Аминокислота из чего состоит. Аминокислоты в человеческом организме

Аминокислота из чего состоит. Аминокислоты в человеческом организме

20 процентов человеческого тела состоит из протеинов, которые принимают участие практически во всех биохимических процессах, и аминокислоты являются «строительным материалом» для них. Большинство клеток и тканей человеческого организма состоят из аминокислот, которые играют ключевую роль в транспортировке и хранении питательных веществ.

Эти органические соединения необходимые для синтеза гормонов, пигментов, витаминов, пуринов. Интересно, что в природе только растения и некоторые микроорганизмы способны синтезировать все виды аминокислот. А вот люди (и животные) запасы некоторых необходимых для жизни аминокислот могут получать только из продуктов питания. Исходя из способности к синтезированию, эти полезные вещества разделяют на 2 группы:

• незаменимые (организм получает только из пищи);
• заменимые (производятся в человеческом теле).

Незаменимые аминокислоты это: аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин.

Заменимые аминокислоты: аланин, аспарагин, аспартат, глицин, глутамин, глутамат, пролин, серин, тирозин, цистеин.

И несмотря на то, что организм способен синтезировать аргинин и гистидин, эти аминокислоты также принадлежат к числу незаменимых, так как часто возникает потребность дополнять их запасы из пищи. То же самое можно сказать и о тирозине, который может из своей группы заменимых веществ перейти в список незаменимых, если организм почувствует недостаток в фенилаланине.

Аминокислоты для детей. Аминокислоты в организме детей

Аминокислоты относятся к особым веществам, необходимым для полноценного развития ребенка. Они являются основными «кирпичиками» для построения сложных белковых молекул и комплексных соединений, необходимых клеткам тела. Для полноценной работы организма, дети должны получать аминокислоты с пищей, прием около 40% из них должны быть обязательным — организм не может сам их производить и они являются незаменимыми.

Что такое незаменимые аминокислоты у детей?

Из всех известных науке на сегодня аминокислот, для организма взрослого человека восемь из них относят к категории незаменимых. Дети же обладают такими особенностями метаболизма, что для них к категории незаменимых причисляют еще два вещества (аргинин и гистидин), хотя по некоторым источникам — для детей указывается дополнительной только одна из них.

В детском организме незаменимые аминокислоты выполняют ряд важнейших функций — прежде всего, это участие в образовании белков для всех органов и тканей тела. За счет этого осуществляется рост тела и прибавка массы. Помимо этого, незаменимые аминокислоты обладают еще и своими, уникальными функциями, участвуя в определенных этапах метаболизма. Они принимают непосредственное участие в процессе регулирования роста, влияют на образование клеток крови, работу щитовидной железы и надпочечников. Кроме того, отмечена роль незаменимых аминокислот в жировом обмене и синтезе особых фосфатидных соединений, за счет них обеспечивается работа печени по обезвреживанию токсических веществ, и немалую роль они играют в полноценной работе нервной системы.

Аминокислоты в организме: нарушения у детей

Основным источником этих веществ для детей с самого рождения является пища. Чтобы покрыть все потребности, все они должны поступать одновременно. Но растительные и животные белки пищи усваиваются организмом по-разному. Во многом, степень усвоения зависит от вида, способа его приготовления и качества продукта. Наиболее полноценными будут белки грудного молока, несколько хуже по своему качеству будут белки детских смесей. По мере роста ребенка аминокислоты в организме поступают из продуктов прикорма, а затем и блюд общего стола.

Учитывая жизненно важную роль аминокислот в организме, становится понятно, что нарушение поступления их в организм или проблемы с синтезом внутри тела, неизменно приведут к развитию тех или иных отклонений. Для того, чтобы обеспечить бесперебойный синтез белка, а также выполнение всех метаболических функций, аминокислоты в организме должны быть в строго определенной концентрации. Дети в равной степени могут страдать как от недостатка той или иной аминокислоты, так и от ее избыточного накопления.

