Незаменимые и заменимые аминокислоты формулы

Незаменимые и заменимые аминокислоты формулы

Среди азотсодержащих органических веществ имеются соединения с двойственной функцией. Особенно важными из них являются аминокислоты.

В клетках и тканях живых организмов встречается около 300 различных аминокислот, но только 20 ( α-аминокислоты ) из них служат звеньями (мономерами), из которых построены пептиды и белки всех организмов (поэтому их называют белковыми аминокислотами). Последовательность расположения этих аминокислот в белках закодирована в последовательности нуклеотидов соответствующих генов. Остальные аминокислоты встречаются как в виде свободных молекул, так и в связанном виде. Многие из аминокислот встречаются лишь в определенных организмах, а есть и такие, которые обнаруживаются только в одном из великого множества описанных организмов. Большинство микроорганизмов и растения синтезируют необходимые им аминокислоты; животные и человек не способны к образованию так называемых незаменимых аминокислот, получаемых с пищей. Аминокислоты участвуют в обмене белков и углеводов, в образовании важных для организмов соединений (например, пуриновых и пиримидиновых оснований, являющихся неотъемлемой частью нуклеиновых кислот), входят в состав гормонов, витаминов, алкалоидов, пигментов, токсинов, антибиотиков и т. д.; некоторые аминокислоты служат посредниками при передаче нервных импульсов.

Аминокислоты — органические амфотерные соединения, в состав которых входят карбоксильные группы – СООН и аминогруппы -NH 2 .

Аминокислоты можно рассматривать как карбоновые кислоты, в молекулах которых атом водорода в радикале замещен аминогруппой.

1. В зависимости от взаимного расположения амино- и карбоксильной групп аминокислоты подразделяют на α-, β-, γ-, δ-, ε- и т. д.

2. В зависимости от количества функциональных групп различают кислые, нейтральные и основные.

3. По характеру углеводородного радикала различают алифатические (жирные), ароматические, серосодержащие и гетероциклические аминокислоты. Приведенные выше аминокислоты относятся к жирному ряду.

Примером ароматической аминокислоты может служить пара -аминобензойная кислота:

Примером гетероциклической аминокислоты может служить триптофан – незаменимая α- аминокислота

По систематической номенклатуре названия аминокислот образуются из названий соответствующих кислот прибавлением приставки амино- и указанием места расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе. Нумерация углеродной цепи с атома углерода карбоксильной группы.

Часто используется также другой способ построения названий аминокислот, согласно которому к тривиальному названию карбоновой кислоты добавляется приставка амино- с указанием положения аминогруппы буквой греческого алфавита.

Для α-аминокислот R-CH(NH₂)COOH

, которые играют исключительно важную роль в процессах жизнедеятельности животных и растений, применяются тривиальные названия.

Роль заменимых и незаменимых аминокислот

Оглавление

По важности веществ для организма, аминокислоты занимают вторую позицию и следуют сразу за водой. Все они жизненно необходимы организму, хотя некоторые из них играют особо важную роль, так как не могут вырабатываться в организме. И хоть разделение на заменимые и незаменимые аминокислоты, которое особенно популярно в индустрии спортивного питания, позволяет оценить их примерную ценность, оно не является объективным. Организму крайне важно получать все полезные вещества из пищи и в этой статье мы детально рассмотрим не только важнейшие свойства аминокислот, но и продукты, в которых они содержатся.

Какие бывают аминокислоты

Начнем с того, что белок, который попадает в организм с помощью пищи, состоит из 20 аминокислот. Проще говоря, именно на них белок «распадается» после переваривания. Далее организм использует их для своих нужд, а именно:

• Выработку гормонов;
• Восстановления и роста;
• Создания различных ферментов, антител и тд;
• Регулирования метаболических процессов.

Конечно, общий список свойств намного больше, но рассматривать их подробнее стоит лишь с научной точки зрения. В спорте принято выделять лишь самые важные аминокислоты, которые способствуют росту мышечной массы, ускоряют жиросжигание или улучшают восстановление. Именно они выпускаются в виде добавок и в составе различных комплексов. Протеин, как и белковая пища животного происхождения, содержат весь аминокислотный спектр.

