобы употреблять достаточное количество белка, спортсмену необходимо тщательно продумывать свой рацион, в условиях современного темпа жизни, это не всегда возможно и тут приходят на выручку протеиновые и аминокислотные комплексы (ВСАА).

ВСАА (от англ. Branched-chain amino acids — Аминокислоты с разветвленными цепочками) — комплекс, состоящий из трех незаменимых аминокислот:

  • Лейцин (Leucine)
  • Изолейцин (Isoleucine)
  • Валин(Valine)

Лейцин, изолейцин и валин, составляют 35% всех аминокислот в мышечных тканях и принимают участие в процессах анаболизма и восстановления мышц, а также обладают антикатаболическим действием. ВСАА – незаменимые аминокислоты и не могут синтезироваться самостоятельно, поэтому человек вынужден получать их с пищей или специальными добавками в виде капсул или порошка. Попадая в организм ВСАА в первую очередь метаболируются в мышцах, и являются своеобразным «топливом» для роста мышечной массы. Этим они и отличаются от остальных 17 аминокислот. Это свойство помогает значительно улучшить спортивные показатели, улучшает самочувствие спортсмена после длительной тренировки. ВСАА безопасны для здоровья, при непревышении дозировки.

Следует отметить, что принимать протеин и аминокислотные комплексы, следует согласно инструкции на упаковке, не превышая суточную норму.

Резюмируя можно с уверенностью сказать, что аминокислоты – это то, что нужно нашему организму ежедневно для поддержания нормальной жизнедеятельности всех систем организма. Получить их можно не только из продуктов животного происхождения, но и из круп, бобовых и орехов. Если человек питается полноценно, не занимается бодибилдингом и у него нет каких-либо генетических отклонений, то дополнительный прием аминокислот в порошках и капсулах ему не требуется.

Аминокислоты — Википедия. Что такое Аминокислоты


Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Аминокисло́ты (аминокарбо́новые кисло́ты; АМК) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы. Основные химические элементы аминокислот — это углерод (C), водород (H), кислород (O), и азот (N), хотя другие элементы также встречаются в радикале определенных аминокислот. Известны около 500 встречающихся в природе аминокислот (хотя только 20 используются в генетическом коде). [1] Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминогруппы.

История

Большинство из около 500 известных аминокислот были открыты после 1953 года, например во время поиска новых антибиотиков в среде микроорганизмов, грибов, семян, растений, фруктов и жидкостях животных. Примерно 240 из них встречается в природе в свободном виде, а остальные только как промежуточные элементы обмена веществ.[1]

Открытие аминокислот в составе белков

Аминокислота Аббревиатура Год Источник Впервые выделен[2]
Глицин Gly, G 1820 Желатин А. Браконно
Лейцин Leu, L 1820 Мышечные волокна А. Браконно
Тирозин Tyr, Y 1848 Казеин Ю. фон Либих
Серин Ser, S 1865 Шёлк Э. Крамер
Глутаминовая кислота Glu, E 1866 Растительные белки Г. Риттхаузен[de]
Глутамин Gln, Q
Аспарагиновая кислота Asp, D 1868 Конглутин, легумин (ростки спаржи) Г. Риттхаузен[en]
Аспарагин Asn, N 1806 Сок спаржи Л.-Н. Воклен и П. Ж. Робике
Фенилаланин Phe, F 1881 Ростки люпина Э. Шульце, Й. Барбьери
Аланин Ala, A 1888 Фиброин шелка А. Штреккер, Т. Вейль
Лизин Lys, K 1889 Казеин Э. Дрексель
Аргинин Arg, R 1895 Вещество рога С. Гедин
Гистидин His, H 1896 Стурин, гистоны А. Коссель[3], С. Гедин
Цистеин Cys, C 1899 Вещество рога К. Мёрнер
Валин Val, V 1901 Казеин Э. Фишер
Пролин Pro, P 1901 Казеин Э. Фишер
Гидроксипролин Hyp, hP 1902 Желатин Э. Фишер
Триптофан Trp, W 1902 Казеин Ф. Хопкинс, Д. Кол
Изолейцин Ile, I 1904 Фибрин Ф. Эрлих
Метионин Met, M 1922 Казеин Д. Мёллер
Треонин Thr, T 1925 Белки овса С. Шрайвер и др.
Гидроксилизин Hyl, hK 1925 Белки рыб С. Шрайвер и др.

Жирным шрифтом выделены незаменимые аминокислоты

Физические свойства

По физическим свойствам аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Все они кристаллические вещества, лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях, имеют достаточно высокие температуры плавления; многие из них имеют сладкий вкус. Эти свойства отчётливо указывают на солеобразный характер этих соединений. Особенности физических и химических свойств аминокислот обусловлены их строением — присутствием одновременно двух противоположных по свойствам функциональных групп: кислотной и основной.

Общие химические свойства

Все аминокислоты — амфотерные соединения, они могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы  —COO

Аминокислоты.

Биоорганическая химия

Аминокислоты.

Аминокислоты (аминокарбоновые кислоты) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные (-COOH) и аминные группы (-NH2).

Строение аминокислот можно выразить приведённой ниже общей формулой, (где R – углеводородный радикал, который может содержать и различные функциональные группы).

Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминные группы (-Nh3).

В качестве примера можно привести простейшие: аминоуксусную кислоту, или глицин, и аминопропионовую кислоту или аланин:

Химические свойства аминокислот

Аминокислоты – амфотерные соединения, т.е. в зависимости от условий они могут проявлять как основные, так и кислотные свойства.

За счёт карбоксильной группы (-COOH) они образуют соли с основаниями. За счёт аминогруппы (-NH2) образуют соли с кислотами.

Ион водорода, отщепляющийся при диссоциации от карбоксила (-ОН) аминокислоты, может переходить к её аминогруппе с образованием аммониевой группировки (NH3+).

Таким образом, аминокислоты существуют и вступают в реакции также в виде биполярных ионов (внутренних солей).

Этим объясняется, что растворы аминокислот, содержащих одну карбоксильную и одну аминогруппу, имеют нейтральную реакцию.

Альфа-аминокислоты

Из молекул аминокислот строятся молекулы белковых веществ или белков, которые при полном гидролизе под влиянием минеральных кислот, щелочей или ферментов распадаются, образуя смеси аминокислот.

Общее число встречающихся в природе аминокислот достигает 300, однако некоторые из них достаточно редки.

Среди аминокислот выделяется группа из 20 наиболее важных. Они встречаются во всех белках и получили название альфа-аминокислот.

Альфа-аминокислоты – кристаллические вещества, растворимые в воде. Многие из них обладают сладким вкусом. Это свойство нашло отражение в названии первого гомолога в ряду альфа-аминокислот – глицина, явившегося также первой альфа-аминокислотой, обнаруженной в природном материале.

Ниже приведена таблица с перечнем альфа-аминокислот:

Название
Формула
Название остатка
Аминокислоты с алифатическими радикалами
Глицин

Ala

Аланин

Gly

Валин

Val

Лейцин

аминокислот | Определение, структура, преимущества, функция

Введение

Аминокислоты — это органические молекулы, которые действуют как строительные блоки белков. Они соединяются вместе, образуя полимеры, известные как белки. Некоторые аминокислоты могут вырабатываться организмом человека, тогда как другие необходимо получать из внешних источников в виде диеты. Все эти аминокислоты необходимы для синтеза белка в организме, который в свою очередь выполняет все функции.

В живых клетках и тканях содержится около 170 аминокислот. Из этих аминокислот только 25 являются компонентами белков. Однако в белках нашего тела содержится всего 20 аминокислот. В этом разделе примечаний мы подробно обсудим эти 20 аминокислот, их структуру, свойства, классификацию, химические связи и многое другое.

Структура

Все аминокислоты имеют общую структуру, известную как общая формула аминокислот.Согласно этой формуле каждая аминокислота состоит из

  • Карбоксильная группа (-COOH)
  • Аминогруппа (-NH 3 )
  • Альфа-углерод
  • Атом водорода
  • Боковая цепь (-R)

Позвольте нам немного узнать о эти компоненты аминокислот.

Карбоксильная группа

Это кислотная функциональная группа, присутствующая во всех аминокислотах. Карбоксильная группа отдает водород при нормальном pH тела и придает кислотные свойства аминокислотам. Все аминокислоты имеют в своей структуре одну карбоксильную группу, за исключением кислотных аминокислот, которые несут две карбоксильные группы.

Аминогруппа

Это основная функциональная группа, присутствующая во всех аминокислотах. Он принимает атом водорода, отданный карбоксильной группой при физиологическом pH, и, таким образом, придает основные свойства аминокислотам. Все аминокислоты несут только одну аминогруппу, за исключением основных аминокислот, которые имеют в своей структуре две аминогруппы.