Аминокислоты в питании детей при патологиях

Наиболее часто дети страдают от врожденных нарушений обмена тех или иных аминокислот. Это приводят к формированию серьезных обменных нарушений, которые выливаются в проблемы роста и развития. Самым известным из таких заболеваний считается фенилкетонурия, это врожденная аномалия ферментов в метаболизме фенилаланина. При этой патологии избыток аминокислоты копится в нервной ткани и приводит к необратимым поражениям мозга. Дети имеют резкие задержки в психическом и физическом развитии, у них выражены отклонения в поведении, и без должного лечения патология прогрессирует в тяжелую умственную отсталость. Чтобы снизить количество аминокислоты, питание ребенка с рождения выстраивают особым образом. Ему назначают особые смеси, в которых резко снижено количество фенилаланина (до минимума, необходимого в сутки). В дальнейшем, по мере роста продукты подбирают таким образом, чтобы в них было резко ограниченное количество аминокислоты, питание с ее ограничением будет требоваться иногда пожизненно.

Условно заменимые аминокислоты ( могут образоваться из других кислот в организме )

Агринин Усиливает высвобождение инсулина, глюкагона и гормона роста. Помогает залечивать раны, образовывать коллаген, стимулирует иммунную систему. Предшественник креатина. Может увеличить количество спермы и реакцию Т-лимфоцитов. Тирозин Предшественник нейролередатчиков допамина, норэлинефрина и эпинефрина, а также тиреоидина, гормона роста и меланина (пигмент, ответственный за цвет кожи и волос). Повышает настроение. Цистеин В комбинации с L-аспарагиновой кислотой и L -цитруллином обезвреживает вредные химические вещества. Уменьшает вред от употребления табака и алкоголя. Стимулирует активность белых кровяных телец.

Незаменимые аминокислоты ( нужно употреблять каждый день с пищей )

Валин Аминокислота с разветвленными боковыми цепочками. Не перерабатывается в печени и активно используется мышцами. Гистидин Поглощает ультрафиолетовые лучи. Важен для производства красных и белых кровяных телец, применяется для лечения анемии. Применяется для лечения аллергических заболеваний, ревматоидных артритов и язв желудка и кишечника Изолейцин Аминокислота с разветвленными боковыми цепочками. Обеспечивает мышечные ткани энергией. Помогает справиться с усталостью мышц при переутомлении. Играет ключевую роль в выработке гемоглобина. Лейцин Аминокислота с разветвленными боковыми цепочками, используется как источник энергии. Замедляет распад мышечного протеина. Способствует заживлению ран и сращиванию костей. Лизин Его нехватка может замедлить синтез протеина в мышцах и соединительной ткани. Лизин и витамин С вместе образуют L-карнитин вещество, которое помогает мышцам более эффективно Использовать кислород, повышая их выносливость. Способствует росту костей, помогает вырабатывать коллаген - волокнистый протеин, входящий в состав костей, хрящей и других соединительных тканей. Метионин Предшественник цистина и креатина. Может повышать уровень антиоксидантов(глютатиона) и снижать холестерин. Помогает выводить токсины и восстанавливать ткани печени и почек. Треонин Обезвреживает токсины. Помогает предотвратить накопление жира в печени. Важный компонент коллагена. Триптофан Предшественник нейропередатчика серотонина, который создает успокаивающий эффект. Стимулирует выработку гормона роста. В настоящее время в США эта аминокислота в свободной форме не продается. Поступает в организм с естественной пищей. Фенилаланин Главный предшественник тирозина Усиливает умственные способности, укрепляет память, поднимает настроение и тонус. Применяется для лечения некоторых видов депрессий. Основной элемент в производстве коллагена. Подавляет аппетит.

Частично заменимые аминокислоты. Функции аминокислот и разновидности

Из двадцати аминокислот человеческое тело может производить только одиннадцать. Их называют «заменимыми» аминокислотами («необязательными»). Другие девять — «незаменимые» или «обязательные».

Незаменимые аминокислоты не могут быть синтезированы вашим телом и могут попасть в тело только с пищей.

Итак, существуют следующие виды аминокислот:

1. Заменимые аминокислоты – способны попадать в организм вместе с пищей либо самостоятельно синтезироваться в нем. Это:

• орнитин – ускоряет метаболизм и повышают эффективность сжигания жира;
• аланин – контролирует уровень сахара в крови;
• глютамин – насыщает организм энергией, поддерживает память и концентрацию;
• пролин – является элементом соединительной ткани;
• серин – поддерживает работу нервной системы;
• таурин – тоже влияет на нервную систему;
• цистеин – благотворно влияет на рост волос;
• аспарагин – влияет на иммунную систему;
• глицин – производит креатин.

2. Незаменимые аминокислоты – поступают только с пищей или из спортивных добавок. Это:

• лизин – увеличивает образование карнитина, который насыщает мышцы кислородом;
• лейцин – укрепляет иммунную систему;
• валин – важнейший элемент мышц, который улучшает их структуру и переносимость низких и высоких температур;
• фенилаланин – участник процесса синтеза соединительной ткани;
• триптофан – поддерживает нормальный сон, поддерживает выработку серотонина;
• метионин – способствует восстановлению тканей почек и печени.

3. Полузаменимые аминокислоты (частично заменимые аминокислоты) – организм способен сам вырабатывать, но при необходимости может брать из незаменимых. Это:

• аргинин – благотворно воздействует на рост мышечной ткани;
• тирозин – защищает организм от влияния стресса и поддерживает щитовидку в выработке гормонов;
• гистидин – синтезирует красные и белые кровяные тельца.

Аминокислоты свойства. Аминокислоты

Характеристики и физические свойства аминокислот

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Аминокислоты – это сложные органические соединения, которые в своей молекуле одновременно содержат аминогруппу и карбоксильную группу.

Аминокислоты представляют собой твердые кристаллические вещества, характеризующиеся высокими температурами плавления и разлагающиеся при нагревании. Они хорошо растворяются в воде. Данные свойства объясняются возможностью существование аминокислот в виде внутренних солей (рис. 1).

Рис. 1. Внутренняя соль аминоуксусной кислоты.

Получение аминокислот

Исходными соединениями для получения аминокислот часто служат карбоновые кислоты, в молекулу которых вводится аминогруппа. Например, получение их из галогензамещенных кислот

Кроме этого исходным сырьем для получения аминокислот могут служить альдегиды (1), непредельные кислоты (2) и нитросоединения (3):

Химические свойства аминокислот

Аминокислота как гетерофункциональные соединения вступают в большинство реакций, характерных для карбоновых кислот и аминов. Наличие в молекулах аминокислот двух различных функциональных групп приводит к появлению ряда специфических свойств.

Аминокислоты – амфотерные соединения. Они реагируют как с кислотами, так и с основаниями:

Водные растворы аминокислот имеют нейтральную, щелочную и кислотную среду в зависимости от количества функциональных групп. Например, глутаминовая кислота образует кислый раствор, поскольку в её составе две карбоксильные группы и одна аминогруппа, а лизин – щелочной раствор, т.к. в её составе одна карбоксильная группа и две аминогруппы.

Две молекулы аминокислоты могут взаимодействовать друг с другом. При этом происходит отщепление молекулы воды и образуется продукт, в котором фрагменты молекулы связаны между собой пептидной связью (-CO-NH-). Например:

Полученное соединение называют дипептидом. Вещества, построенные из многих остатков аминокислот, называются полипептидами. Пептиды гидролизуются под действием кислот и оснований.

Применение аминокислот

Аминокислоты, необходимые для построения организма, как человек, так и животные получают из белков пищи.

γ-Аминомасляная кислота используется в медицине (аминалон / гаммалон) при психических заболеваниях; на её основе создан целый ряд ноотропных препаратов, т.е. оказывающих влияние на процессы мышления.

ε-Аминокапроновая кислота также используется в медицине (кровоостанавливающее средство), а кроме того представляет собой крупнотоннажный промышленный продукт, использующийся для получения синтетического полиамидного волокна – капрона.

Антраниловая кислота используется для синтеза красителей, например синего индиго, а также участвует в биосинтезе гетероциклических соединений.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Напишите уравнения реакций аланина с: а) гидроксидом натрия; б) гидроксидом аммония; в) соляной кислотой. За счет каких групп внутренняя соль проявляет кислотные и основные свойства?

Ответ

Аминокислоты часто изображают как соединения, содержащие аминогруппу и карбоксильную группу, однако с такой структурой не согласуются некоторые их физические и химические свойства. Строение аминокислот соответствует биполярному иону: H3N+-CH(R)-COO—. Запишем формулу аланина как внутренней соли: H3N+-CH(CH3)-COO—. Исходя из этой структурной формулы, напишем уравнения реакций: а) H3N+-CH(CH3)-COO—+ NaOH = H2N-CH(CH3)-COONa + H2O; б) H3N+-CH(CH3)-COO—+ NH3×H2O = H2N-CH(CH3)-COONH4+ H2O; в) H3N+-CH(CH3)-COO—+ HCl = 3N+-CH(CH3)-COOH>Cl—. Внутренняя соль аминокислоты реагирует с основаниями как кислота, с кислотами – как основание. Кислотная группа – N+H3, основная – COO—.

ПРИМЕР 2

Задание	При действии на раствор 9,63 г неизвестной моноаминокарбоновой кислоты избытком азотистой кислоты было получено 2,01 л азота при 748 мм. рт. ст. и 20oС. Определите молекулярную формулу этого соединения. Может ли эта кислоты быть одной из природных аминокислот? Если да, то какая это кислота? В состав молекулы этой кислоты не входит бензольное кольцо.
Решение	Напишем уравнение реакции: H2NCxH2xCOOH + HONO = HO-CxH2x-COOH + N2+ H2O. Найдем количество вещества азота при н.у., применяя уравнение Клапейрона-Менделеева. Для этого температуру и давление выражаем в единицах СИ: T = 273 + 20 = 293 K; P = 101,325 × 748 / 760 = 99,7 кПа; n= pV / RT; n(N2) = 99,7 × 2,01 / 8,31 × 293 = 0,082 моль. По уравнению реакции находим количество вещества аминокислоты и её молярную массу. По уравнению n(H2NCxH2xCOOH) = n(N2) = 0,082 моль. M(H2NCxH2xCOOH) = 9,63 / 0,082 = 117 г/моль. Определим аминокислоту. Составим уравнение и найдем x: 14x + 16 + 45 = 117; x = 4; H2NC4H8COOH. Из природных кислот такому составу может отвечать валин.
Ответ	Эта аминокислота — валин.

Аминокислоты для чего. Аминокислоты - что это и как принимать.

Аминокислотами называют органические вещества, состоящие из углеводородного скелета в комплексе с двумя группами: аминной плюс карбоксильной. Наличие последних двух радикалов является причиной наличия уникальных свойств, которые одновременно обладать свойствами кислот либо щелочей: 1-вые обусловлены наличием карбоксильной группы, 2-рые — наличием аминогруппы.

Незаменимые аминокислоты эффективно используются в качестве строительного материала для белков, необходимых нашему организму, для образования мышц, сухожилий, связок, кожи и волос. Они способствуют повышению эффективности тренировок в комплексе с наращиванием мышечной массы. Аминокислоты эффективно способствуют быстрому восстановлению и избавлению от болей после интенсивных тренировок. Отметим, что затраты, связанные с усвоением данного «строительного материала», достаточно высоки. Следовательно, процесс эффективно и непосредственно способствует снижению веса.

Аминокислоты в организме человека

Перейдем к рассмотрению влияния аминокислот для спортсменов для физических упражнений в целом. Для каждого человека, предпочитающего активный образ жизни, именно АК являются важными участниками протеинового обмена. Они участвуют в строительстве протеинов, способствующих наращиванию мышечной массы: от скелетной до печеночной, от мышечной до соединительной ткани. Некоторые непосредственно участвуют в обмене веществ. Аргинин – участник орнитинового цикла мочевины, являющегося уникальным механизмом, способствующим обезвреживанию аммиака, который способен образовываться в печени во время переваривания белков.

Тирозин участвует в синтезе катехоламинов – адреналина и норадреналина – гормонов, поддерживающих в тонусе сердечно-сосудистую систему, реагируя мгновенно на возникновение стрессовых ситуаций.

Аминокислота триптофан является предшественником мелатонина, являющегося гормоном сна, образующегося в области эпифиза, являющегося шишковидным телом головного мозга. При нехватке данного элемента происходит усложнение процесса засыпания, развитие бессонницы и иных заболеваний, связанных с ней.

Принимаемый нами комплекс аминокислот способствует поддержанию нормального азотистого равновесия. Достающийся здоровым людям с пищей азот при нормальном рационе питания, равняется выделяемой мочевине, аммониевым солям. После сложного заболевания либо при растущем организме происходит нарушение равновесия и сдвиг баланса в сторону несколько меньшего выведения азота в сравнении с полученным. С отрицательным балансом сталкиваются при старении организма, в связи с голоданием либо недостатком белков.

Аминокислоты bcaa созданы для восполнения недостатка конкретных веществ. Хотя получать элементы в натуральной форме также необходимо, что обеспечивается сбалансированным питанием. Наш организм не обходится без белковой пищи. К наиболее полноценным белкам относят молоко, а ценность растительного белка гораздо ниже. Благодаря правильному комбинированию продуктов можно добиться обеспечения необходимого количества важных для нас 20 аминокислот,например, благодаря смеси бобов и кукурузы. В этих продуктах содержится органичное сочетание необходимых веществ. Для получения суточной нормы достаточно 500-т грамм молочных продуктов, не забывая и о другой еде.

Аминокислоты в спортивном питанииэффективны в качестве незаменимого источника восполнения энергии и содержатся в следующих продуктах:

Лейцин: от орехах до нешлифованного, бурого риса, от соевой муки до чечевицы, от овса до всех семян.

Фенилаланин: от молочных продуктов до авокадо, от бобовых до семечек и орехов. Образуется в процессе распада аспартама — сахарозаменителя, зачастую используемого в пищевых продуктах.

Валин аминокислота: от всех молочных продуктов до соевого протеина, от зерновых до грибов и арахиса.

Триптофан: от овса до бобовых, от молока до творога, от йогурта до кедровых орешков, от арахиса до кунжута и семечек.

Изолейцин: от орехов, особенно миндаля и кешью, до всех семян, от ржи до сои, от гороха до чечевицы.

Лизин аминокислота: от сыра до молочных продуктов, от пшеницы до картофеля.

Метионин: от чечевицы до фасоли, от чеснока до лука, от сои до бобов, от всех семян до молочных продуктов.

Треонин: от молока до йогурта, от творога до сыра, от зелёных овощей до зерновых, от бобов до орехов.

Аргинин: от тыквенных семечек до кунжута, от арахиса до изюма, от швейцарского сыра до шоколада.

Гистидин: от молочных продуктов до риса, от пшеницы до ржи, от соевых бобов до арахиса.

Незаменимые аминокислоты. Что такое незаменимые аминокислоты?

Незаменимые аминокислоты — это аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в организме человека и обязательно должны поступать с белковой пищей. Напомним, что наука выделяет 22 наиболее важных аминокислоты, 8 из которых являются незаменимыми — валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. Для детей незаменимым также является аргинин.

Отсутствие или недостаток незаменимых аминокислот в питании приводит к нарушению обмена веществ (в частности, из-за создания отрицательно баланса азота в организме и нарушения биосинтеза белков). В результате ухудшается иммунитет, останавливаются различные функции восстановления и роста тканей, увеличивается риск возникновения нервных расстройств, депрессии и других психических нарушений.

В свою очередь, доступные в виде спортивного питания аминокислоты BCAA — это комбинация из лейцина, изолейцина и валина. Суточная потребность в этих трех аминокислотах составляет 5-6 г или половину от суммарной потребности во всех незаменимых аминокислотах. Употребление достаточного количества незаменимых аминокислот особенно важно для спортсменов, вегетарианцев и беременных женщин.

Функции незаменимых аминокислот

• Валин  — необходим для метаболических процессов в мышцах, активно участвует в процессах восстановления после тренировок. Может быть использован мышцами в качестве дополнительного источника энергии.
• Изолейцин —   необходим для синтеза гемоглобина, способствует нормальной свертываемости крови, защищая организм от инфекций. Увеличивает выносливость, способствует восстановлению и быстрому росту мышц.
• Лейцин — регулирует уровень сахара в крови, ускоряет заживление ран и может являться источником энергии для мускулатуры. Способствует восстановлению костей, кожи, мышечной ткани. Снижает уровень холестерина и повышает выработку гормона роста.
• Лизин —   необходим для формирования костей, способствует усвоению кальция. Эта незаменимая аминокислота участвует в синтезе антител, гормонов, ферментов, формировании коллагена и восстановлении тканей.
• Метионин —   способствует нормальному пищеварению, сохранению здоровья печени, участвует в переработке жиров, защищает от воздействия токсинов и радиации.
• Треонин —   способствует поддержанию нормального белкового обмена в организме, помогая при этом работе печени. Необходим для правильной работы иммунной системы.
• Триптофан —   используется организмом для синтеза гормонов серотонина и мелатонина, являющихся важнейшими нейромедиаторами. Необходим при бессоннице, депрессии и для стабилизации настроения.
• Фенилаланин  — нейромедиатор для нервных клеток головного мозга. Эффективно помогает при депрессии, артрите, мигрени, ожирении. Плохо усваивается при нехватке витамина С.