Все аминокислоты делятся на две категории, а также одну подкатегорию (условно незаменимых). Обычно выделяют 8 незаменимых аминокислот, а также 14 заменимых, из которых 4 считаются условно незаменимыми. Важно понимать, что с пищей в организм должны поступать абсолютно все вещества, делать особые акценты и выделять конкретные из них, не слишком полезно. Более того, даже в спорте наука до сих пор не дает точного ответа на вопрос, сколько BCAA нужно употреблять зараз и какое количество каждой аминокислоты можно считать оптимальным.

Перечень незаменимые аминокислоты

Первые три пункта особенно популярны в различных видах спорта. Они представляют незаменимую тройку аминокислот с разветвленными цепями, которая называется BCAA. Именно они оказывают наиболее выраженный эффект на мышечный рост и восстановление, хотя остальные аминокислоты в целом не менее важны для организма.Если коротко рассмотреть свойства незаменимых, которые также встречаются под названием эссенциальных аминокислот (EAA), то можно выделить следующие особенности:

• Лейцин — необходима для белкового синтеза, участвует в работе иммунной системы. Способствует восстановлению мышечных тканей, ускоряет липолиз;
• Изолейцин — ускоряет восстановление мышц, повышает выносливость (умственную и физическую), восполняет энергетические запасы организма;
• Валин — предотвращает распад мышечных тканей, улучшает транспортировку полезных веществ в организме, улучшает когнитивные функции;
• Фенилаланин — снижает депрессию и болевые ощущения, улучшает мозговую деятельность и память. Снижает воздействие стресса на организм и защищает ЦНС. Необходим для формирования гормонов (адреналина, дофамина и тд);
• Лизин — укрепляет иммунную систему, необходим для формирования анаболических гормонов. Также стимулирует выработку коллагена, ускоряет восстановление мышц;
• Треонин – участвует в формировании большинства тканей (мышцы, кости, зубная эмаль и тд), повышает белковый синтез, необходим для работы мозга. Также треонин регулирует работу почти всех систем в организме;
• Метионин – выводит из организма отходы и продукты жизнедеятельности, участвует в формировании креатина и коллагена, ускоряет утилизацию жиров;
• Триптофан — принимает участие в формировании важных гормонов, например, серотонина, который улучшает качество сна и восстановления. Регулирует аппетит, настроение, а также болевой порог.

Если посмотреть, какие аминокислоты выполняют функции, становится понятно, что крайне неразумно выделять только BCAA из-за их влияния на мышечную массу.

Заменимые аминокислоты

Если посмотреть, для чего нужны данные ВЕЩЕСТВА, то можно перечислить почти все процессы, которые протекают в организме: формирование гормонов, иммунитета, регулирование различных органов, метаболизма и тд. Не стоит недооценивать их лишь потому, что они называются «заменимыми». Более того, каждая аминокислота выполняет до десятка функций, без которых так или иначе невозможно обойтись. Тем не менее организм может синтезировать их из других веществ, потому на фоне остальных, в спорте им уделяется меньше внимания.

Условно незаменимые аминокислоты

В каких продуктах содержатся аминокислоты

Ни один врач или спортивный специалист не будет рекомендовать налегать один продукт только потому, что в нем есть тот или иной компонент. Подобное будет только при наличии каких-либо заболеваний.

Например, при мигренях или бессоннице врач может рекомендовать потреблять больше продуктов, в которых содержится триптофан. На фоне различных лекарств и препаратов, это может улучшить состояние больного. Тем не менее не стоит забывать, что у некоторых аминокислот одинаковые каналы транспортировки. Это значит, что при сильном переизбытке одних веществ, другие будут поступать в дефиците. Яркий пример – BCAA (лейцин, изолейцин и валин), которые так часто употребляются спортсменами. При их избыточном количестве (особенно в порциях по 15-20 грамм), поступление в кровь триптофана будет замедляться, а его дефицит может негативно сказаться на работе мозга.Поэтому рацион должен быть сбалансированным, а не выборочным. Только так можно обеспечить достаточное и равномерное поступление, а не делать акцент лишь на нескольких из них. Для спортивных целей также будет лучше пить протеин, который содержит все нужные вещества, чем отдельные аминокислоты в виде добавки (БЦАА, глютамин и тд).