Атом водорода

Это просто атом водорода, который присоединен к альфа-углероду или центральному углероду аминокислот. Он также присутствует во всех аминокислотах.

Альфа карбон

Обычно термин альфа используется для атома углерода, к которому присоединена основная функциональная группа. В случае аминокислот обе функциональные группы, атом водорода и боковая цепь (-R) все присоединены к одному и тому же атому углерода. Этот атом углерода известен как альфа-углерод аминокислот.

Боковая цепь

Первые четыре компонента похожи по всем аминокислотам. В основном они различаются по боковой цепи (-R). Эта боковая цепь (-R) может быть такой же простой, как атом водорода, или может содержать сложные функциональные группы или другие атомы. Все двадцать аминокислот отличаются друг от друга структурой боковой цепи (-R).

Недвижимость

Свойства аминокислот сильно зависят от боковой цепи (-R) и сильно варьируют.В этом разделе мы обсудим только некоторые важные свойства, связанные со всеми аминокислотами, независимо от их боковой цепи (-R).

Изомерия

Термин изомерия означает существование молекулы в более чем одной форме. Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но различаются структурным расположением атомов. Альфа-углерод всех аминокислот присоединен к четырем различным группам или атомам и называется «хиральным углеродом», за исключением альфа-углерода глицина (у него есть атом водорода в качестве боковой цепи).

Из-за такого хирального поведения атома углерода все аминокислоты, кроме глицина, могут иметь два изомера, D-изомер и L-изомер. Оба эти изомера являются зеркальным отображением друг друга и называются стереоизомерами или энантиомерами. В D-форме аминогруппа присутствует с правой стороны, тогда как в L-форме аминогруппа присутствует с левой стороны.

L-аминокислоты наиболее распространены в природе. D-аминокислоты обнаружены только в стенке бактериальной клетки и некоторых других белках.

Цвиттерион

Термин цвиттерион используется для обозначения молекулы, которая несет как положительный, так и отрицательный заряды и, таким образом, является электрически нейтральной. Как упоминалось ранее, все аминокислоты несут слабую кислотную группу и слабую основную группу. При физиологическом pH человеческого тела карбоксильная группа аминокислот легко отдает свой протон, который немедленно принимается ее аминогруппой.

Таким образом, при физиологическом pH карбоксильная группа аминокислот «депротонирована» и несет отрицательный заряд, в то время как аминогруппа «протонирована» и несет положительный заряд. И отрицательный, и положительный заряды нейтрализуют друг друга, в результате чего получается нейтральная аминокислота, которая ведет себя как цвиттерион.

Изоэлектрический pH

Все аминокислоты несут карбоксильную группу и аминогруппу, имеющие свои собственные значения pKa. Когда pH окружающей среды близок к значению pKa кислотной группы, аминокислота несет чистый положительный заряд, и наоборот.

В середине этих двух значений pKa существует pH, при котором количество положительных зарядов равно количеству отрицательных зарядов, а аминокислота существует как истинно нейтральный вид.Этот pH известен как изоэлектрический pH (также называемый pI).

При pH между этими двумя значениями pKa аминокислота действительно существует в форме цвиттериона, но имеет небольшой суммарный отрицательный или чистый положительный заряд. Он идеально нейтрален только при своем изоэлектрическом pH. Изоэлектрический pH различен для разных аминокислот. Это также зависит от кислотных или основных групп, присутствующих в боковой цепи (-R).

Классификация

Аминокислоты можно разделить на различные категории на основании следующего:

  • Полярность
  • Наличие
  • Боковая цепь (-R)

Ниже приводится краткое обсуждение каждого из вышеперечисленных критериев.

Полярность

Термин «полярность» означает свойство иметь два полюса, отрицательный полюс и положительный полюс в одной и той же молекуле. Эти полюса создаются из-за разделения электрических зарядов таким образом, что положительные заряды собираются на одном конце, а отрицательные — на другом, и образуется электрический диполь.

Хотя все аминокислоты несут полярные карбоксильные и аминогруппы, тем не менее, полярность аминокислот зависит от полярности боковой цепи (-R).Исходя из этого, есть два типа аминокислот. (На этом уровне не нужно запоминать названия всех этих аминокислот)

Полярные аминокислоты

Они несут полярную боковую цепь. К ним относятся такие аминокислоты, как аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глутамин, аспарагин и т. Д.

Неполярные аминокислоты

Они несут неполярные боковые цепи, такие как аланин, глицин, пролин и т. Д.

Наличие

Термин «доступность» в этом контексте означает, могут ли эти аминокислоты вырабатываться естественным путем в организме человека или нет.По доступности аминокислоты делятся на две категории.

Незаменимые аминокислоты

Эти аминокислоты могут вырабатываться в организме человека из других метаболитов. Таким образом, человеческий организм продолжает нормально функционировать, даже если эти аминокислоты не поступают с пищей. Из двадцати аминокислот десять не являются незаменимыми аминокислотами. К ним относятся аланин, аргинин, аспарагин и др.

Незаменимые аминокислоты

Эти аминокислоты не могут вырабатываться человеческим организмом, поэтому их необходимо принимать извне в виде диеты. Если человек не принимает эти аминокислоты, организм не может выполнять свои обычные функции без этих аминокислот. Существует десять незаменимых аминокислот, включая лизин, лейцин, изолейцин и т. Д.

Структура боковой цепи (-R)

Это основная классификация аминокислот. В зависимости от структуры боковой цепи аминокислоты делятся на следующие категории;

Аминокислоты с кислой боковой цепью

Эти аминокислоты имеют дополнительную карбоксильную группу в боковой цепи.К ним относятся две аминокислоты;

  • Аспарагиновая кислота
  • Глутаминовая кислота
Аминокислоты с основной боковой цепью

У них есть дополнительная аминогруппа в боковой цепи. К ним относятся следующие три аминокислоты;

  • Аргинин
  • Гистидин
  • Лизин
Ароматические аминокислоты

Эти аминокислоты содержат ароматическое кольцо в боковой цепи. Есть три ароматических аминокислоты;

  • Тирозин
  • Триптофан
  • Фенилаланин
Алифатические аминокислоты

Эти аминокислоты имеют алифатические боковые цепи. Есть пять алифатических аминокислот;

  • Глицин
  • Аланин
  • Валин
  • Лейцин
  • Изолейцин
Гидроксильные аминокислоты

Боковая цепь этих аминокислот содержит гидроксильную группу.Их еще называют спиртовыми аминокислотами. К ним относятся следующие две аминокислоты;

Серосодержащие аминокислоты

У них есть атом серы в боковых цепях. Есть две серосодержащие аминокислоты;

Амидные аминокислоты

Эти аминокислоты имеют амидную группу в боковой цепи. В их состав входят две аминокислоты;

На этом наше обсуждение классификации аминокислот заканчивается.

Химические связи

Аминокислоты показывают два типа химических связей между собой, первичные связи и вторичные связи.

Первичные облигации

Это химические связи, которые соединяют две или более аминокислот с образованием длинных цепей. Первичные связи в случае аминокислот называются пептидными связями.

Пептидная связь образуется, когда аминогруппа одной аминокислоты реагирует с карбоксильной группой другой аминокислоты и высвобождается молекула воды.Полученное соединение называется дипептидом.

Образованный таким образом дипептид также имеет свободную аминогруппу на одном конце и свободную карбоксильную группу на другом конце. Он может образовывать дополнительные пептидные связи на обоих концах, что приводит к удлинению аминокислотной цепи.

Аминокислотная цепь, образованная сотнями или тысячами аминокислот, имеет свободную аминогруппу на одном конце, называемом N-концом, и свободную карбоксильную группу на другом конце, называемом C-концом. Это функциональные группы, которые не являются частью какой-либо пептидной связи.

Вторичные облигации

Эти химические связи образуются между боковыми цепями аминокислот и необходимы для поддержания сложной структуры белков. Они могут быть образованы между аминокислотами одной и той же пептидной цепи или разных пептидных цепей.

Некоторые примеры вторичных облигаций включают;

  • Водородная связь, образованная между аминокислотами, имеющими сильно электроотрицательные атомы в их боковой цепи.
  • Дисульфидные мостики, образующиеся между серосодержащими аминокислотами.
  • Гидрофобное взаимодействие между аминокислотами, имеющими гидрофобные группы в своих боковых цепях.
  • Ионные связи между аминокислотами, имеющими заряженные группы в своих боковых цепях.

Функции

Являясь строительными блоками белков, они отвечают за все функции, выполняемые белками. Некоторые из этих функций включают:

  • Они входят в состав ферментов.
  • Они входят в состав структурных белков волос, ногтей и т. Д.
  • Они являются частью функциональных белков, таких как гормоны, транспортные белки, белки плазмы и т. Д.

