Comme l'a dit un jour le célèbre philosophe allemand Friedrich Engels : "La vie est une forme d'existence de corps protéiques". Par cela, il voulait dire que notre vie est impossible sans protéines, car elles sont le principal matériau de construction de notre corps et sont impliquées dans tous les processus métaboliques.

Les protéines, ou protéines (du grec protos - le plus important, le premier) sont le composé organique le plus complexe qui joue un rôle crucial dans tous les processus de la vie. Les protéines sont constituées d'acides aminés qui sont liés entre eux par des liaisons peptidiques. La taille de la molécule de protéine est énorme par rapport à toutes les autres substances.

Les protéines sont simples et complexes. Les protéines simples sont des protéines et les protéines complexes. La différence entre les protéines et les protéides réside dans la composition plus complexe de ces derniers. En plus des acides aminés, les protéines comprennent également d'autres composés. Par exemple, la protéine hémoglobine, en plus des acides aminés, contient des substances hémiques.

Les protéines sont soit complètes soit incomplètes. Les protéines complètes contiennent des acides aminés essentiels, tandis que les protéines incomplètes manquent d'acides aminés essentiels.

Fonctions biologiques des protéines:

- forme la substance du tissu conjonctif, par exemple, le collagène, l'élastine ;

- régule le métabolisme (par exemple, les hormones insuline et glucagon sont des protéines) ;

- transport de substances dans le sang (par exemple, transport d'oxygène - hémoglobine, transport de graisse - lipoprotéines, etc.);

- lors d'un jeûne prolongé, les protéines peuvent agir comme nourriture pour les cellules en développement et comme source d'énergie ;

- fournir une contraction musculaire;

- participe à la neutralisation des antigènes étrangers (immunoglobulines, complément) ;

- participe à l'arrêt des saignements, à la formation d'un caillot sanguin, etc.

Ce n'est pas toute la liste des fonctions biologiques des protéines.

Que sont les acides aminés ?

Les acides aminés sont des composés organiques qui contiennent un groupe amine et un groupe acide. Il y a 22 acides aminés au total, dont 10 sont essentiels. Que signifie acide aminé essentiel ? Cela signifie qu'il ne peut pas être reproduit dans le corps humain et ne doit venir qu'avec de la nourriture. Les acides aminés restants peuvent être formés dans le corps à partir de divers groupes d'autres acides aminés.

Les acides aminés essentiels se trouvent dans les aliments d'origine animale et végétale, tels que la viande, le poisson, les œufs, le fromage cottage, les produits laitiers, etc.

Les acides aminés essentiels sont: leucine, valine, thréonine, isoleucine, méthionine, tryptophane, lysine, histidine, arginine, phénylalanine.

Il existe également un groupe d'acides aminés semi-essentiels, ce sont des acides aminés qui peuvent être synthétisés dans l'organisme, mais en quantités insuffisantes.

Digestion des protéines

La digestion des protéines commence dans l'estomac. Ici, sous l'influence de l'enzyme pepsine en présence d'acide chlorhydrique sécrété par les glandes gastriques, la digestion des protéines commence. Ici, les composés organiques complexes de protéines sont divisés en grands "fragments" - peptides de haut poids moléculaire. De plus, ces substances pénètrent dans l'intestin, où elles subissent d'autres transformations. Sous l'influence des enzymes trypsine, peptidases et chymotrypsine, les protéines de haut poids moléculaire sont converties en bas poids moléculaire et en une certaine quantité d'acides aminés. Dans l'intestin grêle, l'enzyme carboxypeptidase A et B commence à agir, ce qui convertit les protéines de faible poids moléculaire en dipeptides qui, sous l'influence des dipeptidases, se décomposent en acides aminés. Les acides aminés, à leur tour, sont absorbés par les villosités intestinales et pénètrent dans le sang et la lymphe, où ils sont envoyés au foie pour la synthèse des protéines et aux tissus corporels.

Une partie des acides aminés et des protéines non digérées sont putréfiées dans les intestins inférieurs. Certains acides aminés émettent en même temps des produits toxiques comme l'amine, le phénol, le mercaptan. Ils sont partiellement excrétés avec les matières fécales et les gaz intestinaux, pénètrent partiellement dans le sang, où ils sont neutralisés avec succès par le foie.