Заключение

Нужно стараться не только потреблять здоровую пищу (овощи, фрукты, мясо, рыба, орехи, злаки и тд), но и добавки, которые содержат в себе все аминокислоты. Идеальным вариантом будет протеин, в котором все полезные вещества присутствуют в оптимальных пропорциях, без недостатков или переизбытка.

Незаменимые и заменимые аминокислоты формулы

Среди азотсодержащих органических веществ имеются соединения с двойственной функцией. Особенно важными из них являются аминокислоты.

В клетках и тканях живых организмов встречается около 300 различных аминокислот, но только 20 ( α-аминокислоты ) из них служат звеньями (мономерами), из которых построены пептиды и белки всех организмов (поэтому их называют белковыми аминокислотами). Последовательность расположения этих аминокислот в белках закодирована в последовательности нуклеотидов соответствующих генов. Остальные аминокислоты встречаются как в виде свободных молекул, так и в связанном виде. Многие из аминокислот встречаются лишь в определенных организмах, а есть и такие, которые обнаруживаются только в одном из великого множества описанных организмов. Большинство микроорганизмов и растения синтезируют необходимые им аминокислоты; животные и человек не способны к образованию так называемых незаменимых аминокислот, получаемых с пищей. Аминокислоты участвуют в обмене белков и углеводов, в образовании важных для организмов соединений (например, пуриновых и пиримидиновых оснований, являющихся неотъемлемой частью нуклеиновых кислот), входят в состав гормонов, витаминов, алкалоидов, пигментов, токсинов, антибиотиков и т. д.; некоторые аминокислоты служат посредниками при передаче нервных импульсов.

Аминокислоты — органические амфотерные соединения, в состав которых входят карбоксильные группы – СООН и аминогруппы -NH 2 .

Аминокислоты можно рассматривать как карбоновые кислоты, в молекулах которых атом водорода в радикале замещен аминогруппой.

1. В зависимости от взаимного расположения амино- и карбоксильной групп аминокислоты подразделяют на α-, β-, γ-, δ-, ε- и т. д.

2. В зависимости от количества функциональных групп различают кислые, нейтральные и основные.

3. По характеру углеводородного радикала различают алифатические (жирные), ароматические, серосодержащие и гетероциклические аминокислоты. Приведенные выше аминокислоты относятся к жирному ряду.

Примером ароматической аминокислоты может служить пара -аминобензойная кислота:

Примером гетероциклической аминокислоты может служить триптофан – незаменимая α- аминокислота

По систематической номенклатуре названия аминокислот образуются из названий соответствующих кислот прибавлением приставки амино- и указанием места расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе. Нумерация углеродной цепи с атома углерода карбоксильной группы.

Часто используется также другой способ построения названий аминокислот, согласно которому к тривиальному названию карбоновой кислоты добавляется приставка амино- с указанием положения аминогруппы буквой греческого алфавита.

Для α-аминокислот R-CH(NH₂)COOH

, которые играют исключительно важную роль в процессах жизнедеятельности животных и растений, применяются тривиальные названия.

Аминокислоты заменимые и незаменимые: где взять

Хотите узнать, что такое заменимые и незаменимые аминокислоты? Тогда вам сюда. Дочитайте статью до конца, и вы узнаете, что такое аминокислоты, почему аминокислоты заменимые и незаменимые, какова потребность человека в незаменимых аминокислотах, и из каких продуктов питания их можно получить. С вами Галина Баева и заменимые и незаменимые аминокислоты.