Некоторые аминокислоты также выполняют важные функции в свободном состоянии. Например,

  • Предшественник нейромедиаторов (триптофан является предшественником серотонина)
  • Глицин используется в синтезе таких соединений, как гем
  • Оксид азота, сосудорасширяющее средство, производится из аминокислоты аргинина

Это лишь некоторые из нескольких функций выполняются аминокислотами в нашем организме.

Сводка

Аминокислоты — это биологические молекулы, которые соединяются в макромолекулы, известные как белки.

Каждая аминокислота состоит из:

  • Карбоксильная группа
  • Аминогруппа
  • Атом водорода
  • Боковая цепь (-R)

Все эти компоненты присоединены к одному атому углерода, известному как «альфа-углерод».

Все аминокислоты обладают следующими свойствами.

  • Все аминокислоты, кроме глицина, существуют в двух формах, L-форме и D-форме, известных как энантиомеры.
  • Аминокислоты — это цвиттерионы, имеющие как положительный, так и отрицательный заряд, но электрически нейтральные.
  • Все аминокислоты имеют определенный изоэлектрический pH, также называемый pI, при котором количество положительных и отрицательных зарядов одинаково, а аминокислота является «истинно» нейтральной разновидностью.

Аминокислоты можно классифицировать по доступности, полярности и структуре боковой цепи.

В зависимости от наличия аминокислоты могут быть;

В зависимости от полярности аминокислоты делятся на два класса;

В зависимости от структуры боковой цепи аминокислоты делятся на следующие семь классов;

  • Кислотные аминокислоты
  • Основные аминокислоты
  • Ароматические аминокислоты
  • Алифатические аминокислоты
  • Амидные аминокислоты
  • Серосодержащие аминокислоты
  • Аминокислоты с гидроксильной группой

Аминокислоты имеют два типа связей , первичная облигация и вторичная облигация.

Первичные связи включают пептидные связи, которые соединяют аминокислоты вместе в длинные пептидные цепи.

Вторичные связи образуются между боковыми цепями различных аминокислот для поддержания структуры сложных полипептидов или белков. К ним относятся водородные связи, дисульфидные мостики и т. Д.

Аминокислоты являются не только строительными блоками белков, но также действуют как предшественники некоторых других физиологически важных соединений, таких как гем, нейротрансмиттеры и т. Д.

Список литературы
  1. Matthews, C.E .; К. Э. Ван Холде; К. Г. Ахерн (1999) Биохимия. 3-е издание. Бенджамин Каммингс. ISBN 0-8053-3066-6
  2. Н.А. Кэмпбелл (1996) Биология (4-е издание). Бенджамин Каммингс, штат Нью-Йорк. стр.23 ISBN 0-8053-1957-3
  3. Кван, Лам Пэн (2000). Биология — курс для O Level. п. 59. ISBN 98101

    .

  4. Харпер Д. «амино-» . Интернет-словарь этимологии . Проверено 19 июля 2010 г.
  5. Matts RL (2005). «Аминокислоты» . Биохимия 5753: Принципы биохимии
  6. «Альфа-аминокислота» . Медицинский словарь Merriam-Webster.com. Merriam-Webster Inc.

Chem4Kids.com: Биохимия: аминокислоты


Первое, что вы можете спросить: «Что такое аминокислота?» Их больше пятидесяти, и каждый из них немного отличается. Аминокислоты используются в каждой клетке вашего тела для создания белков, необходимых для выживания. Все организмы нуждаются в некоторых белках, независимо от того, используются ли они в мышцах или как простые структуры в клеточной мембране. Несмотря на то, что все организмы имеют различия, у них все же есть одна общая черта: потребность в основных химических строительных блоках.

Аминокислоты имеют двухуглеродную связь. Один из атомов углерода является частью группы, называемой карбоксильной группой (COO ). Карбоксильная группа состоит из одного атома углерода (C) и двух атомов кислорода (O).Эта карбоксильная группа имеет отрицательный заряд , поскольку это карбоновая кислота (-COOH), которая потеряла свой атом водорода (H). То, что осталось — карбоксильная группа — называется основанием конъюгата . Второй углерод связан с аминогруппой. Амино означает, что с атомом углерода связана группа NH 2 . На изображении вы видите «+» и «-». Эти положительные и отрицательные знаки присутствуют потому, что в аминокислотах один атом водорода перемещается на другой конец молекулы.Дополнительная буква «H» дает вам положительный заряд.

Несмотря на то, что ученые открыли более 50 аминокислот, только 20 из них используются для производства белков в организме. Из этих двадцати девять определены как основные . Остальные одиннадцать могут быть синтезированы взрослым организмом. Тысячи комбинаций из этих двадцати используются для производства всех белков в вашем теле. Аминокислоты соединяются вместе, образуя длинные цепи. Эти длинные цепочки аминокислот также называют белками.

Незаменимые аминокислоты: Гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.
Заменимые аминокислоты: Аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота.
Условные аминокислоты: Аргинин (необходим для детей, а не для взрослых), цистеин, глутамин, глицин, пролин, серин и тирозин.

Боковые группы — это то, что отличает каждую аминокислоту от других.Из 20 боковых групп, используемых для создания белков, есть две основные группы: полярных и неполярных . Эти имена относятся к способу взаимодействия боковых групп, иногда называемых группами «R», с окружающей средой. Полярные аминокислоты любят настраиваться в определенном направлении. Неполярным аминокислотам все равно, что происходит вокруг них. Полярные и неполярные химические свойства позволяют аминокислотам указывать в сторону воды ( гидрофильных ) или от воды ( гидрофобных ). Затем в процессе синтеза растущие цепи могут начать скручиваться и поворачиваться.

Аминокислоты в асторидах? (Видео Science @ NASA)


Роль диетических аминокислот и их метаболитов в патогенезе воспалительного заболевания кишечника

Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) — это вид хронического воспаления, частота и распространенность которого в последние годы растет. ВЗК в основном подразделяется на болезнь Крона (БК) и язвенный колит (ЯК).Полностью вылечить ВЗК сложно, и срочно необходимы новые методы лечения. Аминокислоты (АК) и их метаболиты считаются важными питательными веществами для людей и животных, а также играют важную роль в улучшении ВЗК. В настоящем исследовании потенциальные защитные эффекты АК и их метаболитов на ВЗК были обобщены с целью дать представление о смягчении ВЗК с помощью диетических АК и их метаболитов в качестве потенциальной адъювантной терапии.

1. Распространенность и рост воспалительного заболевания кишечника

Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК) — это разновидность хронического многофакторного воспалительного заболевания, поражающего желудочно-кишечный тракт [1]. Он запускается как следствие чрезмерной продукции провоспалительных цитокинов, стойкой активации макрофагов и гибели клеток, вызванной последующими бактериальными или / или вирусными инфекциями. ВЗК — основная проблема со здоровьем кишечника, вызывающая тяжелую диарею, боли в животе, потерю веса, нарушение обмена веществ и мальабсорбцию, и она в основном включает две основные формы: болезнь Крона (БК) и язвенный колит (ЯК) [2, 3]. БК и ЯК имеют разную воспалительную локализацию в желудочно-кишечном тракте.БК поражает все слои желудочно-кишечного тракта и ассоциируется с избыточной экспрессией ИЛ-12 / ИЛ-23 и ИФН-, γ / ИЛ-17, в то время как ЯК в основном возникает в толстой кишке, поражая слизистую оболочку с преимущественно избыточной выработкой ИЛ-13. [3, 4]. В настоящее время заболеваемость и распространенность ВЗК во всем мире со временем увеличиваются, особенно среди пожилых пациентов [5]. Наиболее распространены развитые страны (Европа и Северная Америка) [6]. На Западе распространенность ВЗК составляет от 37 до 249 случаев на 100 000 человек для ЯК и от 26 до 319 случаев на 100 000 человек для БК [6, 7]. Напротив, в Восточной Европе, Азии и других развивающихся странах заболеваемость ВЗК ниже [7–9]. Распространенность ЯК в странах Азии выше, чем БК [10].

Патогенез ВЗК сложен и все еще неясен. Растущее количество свидетельств предполагает, что ВЗК является следствием аномальной иммунной регуляции, вызванной генетическими факторами и / или факторами окружающей среды (например, диетой, инфекцией) [1, 11]. Различные медиаторы воспаления, включая активные формы кислорода и провоспалительные цитокины (NF- κ B, цитохром c и фактор некроза опухоли — (TNF -) — α ), действуют как факторы предрасположенности к хроническим воспалительным заболеваниям [12].Типичное клиническое воспаление желудочно-кишечного тракта приводит к ВЗК с избыточной выработкой провоспалительных медиаторов и потерей целостности кишечного барьера слизистой оболочки. Поскольку полного излечения от ВЗК не существует, методы лечения ВЗК в первую очередь направлены на индукцию или поддержание ремиссии и стимулирование экспрессии противовоспалительных генов [3].