En général, la dégradation des protéines se produit toujours avec la formation d'ammoniac et de composés azotés. Ces substances toxiques sont également neutralisées par le foie et sont également excrétées avec succès par les reins et les glandes sudoripares. Afin d'éviter l'accumulation de substances toxiques dans le sang, il n'y a pas de charge excessive sur les reins et le foie, ou vice versa, il n'y a pas de carence en protéines et en acides aminés, il faut toujours surveiller l'équilibre protéique. La quantité de protéines ingérée doit être égale à la quantité de protéines dépensée. S'il s'agit d'un corps en pleine croissance d'un enfant ou d'un adolescent, ou d'une personne qui prend de la masse musculaire, l'apport en protéines doit dépasser la consommation, mais dans des limites raisonnables.

Comment le définir ?

Bilan azoté (Bilan azoté)

En moyenne, la quantité d'azote dans les protéines est de 16 %. L'azote dans le corps ne subit aucune division ou oxydation et est excrété sous la même forme sous laquelle il a été reçu (principalement avec l'urine). En conséquence, la quantité de protéines consommée et dépensée peut être jugée par la quantité d'azote dans les aliments et les excrétions. C'est le bilan azoté.

Bien sûr, peu de gens peuvent ou ne sont tout simplement pas prêts à surveiller l'équilibre protéique de cette manière. Il n'y a pas de valeur exacte pour les besoins quotidiens de l'organisme en protéines. De nombreux scientifiques ont dérivé diverses formules, mais aucune d'entre elles n'est acceptée comme base. Par exemple, l'OMS (Organisation mondiale de la santé) recommande 0,75 gr. pour 1 kg de poids corporel par jour. Notre CPS recommande de 60 à 120 gr. par jour. De nombreux carrossiers recommandent d'utiliser de 2 à 4 gr. pour 1 kg de poids.

Ici, le choix appartient à l'individu.

À propos de la quantité de protéines à consommer pour atteindre divers objectifs, nous en parlerons dans les articles suivants.

Les protéines sont l'un des groupes macromoléculaires les plus importants du corps humain. De plus, leurs formes sont très diverses : récepteurs de type cellulaire, molécules de type signal, éléments structurants, certaines enzymes, substances qui transportent l'oxygène et le dioxyde de carbone (on parle d'hémoglobine). Et ce n'est pas toute la liste. C'est la protéine qui est l'un des principaux éléments de la composition osseuse, sa participation active est présente dans la structure des ligaments, des muscles, des tissus du corps, grâce à elle, ils se développent et se rétablissent activement. Ainsi, le rôle des protéines dans le corps humain, dans le métabolisme, est difficile à surestimer.

Cependant, les fonctions de la protéine ne se limitent pas à tout ce qui précède, le fait est qu'une telle substance est une source d'énergie indispensable. Il existe également une caractéristique de ces substances - pour un certain nombre de raisons, le corps humain ne peut pas les stocker en réserve, par conséquent, pour que le corps humain fonctionne normalement, il est nécessaire de consommer des protéines de manière continue, alors seulement le métabolisme des protéines sera normal.

Si nous parlons de l'endroit où le métabolisme des protéines commence, alors tout commence dans la région de l'estomac humain. Le processus est le suivant :

• les aliments contenant beaucoup de protéines commencent à pénétrer dans l'estomac humain, où une enzyme appelée pepsine commence tout d'abord à fonctionner, et l'acide chlorhydrique est également lié à la matière;
• c'est l'acide chlorhydrique qui fournit le niveau auquel les protéines peuvent être dénaturées. Lorsqu'elles sont affectées par la pepsine, les protéines commencent le processus de décomposition, avec la formation de polypeptides, ainsi que d'acides aminés qui sont leurs constituants ;
• puis la bouillie alimentaire, appelée chyme, se trouve dans l'intestin grêle;
• le pancréas commence à fonctionner, sécrétant un jus contenant du bicorbanate de sodium (on parle de soda);
• l'acide chlorhydrique est neutralisé, ce qui offre une protection fiable à l'intestin humain.

Il est très important de noter que le corps a la possibilité de synthétiser les protéines nécessaires à son activité normale à partir des acides aminés.

Tout cela est obtenu à partir de la nourriture, les protéines superflues dans un tel processus commencent simplement à se transformer progressivement en glucose, et il peut également y avoir une transformation en triglycérides. Ils ont une fonction très importante - ils soutiennent l'énergie et aident également à augmenter la réserve d'énergie dans le corps humain.