Аминокислоты — это химические соединения, имеющие кислотный карбоксильный хвост С-О-ОН и аминогруппу -NH2, куда обязательно входит азот.

Заменимые и незаменимые аминокислоты

В синтезе белка принимают участие чуть больше 20 аминокислот. Иногда их называют «магическими» или «чудесными». Белки всех живых организмов на Земле имеют в своем составе только эти 20 соединений, именно поэтому мы можем употреблять в пищу все, что растет и двигается, и аминокислоты пищи становятся нашими аминокислотами, естественно после некоторой модернизации.

Аминокислоты, которые организм может синтезировать самостоятельно, называют заменимыми. Полностью и в достаточном количестве в организме образуются пять аминокислот: серин, аланин, аспартат, аспарагин, глутамат.

Другие аминокислоты, хотя и могут образовываться в организме, но этот синтез энергетически затратен и не все запчасти могут оказаться в наличии. При ослаблении, например во время болезни или стресса, организм не сможет покрывать свои потребности за счет внутренних резервов. Эти аминокислоты относят к условно-заменимым. Таких аминокислот тоже пять. Это глицин, пролин, глутамин, тирозин, цистеин

Гистидин и аргинин для младенцев является незаменимыми аминокислотами, а во взрослом возрасте эти аминокислоты относят к условно-заменимым, ибо из синтез чрезвычайно сложен.

Для синтеза аминокислот необходим аминный азот — та самая аминная голова, источником которой чаще всего выступают аспартат и глутамат — аминокислоты-посредники, одно из предназначений которых транспорт аминного азота в организме. Изначальным источником аминного азота является пищевой белок. Нет пищевого белка — нет жизни.

Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме человека и должны поступать с пищей во избежание неприятностей в виде болезней. Полностью незаменимых аминокислот восемь. Это валин, лейцин, изолейцин, лизин, треонин, триптофан, фенилаланин, метионин.

Синтез аминокислот

Имеется 3 пути синтеза аминокислот:

1. Из глюкозы и продуктов ее переработки в Цикле Кребса
2. Из α-кетокислоты
3. Из других аминокислот, как заменимых, так и незаменимых.

Глюкоза, а также ее производные: 3-фосфоглицерат, пируват (пировиноградная кислота), оксалацетат (щавелево-уксусная кислота) дают углеродный скелет для синтеза ряда аминокислот. Аминную голову поставляют другие аминокислоты, чаще всего глутамат. Реакции называются трансаминирование, ибо аминная голова переходит с одной аминокислоты на углеродный скелет, в результате образуется другая аминокислота.

Из глюкозы через ряд превращений образуется серин, а уже из него глицин. Понятно, почему серин — полностью заменимая аминокислота, а глицин — уже условно-заменимая, ведь серин образуется из глюкозы, которой полно, а глицин — уже из серина через дополнительные энергозатратные реакции.

Из пирувата, прихватив аминную голову у глутамата с помощью фермента аланинаминотрансферазы (ALT) образуется аланин, еще одна полностью заменимая аминокислота.

Из оксалацетата, также прихватив аминную голову у глутамата с помощью фермента аспартатаминотрансферазы (AST) образуется полностью заменимый аспартат, а из него — аспарагин.

Следующий путь синтеза: из α-кетокислоты, которая является источником углеродного скелета. Чаще всего в реакции задействован α-кетоглутарат. Аминную голову поставляет молекула аммиака NH3. Это реакция называется восстановительное аминирование. Таким путем образуется полностью заменимый глутамат, а из него синтезируется условно-заменимый глутамин, и далее через ряд превращений — пролин и оксипролин.

Еще один путь синтеза — из незаменимых аминокислот. Так как ресурс незаменимых аминокислот ограничен питанием, синтезируются условно-заменимые аминокислоты. Из незаменимого фенилаланина синтезируется заменимый тирозин, а из незаменимого метионина и заменимого серина синтезируется заменимый цистеин.