В настоящее время традиционные методы лечения ВЗК, такие как биологическая терапия, направленная на конкретные цитокины или пути, и клиническое лечение, были улучшены в последние годы.Мезаламин, антибиотики и будесонид используются у пациентов с легким статусом заболевания, в то время как пациенты с ВЗК средней степени тяжести принимают системные кортикостероиды, иммуномодуляторы (аналоги тиопурина, азатиоприн (AZA), 6-меркаптопурин (6-MP) и метотрексат). и агенты против TNF α (инфликсимаб, адалимумаб и цертолизумаб пегол) [13]. Однако правильный выбор введения становится общей клинической дилеммой для этих различных видов лекарств. Традиционные методы лечения тяжелой ВЗК имеют краткосрочный благоприятный прогноз, в то время как все еще существует проблема в разработке альтернативных методов лечения с низким риском и долгосрочными результатами [14].Кроме того, доказано, что упомянутые выше методы лечения имеют ограниченную эффективность, побочные эффекты, лекарственные взаимодействия и потенциальную токсичность [15, 16]. Применение AZA и 6-MP у пациентов с ВЗК приводит к серьезным побочным реакциям на лекарства, таким как гепатотоксичность, панкреатит и желудочно-кишечные расстройства [17]. Иммуносупрессивная и анти-TNF терапия при ВЗК вызывает дерматологические побочные эффекты, включая кожные инфекции, лекарственную гиперчувствительность, псориаз, экзему и немеланомный рак кожи [18, 19].

В большинстве случаев пациенты, страдающие ВЗК, обычно сталкиваются с длительным заболеванием, которое становится значительным экономическим бременем.С развитием медицины и биологических наук появилось множество новых стратегий лечения ВЗК. Растущий интерес вызывают функциональные питательные вещества, которые помогают предотвратить или устранить недостаточность питания, смягчают иммунный ответ слизистых оболочек и улучшают гомеостаз кишечника [20–22]. Незаменимые питательные вещества могут улучшить восстановление окислительно-восстановительного баланса и воспаления в желудочно-кишечном тракте, что указывает на возможность использования питательных веществ при лечении ВЗК [3]. Часть питательных веществ, которые помогают при лечении ВЗК, перечислены в таблице 1.

и лигнин

Питательные вещества Основные компоненты Химическая структура Функции Ref.

Corabion Смесь витамина C, витамина E, 3-ПНЖК (EPA и DHA) и Arg Снижение DAI, рекрутирование нейтрофилов, окислительный стресс, провоспалительные процессы Интернализация E-кадгерина; ослабление укорочения толстой кишки и повреждения тканей [23]

Экстракт граната Эллаговая кислота Снижение активности MPO, уровни экспрессии TNF- α , (COX-2), избыток COX-2, фосфорилирование MAPKs; предотвращение транслокации NF-B [24, 25]

Крилевое масло 3-ПНЖК и фосфолипиды Уменьшение DAI, HCS, длины толстой кишки и маркеров окисления белков; улучшение экспрессии Pparg1 и (PG) E3 [26]

Тетрадецилтиоуксусная кислота Искусственная 16-углеродная жирная кислота с замещением серы в -положении окислительное восстановление толстой кишки повреждение и толщина стенки толстой кишки; улучшение экспрессии Pparg1 α ; ингибирование продукции воспалительных цитокинов (TNF-, IL-1 и IL-6) [27]

Волокно Полисахариды некрахмала, резистентные олигосахариды, аналогичные углеводы Поддержание ремиссии и уменьшение поражений слизистой оболочки кишечника [28, 29]

Антоцианы Природные агенты, полученные из клубники, черники, барбариса и других растений Cytoprotection; ремиссия окислительного стресса и воспалительных цитокинов; подавление клеточных сигнальных путей воспалительных процессов [30]

α -Линоленовая кислота 3-ПНЖК: масло растительного происхождения Ингибирование выработки IL-6 и TNF-; уменьшение апоптоза клеток, кишечной проницаемости и бактериальной транслокации; улучшение гистологической репарации [31, 32]

Ингибиторы FAAH PF-3845 Обладают противовоспалительным действием при колите, индуцированном TNBS, у мышей; изменить уровни эндоканнабиноидов [33]
FAAH-II Ингибирование воспалительных миРНК и цитокинов; снижение количества активированных Т-клеток, частоты макрофагов и нейтрофилов в толстой кишке [34]

EPA, эйкозапентаеновая кислота; DHA, докозагексаеновая кислота; (СОХ-2), циклооксигеназа-2; iNOS, индуцибельная синтаза оксида азота; MAPK, митоген-активируемые протеинкиназы; МПО, миелопероксидаза; NF- κ B, фактор ядерной транскрипции каппа B; ПНЖК, полиненасыщенные жирные кислоты; DAI — индекс активности заболевания; HCS, гистологический комбинированный балл; Pparg1a, соактиватор PPAR-g 1 α ; (PG) E3, простагландин-E3; ИЛ-1 β , интерлейкин-1 β ; ПНЖК, полиненасыщенные жирные кислоты; FAAH, амидгидролаза жирных кислот.
2. Аминокислоты: применение в терапии воспалительных заболеваний кишечника

Среди питательных веществ, полезных для ВЗК, аминокислоты (АК) выступают в качестве ключевого регулирующего фактора в контроле метаболических путей и оказывают важное влияние на поддержание здоровья кишечника. АК считаются строительными блоками для синтеза белка, а также играют важную роль в других функциях, таких как передача клеточных сигналов, экспрессия генов, внутриклеточный обмен белка, поддержание, размножение, окислительный стресс и иммунитет [46, 47].Системное воспаление может вызывать симптомы недостаточности питания и общую депривацию глутамина (Gln), что связано с депрессией, потерей мышечной массы и эмоциональной усталостью [48]. И UC, и CD нарушают метаболизм АК в сыворотке и плазме за счет повышения уровня изолейцина (Ile) (и его первого продукта разложения 3-метил-2-оксовалерата), метионина (Met), лизина, глицина (Gly), аргинина (Arg). , и пролин (Pro), снижая при этом уровни валина, тирозина и серина [49]. Сообщалось также, что некоторые из повышенных АК увеличиваются в фекальных экстрактах [50], в то время как Ile и лейцин (Leu) имеют явно низкие концентрации в слизистой оболочке толстой кишки при активном ВЗК [51].Met является незаменимой аминокислотой и предшественником гомоцистеина, метаболита, уровень которого значительно повышен как в плазме, так и в слизистой оболочке толстой кишки пациентов с ВЗК [52].

АК также обладают трофическим и цитопротекторным действием на здоровье человека и животных [53, 54]. Т-клетки считаются центральными эффекторами адаптивной иммунной системы. Т-хелперные (Th) клетки (клетки Th2, Th3 и Th 17) дифференцируются от нативных Т-клеток CD4 + и участвуют в патогенезе нескольких воспалительных иммуноопосредованных расстройств, таких как выработка различных цитокинов в иммунных ответах [55].CD представляет собой воспаление, опосредованное Т-клетками Th2-типа, тогда как UC представляет собой воспаление, опосредованное Т-клетками Th3-типа [4]. АК непосредственно служат источником топлива для Т-клеток и, как считается, влияют на формирование опосредованных Т-клетками иммунных ответов [56]. Кроме того, центральным интегратором сигналов окружающей среды, регулирующим активацию и дифференцировку Т-клеток, является мишень рапамицина (mTOR) у млекопитающих [57, 58]. mTOR имеет два различных белковых комплекса: комплекс mTOR 1 (mTORC1) и комплекс mTOR 2 (mTORC2).В Т-клетках АК работают как сигнальные молекулы, а mTORC1 выступает в качестве ключевого медиатора. AA регулируют внутриклеточную локализацию и активацию mTORC1 с помощью системы передачи сигналов на основе лизосом, состоящей из Ras-связанных GTPases (Rags) и регулятора v-ATPase, активности GAP в отношении Rags и комплексов фолликулина [59, 60]. АК могут защищать все тело и мышцы от потери белка за счет активации mTOR и передачи сигналов синтеза белка через mTORC1 в острой фазе воспаления [61, 62].Диета, обогащенная лейом, ускоряет восстановление после повреждения мышц за счет уменьшения чрезмерной экспрессии провоспалительных цитокинов и предотвращения инвазии воспалительных клеток в мышцы [63]. В противном случае, общая контролируемая нерепрессированная (GCN2) киназа является ключевым организатором интегрированного стрессового ответа, который определяет истощение АК. Острое голодание по АК у мышей защищает симптомы колита, ограничивает клетки Th27 и подавляет ВЗК через GCN2-зависимый механизм, обеспечивая другой механизм регуляции ВЗК с помощью АК [64].