L'intestin grêle se distingue également par le fait que c'est en lui que les hormones de type digestif commencent les processus excréteurs, tandis que la sécrétine est libérée, et ce sont ces substances qui contribuent à la dégradation ultérieure des protéines. Et la sécrétine stimule également la sécrétion du suc des glandes de type pancréatique, elle peut aussi produire plus d'éléments digestifs.

Ici, des substances telles que la protéase, l'élastase et la trypsine sont libérées, et tout cela aide à mieux digérer les protéines. Lorsque ces enzymes se réunissent, des protéines complexes commencent à être décomposées en acides aminés spécifiques. Leur transport s'effectue à travers la muqueuse intestinale, son rôle est nécessaire à la synthèse d'autres composés protéiques, puis ils sont transformés en graisses.

Quel est le rôle des hormones et des enzymes dans le métabolisme des protéines

Un processus aussi complexe que le métabolisme des protéines ne peut être réalisé sans certaines enzymes et hormones. À propos des fonctions doivent être expliquées plus en détail:

• le rôle des enzymes dans l'intestin grêle et l'estomac est tel que les protéines commencent à se décomposer en parties d'acides aminés ;
• HCI dans la région de l'estomac aide à développer la protéolyse;
• les hormones sécrétées par les cellules intestinales régulent le processus digestif.

Les substances protéiques qui se trouvent dans le pancréas et l'intestin grêle ne doivent pas être décomposées. Pour empêcher ce processus, le fer de type pancréatique produit des proenzymes qui ne sont pas actives. À l'intérieur des vésicules du pancréas, il y a des substances telles que :

• trypsine;
• chymitrypsine;
• chymotrypsinogène.

Après que l'enzyme, qui est située dans les parois de l'intestin grêle, pénètre dans l'intestin grêle, son association avec le trypsinogène commence, après quoi la forme active commence, c'est-à-dire la trypsine. Ensuite, sa transformation en une forme active, c'est-à-dire en trinotrypsine, commence. La fonction de ces substances est qu'elles décomposent les protéines de grande taille en peptides, ceci est réalisé dans le processus de protéolyse.

Ensuite, ces petits peptides commencent également à se décomposer en certains acides aminés, et leur transport à travers la partie superficielle de la muqueuse intestinale commence, en utilisant des transporteurs d'acides aminés. Le rôle de ces transporteurs est de lier le sodium et les acides aminés, puis ils sont transférés à travers la coquille. Lorsque le sodium et les acides aminés se trouvent à la surface des cellules basales, ils commencent leur libération.

Il est à noter que l'utilisation du sodium en tant que transporteur peut être utilisée à plusieurs reprises, et quant aux acides aminés, ils commencent leur pénétration dans la circulation sanguine, puis le transport commence vers la région du foie, ainsi que vers toute la structure cellulaire du corps humain. afin de synthétiser des protéines.

Si nous parlons d'acides aminés libres, ils sont alors utilisés pour le processus de synthèse de composés protéiques d'un nouveau type. S'il y a trop d'acides aminés dans le corps, et tellement qu'il devient tout simplement impossible de les stocker, alors leur conversion en glucose commence, et la conversion peut aussi être en cétones, et si tout cela ne convient pas, alors le fractionnement processus commence. Lors de la séparation des acides aminés, on obtient des composés de type hydrocarbure ou des scories de type azote.

Mais vous devez comprendre que si une concentration élevée d'azote est observée, cela peut être de nature toxique, donc il subit d'abord un traitement approprié, grâce auquel l'azote est excrété par le corps. Une telle biochimie du processus est complexe, mais très harmonieuse, si une telle biochimie est violée, alors les conséquences peuvent être les plus négatives. Si des symptômes négatifs sont remarqués, même les plus insignifiants, il est alors nécessaire de passer certains tests en temps opportun, il peut y avoir un test sanguin biochimique et un certain nombre d'autres études.

Comment se forme l'urée ?

Le métabolisme des protéines implique un processus tel que le cycle de type ornithine, c'est-à-dire la formation d'urée. Nous parlons ici d'un complexe biochimique dans lequel l'urée est formée à partir d'ions ammonium. Ceci est nécessaire pour éviter une augmentation de la concentration d'ammonium dans le corps humain, lorsqu'elle peut atteindre un niveau critique. Un tel processus se déroule principalement dans la région du foie, et la région des reins est également impliquée.

À la suite d'un processus aussi complexe et bien coordonné, la formation moléculaire commence, de plus, de telles molécules sont formées qui sont nécessaires au fonctionnement normal du cycle de Krebs. Tout cela conduit au fait que l'eau et l'urée commencent à se former. Et quant au retrait de l'urée, ce processus s'effectue par les reins, il fait partie de l'urine.