Условно-заменимая аминокислота аргинин образуется в организме в процессе обезвреживания аммиака NH3, который через ряд превращений присоединяется к непротеиногенной аминокислоте орнитину и далее, еще через ряд превращений, задействуя еще одну аминокислоту — аспартат, получается аргинин. Итак, источником аргинина выступают две аминокислоты орнитин и аспартат, а также аммиак, ядовитое вещество, образующееся при распаде других аминокислот. Весь прикол в том, что сам орнитин образуется из аргинина, т.е. без внешнего источника не обойтись.

Условно-заменимая аминокислота гистидин образуется в процессе сложной реакции. Изначальными заготовками для ее углеродного скелета выступает глюкоза, которая превращается в пятичленный углерод — рибозу, и молекула АТФ. Аминную голову дает заменимый глутамат. Каскад реакций состоит из 9 ступеней. Неудивительно, что организм предпочитает получать гистидин в готовом виде из пищи.

Функции аминокислот

Аминокислоты обеспечивают синтез белков и пептидов, а также участвуют в процессе выработки энергии.

По выполняемым в организме функциям аминокислоты делятся на следующие группы:

• Протеиногенные – являются структурными единицами белка. Это 20 «магических» аминокислот
• Иммуноактивные – участвуют в реакциях иммунитета
• Гликогенные и кетогенные – участвуют в реакциях биосинтеза
• Медиаторные – участвуют в проведении нервного импульса и регуляции реакций организма

Потребность в аминокислотах

При определенных условиях синтез заменимых аминокислот может отставать от их потребности, и тогда они становятся функционально-незаменимыми. Такими условиями являются:

• Детство. В детском возрасте идет бурный рост и развитие. Организму требуется много белка для формирования органов и тканей, роста костей, связок, мышц. Для детей аминокислоты аргинин и гистидин являются полностью незаменимыми, а синтез других аминокислот может не покрывать их потребности, поэтому детям особенно важно получать полноценное белковое питание. Недостаток белка в детском возрасте приводит не только к физическому недоразвитию, но и к умственной отсталости, ибо белок требуется для развития мозга и формирования интеллекта.
• Беременность и лактация. Полноценный белок нужен для нормального формирования плода и сохранения здоровья женщины, ибо все ресурсы ее организма пойдут на нужды растущего ребенка.
• Заболевания, травмы. Для борьбы с инфекциями вырабатываются особые белки-иммуноглобулины, что увеличивает потребность в аминокислотах. Заболевания истощают энергетические резервы организма, поэтому требуется дополнительный приток ресурсов извне для ликвидации последствий и налаживания нормальной работы биохимического конвейера.
• Стрессы. Стресс — это реакция организма на экстремальные условия существования, во время стресса организм работает с усиленной нагрузкой и дополнительное белковое питание необходимо, чтобы с этой нагрузкой справиться.
• Физическая и умственная нагрузка. Понятно, что физическая нагрузка требует увеличенного белкового питания для роста мышц, укрепления связок, костей, сухожилий. Умственная нагрузка тоже увеличивает потребность в белке, ибо работу мозга обеспечивают белковые молекулы — нейротрансмиттеры, а согласованная работа нервных центров обеспечивается балансом возбуждающих и тормозных аминокислот.
• Пожилой возраст. В пожилом возрасте белковая пища усваивается хуже вследствие перестройки ферментных систем желудочно-кишечного тракта, всасывание свободных аминокислот через стенки кишечника замедляется. Синтез белков в организме изменяется, причем неравномерно, уменьшаются возможности ферментных систем, что ведет к потере белка и возрастной инволюции органов и тканей.

Наличие заменимых аминокислот в пище может снижать потребность в незаменимых. Так, чем больше в пище цистеина, тем меньше нужно метионина.

При дефиците в питании некоторых заменимых аминокислот, они становятся незаменимыми, так как организм не может синтезировать их в достаточном количестве. Так недостаток цистеина приводит к торможению роста клеток даже при наличии всех других аминокислот.