В заключение, растущее количество данных показывает, что противовоспалительная активность триптофана (Trp), Gln, Met, цистеина (Cys) и Arg была хорошо изучена, что позволяет предположить терапевтическую роль АК при ВЗК, которые перечислены в таблице 2. Необходимо проиллюстрировать биологическую активность специфических иммуномодулирующих АК при ВЗК.

Аминокислоты Часть 2 для UGC…

Биохимия аминокислот MCQ часть 2
UGC CSIR JRF / NET, ICMR JRF, DBT JRF, GATE, ICAR NET
Типовые вопросы наук о жизни (MCQ) 005 Образец вопросника

Биохимия: аминокислоты, часть 2 (MCQ)
Вопросы с множественным выбором (MCQ) по естественным наукам / биологии для подготовки / практики конкурсных экзаменов по биологическим наукам / наукам о жизни, таким как UGC CSIR JRF NET Life Science Examination, ICMR JRF Entrance Examination, DBT JRF Examination, ICAR NET Examination GATE Biotechnology Examination, Экзамен GATE Life Science, медицинский вступительный экзамен и многое другое.Вопросы представлены в формате вопросов с несколькими вариантами ответов (MCQ) с четырьмя вариантами ответа и одним правильным ответом. Предоставляются ответы на каждый вопрос и подробные объяснения.
Для получения более подробной информации посетите www.easybiologyclass.com
UGC CSIR JRF / NET, ICMR JRF, DBT JRF, GATE, ICAR NET
Вопросы о модели MCQ для наук о жизни
Вопросы с несколькими вариантами ответа
Биохимия: аминокислоты, часть 2 (MCQ 006)

1. Какая из 20 стандартных аминокислот, кодирующих белок, наиболее часто встречается в белках?

а.Глицин
г. Метионин
г. Серин
г. Лейцин

2. Какая из следующих аминокислот имеет большую полярность?

а. Лизин
г. Аргинин
г. Гистидин
г. Аспартат

3. Большинство активных сайтов фермента обычно содержат один или несколько остатков _____.

а. Глицин
г. Триптофан
г. Гистидин
г. Аргинин

4. Ниже приводится аминокислотная последовательность чужеродного полипептида: «AGQHIKXSKPWYVGLBUFF».«X» в данной последовательности означает ___________.
а. Аспарагин
г. Изолейцин
г. Неоднозначная аминокислота
г. Неизвестная аминокислота
5. Аминокислота, действующая как защитная молекула у растений:

а. Канаванин
г. Кон-канавалин
г. Пролин
г. Все из этого
6. Какая аминокислота действует как предшественник синтеза нейромедиатора серотонина?

а. Тирозин
г.Триптофан
г. Глицин
г. Аргинин

7. _____ является исключительно кетогенной аминокислотой для человека.

а. Валин
г. Метионин
г. Лейцин
г. Пролин

8. pI ___________ близко к физиологическому pH.

а. Лизин
г. Гистидин
г. Аргинин
г. Глютаминовая кислота

9. Какая аминокислота действует как предшественник дофамина?

а. Глицин
г.Аспартат
г. Валин
г. Тирозин

10. Каков молекулярный вес триптофана?

а. 202 г / моль-1
г. 204 г / моль-1
г. 206 г / моль-1
г. 208 г / моль-1

11. Аминокислоты, которые действуют как предшественники биосинтеза ИУК (индол-2-уксусная кислота) в растениях, _____.

а. Тирозин
г. Фенилаланин
г. Триптофан
г. Метионин

12. Аминокислоты, участвующие в цикле мочевины ____.

а. Орнитин
г. Цитруллин
г. Аргинин
г. Оба а и Б)
e. Все из этого
13. Какая из следующих аминокислот обладает буферной способностью при физиологическом pH?

а. Лизин
г. Аргинин
г. Гистидин
г. Аспарагиновая кислота

14. Аминокислота, которая действует как предшественник синтеза адреналина, _____.

а. Глицин
г. Аспартат
г. Тирозин
г.Валин

От аминокислот до цинка: глоссарий терминов по питанию

Беспокоитесь об антиоксидантах? Озадачены полисахаридами? Это руководство поможет вам сориентироваться в мире питания и здоровья.

Live Science побеседовала с экспертами и проконсультировалась с несколькими публикациями, чтобы получить определения и объяснения многих общих терминов, используемых при обсуждении питания.

Аминокислоты

По данным Национального института здоровья (NIH), аминокислоты — это органические соединения, которые соединяются друг с другом с образованием белков. Существует около 20 аминокислот, которые регулярно образуют белки, и их можно расположить тысячами различных способов. Есть три типа аминокислот: незаменимые, заменимые и условные.

Незаменимые аминокислоты не могут быть произведены организмом из обычно доступных материалов со скоростью, которая может удовлетворить потребности нормального роста; согласно Американскому журналу общественного здравоохранения (AJPH), они должны поступать с пищей заранее.Есть девять незаменимых аминокислот: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин. Пища, содержащая все девять, считается полноценным белком.

Незаменимые аминокислоты — это аминокислоты, которые организм может производить. К ним относятся: аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота и глутаминовая кислота.

Условные аминокислоты — это аминокислоты, которые необходимы организму только во время болезни или стресса. Это аргинин, цистеин, глутамин, тирозин, глицин, орнитин, пролин и серин.

Противовоспалительные

Противовоспалительные диеты стали популярными в последние годы. Согласно публикациям Harvard Health Publications, многие серьезные заболевания, включая рак, болезни сердца, диабет, артрит, депрессию и болезнь Альцгеймера, связаны с хроническим воспалением.

Противовоспалительный компонент в еде или напитках, такой как жирные кислоты омега-3, защищает организм от возможных повреждений, вызванных воспалением, сказал Хименес. Противовоспалительные продукты включают листовую зелень, жирную рыбу, орехи, такие как миндаль и грецкие орехи, помидоры и оливковое масло.[Связано: Воспаление: причины, симптомы и противовоспалительная диета]

Антиоксиданты

Антиоксиданты — это молекулы, которые взаимодействуют со свободными радикалами, чтобы остановить состояние окислительного стресса, согласно статье в журнале Pharmacognosy Review.

«Антиоксиданты работают в организме, предотвращая повреждение наших клеток», — сказала Пейдж Смазерс, диетолог из штата Юта. Свободные радикалы атакуют макромолекулы, вызывая повреждение и разрушение клеток. Они могут атаковать все молекулы в организме, включая липиды, белки и важные кислоты.Без достаточного количества антиоксидантов, чтобы держать их под контролем, разрушение клеток, вызванное свободными радикалами, может привести к окислительному стрессу.

Витамины E и C и бета-каротин являются основными антиоксидантами питательных веществ. Тело не может производить их естественным путем; они должны поступать в рацион. По данным клиники Майо, хорошие источники антиоксидантов включают ягоды, другие фрукты с кожурой, листовые зеленые овощи, сладкий картофель, орехи, гранатовый сок и даже красное вино и кофе в умеренных количествах.

Витамины комплекса B

Восемь незаменимых водорастворимых витаминов называются витаминами комплекса B, согласно Национальному институту здравоохранения.Это: витамин B1 (тиамин), витамин B2 (рибофлавин), витамин B3 (ниацин), витамин B5 (пантотеновая кислота), витамин B6 (пиридоксин), витамин B7 (биотин), витамин B9 (фолиевая кислота или фолат) и витамин. B12.

Все витамины группы В способствуют выработке энергии, помогая организму преобразовывать углеводы в глюкозу. Они помогают нервной системе функционировать, метаболизируют жиры и белки, а также поддерживают здоровье печени, глаз, кожи и волос. Все витамины группы B растворимы в воде, что означает, что они не могут накапливаться в организме и должны пополняться с пищей или добавками.

Бета-каротин

Бета-каротин — это пигмент, придающий растениям оранжевый и желтый цвет. По данным Медицинского центра Университета Мэриленда, это каротиноид и тип антиоксиданта, который помогает улучшить чувствительность к солнцу, дегенерацию желтого пятна, метаболический синдром и другие состояния. Морковь, сладкий картофель, помидоры и другие фрукты и овощи теплого цвета, листовая зелень и брокколи содержат большое количество бета-каротина. [Связано: что такое каротиноиды?]