Afin d'avoir des sources d'énergie supplémentaires, les acides aminés sont souvent utilisés, cela est particulièrement vrai lorsque la période de faim commence. Le fait est que lorsque les acides aminés commencent à être transformés, des produits métaboliques sont obtenus qui ont une forme intermédiaire. Ici, l'acide pyruvique et d'autres substances peuvent avoir lieu, tout cela nécessite des sources d'énergie supplémentaires, et ici les acides aminés peuvent apporter un soutien important.

En résumé, nous pouvons dire qu'en raison du métabolisme des protéines, les acides aminés sont nécessaires pour synthétiser les composés protéiques nécessaires au fonctionnement normal du corps humain. Ils peuvent également être utilisés comme sources d'énergie alternatives, ou ils peuvent simplement être excrétés, car ils ne sont plus nécessaires et ils ne doivent pas être stockés dans le corps humain. Ainsi, pour la croissance et le fonctionnement normaux du corps humain, les protéines sont simplement nécessaires, elles sont capables de restaurer efficacement les connexions tissulaires et de maintenir la santé humaine en parfait état. Il a également besoin de protéines, de vitamines et de minéraux.

Les protéines sont l'un des groupes de macromolécules les plus importants du corps humain, présentées sous une grande variété de formes : récepteurs cellulaires, molécules de signalisation, éléments structuraux, enzymes, transporteurs d'oxygène et de dioxyde de carbone (hémoglobine) - et ceci n'est pas une liste complète . Les protéines font partie intégrante des os, des muscles, des ligaments, servent à la croissance et à la restauration des tissus corporels.

Outre ces fonctions, les protéines peuvent également être utilisées comme source d'énergie. Une caractéristique importante du métabolisme des protéines est l'incapacité du corps à les stocker en réserve, il est donc très important de consommer constamment des protéines avec de la nourriture.

Description du métabolisme des protéines dans le corps humain

Le métabolisme des protéines commence dans l'estomac. Lorsque des aliments riches en protéines pénètrent dans l'estomac, ils sont "accueillis" par l'enzyme pepsine et l'acide chlorhydrique (HCl, 05%), qui fournit un niveau de pH de 1,5 à 3,5, dans lequel les protéines sont dénaturées. Sous l'influence de la pepsine, les protéines se décomposent en polypeptides et en leurs acides aminés constitutifs.

Lorsque le chyme (bouillie alimentaire) pénètre dans l'intestin grêle, le pancréas sécrète un jus contenant du bicarbonate de sodium (soude), qui neutralise l'acide chlorhydrique. Cela aide à protéger la muqueuse intestinale.

Le corps synthétise les protéines dont il a besoin à partir des acides aminés que nous obtenons de la nourriture, et les protéines inutiles sont converties en glucose ou en triglycérides et utilisées pour maintenir l'énergie ou augmenter la réserve énergétique du corps.

L'intestin grêle libère également des hormones digestives, notamment la sécrétine et la cholécystokinine, qui stimulent la dégradation des protéines. La sécrétine stimule également la sécrétion du suc pancréatique, qui produit également la plupart des enzymes digestives, incl. la protéase, la trypsine, la chymotrypsine et l'élastase, qui contribuent à la digestion des protéines.

Ensemble, ces enzymes "décomposent" les protéines complexes en acides aminés individuels, qui sont transportés à travers la muqueuse intestinale et utilisés pour synthétiser de nouvelles protéines ou se convertir en graisses ou en acétyl coenzyme A et sont utilisés dans le cycle de Krebs.

Le rôle des enzymes digestives et des hormones dans le métabolisme des protéines

Les enzymes de l'estomac et de l'intestin grêle décomposent les protéines en acides aminés. Le HCl dans l'estomac favorise la protéolyse et les hormones sécrétées par les cellules intestinales régulent le processus de digestion.

Pour empêcher la dégradation des protéines dans le pancréas et l'intestin grêle, le pancréas produit également des proenzymes inactives qui ne sont activées que dans l'intestin grêle. Dans le pancréas, les vésicules contiennent de la trypsine, de la chymitrypsine sous forme de trypsinogène et de chymotrypsinogène.

Après avoir pénétré dans l'intestin grêle, une enzyme située dans les parois de l'intestin grêle (entérokinase) se lie au trypsinogène et le convertit en sa forme active - la trypsine. Après cela, la trypsine se lie au chymotrypsinogène et le convertit en sa forme active - la chymotrypsine.