Потребность в незаменимых аминокислотах у детей и подростков

Детям незаменимых аминокислот нужно больше, чем взрослым, ибо в их организме идет бурных рост и развитие, которые обеспечиваются синтезом белка. У детей гистидин относится к незаменимым аминокислотам.

Природные источники аминокислот

1. Аланин: говядина, свинина, яйца, молоко, рис, соя, овес, кукуруза
2. Аргинин можно получить из, мяса, рыбы, орехов, сои, овса, пшеницы, риса
3. Аспарагиновая кислота и аспарагин: яйца, мясо, арахис, картофель, кокос
4. Валин – незаменимая аминокислота, в большом количестве содержится в сое, мясе, рыбе, яйцах, молоке, лесных орехах, овсе, рисе
5. Гистидин. В организме человека гистидин синтезируется в ограниченном количестве. Он содержится в бананах, рыбе, говядине
6. Глицин. Источниками являются говядина, печень, арахис, овес
7. Глутаминовая кислота и глутамин содержится в пшенице, ржи, молоке, картофеле, грецком орехе, мясе, сое
8. Изолейцин – незаменимая аминокислота. Источники: соя, мясо, рыба, яйца, молоко, лесной орех
9. Лейцин – протеиногенная незаменимая аминокислота. Источники: соя, мясо, рыба, овес, яйца, молоко, лесной орех, кукуруза, просо
10. Лизин – незаменимая аминокислота. В растительных белках лизина мало. Источники: соя, мясо, рыба, яйца, молоко, чечевица, пшеница
11. Метионин – незаменимая протеиногенная аминокислота. Источники: мясо, рыба, печень, яйца, кукуруза
12. Пролин – незаменимая протеиногенная аминокислота. Источники: молоко, пшеница, фрукты, в больших количествах содержится во фруктовых соках (до 2,5 гл апельсинового сока)
13. Серин – протеиногенная заменимая аминокислота. Источники: молоко, яйца, овес, кукуруза
14. Тирозин – протеиногенная заменимая аминокислота. Источники: молоко, горох, яйца, арахис, фасоль.
15. Треонин – незаменимая протеиногенная аминокислота, потребность в которой особенно велика у детей. Источники: молоко, яйца, горох, пшеница, говядина, рыба
16. Триптофан – незаменимая аминокислота. В растительных белках триптофана мало. Источники: соя, мясо (особенно печень), рыба, яйца, молоко
17. Фенилаланин – незаменимая протеиногенная аминокислота. Источники: соя, мясо, рыба, яйца, молоко, лесной орех, арахис,
18. Цистеин, цистин – заменимая протеиногенная аминокислота. Источники: яйца, овес, кукуруза

Биологическая ценность продуктов питания и содержание в них незаменимых аминокислот (мг100 г.)

При поступлении в желудочно-кишечный тракт белки распадаются на составные части и всасываются в кровь уже в виде отдельных мелких фрагментов. В организме из отдельных аминокислот, на которые распались белки пищи, образуются свои собственные белки. Белки человеческого организма существенно различаются по составу с пищевыми белками, именно поэтому пища должна быть разнообразной, чтобы удовлетворить потребность организма во всех питательных элементах.

Аминокислотный состав некоторых простых белков

Яичный альбумин и молочный казеин считаются самыми сбалансированными белками по аминокислотному составу, но насколько различается их состав от состава различных белков организма человека. Так для синтеза белка тимуса и глобулина крови не хватит содержащегося в яйцах и молоке триптофана и валина, для синтеза инсулина – не хватит фенилаланина и валина, для образования альбумина крови – не хватит лизина и фенилаланина и опять же валина. Это значит, что при употреблении одних яиц и молока в качестве источников незаменимых аминокислот, организм все равно будет их недополучать, и чтобы восполнить недостачу он начнет разрушать собственные белки, т.е. пожирать сам себя, что неминуемо приведет к снижению иммунитета, уменьшению мышечной массы, а в перспективе – к преждевременному старению.

Понравилась статья? Оставляйте комментарий, делитесь информацией в социальных сетях. Галина Баева.