Индекс массы тела

Индекс массы тела — это оценка жира в организме человека, которую можно рассчитать, используя рост и вес человека.Его можно использовать при проверке чьей-либо весовой категории, но он не может диагностировать ожирение или проблемы с весом. [Связано: Понимание веса: ИМТ и телесный жир]

Кальций

Кальций — это металлический элемент, который, по данным Университета Мэриленда, является самым распространенным минералом в организме человека. По данным AJPH, он составляет от 1,5 до 2 процентов веса тела зрелого человека; 99 процентов кальция в организме содержится в костях и зубах.

«Кальций помогает предотвратить потерю костной массы, а также поддерживает здоровый обмен веществ и щелочную среду в организме», — сказала Тина Паймастер, сертифицированный тренер по здоровью и образу жизни из Нью-Йорка.

Калории

Калория — это единица энергии. В питании калории могут относиться к количеству энергии, необходимой вашему организму для выживания, или к количеству энергии, которое дает еда или питье (на самом деле все, что содержит энергию, содержит калории, даже если это не еда). Разным людям требуется разное количество калорий.

Макроэлементы, углеводы, белки и жиры обеспечивают калорийность, согласно Смазерсу. Минералов, витаминов и воды нет. Один грамм углеводов дает четыре калории; один грамм белка дает четыре калории; а один грамм жира дает девять калорий.

«Пустые калории» лишены пищевой ценности. Это калории из твердых жиров — жиров, которые являются твердыми при комнатной температуре, таких как масло, говяжий жир и шортенинг, — и добавленных сахаров — сахаров и сиропов, которые добавляются в пищевые продукты или напитки во время обработки, такие как газированные напитки, выпечка, сыр, пицца, мороженое и мясо — по данным Министерства сельского хозяйства США.

Углеводы

Углеводы — это сахара, крахмалы и волокна, содержащиеся во фруктах, зернах, овощах и молочных продуктах.«Углеводы — это один из трех основных способов получения нашим телом энергии или калорий», — сказал Смазерс. Есть три класса углеводов: моносахариды, дисахариды и полисахариды.

В последние годы стали популярны низкоуглеводные диеты, но Смазерс подчеркнул, что углеводов не следует опасаться. «Углеводы важны для работы мозга, включая настроение, память и т. Д., А также являются быстрым источником энергии», — сказала она.

Углеводы можно разделить на сложные и простые, в зависимости от химической структуры пищи и того, насколько быстро сахар в пище переваривается и всасывается, согласно NIH.Простые углеводы содержат всего один или два сахара, а сложные углеводы — три или более сахара. Примеры простых углеводов включают фрукты, большинство овощей, молоко, газированные напитки и конфеты. Примеры сложных углеводов включают бобовые, цельнозерновые и крахмалистые овощи. Сматерс утверждал, что «лучше всего сосредоточиться на получении в основном сложных углеводов в своем рационе, включая цельнозерновые и овощи». [Связано: что такое углеводы?]

Каротиноиды

Каротиноиды являются одним из видов фитонутриентов.Это пигменты, отвечающие за желтый, красный и оранжевый цвета растений. По данным Института Лайнуса Полинга при Университете штата Орегон, обычно встречающимися каротиноидами являются альфа-каротин, бета-каротин, бета-криптоксантин, лютеин, зеаксантин и липоцен.

Каротиноиды также действуют как противовоспалительные средства. Они могут «помочь и при ревматоидном артрите, и при остеоартрите», — сказал Флорес. Хотя все типы каротиноидов обладают антиоксидантными свойствами, каждый из них имеет свои уникальные преимущества.[Связано: Что такое каротиноиды?]

Холестерин

По данным Национального института здоровья, холестерин представляет собой восковое жироподобное вещество, которое находится во всех клетках организма. Холестерин необходим для некоторых функций организма, в том числе для выработки гормонов, и организм производит то, что ему нужно. Избыточный холестерин возникает из-за продуктов с высоким содержанием холестерина.

Есть хорошие и плохие типы холестерина, хотя оба необходимы в здоровых количествах. Холестерин ЛПНП (липопротеинов низкой плотности) считается плохим, потому что он накапливается в артериях.Холестерин ЛПВП (липопротеины высокой плотности) считается хорошим, потому что он выводится из организма через печень.

Когда у кого-то «высокий холестерин», он или она обычно имеют в виду высокий уровень холестерина в его или ее крови. Это связано с ишемической болезнью сердца. См. Справочную статью. [Связано: Уровни холестерина: высокий, низкий, хороший и плохой]

Пищевые волокна

Пищевые волокна — это неперевариваемый углевод, который помогает улучшить пищеварение за счет увеличения объема и регулярности стула, сказал Смазерс.«Это также помогает вам чувствовать себя сытым, когда вы едите, и помогает получить чувство сытости от меньшего количества калорий».

Смазерс рекомендует получать клетчатку из цельного зерна, бобов, фруктов и овощей.

Виктория Ярзабковски, диетолог из Техасского института фитнеса Техасского университета в Остине, добавила: «Клетчатка может помочь снизить уровень холестерина, потому что клетчатка связывается с холестерином в крови. После связывания мы выводим его из организма». [Связано: Что такое клетчатка?]

Электролиты

Электролиты — это минералы в крови и других жидкостях организма, которые несут электрический заряд.Они «необходимы для оптимального функционирования организма, и, как известно многим спортсменам, их слишком малое количество может вызвать судороги», — сказал Ярзабковски. «Электролиты теряются с потом».

Она указала натрий и калий как два важных электролита. Поскольку вода не содержит электролитов, их необходимо пополнять с помощью еды или других напитков.

Ферменты

Ферменты — это сложные белки, вызывающие химические изменения. По данным Национального института здоровья, они содержатся во всех частях тела и необходимы для всех функций организма.Ферменты, наиболее известные тем, что способствуют пищеварению, расщепляют пищу, также помогают очищать кровь, вызывают образование тромбов и многое другое.

Жиры

Жиры, также называемые липидами или жирными кислотами, являются макроэлементами. Как углеводы и белки, они содержат калории. «Нам нужен жир, чтобы быть сытым во время еды и обеспечивать наши клетки липидами, необходимыми для поддержания их клеточной структуры», — сказал Смазерс. «Потребление жиров важно на уровне здоровья клеток, а также помогает нам чувствовать себя сытыми и удовлетворенными.«

« Есть некоторые жирные кислоты, которые человеческий организм не производит сам по себе, они называются незаменимыми жирными кислотами, включая жирные кислоты омега-3 и омега-6 », — продолжил Смазерс.« Существуют и другие типы жирных кислот, которые являются ненасыщенными или насыщенными. . «Ненасыщенные жиры считаются здоровыми и не повышают уровень холестерина ЛПНП, в то время как насыщенные жиры более опасны и могут повышать холестерин ЛПНП.

Флавоноиды

Флавоноиды — это фитонутриенты с антиоксидантным поведением.Это соединения фруктов и овощей, которые отвечают за пигменты. Помимо своего антиоксидантного поведения, флавоноиды также модулируют сигнальное поведение клеток, что может быть полезным. Исследования показали, что они могут помочь снизить риск болезни Паркинсона, сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта. Флавоноиды — это самое большое семейство полифенолов, большой класс фитонутриентов. [Связано: что такое флавоноиды?]

Свободные радикалы

Свободные радикалы — это молекулы с нечетным числом электронов.Когда они ищут другой электрон, чтобы составить пару, они могут повредить окружающие клетки. Это может вызвать цепную реакцию, поскольку больше клеток повреждается или погибает. Свободнорадикальная теория старения утверждает, что повреждение свободными радикалами является основной причиной процесса старения, но эта теория не доказана, согласно Current Aging Science.

Тина Паймастер, сертифицированный тренер по здоровью и образу жизни из Нью-Йорка, отметила, что повреждение свободными радикалами может также привести к «серьезным заболеваниям, таким как рак.»

Антиоксиданты нейтрализуют электронный заряд свободных радикалов, тем самым останавливая их и их разрушительное поведение. Когда в организме слишком много свободных радикалов, повреждающих клетки, возникает состояние, известное как окислительный стресс.

Свободные радикалы могут быть вызваны воспалением, сигаретным дымом , загрязнители окружающей среды, радиация, некоторые лекарства, промышленные растворители и многое другое, согласно журналу Pharmacognosy Review.

Фруктоза

«Фруктоза — это сахар естественного происхождения, содержащийся во фруктах, корнеплодах и меде», — сказал Хименес.Хотя фруктоза во фруктах обычно не считается вредной, фруктоза в виде кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы может быть проблематичной.

Согласно Американскому журналу клинического питания, «фруктоза является промежуточным звеном в метаболизме глюкозы, но биологическая потребность в фруктозе в рационе отсутствует». Клетки печени расщепляют фруктозу, в результате чего образуются триглицериды (форма жира), мочевая кислота и свободные радикалы. В избытке они могут быть вредными.