La trypsine et la chymotrypsine décomposent les grandes protéines en peptides plus petits au cours de la protéolyse. Ces petits peptides sont clivés en leurs acides aminés constitutifs, qui sont transportés à travers la surface apicale de la muqueuse intestinale par des transporteurs d'acides aminés.

Ces transporteurs lient le sodium et l'acide aminé, puis le transportent à travers la coquille. Sur la surface basale des cellules muqueuses, du sodium et des acides aminés sont libérés. Le sodium peut être réutilisé comme transporteur et les acides aminés pénètrent dans la circulation sanguine et sont transportés vers le foie et vers toutes les cellules du corps pour la synthèse des protéines.

Les acides aminés libres sont utilisés pour synthétiser de nouvelles protéines. En cas d'excès d'acides aminés, l'organisme, n'ayant aucun mécanisme pour les stocker, les transforme en glucose ou en cétones, ou les décompose. À la suite de la décomposition des acides aminés, des hydrocarbures et des scories azotées se forment. Cependant, l'azote à des concentrations élevées est toxique, donc pendant le cycle de l'ornithine, il est traité, ce qui aide à éliminer l'azote du corps.

Les acides aminés libres sont utilisés pour synthétiser de nouvelles protéines. En cas d'excès d'acides aminés, l'organisme, n'ayant aucun mécanisme pour les stocker, les transforme en glucose ou en cétones, ou les décompose.

Cycle de l'ornithine - cycle de formation de l'urée

Cycle de l'ornithine- il s'agit d'un complexe de réactions biochimiques, à la suite desquelles de l'urée se forme à partir d'ions ammonium afin d'empêcher une augmentation de la concentration d'ammonium dans le corps à un niveau critique. Le cycle se déroule dans une plus grande mesure dans le foie et dans une moindre mesure dans les reins.

Avant le début du cycle de l'ornithine, des ions ammonium se forment à la suite de la dégradation des acides aminés due au transfert d'un groupe amino d'un acide aminé à un acide céto.

À la suite de cette transamination, une molécule nécessaire au cycle de Krebs se forme et un ion ammonium, qui entre dans le cycle de l'ornithine et est excrété par l'organisme, se combine avec le CO 2, entraînant la formation d'urée et d'eau. À son tour, l'urée est excrétée par les reins dans l'urine.

Les acides aminés peuvent également être utilisés comme source d'énergie, en particulier pendant le jeûne. Étant donné que le traitement des acides aminés produit des intermédiaires métaboliques, notamment l'acide pyruvique, l'acétyl-coenzyme A, l'acétoacétyl-CoA, l'oxaloacétate et l'alpha-cétoglutarate, les acides aminés peuvent servir de source d'énergie libérée au cours du cycle de Krebs.

Ainsi, les acides aminés formés à la suite du métabolisme des protéines sont utilisés soit pour la synthèse des protéines nécessaires à l'organisme, soit sont utilisés pour l'énergie, soit sont excrétés comme inutiles, mais ne sont pas stockés dans l'organisme. Par conséquent, une quantité suffisante de protéines dans l'alimentation est très importante pour la croissance, la réparation des tissus et le maintien de la santé.

abstrait

Cours : 34 p., 12 sources, 5 dessins

Objet d'étude- Métabolisme des protéines dans le corps humain.

Objectif– étude des violations du métabolisme des protéines dans le corps humain.

Méthode de recherche- descriptif

valine, thréonine, phénylalanine, arginine, cystine, tyrosine, alanine, sérine, protéines, acides aminés, hémoglobine, purine, inacine, hydrophilie, urate, créatinine

Introduction

1. Métabolisme des protéines

1.1 Métabolisme intermédiaire des protéines

1.2 Le rôle du foie et des reins dans le métabolisme des protéines

1.3 Métabolisme des protéines complexes

1.4 Équilibre du métabolisme de l'azote

1.5 Normes protéiques en nutrition

1.6 Régulation du métabolisme des protéines

2. Métabolisme tissulaire des acides aminés

2.1 Participation des acides aminés aux processus de biosynthèse

2.2 Participation des acides aminés aux processus de catabolisme

2.3 Formation de produits finaux métaboliques de protéines simples

3 Échange tissulaire de nucléotides

3.1 Synthèse d'ADN et d'ARN

3.2 Catabolisme de l'ADN et de l'ARN

4 Régulation des processus du métabolisme de l'azote

5 Etude radio-isotopique du métabolisme de l'azote

6 Pathologie du métabolisme de l'azote

6.1 Carence en protéines

6.2 Pathologie du métabolisme des acides aminés

7 Métabolisme de l'azote dans un organisme irradié

8 Modifications du métabolisme de l'azote au cours du vieillissement

Littérature

INTRODUCTION

Le corps humain est composé de protéines (19,6%), de lipides (14,7%), de glucides (1%), de minéraux (4,9%), d'eau (58,8%). Il dépense constamment ces substances pour la formation de l'énergie nécessaire au fonctionnement des organes internes, au maintien de la chaleur et à l'exécution de tous les processus vitaux, y compris le travail physique et mental.

Dans le même temps, la restauration et la création de cellules et de tissus à partir desquels le corps humain est construit, la reconstitution de l'énergie dépensée due aux substances provenant des aliments ont lieu. Ces substances comprennent les protéines, les graisses, les glucides, les minéraux, les vitamines, l'eau, etc., elles sont appelées aliments. Par conséquent, la nourriture pour le corps est une source d'énergie et de matériaux plastiques (de construction).

Ce sont des composés organiques complexes d'acides aminés, qui comprennent du carbone (50-55%), de l'hydrogène (6-7%), de l'oxygène (19-24%), de l'azote (15-19%), et peuvent également inclure du phosphore, du soufre , fer et autres éléments.

Les protéines sont les substances biologiques les plus importantes des organismes vivants. Ils servent de matière plastique principale à partir de laquelle les cellules, les tissus et les organes du corps humain sont construits. Les protéines constituent la base des hormones, des enzymes, des anticorps et d'autres formations qui remplissent des fonctions complexes dans la vie humaine (digestion, croissance, reproduction, immunité, etc.), contribuent au métabolisme normal des vitamines et des sels minéraux dans le corps. Les protéines interviennent dans la formation de l'énergie, notamment lors des périodes de forte dépense énergétique ou lorsque la quantité de glucides et de lipides dans l'alimentation est insuffisante. La valeur énergétique de 1 g de protéines est de 4 kcal (16,7 kJ).

Avec un manque de protéines dans le corps, des troubles graves surviennent: ralentissement de la croissance et du développement des enfants, modifications du foie des adultes, activité des glandes endocrines, composition du sang, affaiblissement de l'activité mentale, diminution du travail capacité et résistance aux maladies infectieuses.

Les protéines du corps humain se forment en continu à partir d'acides aminés qui pénètrent dans les cellules à la suite de la digestion des protéines alimentaires. Pour la synthèse des protéines humaines, les protéines alimentaires sont nécessaires en une certaine quantité et une certaine composition en acides aminés. Actuellement, plus de 80 acides aminés sont connus, dont 22 sont les plus courants dans les aliments. Les acides aminés en fonction de leur valeur biologique sont divisés en irremplaçables et non essentiels.

Huit acides aminés sont essentiels - lysine, tryptophane, méthionine, leucine, isoleucine, valine, thréonine, phénylalanine ; les enfants ont aussi besoin d'histidine. Ces acides aminés ne sont pas synthétisés dans le corps et doivent être apportés par la nourriture dans un certain rapport, c'est-à-dire équilibré. Les acides aminés essentiels tryptophane, lysine, méthionine, contenus principalement dans les produits d'origine animale, dont le rapport dans l'alimentation doit être de 1:3:3, sont particulièrement précieux.

Les acides aminés non essentiels (arginine, cystine, tyrosine, alanine, sérine, etc.) peuvent être synthétisés dans le corps humain.

La valeur nutritionnelle des protéines dépend de la teneur et de l'équilibre en acides aminés essentiels. Plus il contient d'acides aminés essentiels, plus il est précieux. Les sources de protéines complètes comprennent la viande, le poisson, les produits laitiers, les œufs, les légumineuses (en particulier le soja), les flocons d'avoine et les céréales de riz.

L'apport quotidien en protéines est de 1,2 à 1,6 g pour 1 kg de poids humain, soit seulement 57 à 118 g, selon le sexe, l'âge et la nature du travail de la personne. Les protéines d'origine animale doivent représenter 55% des besoins quotidiens. De plus, lors de l'élaboration d'un régime, l'équilibre de la composition en acides aminés des aliments doit être pris en compte. La composition en acides aminés la plus favorable est présentée dans une combinaison de produits tels que le pain et la bouillie avec du lait, des pâtés à la viande, des boulettes.

1 Métabolisme des protéines

Signification biologique et spécificité des protéines. Les protéines sont la substance principale à partir de laquelle le protoplasme des cellules et des substances intercellulaires est construit. La vie est une forme d'existence des corps protéiques (F. Engels). Sans protéines, il n'y a pas et ne peut pas y avoir de vie. Toutes les enzymes, sans lesquelles les processus métaboliques ne peuvent pas se dérouler, sont des corps protéiques. Les corps protéiques - myosine et actine - sont associés aux phénomènes de contraction musculaire. Les transporteurs d'oxygène dans le sang sont des pigments de nature protéique, chez les animaux supérieurs - l'hémoglobine et chez les animaux inférieurs - la chlorocruorine et l'hémocyanine. Protéine plasmatique, fibrinogène, le sang doit sa capacité à coaguler. Les propriétés immunitaires du corps sont associées à certaines protéines plasmatiques, appelées anticorps. L'une des substances protéiques de la rétine - le violet visuel, ou rhodopsine - augmente la sensibilité de la rétine à la perception de la lumière. Les nucléoprotéines nucléaires et cytoplasmiques jouent un rôle essentiel dans les processus de croissance et de reproduction. Avec la participation des corps protéiques, les phénomènes d'excitation et sa distribution sont associés. Parmi les hormones impliquées dans la régulation des fonctions physiologiques, il existe un certain nombre de substances de nature protéique.

La structure des protéines est très complexe. Lorsqu'elle est hydrolysée par des acides, des alcalis et des enzymes protéolytiques, la protéine est décomposée en acides aminés, dont le nombre total est supérieur à vingt-cinq. En plus des acides aminés, diverses protéines contiennent également de nombreux autres composants (acide phosphorique, groupes glucidiques, groupes lipoïdes, groupes spéciaux).

Les protéines sont très spécifiques. Dans chaque organisme et dans chaque tissu, il y a des protéines qui sont différentes des protéines qui composent d'autres organismes et d'autres tissus. La spécificité élevée des protéines peut être détectée en utilisant le dosage biologique suivant. Si la protéine d'une autre protéine animale ou végétale est introduite dans le sang d'un animal, le corps y répond par une réaction générale, consistant en une modification de l'activité d'un certain nombre d'organes et en une augmentation de la température. Dans le même temps, des enzymes protectrices spéciales se forment dans le corps qui peuvent décomposer la protéine étrangère qui y est introduite.

L'administration parentérale (c'est-à-dire en contournant le tube digestif) d'une protéine étrangère rend l'animal, après un certain laps de temps, extrêmement sensible à l'administration répétée de cette protéine. Ainsi, si une petite quantité (1 mg ou même moins) d'une protéine étrangère (protéines de lactosérum d'autres animaux, blancs d'œufs, etc.) est injectée par voie parentérale à un cobaye, puis après 10 à 12 jours (période d'incubation), la répétition l'administration de plusieurs milligrammes de la même protéine provoque une réaction violente dans l'organisme d'un cobaye. La réaction se manifeste par des convulsions, des vomissements, des hémorragies intestinales, une baisse de la pression artérielle, une détresse respiratoire, une paralysie. À la suite de ces troubles, l'animal peut mourir. Une telle sensibilité accrue à une protéine étrangère s'appelait anaphylaxie (C. Richet, 1902), et la réaction du corps décrite ci-dessus s'appelait choc anaphylactique. Une dose significativement plus importante d'une protéine étrangère, administrée pour la première fois ou avant l'expiration de la période d'incubation, ne provoque pas de choc anaphylactique. L'augmentation de la sensibilité du corps à un effet particulier s'appelle la sensibilisation. La sensibilisation de l'organisme provoquée par l'administration parentérale d'une protéine étrangère persiste pendant de nombreux mois voire des années. Elle peut être éliminée si la même protéine est réintroduite avant l'expiration de la période d'incubation.

Le phénomène d'anaphylaxie est également observé chez l'homme sous la forme de ce que l'on appelle la "maladie sérique" avec administration répétée de sérums thérapeutiques.

La haute spécificité des protéines est compréhensible si l'on tient compte du fait qu'en combinant divers acides aminés, un nombre innombrable de protéines avec diverses combinaisons d'acides aminés peut être formé. La décomposition des protéines dans l'intestin offre non seulement la possibilité de leur absorption, mais également l'approvisionnement du corps en produits pour la synthèse de ses propres protéines spécifiques.

Le métabolisme des protéines est un ensemble de processus plastiques et énergétiques de transformation des protéines dans le corps, y compris l'échange d'acides aminés et de leurs produits de désintégration. Les protéines constituent la base de toutes les structures cellulaires et sont les supports matériels de la vie. La biosynthèse des protéines détermine la croissance, le développement et l'auto-renouvellement de tous les éléments structurels de l'organisme et donc leur fiabilité fonctionnelle. Le besoin quotidien en protéines (optimum protéique) pour un adulte est en moyenne de 100-120 g (avec une dépense énergétique de 3000 kcal/jour). Tous les acides aminés (20) doivent être à la disposition du corps dans un certain rapport et quantité, sinon la protéine ne peut pas être synthétisée. De nombreux acides aminés qui composent la protéine (8 - valine, leucine, isoleucine, lysine, méthionine, thréonine, phénylalanine, tryptophane) ne peuvent pas être synthétisés dans le corps et doivent être apportés par la nourriture. Ce sont les acides aminés dits essentiels. Les autres acides aminés pouvant être synthétisés dans l'organisme sont dits non essentiels (il en existe 12 : glycocol, alanine, acide glutamique, proline, hydroxyproline, sérine, tyrosine, cystéine, arginine, histidine, etc.). Sur cette base, les protéines sont divisées en biologiquement complètes (avec un ensemble complet des huit acides aminés essentiels) et inférieures (en l'absence d'un ou plusieurs acides aminés essentiels).

Les principales étapes du métabolisme des protéines sont :

1) décomposition enzymatique des protéines alimentaires en acides aminés et absorption de ces derniers ;

2) transformation des acides aminés ;

3) biosynthèse des protéines ;

4) dégradation des protéines ;

5) la formation de produits finaux de la dégradation des acides aminés.

Absorbé dans les capillaires sanguins des villosités de la muqueuse

De l'intestin grêle, les acides aminés voyagent à travers la veine porte jusqu'au foie, où ils sont soit immédiatement utilisés, soit conservés sous forme de petite réserve. Certains des acides aminés restent dans le sang et pénètrent dans d'autres cellules du corps, où ils sont incorporés dans de nouvelles protéines. La période de renouvellement des protéines totales dans l'organisme est de 80 jours chez l'homme. Si l'aliment contient plus d'acides aminés qu'il n'en faut pour la synthèse des protéines cellulaires, les enzymes hépatiques en séparent les groupes amino NH 2, c'est-à-dire produire une désamination. D'autres enzymes, reliant les groupes amino clivés au CO 2, en forment de l'urée, qui est transférée avec le sang vers les reins et excrétée dans l'urine. Les chaînes carbonées de certains acides aminés, appelées « glucogènes », peuvent être converties en glucose ou en glycogène ; les chaînes carbonées d'autres acides aminés - "cétogènes" donnent des corps cétoniques. Les protéines en tant que telles ne sont pratiquement pas déposées au dépôt. Par conséquent, les protéines que le corps consomme après l'épuisement de l'apport en glucides et en lipides ne sont pas des protéines de réserve, mais des enzymes et des protéines structurelles des cellules elles-mêmes.

Les troubles du métabolisme des protéines dans l'organisme peuvent être quantitatifs et qualitatifs. Les changements quantitatifs du métabolisme des protéines sont jugés par bilan azoté, c'est à dire. par le rapport de la quantité d'azote qui pénètre dans le corps avec de la nourriture et qui en est excrété. Normalement, chez un adulte avec une nutrition adéquate, en règle générale, la quantité d'azote introduite dans le corps est égale à la quantité d'azote excrété par le corps (bilan azoté). Dans les cas où l'apport d'azote dépasse sa libération, on parle d'un bilan azoté positif. Cela provoque une rétention d'azote dans le corps. On l'observe pendant la croissance du corps, pendant la grossesse, lors de la guérison de maladies graves. Lorsque la quantité d'azote excrété par le corps dépasse la quantité d'azote entrant, on parle d'un bilan azoté négatif. Il est noté avec une diminution significative de la teneur en protéines dans les aliments (privation de protéines).

Les modifications qualitatives du métabolisme des protéines entraînent des modifications de la structure des cellules et des tissus - dystrophies protéiques - dysprotéinoses. Certains d'entre eux se manifestent par des modifications de la protéine dans les cellules - dystrophies parenchymateuses (cellulaires), d'autres - par des modifications de la protéine extracellulaire des tissus - dystrophies mésenchymateuses (extracellulaires).