Przemiana białek

chów bydła

Białka mięsa i mleka są związkami o najwyższej wartości biologicznej. Organizm zwierzęcy, nie jest w stanie tworzyć znaczących rezerw białkowych, które mogłyby być szybko udostępniane w razie niedoboru białka. Z tego względu wszystkie aminokwasy dostarczane z przewodu pokarmowego (przedżołądki, jelita) muszą ?dopływać" bez przerwy. Korzystna jest tutaj nieustanna synteza białka bakteryjnego w żwaczu, która niezależnie od składu aminokwasowego białka paszy zapewnia stosunkowo ciągłe i równomierne zaopatrzenie pośredniej przemiany materii. Aminokwasy ulegają w procesie pośredniej przemiany materii wielostronnym przekształceniom. Najważniejsze reakcje to transaminacja, tlenowa dezaminacja i dekarboksylacja, przy czym najistotniejsza dla przemian białkowych jest transaminacja. Transaminacja polega na enzymatycznym przenoszeniu grupy aminowej z aminokwasu na określony ketokwas i odwrotnie, co umożliwia wymianę tej grupy między aminokwasami. Reakcja ta może więc zapewnić wyrównaną podaż aminokwasów egzogennych do komórek, w których odbywa się synteza białka. Aminokwasy egzogenne (niezastąpione) muszą być zatem stale dostarczane poprzez układ trawienny. Tlenowa dezaminacja powoduje rozpad aminokwasów na odpowiednie ketokwasy i amoniak, który następnie bierze udział w syntezie mocznika. Proces ten jest w przemianie białka szczególnie ważny, gdyż przy wysokich potrzebach energetycznych organizmu, syntezie mocznika w wątrobie towarzyszą zjawiska ujemne. Zdolność wątroby do syntezy mocznika jest jednak stosunkowo duża i nadmiar białka w paszy nie jest szkodliwy; może się jednak zdarzyć podczas niekontrolowanego żywienia związkami azotowymi niebiałkowymi, że ilość dostarczonego amoniaku ze żwacza przekracza zdolność wątroby do syntezy mocznika . W wyniku dekarboksylacji powstaje znaczna ilość bardzo aktywnych związków fizjologicznych. Są to biogenne aminy, które m.in. wchodzą w skład koenzymu A lub witaminy B12 i występują w hormonach tkankowych. Powstające w wyniku rozkładu aminokwasów związki bezazotowe zużywane są w syntezie określonych substancji lub służą do pozyskiwania energii w cyklu kwasu cytrynowego, a częściowo są również wydalane. Zależnie od rodzaju aminokwasów rozpad ich dostarcza związków, które mogą być zużyte w glukoneogenezie (aminokwasy glikogeniczne), lub też związków ketogenicznych (aminokwasy ketogeniczne). Wykorzystanie energii powstającej w wyniku rozpadu aminokwasów jest w przeciwieństwie do przemian węglowodanowych niewielkie, ponieważ m. in. wydalanie grup aminowych lub amoniaku poprzez syntezę mocznika związane jest z dużym zużyciem ATP (adenozynotrójfosforan). Synteza (biosynteza) białka może następować tylko wtedy, gdy do miejsc jej przebiegu dostarczane są wszystkie potrzebne aminokwasy. Przy niewłaściwym zaopatrzeniu w poszczególne aminokwasy tempo syntezy białka maleje, a w razie niedostatecznego zaopatrzenia w aminokwasy egzogenne synteza zostaje przerwana. Prawidłowy przebieg procesów trawiennych przez ciągłe namnażanie bakterii żwacza zapewnia przeżuwaczom równomierne zaopatrzenie we wszystkie aminokwasy egzogenne. Aminokwasy "spływają" nieprzerwanie do miejsc syntezy białka z metabolicznej puli aminokwasów (obecne i dostępne aminokwasy endo i egzogenne w organizmie zwierzęcym). Ponieważ ilość aminokwasów jest stosunkowo niewielka w porównaniu do ciągłych potrzeb syntezy, pula ta musi być nieprzerwanie uzupełniana aminokwasami wchłanianymi z układu trawiennego. Do puli aminokwasowej dostarczane są także aminokwasy pochodzące z rozpadu białka (faza kataboliczna). Synteza białka odbywa się głównie na rybosomach w cytoplazmie. Rybosomy składają się w przybliżeniu w połowie z kwasów rybonukleinowych (RNA), a w połowie z białek. Skład i struktura białek komórkowych jest bardzo różnorodna. Według Kolba (1971) w jednej komórce może występować 1500-2000 różnych białek o bardzo zróżnicowanej masie cząsteczkowej. Większość białek zbudowana jest z 100-300 cząsteczek aminokwasów. Synteza białka rozpoczyna się od aktywacji aminokwasów przy udziale ATP. Aktywowany aminokwas łączy się następnie ze swoistym transportującym kwasem rybonukleinowym (tRNA) i ten nowy związek przenoszony jest do rybosomów. Na rybosomach, z którymi połączony jest informacyjny kwas rybonukleinowy (mRNA), następuje związanie tRNA niosącego aminokwas z odpowiednim miejscem mRNA. W ten sposób wzdłuż mRNA jako matrycy układa się szereg aminokwasów i powstaje określona cząsteczka białka. Informacyjny RNA jest nośnikiem informacji genetycznej, w której zakodowany jest wzór aminokwasowy każdego białka syntetyzowanego w organizmie. Sam mRNA bowiem powstaje w jądrze komórkowym jako robocza kopia kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) materiału genowego. W ten sposób w procesie syntezy białka zachodzi współdziałanie między genotypem zwierzęcia a środowiskiem ? w tym wypadku żywieniem. Do syntezy białka konieczny jest bardzo wysoki nakład energii i jest to najważniejszy proces energiochłonny w pośredniej przemianie materii. Przy wystarczającej ilości wszystkich niezbędnych aminokwasów, może synteza ta zachodzić tylko wtedy, gdy podczas fosforylacji oksydacyjnej powstaje dostateczna ilość ATP. Niedostateczne zaopatrzenie tkanek w tlen zmniejsza nie tylko syntezę ATP, ale również i syntezę białka.
Blogroll