По данным Гарвардской медицинской школы, когда люди потребляли большую часть фруктозы через фрукты и овощи, они в среднем составляли 15 граммов в день.Сегодня, когда большинство американцев потребляют фруктозу через кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, они потребляют в среднем 55 граммов в день.

Глюкоза

Глюкоза — это сахар и основной источник энергии в организме. Это «побочный продукт пищеварения», — сказал Хименес. «То, что мы едим, в конечном итоге превращается в глюкозу в процессе пищеварения».

Углеводы являются основным источником глюкозы; они превращаются в глюкозу раньше, чем жир или белок. Простые углеводы превращаются в глюкозу быстрее, чем сложные.Глюкоза дает энергию с помощью инсулина.

Глюкозу в кровотоке на пути к клеткам обычно называют «глюкозой крови» или «сахаром крови». Уровень глюкозы в крови колеблется в течение дня, достигая наивысшего уровня после еды. Но в целом организм регулирует уровень глюкозы в крови.

Железо

Железо — это металлический химический элемент, который присутствует в гемоглобине красных кровяных телец, хранится в тканях в форме ферритина и является важной частью важных респираторных ферментов.«Железо помогает в образовании гемоглобина, который является основным переносчиком кислорода к клеткам тела», — сказал Паймастер. «Это также важно для здоровья мышц и мозга». Дефицит железа может вызвать анемию.

Минералы

Минералы — это микроэлементы, необходимые организму для выполнения определенных функций, по словам Хименеса. Это химические элементы, необходимые для жизни. У людей «они играют роль практически во всех процессах тела».

Минералы бывают двух видов: микроэлементы и макроминералы.Организму нужны макроминералы в большем количестве, чем микроэлементы. Макроминералы — это магний, натрий, кальций, хлорид, фосфор и сера. Минеральные вещества — это железо, цинк, селен, кобальт, фторид, йод, молибден и марганец.

Моносахариды

Моносахариды — простейшая форма углеводов. Химически они содержат только одну сахарную единицу и легко и быстро усваиваются. Примеры моносахаридов включают глюкозу, сахарозу и галактозу, согласно веб-сайту World’s Healthiest Foods Фонда Джорджа Матальяна.Они содержатся в спелых фруктах, меде и кукурузном сиропе с высоким содержанием фруктозы.

Мононенасыщенные жиры

Мононенасыщенные жиры считаются здоровыми. По словам Хименеса, они ненасыщенные, что означает, что они жидкие при комнатной температуре. Примеры: рапсовое, арахисовое или оливковое масло. Химически мононенасыщенные жиры имеют одну углеродную связь в молекуле жира (называемую двойной связью). Насыщенные жиры не имеют двойных связей, потому что они насыщены молекулами водорода.

«Известно, что [мононенасыщенные жиры] играют защитную роль в сердце», — сказала Хименес, но предупредила, что «умеренность важна, потому что жир содержит более чем в два раза больше калорий, чем углеводы.«

Фитонутриенты

« Фитонутриенты », также называемые фитохимическими веществами, просто означает« питательные вещества для растений »или« растительные химические вещества ». Это относится ко всем нетрадиционным веществам в растениях, которые обеспечивают особую пользу для здоровья -« нетрадиционные »означает все, кроме витаминов, минералов, белки, углеводы и жиры. По словам Элсона М. Хааса, автора книги «Как сохранить здоровье с помощью питания: полное руководство по диете», все качества хорошей еды — ее внешний вид, запах, вкус — являются результатом наличия в ней фитонутриентов. И диетология »(Celestial Arts, 2006).[Связано: что такое фитонутриенты?]

Калий

Калий является важным минеральным электролитом, который помогает нервам и мышцам общаться. Он также доставляет питательные вещества в клетки и удаляет из них отходы. «Высокое потребление калия также связано со снижением риска инсульта, более низким кровяным давлением, более низким риском смерти от сердечных заболеваний, защитой от потери мышечной массы, сохранением минеральной плотности костей и уменьшением образования камней в почках», — сказала Меган. Уэр, зарегистрированный диетолог и диетолог из Орландо.Хорошие источники калия — это мангольд, сладкий картофель, капуста и бобы. По данным Уэра, только 2 процента взрослого населения США соблюдают ежедневную рекомендацию в 4700 мг калия.

Белок

По данным Национального института здоровья, часто называемые «строительными блоками жизни», белки представляют собой большие молекулы, необходимые для структуры и функций организма. Белок составляет около 20 процентов веса тела, и мышцы, кожа и кости содержат его в больших количествах.Ферменты, гормоны и антитела — это все белки. «Белок — это макроэлемент, который входит в состав каждой части вашего тела. Он также является питательным веществом, которое дает вам энергию», — сказал Хименес.

Насыщенные жиры

Насыщенные жиры — это молекулы жира, насыщенные молекулами водорода. «Они твердые при комнатной температуре», — сказал Хименес, приведя в качестве примера сало. Другие примеры включают сыр, масло, жирное мясо и птицу с кожей, многие жареные продукты и пальмовое масло. Хименес отметил, что насыщенные жиры, как известно, вызывают сердечные заболевания, повышают уровень плохого холестерина и содержат много калорий.Она рекомендовала «небольшое количество … около 7 процентов от общей суточной калорийности».

Натрий

Натрий — это минеральный электролит, который необходим для поддержания клеточных мембран, абсорбции и транспорта глюкозы, воды и аминокислот, а также поддержания нормального кровяного давления, по данным Института Лайнуса Полинга при Университете штата Орегон.

Однако избыток натрия может повысить кровяное давление, так как в организме остается слишком много жидкости, что увеличивает нагрузку на сердце.По данным Американской кардиологической ассоциации, к заболеваниям, связанным с повышенным содержанием натрия, относятся инсульт, болезни сердца, рак желудка и заболевания почек. В большинстве случаев избыток натрия происходит из обработанных или ресторанных продуктов, а не из-за посыпания соли домашней едой. AHA рекомендует ежедневно употреблять 1500 мг натрия.

Сахароза

«Сахароза — это еще один термин для обозначения столового сахара», — сказал Хименес. Его получают из сахарного тростника или сахарной свеклы. Подобно фруктозе и глюкозе, сахароза — простой углевод.По словам Хименеса, он состоит как из фруктозы, так и из глюкозы, и когда он попадает в организм, организм расщепляет сахарозу на эти два компонента для обработки и использования.

Сахар

По словам Хименеса, существует множество видов сахара, включая фруктозу, сахарозу и глюкозу. Есть натуральные сахара, такие как фруктоза из фруктов и лактоза из молока. В кофе также добавлены сахара, такие как кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы или сахар. По данным Гарвардской школы общественного здравоохранения, для здорового питания не требуется добавлять сахар.

По данным Национального института здоровья, сахар содержит калории, но не содержит питательных веществ. Тем не менее, фрукты, которые содержат естественный сахар, являются богатыми питательными веществами продуктами, которые являются частью здорового питания.

Трансжиры

По словам Хименеса, трансжиры, также называемые трансжирными кислотами, иногда естественным образом встречаются в мясе или молочных продуктах, но обычно в небольших количествах. Чаще, по ее словам, они «производятся в пищевой промышленности с целью увеличения срока хранения продукта.«Это делается путем добавления водорода к жидким растительным маслам, чтобы сделать масла более твердыми. Такие масла называются частично гидрогенизированными маслами. Хименес сказал, что они часто встречаются в« удобных продуктах », таких как замороженная пицца.

Другие распространенные источники трансжиров включают выпечка, крекеры, охлажденное тесто, маргарин и сливки для кофе. Рестораны быстрого питания часто используют их во фритюрницах, потому что частично гидрогенизированное масло не нужно менять так часто, как обычное масло.

«Трансжиры вообще не рекомендуются из-за связь с сердечными заболеваниями », — предупредил Хименес.Фактически, они часто считаются худшим типом жира. По данным клиники Майо, они снижают уровень хорошего холестерина и повышают уровень плохого холестерина. В 2013 году FDA постановило, что частично гидрогенизированные масла больше не считаются безопасными. В настоящее время существует трехлетний период корректировки, чтобы производители пищевых продуктов могли изменить свою практику или получить разрешение.

Ненасыщенные жиры

Ненасыщенные жиры являются жидкими при комнатной температуре. Существует три типа ненасыщенных жиров: мононенасыщенные жиры, полиненасыщенные жиры и жирные кислоты Омега-3.По данным клиники Майо, все они могут принести пользу для здоровья. Их называют «ненасыщенными», потому что они имеют по крайней мере одну углеродную связь (называемую двойной связью) в молекуле жира. Насыщенные жиры не имеют двойных связей, потому что они насыщены молекулами водорода.

Витамин A

Витамин A — это жирорастворимый витамин, который полезен для здоровья зрения, кожи, костей и других тканей тела. По словам Paymaster, витамин А через ретинол помогает поддерживать здоровье кожи и зрение.«Витамин А необходим для выработки кожного сала, чтобы волосы оставались увлажненными», — добавил Уэр. [Связано: Витамин A: источники и преимущества]

Витамин B1

Также известный как тиамин, витамин B1 «участвует в производстве энергии», — сказал Флорес. Он помогает превращать углеводы в энергию. [Связано: что такое тиамин (витамин B1)?]

Витамин B2

В дополнение к своим общим свойствам витамина B, витамин B2 или рибофлавин действует как антиоксидант, помогая бороться со свободными радикалами.По данным Медицинского центра Университета Мэриленда, он также помогает организму усваивать витамин B6 и фолиевую кислоту (витамин B9), а также вырабатывать красные кровяные тельца. [Связано: Витамин B2 (рибофлавин): источники и преимущества]

Витамин B3

Витамин B3, или ниацин, способствует здоровому функционированию пищеварительной системы, нервов и кожи. По данным Медицинского центра Университета Мэриленда, ниацин помогает производить гормоны, связанные с сексом и стрессом, улучшает кровообращение и уменьшает воспаление.Это связано с понижением холестерина. По данным Национального института здоровья, от одной до трех доз ниацина в день является популярным лечением для тех, кто страдает от высокого (плохого) холестерина ЛПНП и низкого уровня холестерина ЛПВП (хорошего). [Связано: Ниацин (витамин B3): преимущества и побочные эффекты]

Витамин B5

Пантотеновая кислота или витамин B5 необходим для производства красных кровяных телец, по данным Медицинского центра Университета Мэриленда. Он также помогает вырабатывать половые гормоны и гормоны стресса (иногда его называют «антистрессовым» витамином), синтезирует холестерин, усваивает другие витамины и поддерживает здоровье пищеварительного тракта.[Связано: что такое витамин B5 (пантотеновая кислота)?]

Витамин B6

Витамин B6 помогает развитию и функционированию мозга, вырабатывая нейротрансмиттеры, серотонин, норадреналин и мелатонин, по данным Медицинского центра Университета Мэриленда. Он также помогает регулировать уровень гомоцистеина. [Связано: Витамин B6: источники и преимущества]

Витамин B7

Биотин помогает метаболизировать углеводы, аминокислоты и жиры. По данным Медицинского центра Университета Мэриленда, он может помочь укрепить ногти и волосы.Из-за того, что она полезна для волос, ее иногда называют витамином H. [Связано: что такое биотин?]

Витамин B9

Фолиевая кислота, также называемая фолатом или витамином B9, важна для ежедневного потребления женщинами детородного возраста. Лаура Флорес, диетолог из Сан-Диего. Фолиевая кислота может снизить риск дефектов нервной трубки у плода, поэтому очень важно, чтобы будущие матери получали его в достаточном количестве. Флорес сказал, что он также помогает «снизить [высокий] уровень гомоцистеина, фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний.»[Связано: что такое фолиевая кислота?]

Витамин B12

Витамин B12, хотя и входит в комплексную группу B, сильно отличается от других витаминов группы B. Во-первых, организм может хранить его в течение нескольких лет в печень. Его также трудно усваивать из растительных источников. Согласно данным журнала «Самая здоровая пища в мире», он необходим для правильного функционирования мозга и когнитивного развития. Он помогает в производстве ДНК и РНК, работает с фолатом для образования красных кровяных телец и использовать железо и помогает контролировать уровень гомоцистеина.У пожилых людей часто бывает дефицит витамина B12. [Связано: Витамин B12: дефицит и добавки]

Витамин C

Витамин C, также называемый аскорбиновой кислотой, важен для многих функций организма. «Витамин C важен для здоровья иммунной системы и суставов, помогает поддерживать водный баланс тела, а также увеличивает метаболизм», — сказал Паймастер. Уэр добавил, что он помогает «создавать и поддерживать коллаген, который обеспечивает структуру кожи и волос». Витамин С — популярное средство от простуды, но исследования о том, помогает он или предотвращает насморк, неоднозначны.[Связано: Витамин C: источники и преимущества]

Витамин D

Витамин D — это жирорастворимый витамин, который присутствует в некоторых пищевых продуктах и ​​добавлен в другие продукты, например, обогащенное молоко. Тело делает это, когда оно подвергается воздействию солнечного света. Витамин D необходим для поддержания прочности костей; он работает с кальцием, чтобы поддерживать их здоровье. Недостаток витамина D у детей может привести к ослаблению костей или рахиту. По данным Медицинского центра Университета Мэриленда, он также является компонентом функции иммунной системы и роста клеток и связан с профилактикой рака.[Связано: Витамин D: факты и эффекты]

Витамин E

Витамин E — это жирорастворимый витамин, который действует как антиоксидант. Он способствует функционированию иммунной системы, развитию красных кровяных телец и расширяет кровеносные сосуды, предотвращая тромбообразование. Его связывают с профилактикой рака, сердечных заболеваний и инсульта, но, по данным Национального института здоровья, эта связь не полностью установлена. [Связано: Витамин E: источники, преимущества и риски]

Витамин K

«Витамин K важен для здоровья сердца, тромбообразования, здоровья костей, профилактики рака и диабета», — сказал Пеймастер.Иногда его называют витамином свертывания крови. [Связано: Витамин К: источники и преимущества]

Цинк

Цинк — это микроэлемент, необходимый для функционирования организма. По данным клиники Майо, цинк эффективен при лечении СДВГ, диареи, язвы желудка, угрей, некоторых форм герпеса и серповидно-клеточной анемии. Это популярное средство от простуды, хотя научные результаты остаются неясными в отношении его эффективности в этой области. Согласно данным World’s Healthiest Foods, хорошие источники цинка включают говядину, баранину, моллюски и семена кунжута.

Дополнительные ресурсы

кислотно-основное поведение аминокислот

Цвиттерионы в растворах простых аминокислот

Аминокислота имеет как основную аминогруппу, так и группу кислой карбоновой кислоты.

Имеется внутренний перенос иона водорода от группы -COOH к группе -NH 2 , чтобы оставить ион как с отрицательным, так и с положительным зарядом.

Это называется цвиттерион .

Это форма, в которой аминокислоты существуют даже в твердом состоянии. Если вы растворите аминокислоту в воде, простой раствор также будет содержать этот ион.

Цвиттерион — это соединение без общего электрического заряда, но содержащее отдельные части, заряженные положительно и отрицательно.


 

Добавление щелочи в раствор аминокислоты

Если вы увеличиваете pH раствора аминокислоты, добавляя ионы гидроксида, ион водорода удаляется из группы -NH 3 + .

С помощью электрофореза можно показать, что аминокислота теперь существует как отрицательный ион.

В своей простейшей форме электрофорез может состоять из кусочка смоченной фильтровальной бумаги на предметном стекле микроскопа с зажимом типа «крокодил» на каждом конце, прикрепленным к батарее. В центр бумаги помещается капля раствора аминокислоты.

Хотя раствор аминокислоты бесцветен, его положение через некоторое время можно определить, опрыскивая его раствором нингидрина .Если дать бумаге высохнуть, а затем осторожно нагреть, аминокислота появится в виде цветного пятна.

Аминокислота движется к аноду (положительному электроду).


 

Добавление кислоты в раствор аминокислоты

Если вы уменьшите pH, добавив кислоту к раствору аминокислоты, часть -COO цвиттер-иона захватит ион водорода.

На этот раз во время электрофореза аминокислота будет двигаться к катоду (отрицательному электроду).


 

Изменение pH от одного крайнего значения к другому

Предположим, вы начали с иона, который мы только что получили в кислых условиях, и медленно добавили к нему щелочь.

Этот ион содержит два кислых атома водорода — один в группе -COOH и один в группе -NH 3 + .

Более кислым из них является группа -COOH, и поэтому он удаляется первым — и вы возвращаетесь к цвиттериону.

Итак, когда вы добавили нужное количество щелочи, у аминокислоты больше не будет положительного или отрицательного заряда.Это означает, что он не будет двигаться ни к катоду, ни к аноду во время электрофореза.

pH, при котором происходит это отсутствие движения во время электрофореза, известен как изоэлектрическая точка аминокислоты. Этот pH варьируется от аминокислоты к аминокислоте.

Если вы продолжите добавлять ионы гидроксида, вы получите реакцию, которую мы уже видели, в которой ион водорода удаляется из группы -NH 3 + .

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *