Aminohapete Bcaa suhe. Optimaalne BCAA suhe. Aminohapete tähtsus kulturismis

On aeg uurida, mis on aminohapped, milleks neid vaja on ja kuidas neid õigesti võtta.

Aminohapped toimivad valkude ehitusmaterjalina, kuna tänu nende orgaaniliste ühendite 21 tüübi ainulaadsele järjestusele moodustuvad kehas igat tüüpi valgud ja lihaskoed. Keemilise struktuuri poolest iseloomustab aminohappeid lämmastikuaatomiga aminorühma olemasolu, mis on selle ühendi aluseks.

Lämmastikuaatomi olemasolu eristab aminohappeid teistest toiduga saadavatest toitainetest (näiteks süsivesikutest), mistõttu on need ainsad ühendid, mis on võimelised moodustama kudesid, elundeid, lihaseid, nahka ja juukseid.

Tänapäeval, kuuldes valkudest, mõtlevad inimesed automaatselt ainult lihastele ja kulturismile, kuigi aminohapped on iga inimese toitumise oluline komponent, kuid eriti oluline on see neile, kes tegelevad mis tahes spordialaga. Aminohapped jagunevad üldiselt kolme kategooriasse: asendamatud, poololulised ja mitteolulised.

Mida tähendab sõna "asendamatu"? "Essentsiaalsed" tähendab, et neid aminohappeid ei saa kehas sünteesida ja need tuleb saada toiduga. Seal on 9 asendamatut aminohapet, sealhulgas kuulus BCAA rühm.

Hargnenud ahelaga aminohapped (BCAA)

Leutsiin, isoleutsiin ja valiin

9 asendamatust aminohappest 3 klassifitseeritakse hargnenud ahelaga aminohapeteks. Need on leutsiin, isoleutsiin ja valiin. BCAA-del on võrreldes teiste asendamatute aminohapetega ainulaadne keemiline struktuur ja seetõttu on neil erilised omadused. Erinevalt teistest aminohapetest imenduvad BCAA-d organismis kiiremini ja paremini ehk nad ei imendu maos, vaid lähevad tegelikult otse lihastesse. BCAA kohta lisateabe saamiseks lugege meie artiklit “BCAA. Mis on hargnenud ahelaga aminohapped?

Muud asendamatud aminohapped

Ülejäänud asendamatud aminohapped: histidiin, metioniin, fenüülalaniin, treoniin, trüptofaan ja lüsiin on organismile vajalikud mitmete füsioloogiliste funktsioonide täitmiseks.

Histidiin

Histidiin on aromaatne aminohape, mis täidab organismis mitmeid elutähtsaid funktsioone, sealhulgas osaleb hemoglobiini sünteesis, immuunsüsteemi toimimises ja kudede parandamises. Histidiin on oluline aminohape inimese kasvu ajal, samuti taastusravi ajal pärast haigust.

Lüsiin

Lüsiin mängib immuunsüsteemi toimimises olulist rolli. Samuti osaleb see koos poolassendamatud hapetega kollageeni sünteesis, et nahk, juuksed ja küüned oleksid terved.

Trüptofaan

Trüptofaan on asendamatu aromaatne aminohape, mis sisaldab indooli tuuma. See täidab kehas mitmeid funktsioone, täites eelkõige närvisüsteemi keemilise sõnumikandja rolli. Erinevalt teistest aminohapetest ei lahustu L-trüptofaan vees ja on kuumakindel, mis tähendab, et see ei kaota töötlemise käigus enamikku oma kasulikest omadustest.

Metioniin

Metioniin on ebameeldiva lõhnaga aminohape (sisaldab väävliaatomit), mis on teiste aminohapete, näiteks tauriini, eelkäija. Selle antioksüdantsed omadused võivad kaitsta keha, pärssides kahjulike ainete mõju. Samuti osaleb see valkude ehitamises ja erinevate hormoonide, sealhulgas adrenaliini ja melatoniini tootmises.

Fenüülalaniin

Fenüülalaniin on mittepolaarne aminohape, millel on bensüülkülgahel ja mis on tuntud oma antidepressantsete omaduste poolest. See mängib olulist rolli dopamiini ja adrenaliini tootmisel.

Treoniin

See aminohape on polaarne, laenguta ja pärast imendumist muundatakse püruvaadiks, mängides olulist rolli glükoosi ja ATP energia tootmisel.

Mitteasendatavad aminohapped

Mitteasendatavad aminohapped on need, mida keha saab sünteesida. Teil võib tekkida järgmine küsimus: "Kui neid toodab keha, siis miks me peame neid lisaks võtma?" Fakt on see, et kehalise treeningu ajal, pärast süsivesikute kujul oleva energia ammendumist, hakkab keha otsima muid toitumisallikaid. Aminohapped võivad toimida sellise allikana, et varustada lihaseid treenimise jätkamiseks kõige vajalikuga. Sageli ei suuda keha aga aminohappeid piisavalt kiiresti toota, et täita treeningu ajal suurenenud nõudmisi, mistõttu peame neid rohkem tarbima, olenemata sellest, kas need on hädavajalikud või mitte.

Alaniin

Alaniin on keemilise struktuuri poolest üks lihtsamaid orgaanilisi ühendeid ja on klassifitseeritud mittepolaarsete aminohapete hulka. Alaniin mängib võtmerolli maksa ja kehakudede vahelises glükoosi-alaniini tsüklis. Lihtsamalt öeldes reageerib see kudedes, moodustades püruvaati ja seejärel glükoosi, mida kasutatakse energiaallikana.

Glütsiin

Glütsiin on kõigist aminohapetest väikseim ja on seotud kollageeni, aga ka proliini ja lüsiini tootmisega. Lisaks toimib see neurotransmitterina seljaajus, ajutüves ja võrkkestas.

Asparagiinhape

See aminohape osaleb uurea tsüklis kehas, samuti protsessis, mida nimetatakse glükoneogeneesiks (metaboolne rada, mis viib glükoosi moodustumiseni). Lisaks toimib asparagiinhape neurotransmitterina, mis stimuleerib teatud retseptoreid närvisüsteemis.

Asparagiin

Asparagiin on vajalik närvisüsteemi normaalseks talitluseks, samuti on tal oluline roll ammoniaagi sünteesis.

Poolassendamatud või tinglikult asendamatud aminohapped

Keha suudab neid aminohappeid toota teatud kogustes, kuid teatud juhtudel ei piisa sellest kogusest normaalseks füsioloogiliseks funktsioneerimiseks, näiteks haiguse või intensiivse treeningu ajal.

Serin

Seriin on proteinogeenne aminohape, mis täidab organismis mitmeid bioloogilisi funktsioone. See mängib olulist rolli ainevahetuses, ensümaatilistes reaktsioonides ja ajutegevuses.

Arginiin

Arginiin on lämmastikoksiidi eelkäija. See vähendab vigastustejärgset taastumisaega, kiirendab kahjustatud kudede paranemist ning aitab vähendada ja stabiliseerida vererõhku.

Türosiin

Türosiin on proteinogeenne aminohape, mis mängib olulist rolli rakkude signaaliülekandes.

Proliin

Sellel aminohappel on erakordselt jäik struktuur, mida kasutatakse kollageeni sünteesimiseks, mis on oluline tervete juuste, naha ja küünte säilitamiseks.

Ornitiin

Ornitiin mängib uurea biosünteesis võtmerolli ja arvatakse, et see hoiab ära ka väsimuse treeningu ajal. Karbamiidi tsükkel on rida biokeemilisi protsesse, mille käigus toodetakse karbamiidi ammoniaagi eemaldamiseks kehast.

Glutamiin

Glutamiin on sportlaste seas üks populaarsemaid poolassendamatud aminohappeid, mis osaleb neerude happesuse reguleerimises, rakuenergia loomises ja lihaste ainevahetuse stimuleerimises.

Tsüsteiin

Tsüsteiin mängib olulist rolli organismi ensümaatilistes reaktsioonides. Arvatakse, et see osaleb metallide sidumises ja on ka teatud antioksüdantide eelkäija.

Aminohapete eelised ja kasutusalad

Nüüd selgitame välja, milleks aminohappeid on vaja ja millistel eesmärkidel need on tõhusad. Aminohapped on meie keha ja selles iga päev toimuvate protsesside lahutamatu osa. Õige aminohapete tasakaalu säilitamine toidulisandite kaudu on näidanud kehale suurt kasu, alates lihaste kasvu stimuleerimisest kuni immuunsüsteemi funktsiooni parandamiseni.

1. Lihaste anabolism, mis vähendab lihaste väsimust ja aitab kaasa lihaste taastumisele

Aminohapete lisamise suurim eelis on selle võime stimuleerida lihaste anabolismi, parandada lihaseid ja vältida lihaste väsimuse teket.

Leutsiin, isoleutsiin, valiin, asparagiin, asparagiinhape ja glutamiin on 6 aminohapet, mis metaboliseeruvad puhkeolekus lihastes. Nad toetavad paljusid metaboolseid protsesse, näiteks mängivad nad olulist rolli valgusünteesi ja energia tootmise substraatidena ning on ka glutamiini ja alaniini eelkäijad.

Treeningu esimese 10 minuti jooksul toimub kehas reaktsioon, mis hõlmab ensüümi alaniinaminotransferaasi, et säilitada treeningu ajal teatud aminohapete kõrge tase. Selle reaktsiooni tulemusena tekkivad vaheühendid võivad põhjustada väsimust. Kuid glutamiinil on kehas mitmeid funktsioone, mis võimaldavad seda kasutada toiteallikana, mistõttu võivad glutamiinilisandid treeningu ajal suurendada lihaste energiat ja lihaste ainevahetust.

Need aminohappelisandite kasulikud omadused muudavad need ideaalseks mitte ainult kulturistidele, vaid ka jooksjatele, sprinteritele ja aktiivse elustiiliga inimestele.

2000. aastal viidi läbi eksperiment lihasvalgu reaktsiooni määramiseks aminohapete tarbimisele. Kuus meest ja naist jõid 1 tund pärast treeningut 6 g asendamatuid aminohappeid sisaldavat jooki või platseebot. Aminohappeid võtnutel suurenes fenüülalaniini tase, mida platseebot võtnutel ei esinenud. See tõus põhjustas lihastes anaboolse reaktsiooni, mistõttu jõuti järeldusele, et aminohapped stimuleerivad valkude anabolismi ja valkude sünteesi lihastes.

Lisaks viitas 2003. aasta teaduslik ülevaade, et leutsiini suurenenud tase kehas võib stimuleerida lihasvalkude sünteesi kataboolsete seisundite ajal, mis on põhjustatud toitumispiirangutest või raskest treeningust.

1. Aminohapped kehakaalu langetamiseks

Aminohapped ei ole kasulikud mitte ainult neile, kes soovivad lihaseid kasvatada ja lihaste taastumist parandada, vaid on näidatud, et need aitavad ka kaalu langetada. Ühes uuringus vaadeldi kahte rühma inimesi, kes soovisid kaalust alla võtta ja oma keha koostist muuta. Esimene rühm kasutas kõrge aminohappesisaldusega dieeti, samas kui teine ​​​​rühm oli vähese aminohappesisaldusega.

16 päeva pärast leidsid nad, et rühm, kes võtsid rohkem aminohappeid, oli kaotanud oluliselt rohkem rasva ja vähem lihasmassi kui teine. Üldiselt näitavad tõendid, et kõrge valgu- ja aminohapete ning vähese süsivesikute sisaldusega dieet põhjustab suuremat rasvakaotust, säilitades samal ajal valku kehas.

1. Diabeet

Suhkurtõbi on haigus, mille puhul organism ei suuda tõhusalt reguleerida veresuhkru taset ega toota insuliini. Kui tarbime süsivesikuid, siis glükoosi tase organismis tõuseb. Diabeedi korral ei suuda keha korralikult toota insuliini, et viia suhkru tase normaalseks, mille tulemuseks on hüperglükeemia. Aminohapetel on positiivne mõju veresuhkru tasemele. Näiteks arginiin on lämmastikoksiidi eelkäija, sõnumitooja, millel on otsene mõju insuliinitundlikkusele.

1. Põletik ja artriit

Aminohapete teine ​​kasulik omadus on see, et nad võivad vähendada põletikuliste protsesside aktiivsust kehas. Üks 1973. aastal läbi viidud uuring näitas, et aminohapete estrid ja väävlit sisaldavad aminohapped, sealhulgas tsüsteiin ja metioniin, on tõhusad põletikuvastased ained, mis võivad vähendada turse ja anafülaktilise šoki mõju ning isegi vähendada põletikku ja parandada seisundit võetud adjuvant.-indutseeritud artriit.

1. Immuunsüsteem

Kuigi see võib olla teile uudis, nõrgestab valgu- või aminohappevaegus toidus immuunsüsteemi ja suurendab vastuvõtlikkust haigustele. Eelkõige näitavad kaasaegsed uuringud, et arginiin, glutamiin ja tsüsteiin mängivad immuunsüsteemi toimimises olulist rolli. Näiteks osalevad need aminohapped erinevate lümfotsüütide, looduslike tapjarakkude ja makrofaagide aktiveerimises, häirivad rakufunktsioonide redoksregulatsiooni, geeniekspressiooni ja lümfotsüütide proliferatsiooni ning mõjutavad ka antikehade, tsütokiinide ja teiste tsütotoksiliste ainete tootmist. Teadlased on nüüd leidnud, et aminohapete toidulisandid võivad parandada immuunsüsteemi ning vähendada haigestumust ja suremust.

1. Viljakus

Hiljutised uuringud näitavad, et aminohapete toidulisandid võivad parandada viljakust. Näiteks ühes sellises uuringus osales 132 viljakusprobleemidega meest. 3 kuud võtsid nad aminohapete ja mikroelementidega toidulisandeid. Kontrollrühmaks oli 73 meest, kellel oli vähenenud viljakus (subfertiilsus), kes võtsid platseebot. Kõik katserühma uuringutulemused näitasid kontseptsiooni piirkonna olulist paranemist võrreldes kontrollrühmaga. Kuue kuu jooksul pärast katse lõppu registreeriti toidulisandeid kasutanud meeste rühmas 34 rasestumist.

Loodan, et teil pole enam küsimusi selle kohta, miks aminohappeid vaja on; kui teil on, võite alati kommentaarides küsimuse esitada.

Aminohapete toidulisandid

Kui saate kõik vajalikud toitained toidust, ei pruugi te toidulisandeid vajada. Siiski tasub meeles pidada, et treeningu ajal keha aminohapete vajadus suureneb, seega kui treenite palju ja soovite lihaseid kasvatada või kaalust alla võtta, siis suure tõenäosusega vajate toidulisandeid. Aminohapete jaoks on palju võimalusi, minge igasse poodi, need võivad olla pulbri kujul, tabletid või kapslid.

Aminohapete pulber

Aminohappeid on pulbrina mitmesuguse maitsega, nii et saate neid hõlpsalt oma lemmikmahlale või -vette lisada.

Aminohapped tablettides

Teil pole minutitki vaba aega ja peate kiiresti võtma oma päevase aminohapete annuse? Tableti kujul olevad toidulisandid sobivad sellisteks olukordadeks ideaalselt.

Pea meeles, et aminohapete roll sporditoitumises on väga suur, mida rohkem, seda parem. Pole mõtet võtta süsivesikuterikast lisaainet, lihtsam on osta kilo suhkrut ja segada see valguga, tuleb odavam.

Kuidas võtta aminohappeid?

Aminohapete toidulisandeid on kõige parem võtta hommikul, enne treeningut, pärast treeningut ja enne magamaminekut, et vähendada lihaste väsimust ning maksimeerida lihaste anabolismi ja taastumist.

Kuidas ühte või teist tüüpi aminohappeid õigesti võtta, on alati märgitud purki. Näiteks BCAA-d on kõige parem võtta hommikul pärast ärkamist, enne ja pärast treeningut. Võtke kompleksseid aminohappeid toidukordade vahel, samuti enne ja pärast treeningut. Teiste tüüpide õigeks tarbimiseks peate kaaluma, milliseid muid toidulisandeid tarbite.

Aminohapped on iga elusorganismi peamine ehitusmaterjal. Oma olemuselt on nad taimede esmased lämmastikku sisaldavad ained, mis sünteesitakse mullast. Aminohapete struktuur sõltub nende koostisest.

Aminohapete struktuur

Igas selle molekulis on karboksüül- ja amiinrühmad, mis on ühendatud radikaaliga. Kui aminohape sisaldab 1 karboksüül- ja 1 aminorühma, saab selle struktuuri näidata allpool esitatud valemiga.

Aminohappeid, millel on 1 happeline ja 1 aluseline rühm, nimetatakse monoaminomonokarboksüülhapeteks. Organismides sünteesitakse ka 2 karboksüülrühma või 2 amiinrühma, mille funktsioonid määratakse. Aminohappeid, mis sisaldavad 2 karboksüül- ja 1 amiinirühma, nimetatakse monoaminodikarboksüülhapeteks ning neid, mis sisaldavad 2 amiini ja 1 karboksüülrühma, nimetatakse diaminomonokarboksüülrühmadeks.

Need erinevad ka orgaanilise radikaali R struktuuri poolest. Igal neist on oma nimi ja struktuur. Sellest ka aminohapete erinevad funktsioonid. Just happeliste ja aluseliste rühmade olemasolu tagab selle kõrge reaktsioonivõime. Need rühmad ühendavad aminohappeid ja moodustavad polümeeri - valgu. Valke nimetatakse nende struktuuri tõttu ka polüpeptiidideks.

Aminohapped ehitusmaterjalina

Valgu molekul on kümnetest või sadadest aminohapetest koosnev ahel. Valgud erinevad koostise, koguse ja aminohapete järjestuse poolest, sest 20 komponendi kombinatsioonide arv on peaaegu lõpmatu. Mõned neist sisaldavad kogu asendamatute aminohapete koostist, teised saavad ilma ühe või mitmeta. Üksikuid aminohappeid, mille funktsioonid on sarnased inimkeha valkudega, toiduainetena ei kasutata, kuna need lahustuvad halvasti ega lagune seedetraktis. Nende hulka kuuluvad küünte, juuste, karusnaha või sulgede valgud.

Aminohapete funktsioone on raske üle hinnata. Need ained on inimese toidulaual peamine toit. Millist funktsiooni aminohapped täidavad? Nad suurendavad lihasmassi kasvu, aitavad tugevdada liigeseid ja sidemeid, taastada kahjustatud kehakudesid ja osaleda kõigis inimkehas toimuvates protsessides.

Asendamatud aminohapped

Ainult toidulisanditest või toidukaupadest saad Funktsioonid tervete liigeste, tugevate lihaste, kaunite juuste moodustamise protsessis on väga olulised. Nende aminohapete hulka kuuluvad:

• fenüülalaniin;
• lüsiin;
• treoniin;
• metioniin;
• valiin;
• leutsiin;
• trüptofaan;
• histidiin;
• isoleutsiin.

Asendamatute aminohapete funktsioonid

Need tellised täidavad olulisi funktsioone inimkeha iga raku töös. Nad on nähtamatud seni, kuni neid piisavas koguses kehasse satuvad, kuid nende puudus kahjustab oluliselt kogu organismi talitlust.

1. Valiin uuendab lihaseid ja on suurepärane energiaallikas.
2. Histidiin parandab vere koostist, soodustab lihaste taastumist ja kasvu ning parandab liigeste talitlust.
3. Isoleutsiin aitab kaasa hemoglobiini tootmisele. Kontrollib suhkru kogust veres, suurendab inimese energiat ja vastupidavust.
4. Leutsiin tugevdab immuunsüsteemi, jälgib suhkru ja leukotsüütide taset veres. Kui leukotsüütide tase on liiga kõrge: see alandab neid ja aktiveerib organismi varusid põletiku kõrvaldamiseks.
5. Lüsiin aitab imenduda kaltsiumi, mis ehitab ja tugevdab luid. Aitab kollageeni tootmist, parandab juuste struktuuri. Meeste jaoks on see suurepärane anaboolne steroid, kuna see ehitab lihaseid ja suurendab meeste jõudu.
6. Metioniin normaliseerib seedesüsteemi ja maksa tööd. Osaleb rasvade lagundamisel, kõrvaldab rasedate toksikoosi ja avaldab kasulikku mõju juustele.
7. Treoniin parandab seedetrakti tööd. Suurendab immuunsust, osaleb elastiini ja kollageeni tootmises. Treoniin takistab rasva ladestumist maksas.
8. Trüptofaan vastutab inimese emotsioonide eest. Toodab serotoniini – õnnehormooni, normaliseerides seeläbi und ja tõstab tuju. Taltsutab söögiisu, mõjub soodsalt südamelihasele ja arteritele.
9. Fenüülalaniin toimib signaalide edastajana närvirakkudest peaajju. Parandab meeleolu, pärsib ebatervislikku söögiisu, parandab mälu, suurendab tundlikkust, vähendab valu.

Asendamatute aminohapete puudus põhjustab kasvu pidurdumist, ainevahetushäireid ja lihasmassi vähenemist.

Mitteasendatavad aminohapped

Need on aminohapped, mille struktuur ja funktsioonid toodetakse kehas:

• arginiin;
• alaniin;
• asparagiin;
• glütsiin;
• proliin;
• tauriin;
• türosiin;
• glutamaat;
• seriin;
• glutamiin;
• ornitiin;
• tsüsteiin;
• karnitiin

Mitteasendatavate aminohapete funktsioonid

1. Tsüsteiin kõrvaldab mürgised ained, osaleb naha- ja lihaskoe loomises ning on looduslik antioksüdant.
2. Türosiin vähendab füüsilist väsimust, kiirendab ainevahetust, kõrvaldab stressi ja depressiooni.
3. Alaniin aitab lihaseid kasvatada ja on energiaallikas.
4. suurendab ainevahetust ja vähendab ammoniaagi teket raske treeningu ajal.
5. Tsüstiin kõrvaldab valu, kui sidemed ja liigesed on vigastatud.
6. vastutab ajutegevuse eest, pikaajalisel füüsilisel aktiivsusel muutub see glükoosiks, toodab energiat.
7. Glutamiin taastab lihaseid, parandab immuunsust, kiirendab ainevahetust, parandab ajutegevust ja toodab kasvuhormooni.
8. Glütsiin on vajalik lihaste tööks, rasvade lõhustamiseks, vererõhu ja veresuhkru stabiliseerimiseks.
9. Karnitiin viib rasvhapped rakkudesse, kus need lagundatakse, et vabastada energiat, mille tulemusena põletatakse liigne rasv ja tekib energia.
10. Ornitiin toodab kasvuhormooni, osaleb uriini moodustumise protsessis, lagundab rasvhappeid ja aitab toota insuliini.
11. Proliin tagab kollageeni tootmise, see on vajalik sidemete ja liigeste jaoks.
12. Seriin parandab immuunsust ja toodab energiat, on vajalik rasvhapete kiireks ainevahetuseks ja lihaskasvuks.
13. Tauriin lagundab rasvu, tõstab organismi vastupanuvõimet ja sünteesib sapisooli.

Valk ja selle omadused

Valgud ehk valgud on lämmastikku sisaldavad kõrgmolekulaarsed ühendid. Mõiste "valk", mille Berzelius nimetas esmakordselt aastal 1838, pärineb kreeka sõnast ja tähendab "esmane", mis peegeldab valkude juhtivat rolli looduses. Valkude mitmekesisus võimaldab eksisteerida tohutul hulgal elusolendeid: bakteritest inimkehani. Neid on oluliselt rohkem kui teisi makromolekule, sest valgud on elusraku vundament. Need moodustavad ligikaudu 20% inimkeha massist, üle 50% raku kuivmassist. Seda mitmekesiste valkude arvu seletatakse kahekümne erineva aminohappe omadustega, mis interakteeruvad üksteisega ja loovad polümeeri molekule.

Valkude silmapaistev omadus on võime iseseisvalt luua teatud valgule iseloomulik teatud ruumiline struktuur. Valgud on peptiidsidemetega biopolümeerid. Valkude keemilist koostist iseloomustab püsiv keskmine lämmastikusisaldus ligikaudu 16%.

Elu, aga ka keha kasv ja areng on võimatu ilma valkude aminohapete funktsioonita uute rakkude ehitamiseks. Valke ei saa asendada teiste elementidega, nende roll inimkehas on äärmiselt oluline.

Valkude funktsioonid

Valkude vajadus seisneb järgmistes funktsioonides:

• see on vajalik kasvuks ja arenguks, kuna see on peamine ehitusmaterjal uute rakkude loomiseks;
• kontrollib ainevahetust, mille käigus vabaneb energia. Pärast toidu söömist suureneb ainevahetuse kiirus, näiteks kui toit koosneb süsivesikutest, kiireneb ainevahetus 4%, kui see koosneb valkudest - 30% võrra;
• reguleerida organismis selle hüdrofiilsuse tõttu – võime vett ligi tõmmata;
• tugevdada immuunsüsteemi, sünteesides antikehi, mis kaitsevad nakkuste eest ja kõrvaldavad haigusohu.

Tooted – valguallikad

Inimese lihased ja luustik koosnevad eluskudedest, mis mitte ainult ei funktsioneeri, vaid ka uuenevad kogu elu. Nad taastuvad kahjustustest ning säilitavad oma tugevuse ja vastupidavuse. Selleks vajavad nad väga spetsiifilisi toitaineid. Toit annab kehale energiat, mida ta vajab kõikideks protsessideks, sealhulgas lihaste talitluseks, kudede kasvuks ja taastumiseks. Ja valku kehas kasutatakse nii energiaallikana kui ka ehitusmaterjalina.

Seetõttu on väga oluline jälgida selle igapäevast kasutamist toidus. Valgurikkad toidud: kana, kalkun, lahja sink, sealiha, veiseliha, kala, krevetid, oad, läätsed, peekon, munad, pähklid. Kõik need tooted varustavad keha valkudega ja annavad eluks vajalikku energiat.

Loeng nr 1

TEEMA: "Aminohapped".

Loengu ülevaade:

1. Aminohapete omadused

2. Peptiidid.

Aminohapete omadused.

Aminohapped on orgaanilised ühendid, süsivesinike derivaadid, mille molekulide hulka kuuluvad karboksüül- ja aminorühmad.

Valgud koosnevad peptiidsidemetega ühendatud aminohappejääkidest. Aminohapete koostise analüüsimiseks viiakse läbi valkude hüdrolüüs, millele järgneb aminohapete eraldamine. Vaatleme valkudes sisalduvatele aminohapetele iseloomulikke põhimustreid.

Nüüdseks on kindlaks tehtud, et valgud sisaldavad pidevalt esinevat aminohapete komplekti. Neid on 18. Lisaks märgitutele avastati veel 2 aminohappe amiid - asparagiin ja glutamiin. Nad kõik said nime major(sagedamini esinevad) aminohapped. Neid nimetatakse sageli piltlikult "maagiline" aminohapped. Lisaks peamistele aminohapetele leidub ka haruldasi, neid, mida looduslikes valkudes sageli ei leidu. Neid nimetatakse alaealine.

Peaaegu kõik valkude aminohapped kuuluvad α – aminohapped(aminorühm asub esimese süsinikuaatomi juures pärast karboksüülrühma). Ülaltoodu põhjal kehtib enamiku aminohapete puhul üldvalem:

N.H. 2 -CH-COOH

Kus R on erineva struktuuriga radikaalid.

Vaatame valkude aminohapete valemeid, tabelit. 2.

Kõik α - aminohapped, välja arvatud aminoäädikhape (glütsiin), on asümmeetrilised α - süsinikuaatom ja esinevad kahe enantiomeeri kujul. Looduslikud aminohapped kuuluvad harvade eranditega L-sarja. D-geeniseeria aminohappeid leiti ainult bakterite rakuseintes ja antibiootikumides. Pöördenurk on 20-30 0 kraadi. Pööramine võib olla paremale (7 aminohapet) või vasakule (10 aminohapet).

H-*-NH2H2N-*-H

D - konfiguratsioon L-konfiguratsioon

(looduslikud aminohapped)

Sõltuvalt amino- või karboksüülrühmade ülekaalust jagatakse aminohapped kolme alamklassi:

Happelised aminohapped. Karboksüülrühmad (happelised) domineerivad aminorühmade (aluseliste) ees, näiteks asparagiin-, glutamiinhapped.

Neutraalsed aminohapped Rühmade arv on võrdne. Glütsiin, alaniin jne.

Aluselised aminohapped. Aluselised (aminorühmad) domineerivad karboksüülrühmade (happeliste) ees, näiteks lüsiin.

Füüsikaliste ja mitmete keemiliste omaduste poolest erinevad aminohapped järsult vastavatest hapetest ja alustest. Need lahustuvad vees paremini kui orgaanilistes lahustites; hästi kristalliseeruma; neil on kõrge tihedus ja erakordselt kõrge sulamistemperatuur. Need omadused näitavad amiini ja happerühmade vastasmõju, mille tulemusena on aminohapped tahkes olekus ja lahuses (laias pH vahemikus) tsvitterioonses vormis (st sisesooladena). Rühmade vastastikune mõju on eriti väljendunud α-aminohapetes, kus mõlemad rühmad on vahetus läheduses.

H 2 N - CH 2 COOH ↔ H 3 N + - CH 2 COO -

tsvitterioon

Aminohapete tswitter-ioonstruktuuri kinnitab nende suur dipoolmoment (vähemalt 5010 -30 C  m), samuti neeldumisriba tahke aminohappe või selle lahuse IR-spektris.

Aminohapped on võimelised osalema polükondensatsioonireaktsioonides, mille tulemusena moodustuvad erineva pikkusega polüpeptiidid, mis moodustavad valgumolekuli põhistruktuuri.

H 2 N – CH(R 1)-COOH + H 2 N – CH(R 2) – COOH → H 2 N – CH(R 1) – CO-NH– CH(R 2) – COOH

Dipeptiid

C-N sidet nimetatakse peptiid suhtlemine

Lisaks ülalkirjeldatud 20 kõige levinumale aminohappele on mõnede spetsiifiliste valkude hüdrolüsaatidest eraldatud ka teisi aminohappeid. Kõik need on reeglina tavaliste aminohapete derivaadid, s.o. modifitseeritud aminohapped.

4-hüdroksüproliin , mida leidub fibrillaarses valgu kollageenis ja mõnedes taimsetes valkudes; 5-oksülüsiini leidub kollageeni hüdrolüsaatides, desmozi n ja isodesmosiini eraldatud fibrillaarse valgu elastiini hüdrolüsaatidest. Näib, et neid aminohappeid leidub ainult selles valgus. Nende struktuur on ebatavaline: 4. lüsiini molekulid, mis on ühendatud nende R-rühmadega, moodustavad asendatud püridiinitsükli. Võimalik, et selle konkreetse struktuuri tõttu võivad need aminohapped moodustada 4 radiaalselt lahknevat peptiidahelat. Tulemuseks on see, et elastiin, erinevalt teistest fibrillaarsetest valkudest, on võimeline deformeeruma (venima) kahes üksteisega risti asetsevas suunas. Jne.

Loetletud valkude aminohapetest sünteesivad elusorganismid tohutul hulgal erinevaid valguühendeid. Paljud taimed ja bakterid suudavad sünteesida lihtsatest anorgaanilistest ühenditest kõiki neile vajalikke aminohappeid. Inimeste ja loomade organismis sünteesitakse ka ligikaudu pooled aminohapped, teine ​​osa aminohapetest pääseb inimorganismi ainult toiduvalkudega.

- asendamatud aminohapped - ei sünteesita inimkehas, vaid on varustatud ainult toiduga. Asendamatute aminohapete hulka kuuluvad 8 aminohapet: valiin, fenüülalaniin, isoleutsiin, leutsiin, lüsiin, metioniin, treoniin, trüptofaan, fenüülalaniin.

- asendamatud aminohapped - saab inimkehas sünteesida teistest komponentidest. Mitteoluliste aminohapete hulka kuulub 12 aminohapet.

Mõlemat tüüpi aminohapped on inimese jaoks võrdselt olulised: mittevajalikud ja asendamatud. Enamikku aminohappeid kasutatakse keha enda valkude tootmiseks, kuid ilma asendamatute aminohapeteta ei saa keha eksisteerida. Valgud, mis sisaldavad asendamatuid aminohappeid, peaksid moodustama umbes 16-20% täiskasvanu toidust (20-30g päevase valgutarbimisega 80-100g). Laste toitumises tõuseb valgu osakaal koolilastel 30%-ni, koolieelikutel 40%-ni. Selle põhjuseks on asjaolu, et lapse keha kasvab pidevalt ja vajab seetõttu suurel hulgal aminohappeid plastmaterjalina valkude ehitamiseks lihastes, veresoontes, närvisüsteemis, nahas ja kõigis teistes kudedes ja elundites.

Praegusel kiirtoiduajal ja üldisel kiirtoiduhullusel domineerivad toidus sageli kergesti seeditavate süsivesikute ja rasvade sisaldusega toidud ning valguliste toitude osakaal on märgatavalt vähenenud. Kui toidus või paastumise ajal inimorganismis lühiajaliselt puuduvad aminohapped, võivad hävida sidekoe, vere, maksa ja lihaste valgud ning nendest saadav “ehitusmaterjal” - aminohapped. – kasutatakse kõige olulisemate organite – südame ja aju – normaalse talitluse säilitamiseks. Inimkehas võib tekkida puudus nii asendamatutest kui ka asendamatutest aminohapetest. Aminohapete, eriti asendamatute, puudus põhjustab isu, kasvu ja arengu pidurdumist, maksa rasvumist ja muid tõsiseid häireid. Aminohapete puuduse esimesteks "kuulutajateks" võivad olla söögiisu vähenemine, naha seisundi halvenemine, juuste väljalangemine, lihasnõrkus, väsimus, immuunsuse vähenemine ja aneemia. Sellised ilmingud võivad ilmneda inimestel, kes kaalu langetamiseks järgivad madala kalorsusega tasakaalustamata dieeti koos valgurikka toidu järsu piiramisega.

Teistest sagedamini seisavad taimetoitlased, kes teadlikult väldivad täisväärtuslike loomsete valkude lisamist oma dieeti, aminohapete, eriti asendamatute puuduse ilmingutega.

Aminohapete liig on tänapäeval üsna haruldane, kuid võib põhjustada tõsiste haiguste teket, eriti lastel ja noorukieas. Kõige mürgisemad on metioniin (provotseerib südameinfarkti ja insuldi riski), türosiin (võib provotseerida arteriaalse hüpertensiooni teket, põhjustada kilpnäärme talitlushäireid) ja histidiin (võib soodustada vase puudust organismis ja viia selle arenguni). aordi aneurüsm, liigesehaigused, varajased hallid juuksed). , raske aneemia). Normaalsetes organismi talitlustingimustes, kui on olemas piisav kogus vitamiine (B 6, B 12, foolhape) ja antioksüdante (vitamiinid A, E, C ja seleen), muundatakse liigsed aminohapped kiiresti kasulikeks komponentideks ja pole aega kehale "kahjustusi tekitada". Tasakaalustamata toitumine põhjustab vitamiinide ja mikroelementide puudust ning aminohapete liig võib häirida süsteemide ja organite tööd. See valik on võimalik valgu- või madala süsivesikute sisaldusega dieedi pikaajalise järgimisega, samuti sportlaste kontrollimatu valgu-energiatoodete (aminohapete-vitamiinide kokteilide) tarbimisega kehakaalu suurendamiseks ja lihaste arendamiseks.

Keemiliste meetodite hulgas on kõige levinum meetod aminohapete skoor (skoor - lugemine, loendamine). See põhineb hinnatava toote valgu aminohappelise koostise ja aminohappe koostise võrdlemisel standardne (ideaalne) valk. Pärast iga asendamatu aminohappe sisalduse kvantitatiivset keemilist määramist uuritavas valgus määratakse iga aminohappe skoor (AS) vastavalt valemile.

AC = (m ak . uurimine / m ak . täiuslik ) 100

m ac. uuringud - asendamatute aminohapete sisaldus (mg) 1 g uuritavas valgus.

m ac. ideaalne - asendamatute aminohapete sisaldus (mg) 1 g standardses (ideaalses) valgus.

Aminohapete muster FAO/WHO

Samaaegselt aminohapete skoori määramisega, teatud valgu asendamatute aminohapete piiramine , see on see, mille kiirus on kõige väiksem.

Peptiidid.

Kaks aminohapet saab kovalentselt ühendada peptiid seos dipeptiidi moodustumisega.

Kolm aminohapet saab ühendada kahe peptiidsideme kaudu, moodustades tripeptiidi. Mõned aminohapped moodustavad oligopeptiide ja suur hulk aminohappeid moodustavad polüpeptiide. Peptiidid sisaldavad ainult ühte α-aminorühma ja ühte α-karboksüülrühma. Neid rühmi saab ioniseerida teatud pH väärtustel. Nagu aminohapetel, on neil iseloomulikud tiitrimiskõverad ja isoelektrilised punktid, milles nad elektriväljas ei liigu.

Nagu teisedki orgaanilised ühendid, osalevad peptiidid keemilistes reaktsioonides, mille määravad funktsionaalrühmade olemasolu: vaba aminorühm, vaba karboksürühm ja R-rühmad. Peptiidsidemed on vastuvõtlikud hüdrolüüsile tugeva happe (näiteks 6M HC1) või tugeva aluse poolt, moodustades aminohappeid. Peptiidsidemete hüdrolüüs on vajalik samm valkude aminohappelise koostise määramisel. Ensüümid võivad peptiidsidemeid lõhkuda proteaasid.

Paljudel looduslikult esinevatel peptiididel on bioloogiline aktiivsus väga madalatel kontsentratsioonidel.

Peptiidid on potentsiaalselt aktiivsed ravimid, neid on kolmel viisil nende vastuvõtmine:

1) isoleerimine elunditest ja kudedest;

2) geenitehnoloogia;

3) otsene keemiline süntees.

Viimasel juhul esitatakse toodete saagisele kõigil vaheetappidel kõrged nõudmised.

Aminohapped on struktuursed keemilised üksused või "ehitusplokid", mis moodustavad valke. Aminohapped koosnevad 16% ulatuses lämmastikust, see on nende peamine keemiline erinevus kahest teisest olulisest toitainest – süsivesikutest ja rasvadest. Aminohapete tähtsuse organismile määrab valkude tohutu roll kõigis eluprotsessides.

Iga elusorganism, alates suurimatest loomadest kuni pisikeste mikroobideni, koosneb valkudest. Kõikides elusorganismides toimuvates protsessides osalevad mitmesugused valkude vormid. Inimkehas moodustuvad valkudest lihased, sidemed, kõõlused, kõik elundid ja näärmed, juuksed ja küüned. Valke leidub vedelikes ja luudes. Ensüümid ja hormoonid, mis katalüüsivad ja reguleerivad kõiki kehas toimuvaid protsesse, on samuti valgud. Nende toitainete defitsiit organismis võib viia veetasakaalu tasakaalustamatuseni, mis põhjustab turset.

Iga valk kehas on ainulaadne ja eksisteerib teatud eesmärkidel. Valgud ei ole omavahel asendatavad. Need sünteesitakse organismis aminohapetest, mis tekivad toiduainetes leiduvate valkude lagunemise tulemusena. Seega on kõige väärtuslikumad toiteelemendid aminohapped, mitte valgud ise. Lisaks sellele, et aminohapped moodustavad inimkeha kudesid ja elundeid moodustavaid valke, toimivad mõned neist neurotransmitteritena (neurotransmitteritena) või on nende eelkäijad.

Neurotransmitterid on kemikaalid, mis edastavad närviimpulsse ühest närvirakust teise. Seega on mõned aminohapped aju normaalseks toimimiseks hädavajalikud. Aminohapped tagavad, et vitamiinid ja mineraalid täidavad piisavalt oma funktsioone. Mõned aminohapped annavad lihaskoele otse energiat.

Inimkehas sünteesitakse palju aminohappeid maksas. Mõnda neist ei saa aga organismis sünteesida, seega peab inimene need toidust saama. Nende asendamatute aminohapete hulka kuuluvad histidiin, isoleutsiin, leutsiin, lüsiin, metioniin, fenüülalaniin, treoniin, trüptofaan ja valiin. Aminohapped, mis sünteesitakse maksas: alaniin, arginiin, asparagiin, asparagiinhape, tsitrulliin, tsüsteiin, gamma-aminovõihape, glutamiin ja glutamiinhape, glütsiin, ornitiin, proliin, seriin, tauriin, türosiin.

Valkude sünteesi protsess toimub kehas pidevalt. Kui vähemalt üks asendamatu aminohape puudub, peatub valkude moodustumine. See võib põhjustada mitmesuguseid tõsiseid probleeme, alates halvast seedimisest kuni depressiooni ja aeglase kasvuni.

Kuidas selline olukord tekib? Lihtsam, kui võite ette kujutada. Seda põhjustavad paljud tegurid, isegi kui teie toitumine on tasakaalustatud ja tarbite piisavalt valku. Malabsorptsioon seedetraktis, infektsioonid, vigastused, stress, teatud ravimid, vananemisprotsess ja teiste toitainete tasakaalustamatus organismis võivad kõik põhjustada asendamatute aminohapete puudust.

Pidage meeles, et kõik eelnev ei tähenda, et rohke valgu tarbimine mis tahes probleemi lahendaks. Tegelikkuses see tervise säilitamist ei soodusta.

Liigne valk tekitab lisapinget neerudele ja maksale, mis peavad töötlema valkude ainevahetuse saadusi, millest peamine on ammoniaak. See on organismile väga mürgine, mistõttu maks töötleb selle kohe karbamiidiks, mis seejärel liigub läbi vereringe neerudesse, kus see filtreeritakse ja eritub.

Kuni valgu kogus ei ole liiga suur ja maks töötab hästi, neutraliseeritakse ammoniaak koheselt ega põhjusta kahju. Aga kui seda on liiga palju ja maks ei tule toime selle neutraliseerimisega (vale toitumise, seedehäirete ja/või maksahaiguse tagajärjel), tekivad veres toksilised ammoniaagi tasemed. Sel juhul võib tekkida palju tõsiseid terviseprobleeme, sealhulgas hepaatiline entsefalopaatia ja kooma.

Liiga kõrge uurea kontsentratsioon põhjustab ka neerukahjustusi ja seljavalu. Seetõttu ei ole oluline toidus tarbitavate valkude kogus, vaid kvaliteet. Praegu on võimalik saada asendamatuid ja mitteasendatavaid aminohappeid bioloogiliselt aktiivsete toidulisandite kujul.

See on eriti oluline erinevate haiguste ja vähendavate dieetide kasutamisel. Taimetoitlased vajavad asendamatuid aminohappeid sisaldavaid toidulisandeid tagamaks, et organism saab kõik normaalseks valgusünteesiks vajaliku kätte.

Saadaval on erinevat tüüpi aminohapete toidulisandeid. Aminohapped on osa mõnedest multivitamiinidest ja valgusegudest. Kaubanduslikult on saadaval valemeid, mis sisaldavad aminohapete komplekse või ühte või kahte aminohapet. Neid on erinevates vormides: kapslid, tabletid, vedelikud ja pulbrid.

Enamik aminohappeid eksisteerib kahel kujul, millest ühe keemiline struktuur on teise peegelpilt. Neid nimetatakse D- ja L-vormideks, näiteks D-tsüstiin ja L-tsüstiin.

D tähistab dextra (paremal ladina keeles) ja L levo (vasakul). Need terminid näitavad spiraali pöörlemissuunda, mis on antud molekuli keemiline struktuur. Valgud loomsetes ja taimsetes organismides tekivad peamiselt aminohapete L-vormide kaudu (erandiks on fenüülalaniin, mida esindavad D-, L-vormid).

L-aminohappeid sisaldavaid toidulisandeid peetakse sobivamaks inimkeha biokeemiliste protsesside jaoks.
Vabad või sidumata aminohapped on puhtaim vorm. Seetõttu tuleks aminohappelisandit valides eelistada tooteid, mis sisaldavad Ameerika farmakopöa (USP) standarditud L-kristallilisi aminohappeid. Need ei vaja seedimist ja imenduvad otse vereringesse. Pärast suukaudset manustamist imenduvad need väga kiiresti ja reeglina ei põhjusta allergilisi reaktsioone.

Üksikud aminohapped võetakse tühja kõhuga, eelistatavalt hommikul või söögikordade vahel koos väikese koguse B6- ja C-vitamiiniga. Kui võtate aminohapete kompleksi, mis sisaldab kõiki olulisi aminohappeid, on kõige parem teha seda 30 minutit pärast või 30 minutit enne sööki. Parim on võtta nii üksikuid asendamatuid aminohappeid kui ka aminohapete kompleksi, kuid erinevatel aegadel. Ainuüksi aminohappeid ei tohi pikka aega võtta, eriti suurtes annustes. Soovitatav on võtta 2 kuud 2-kuulise pausiga.

Alaniin

Alaniin aitab normaliseerida glükoosi ainevahetust. On kindlaks tehtud seos liigse alaniini ja Epstein-Barri viirusega nakatumise ning kroonilise väsimussündroomi vahel. Üks alaniini vorm, beeta-alaniin, on pantoteenhappe ja koensüüm A komponent, mis on üks tähtsamaid katalüsaatoreid kehas.

Arginiin

Arginiin aeglustab kasvajate, sealhulgas vähi kasvu, stimuleerides organismi immuunsüsteemi. See suurendab T-lümfotsüüte tootva harknääre aktiivsust ja suurust. Sellega seoses on arginiin kasulik HIV-nakkuse ja pahaloomuliste kasvajate all kannatavatele inimestele.

Kasutatakse ka maksahaiguste (tsirroos ja rasvade degeneratsioon) puhul, soodustab detoksikatsiooniprotsesse maksas (eeskätt ammoniaagi neutraliseerimist). Seemnevedelik sisaldab arginiini, seetõttu kasutatakse seda mõnikord meeste viljatuse kompleksravis. Ka sidekude ja nahk sisaldavad suures koguses arginiini, mistõttu on selle võtmine tõhus erinevate vigastuste puhul. Arginiin on lihaskoe ainevahetuse oluline komponent. See aitab säilitada optimaalset lämmastiku tasakaalu organismis, kuna osaleb liigse lämmastiku transportimisel ja neutraliseerimisel organismis.

Arginiin aitab kaalust alla võtta, sest põhjustab kehas rasvavarude kerge vähenemise.

Arginiin on osa paljudest ensüümidest ja hormoonidest. Sellel on vasopressiini (hüpofüüsi hormoon) komponendina pankrease insuliini tootmist stimuleeriv toime ja see aitab kaasa kasvuhormooni sünteesile. Kuigi arginiini sünteesitakse organismis, võib selle tootmine vastsündinutel väheneda. Arginiini allikate hulka kuuluvad šokolaad, kookospähklid, piimatooted, želatiin, liha, kaer, maapähklid, sojaoad, kreeka pähklid, valge jahu, nisu ja nisuidud.

Inimesed, kellel on viirusnakkused, sealhulgas Herpes simplex, ei tohiks võtta arginiini toidulisandeid ja peaksid vältima arginiinirikka toidu tarbimist. Rasedad ja imetavad emad ei tohi arginiini sisaldavaid toidulisandeid võtta. Arginiini väikestes annustes võtmine on soovitatav liigeste ja sidekoe haiguste, glükoositaluvuse häirete, maksahaiguste ja vigastuste korral. Pikaajaline kasutamine ei ole soovitatav.

Asparagiin

Asparagiin on vajalik kesknärvisüsteemis toimuvate protsesside tasakaalu säilitamiseks: hoiab ära nii liigse erutuse kui ka liigse inhibeerimise. See osaleb aminohapete sünteesi protsessides maksas.

Kuna see aminohape tõstab elujõudu, kasutatakse väsimuse vastu sellel põhinevat toidulisandit. Samuti mängib see olulist rolli ainevahetusprotsessides. Asparagiinhape on sageli ette nähtud närvisüsteemi haiguste korral. See on kasulik sportlastele, samuti maksafunktsiooni häirete korral. Lisaks stimuleerib see immuunsüsteemi, suurendades immunoglobuliinide ja antikehade tootmist.

Asparagiinhapet leidub suurtes kogustes idandatud seemnetest saadud taimsetes valkudes ja lihatoodetes.

Karnitiin

Rangelt võttes ei ole karnitiin aminohape, kuid selle keemiline struktuur on sarnane aminohapete omaga ja seetõttu käsitletakse neid tavaliselt koos. Karnitiin ei osale valkude sünteesis ega ole neurotransmitter. Selle põhiülesanne organismis on pika ahelaga rasvhapete transport, mille oksüdeerumisel vabaneb energia. See on lihaskoe üks peamisi energiaallikaid. Seega suurendab karnitiin rasva muundumist energiaks ja takistab rasva ladestumist organismis, eelkõige südames, maksas ja skeletilihastes.

Karnitiin vähendab lipiidide ainevahetuse häiretega seotud diabeedi tüsistuste tekke tõenäosust, aeglustab kroonilise alkoholismi korral rasvmaksa degeneratsiooni ja südamehaiguste riski. Sellel on võime vähendada triglütseriidide taset veres, soodustab kehakaalu langust ja lihasjõudu suurendamist neuromuskulaarsete haigustega patsientidel ning suurendab C- ja E-vitamiini antioksüdantset toimet.

Arvatakse, et mõned lihasdüstroofia variandid on seotud karnitiini puudulikkusega. Selliste haiguste korral peaksid inimesed seda ainet saama rohkem, kui normide järgi nõutakse.

Seda saab organismis sünteesida raua, tiamiini, püridoksiini ning aminohapete lüsiini ja metioniini juuresolekul. Karnitiini süntees toimub piisava koguse C-vitamiini juuresolekul. Nende toitainete ebapiisav kogus organismis põhjustab karnitiini puudust. Karnitiin satub organismi koos toiduga, eelkõige liha ja muude loomsete saadustega.

Enamik karnitiini puudulikkuse juhtumeid on seotud geneetiliselt määratud defektiga selle sünteesi protsessis. Karnitiini puuduse võimalikud ilmingud on teadvuse häired, südamevalu, lihasnõrkus ja rasvumine.

Mehed vajavad oma suurema lihasmassi tõttu rohkem karnitiini kui naised. Taimetoitlastel on sellest toitainest suurema tõenäosusega puudus kui mittetaimetoitlastel, kuna karnitiini taimsetes valkudes ei leidu.

Pealegi ei leidu taimses toidus piisavas koguses metioniini ja lüsiini (karnitiini sünteesiks vajalikud aminohapped).

Vajaliku karnitiinikoguse saamiseks peaksid taimetoitlased võtma toidulisandeid või sööma lüsiiniga rikastatud toite, näiteks maisihelbeid.

Karnitiini on toidulisandites erinevates vormides: D, L-karnitiini, D-karnitiini, L-karnitiini, atsetüül-L-karnitiini kujul.
Eelistatav on võtta L-karnitiini.

Tsitrulliin

Tsitrulliini leidub peamiselt maksas. See suurendab energiavarustust, stimuleerib immuunsüsteemi ja muundub ainevahetuse käigus L-arginiiniks. See neutraliseerib ammoniaaki, mis kahjustab maksarakke.

Tsüsteiin ja tsüstiin

Need kaks aminohapet on tihedalt seotud, iga tsüstiini molekul koosneb kahest üksteisega ühendatud tsüsteiini molekulist. Tsüsteiin on väga ebastabiilne ja muundub kergesti L-tsüstiiniks ning seega võib üks aminohape vajaduse korral kergesti muutuda teiseks.

Mõlemad aminohapped on väävlit sisaldavad aminohapped ja mängivad olulist rolli nahakoe moodustumisel ning on olulised võõrutusprotsessides. Tsüsteiin on osa alfa-keratiinist - küünte, naha ja juuste peamisest valgust. See soodustab kollageeni moodustumist ning parandab naha elastsust ja tekstuuri. Tsüsteiini leidub ka teistes keha valkudes, sealhulgas mõnedes seedeensüümides.

Tsüsteiin aitab neutraliseerida teatud mürgiseid aineid ja kaitseb keha kiirguse kahjulike mõjude eest. See on üks võimsamaid antioksüdante ja selle antioksüdantne toime tugevneb, kui seda võtta koos C-vitamiini ja seleeniga.

Tsüsteiin on glutatiooni eelkäija, aine, millel on maksa- ja ajurakkudele kaitsev toime alkoholi, teatud ravimite ja sigaretisuitsus sisalduvate toksiliste ainete põhjustatud kahjustuste eest. Tsüsteiin lahustub paremini kui tsüstiin ja imendub organismis kiiremini, mistõttu kasutatakse seda sageli erinevate haiguste kompleksravis. See aminohape moodustub organismis L-metioniinist koos B6-vitamiini kohustusliku olemasoluga.

Täiendav tsüsteiini tarbimine on vajalik reumatoidartriidi, arterite haiguste ja vähi korral. See kiirendab taastumist pärast operatsioone, põletusi, seob raskmetalle ja lahustuvat rauda. See aminohape kiirendab ka rasvapõletust ja lihaskoe moodustumist.

L-tsüsteiinil on võime hävitada lima hingamisteedes, mistõttu kasutatakse seda sageli bronhiidi ja emfüseemi korral. See kiirendab paranemisprotsesse hingamisteede haiguste korral ning mängib olulist rolli leukotsüütide ja lümfotsüütide aktiveerimisel.

Kuna see aine suurendab glutatiooni hulka kopsudes, neerudes, maksas ja punases luuüdis, aeglustab see vananemisprotsesse, vähendades näiteks vanuselaikude arvu. N-atsetüültsüsteiin on glutatiooni taseme tõstmisel kehas tõhusam kui tsüstiin või isegi glutatioon ise.

Diabeediga inimesed peaksid tsüsteiini toidulisandite võtmisel olema ettevaatlikud, kuna see võib insuliini inaktiveerida. Kui teil on tsüstinuuria, haruldane geneetiline seisund, mis põhjustab tsüstiinikivide moodustumist, ei tohiks te tsüsteiini võtta.

Dimetüülglütsiin

Dimetüülglütsiin on glütsiini, kõige lihtsama aminohappe derivaat. See on paljude oluliste ainete, näiteks aminohapete metioniini ja koliini, mõnede hormoonide, neurotransmitterite ja DNA koostisosa.

Dimetüülglütsiini leidub väikestes kogustes lihatoodetes, seemnetes ja terades. Kuigi dimetüülglütsiini puudulikkusega seotud sümptomeid pole, on dimetüülglütsiini toidulisandite võtmisel mitmeid eeliseid, sealhulgas paranenud energia ja vaimne jõudlus.

Dimetüülglütsiin stimuleerib ka immuunsüsteemi, alandab kolesterooli ja triglütseriide veres, aitab normaliseerida vererõhku ja glükoositaset ning aitab normaliseerida ka paljude organite tööd. Seda kasutatakse ka epilepsiahoogude korral.

Gamma-aminovõihape

Gamma-aminovõihape (GABA) toimib kehas kesknärvisüsteemis neurotransmitterina ja on oluline aju ainevahetuseks. See moodustub teisest aminohappest - glutamiinist. See vähendab neuronite aktiivsust ja hoiab ära närvirakkude üleergutamise.

Gamma-aminovõihape leevendab ärevust ja on rahustava toimega, seda võib võtta ka rahustitena, kuid ilma sõltuvusriskita. Seda aminohapet kasutatakse epilepsia ja arteriaalse hüpertensiooni kompleksravis. Kuna sellel on lõõgastav toime, kasutatakse seda seksuaalhäirete ravis. Lisaks on GABA ette nähtud tähelepanupuudulikkuse häire korral. Liigne gamma-aminovõihape võib aga suurendada ärevust, põhjustades õhupuudust ja jäsemete värisemist.

Glutamiinhape

Glutamiinhape on neurotransmitter, mis edastab impulsse kesknärvisüsteemis. See aminohape mängib olulist rolli süsivesikute ainevahetuses ja soodustab kaltsiumi tungimist läbi vere-aju barjääri.

Seda aminohapet saavad ajurakud kasutada energiaallikana. Samuti neutraliseerib see ammoniaaki, eemaldades lämmastikuaatomeid teise aminohappe – glutamiini – moodustumisel. See protsess on ainus viis ammoniaagi neutraliseerimiseks ajus.

Glutamiinhapet kasutatakse laste käitumishäirete korrigeerimisel, samuti epilepsia, lihasdüstroofia, haavandite, hüpoglükeemiliste seisundite, suhkurtõve insuliinravi tüsistuste ja vaimse arengu häirete ravis.

Glutamiin

Glutamiin on lihastes kõige sagedamini leiduv vabas vormis aminohape. See tungib väga kergesti läbi hematoentsefaalbarjääri ja läheb ajurakkudes üle glutamiinhappeks ja vastupidi, lisaks suurendab gamma-aminovõihappe kogust, mis on vajalik normaalse ajutegevuse säilitamiseks.

See aminohape hoiab ka normaalset happe-aluse tasakaalu organismis ja tervet seedetrakti ning on vajalik DNA ja RNA sünteesiks.

Glutamiin osaleb aktiivselt lämmastiku metabolismis. Selle molekul sisaldab kahte lämmastikuaatomit ja moodustub glutamiinhappest ühe lämmastikuaatomi lisamisega. Seega aitab glutamiini süntees eemaldada kudedest, eelkõige ajust, liigset ammoniaaki ja transportida lämmastikku kehas.

Glutamiini leidub suurtes kogustes lihastes ja seda kasutatakse valkude sünteesimiseks skeletilihasrakkudes. Seetõttu kasutavad glutamiiniga toidulisandeid kulturistid ja erinevate dieetide puhul, samuti lihasmassi kaotuse ennetamiseks selliste haiguste puhul nagu pahaloomulised kasvajad ja AIDS, pärast operatsioone ja pikaajalise voodipuhkuse ajal.

Lisaks kasutatakse glutamiini ka artriidi, autoimmuunhaiguste, fibroosi, seedetrakti haiguste, peptiliste haavandite ja sidekoehaiguste raviks.

See aminohape parandab ajutegevust ja seetõttu kasutatakse seda epilepsia, kroonilise väsimussündroomi, impotentsuse, skisofreenia ja seniilse dementsuse korral. L-glutamiin vähendab patoloogilist iha alkoholi järele, seetõttu kasutatakse seda kroonilise alkoholismi ravis.

Glutamiini leidub paljudes nii taimset kui loomset päritolu toiduainetes, kuid see hävib kuumutamisel kergesti. Spinat ja petersell on head glutamiini allikad, kui neid tarbitakse toorelt.

Glutamiini sisaldavaid toidulisandeid tohib hoida ainult kuivas kohas, vastasel juhul muutub glutamiin ammoniaagiks ja püroglutamiinhappeks. Ärge võtke glutamiini, kui teil on maksatsirroos, neeruhaigus või Reye sündroom.

Glutatioon

Glutatioon, nagu ka karnitiin, ei ole aminohape. Keemilise struktuuri järgi on tegemist tripeptiidiga, mis saadakse organismis tsüsteiinist, glutamiinhappest ja glütsiinist.

Glutatioon on antioksüdant. Enamik glutatiooni leidub maksas (osa sellest vabaneb otse vereringesse), samuti kopsudes ja seedetraktis.

See on vajalik süsivesikute ainevahetuseks, samuti aeglustab vananemist tänu oma mõjule lipiidide ainevahetusele ja takistab ateroskleroosi teket. Glutatioonipuudus mõjutab eelkõige närvisüsteemi, põhjustades koordinatsioonihäireid, vaimseid protsesse ja värinaid.

Glutatiooni hulk organismis väheneb koos vanusega. Sellega seoses peaksid vanemad inimesed seda lisaks saama. Eelistatav on siiski kasutada toidulisandeid, mis sisaldavad tsüsteiini, glutamiinhapet ja glütsiini – ehk siis glutatiooni sünteesivaid aineid. N-atsetüültsüsteiini võtmist peetakse kõige tõhusamaks.

Glütsiin

Glütsiin aeglustab lihaskoe degeneratsiooni, kuna on kreatiini allikas – aine, mis sisaldub lihaskoes ning mida kasutatakse DNA ja RNA sünteesis. Glütsiin on vajalik nukleiinhapete, sapphapete ja asendamatute aminohapete sünteesiks organismis.

See on osa paljudest maohaiguste korral kasutatavatest antatsiididest, see on kasulik kahjustatud koe taastamiseks, kuna seda leidub suurtes kogustes nahas ja sidekoes.

See aminohape on vajalik kesknärvisüsteemi normaalseks talitluseks ja eesnäärme hea tervise säilitamiseks. See toimib inhibeeriva neurotransmitterina ja võib seega ära hoida epilepsiahooge.

Glütsiini kasutatakse maniakaal-depressiivse psühhoosi ravis ja see võib olla efektiivne ka hüperaktiivsuse korral. Liigne glütsiin kehas tekitab väsimustunde, piisav kogus aga varustab keha energiaga. Vajadusel saab glütsiini organismis muuta seriiniks.

Histidiin

Histidiin on asendamatu aminohape, mis soodustab kudede kasvu ja paranemist, on osa närvirakke kaitsvatest müeliinkestadest ning on vajalik ka punaste ja valgete vereliblede tekkeks. Histidiin kaitseb keha kiirguse kahjuliku mõju eest, aitab eemaldada kehast raskmetalle ja aitab AIDSi puhul.

Liiga kõrge histidiinisisaldus võib põhjustada stressi ja isegi psüühikahäireid (agitatsioon ja psühhoos).

Ebapiisav histidiini tase organismis halvendab reumatoidartriidi seisundit ja kuulmisnärvi kahjustusega seotud kurtust. Metioniin aitab vähendada histidiini taset kehas.

Histidiinist sünteesitakse histamiini, mis on paljude immunoloogiliste reaktsioonide väga oluline komponent. Samuti soodustab see seksuaalset erutust. Sellega seoses võib histidiini, niatsiini ja püridoksiini (vajalikud histamiini sünteesiks) sisaldavate toidulisandite samaaegne kasutamine olla tõhus seksuaalhäirete korral.

Kuna histamiin stimuleerib maomahla sekretsiooni, aitab histidiini kasutamine maomahla madala happesusega seotud seedehäirete korral.

Maniakaalse depressiooni all kannatavad inimesed ei tohi histidiini võtta, välja arvatud juhul, kui selle aminohappe puudus on selgelt tuvastatud. Histidiini leidub riisis, nisus ja rukkis.

Isoleutsiin

Isoleutsiin on üks BCAA aminohapetest ja asendamatutest aminohapetest, mis on vajalikud hemoglobiini sünteesiks. Samuti stabiliseerib ja reguleerib veresuhkru taset ja energiavarustusprotsesse Isoleutsiini metabolism toimub lihaskoes.

Kombineeritud kasutamine isoleutsiini ja valiiniga (BCAA) suurendab vastupidavust ja soodustab lihaskoe taastumist, mis on eriti oluline sportlastele.

Isoleutsiin on vajalik paljude vaimuhaiguste korral. Selle aminohappe puudus põhjustab hüpoglükeemiaga sarnaseid sümptomeid.

Isoleutsiini toiduallikate hulka kuuluvad mandlid, india pähklid, kana, kikerherned, munad, kala, läätsed, maks, liha, rukis, enamik seemneid ja sojavalgud.

Olemas on isoleutsiini sisaldavad bioloogiliselt aktiivsed toidulisandid. Sel juhul on vaja säilitada õige tasakaal isoleutsiini ja kahe teise hargnenud BCAA aminohappe – leutsiini ja valiini – vahel.

Leutsiin

Leutsiin on asendamatu aminohape koos isoleutsiini ja valiiniga, üks kolmest hargnenud BCAA aminohappest. Koos toimides kaitsevad need lihaskudet ja on energiaallikaks ning soodustavad ka luude, naha ja lihaste taastumist, mistõttu on nende kasutamine sageli soovitatav vigastuste ja operatsioonide taastumisperioodil.

Leutsiin alandab veidi ka veresuhkru taset ja stimuleerib kasvuhormooni vabanemist. Leutsiini toiduallikad on pruun riis, oad, liha, pähklid, sojajahu ja nisujahu.

Leutsiini sisaldavaid toidulisandeid kasutatakse koos valiini ja isoleutsiiniga. Neid tuleb võtta ettevaatusega, et vältida hüpoglükeemiat. Liigne leutsiin võib suurendada ammoniaagi kogust kehas.

Lüsiin

Lüsiin on asendamatu aminohape, mis on osa peaaegu kõigist valkudest. See on vajalik laste normaalseks luukoe moodustumiseks ja kasvuks, soodustab kaltsiumi imendumist ja säilitab normaalset lämmastiku ainevahetust täiskasvanutel.

See aminohape osaleb antikehade, hormoonide, ensüümide sünteesis, kollageeni moodustamises ja kudede parandamises. Lüsiini kasutatakse taastumisperioodil pärast operatsioone ja spordivigastusi. Samuti alandab see seerumi triglütseriidide taset.

Lüsiinil on viirusevastane toime, eriti herpese ja ägedaid hingamisteede infektsioone põhjustavate viiruste vastu. Viirushaiguste korral on soovitatav võtta lüsiini sisaldavaid toidulisandeid koos C-vitamiini ja bioflavonoididega.

Selle asendamatu aminohappe defitsiit võib põhjustada aneemiat, silmamuna hemorraagiat, ensüümihäireid, ärrituvust, väsimust ja nõrkust, halba isu, aeglast kasvu ja kehakaalu langust, samuti reproduktiivsüsteemi häireid.

Lüsiini toiduallikad on juust, munad, kala, piim, kartul, punane liha, soja ja pärmitooted.

Metioniin

Metioniin on asendamatu aminohape, mis aitab töödelda rasvu, takistades nende ladestumist maksas ja arterite seintel. Tauriini ja tsüsteiini süntees sõltub metioniini kogusest kehas. See aminohape soodustab seedimist, tagab võõrutusprotsessid (peamiselt toksiliste metallide neutraliseerimine), vähendab lihasnõrkust, kaitseb kiirguse eest ning on kasulik osteoporoosi ja kemikaaliallergiate korral.

Seda aminohapet kasutatakse reumatoidartriidi ja raseduse toksikoosi kompleksravis. Metioniinil on väljendunud antioksüdantne toime, kuna see on hea väävliallikas, mis inaktiveerib vabu radikaale. Seda kasutatakse Gilberti sündroomi ja maksafunktsiooni häirete korral. Metioniin on vajalik ka nukleiinhapete, kollageeni ja paljude teiste valkude sünteesiks. See on kasulik naistele, kes saavad suukaudseid hormonaalseid rasestumisvastaseid vahendeid. Metioniin alandab histamiini taset organismis, mis võib olla kasulik skisofreenia korral, kui histamiini kogus on suurenenud.

Metioniin kehas muundatakse tsüsteiiniks, mis on glutatiooni eelkäija. See on väga oluline mürgistuse korral, kui toksiinide neutraliseerimiseks ja maksa kaitsmiseks on vaja suures koguses glutatiooni.

Metioniini toiduallikad: kaunviljad, munad, küüslauk, läätsed, liha, sibul, sojaoad, seemned ja jogurt.

Ornitiin

Ornitiin aitab vabastada kasvuhormooni, mis aitab kehas rasva põletada. See toime tugevneb, kui ornitiini kasutatakse koos arginiini ja karnitiiniga. Ornitiin on hädavajalik ka immuunsüsteemile ja maksatalitlusele, osaledes võõrutusprotsessides ja maksarakkude taastamises.

Organismis leiduv ornitiin sünteesitakse arginiinist ja see omakorda toimib tsitrulliini, proliini ja glutamiinhappe eelkäijana. Suures kontsentratsioonis ornitiini leidub nahas ja sidekoes, seega aitab see aminohape kahjustatud kudesid parandada.

Ornitiini sisaldavaid toidulisandeid ei tohi anda lastele, rasedatele ja imetavatele emadele ega inimestele, kellel on anamneesis skisofreenia.

Fenüülalaniin

Fenüülalaniin on asendamatu aminohape. Organismis saab selle muundada teiseks aminohappeks - türosiiniks, mida omakorda kasutatakse kahe peamise neurotransmitteri: dopamiini ja norepinefriini sünteesis. Seetõttu mõjutab see aminohape meeleolu, vähendab valu, parandab mälu ja õppimisvõimet ning pärsib söögiisu. Seda kasutatakse artriidi, depressiooni, menstruaalvalu, migreeni, rasvumise, Parkinsoni tõve ja skisofreenia raviks.

Fenüülalaniini leidub kolmel kujul: L-fenüülalaniin (looduslik vorm ja see on enamiku inimkeha valkude osa), D-fenüülalaniin (sünteetiline peegelvorm, valuvaigistava toimega), DL-fenüülalaniin ( ühendab kahe eelmise vormi kasulikud omadused, kasutatakse seda tavaliselt premenstruaalse sündroomi korral.

Fenüülalaniini sisaldavaid toidulisandeid ei tohi anda rasedatele, ärevushoogude, diabeedi, kõrge vererõhu, fenüülketonuuria, pigmentmelanoomiga inimestele.

Proliin

Proliin parandab naha seisundit, suurendades kollageeni tootmist ja vähendades selle kadu vanusega. Aitab taastada liigeste kõhrelisi pindu, tugevdab sidemeid ja südamelihast. Sidekoe tugevdamiseks on proliini kõige parem kasutada koos C-vitamiiniga.

Proliin satub organismi peamiselt lihatoodetest.

Serin

Seriin on vajalik normaalseks rasvade ja rasvhapete ainevahetuseks, lihaskoe kasvuks ja normaalse immuunsüsteemi säilitamiseks.

Seriin sünteesitakse organismis glütsiinist. Niisutava ainena sisaldub see paljudes kosmeetikatoodetes ja dermatoloogilistes preparaatides.

Tauriin

Tauriini leidub suurtes kontsentratsioonides südamelihases, valgetes verelibledes, skeletilihastes ja kesknärvisüsteemis. Ta osaleb paljude teiste aminohapete sünteesis ning on ka sapi põhikomponent, mis on vajalik rasvade seedimiseks, rasvlahustuvate vitamiinide omastamiseks ja vere normaalse kolesteroolitaseme säilitamiseks.

Seetõttu on tauriin kasulik ateroskleroosi, turse, südamehaiguste, arteriaalse hüpertensiooni ja hüpoglükeemia korral. Tauriin on vajalik naatriumi, kaaliumi, kaltsiumi ja magneesiumi normaalseks ainevahetuseks. See takistab kaaliumi eemaldamist südamelihasest ja aitab seetõttu vältida teatud südame rütmihäireid. Tauriinil on ajule kaitsev toime, eriti dehüdratsiooni ajal. Seda kasutatakse ärevuse ja agitatsiooni, epilepsia, hüperaktiivsuse ja krampide raviks.

Downi sündroomi ja lihasdüstroofiaga lastele antakse tauriiniga toidulisandeid. Mõnes kliinikus on see aminohape lisatud rinnavähi kompleksravisse. Tauriini liigne eritumine organismist esineb erinevate seisundite ja ainevahetushäirete korral.

Arütmiad, trombotsüütide moodustumise häired, kandidoos, füüsiline või emotsionaalne stress, soolehaigused, tsingipuudus ja alkoholi kuritarvitamine toovad kaasa tauriini puuduse organismis. Alkoholi kuritarvitamine halvendab ka organismi võimet omastada tauriini.

Diabeedi korral suureneb organismi tauriinivajadus ja vastupidi, tauriini ja tsüstiini sisaldavate toidulisandite võtmine vähendab insuliini vajadust. Tauriini leidub munas, kalas, lihas, piimas, kuid ei leidu taimsetes valkudes.

Seda sünteesitakse maksas tsüsteiinist ja metioniinist teistes kehaorganites ja kudedes, eeldusel, et B6-vitamiini on piisavalt. Tauriini sünteesi häirivate geneetiliste või ainevahetushäirete korral on vaja võtta selle aminohappega toidulisandit.

Treoniin

Treoniin on asendamatu aminohape, mis aitab säilitada normaalset valkude ainevahetust organismis. See on oluline kollageeni ja elastiini sünteesiks, aitab maksa tööd ja osaleb koos asparagiinhappe ja metioniiniga rasvade ainevahetuses.

Treoniini leidub südames, kesknärvisüsteemis, skeletilihastes ja takistab rasvade ladestumist maksas. See aminohape stimuleerib immuunsüsteemi, kuna see soodustab antikehade tootmist. Treoniini leidub teraviljades väga väikestes kogustes, mistõttu on taimetoitlastel suurem tõenäosus selle aminohappe puudusest.

Trüptofaan

Trüptofaan on niatsiini tootmiseks vajalik asendamatu aminohape. Seda kasutatakse serotoniini, ühe olulisema neurotransmitteri sünteesimiseks ajus. Trüptofaani kasutatakse unetuse, depressiooni ja meeleolu stabiliseerimiseks.

See aitab lastel hüperaktiivsuse häire korral, kasutatakse südamehaiguste korral, kehakaalu kontrolli all hoidmiseks, söögiisu vähendamiseks ja ka kasvuhormooni vabanemise suurendamiseks. Aitab migreenihoogude korral, aitab vähendada nikotiini kahjulikku mõju. Trüptofaani ja magneesiumi puudus võib suurendada koronaararterite spasme.

Trüptofaani rikkaimad toiduallikad on pruun riis, maajuust, liha, maapähklid ja sojavalk.

Türosiin

Türosiin on neurotransmitterite norepinefriini ja dopamiini eelkäija. See aminohape osaleb meeleolu reguleerimises; türosiini puudus põhjustab norepinefriini puudust, mis omakorda põhjustab depressiooni. Türosiin pärsib söögiisu, aitab vähendada rasva ladestumist, soodustab melatoniini tootmist ning parandab neerupealiste, kilpnäärme ja hüpofüüsi funktsiooni.

Türosiin osaleb ka fenüülalaniini metabolismis. Kilpnäärmehormoonid tekivad, kui türosiinile lisatakse joodiaatomeid. Seetõttu pole üllatav, et madal plasma türosiinisisaldus on seotud hüpotüreoidismiga.

Türosiinipuuduse sümptomiteks on ka madal vererõhk, madal kehatemperatuur ja rahutute jalgade sündroom.

Türosiini sisaldavaid toidulisandeid kasutatakse stressi leevendamiseks ja arvatakse, et need aitavad kroonilise väsimussündroomi ja narkolepsia korral. Neid kasutatakse ärevuse, depressiooni, allergiate ja peavalude korral, samuti ravimite ärajätmiseks. Türosiin võib olla abiks Parkinsoni tõve korral. Looduslikud türosiini allikad on mandlid, avokaadod, banaanid, piimatooted, kõrvitsaseemned ja seesamiseemned.

Türosiini saab inimkehas sünteesida fenüülalaniinist. Fenüülalaniini sisaldavaid toidulisandeid on kõige parem võtta enne magamaminekut või koos toiduga, mis sisaldab suures koguses süsivesikuid.

Ravi ajal monoamiini oksüdaasi inhibiitoritega (mis on tavaliselt ette nähtud depressiooni korral) peaksite peaaegu täielikult vältima türosiini sisaldavaid toite ja mitte võtma türosiini sisaldavaid toidulisandeid, kuna see võib põhjustada ootamatu ja järsu vererõhu tõusu.

Valin

Valiin on stimuleeriva toimega asendamatu aminohape, üks BCAA aminohapetest ja seetõttu saavad lihased seda kasutada energiaallikana. Valiin on vajalik lihaste ainevahetuseks, kahjustatud kudede parandamiseks ja normaalse lämmastiku metabolismi säilitamiseks organismis.

Valiini kasutatakse sageli uimastisõltuvusest tingitud tõsiste aminohapete puuduste parandamiseks. Selle liiga kõrge tase kehas võib põhjustada selliseid sümptomeid nagu paresteesia (torkiv tunne) ja isegi hallutsinatsioonid.
Valiini leidub järgmistes toiduainetes: teraviljad, liha, seened, piimatooted, maapähklid, sojavalk.

Valiini lisamine peaks olema tasakaalustatud teiste hargnenud ahelaga aminohapetega BCAA L-leutsiini ja L-isoleutsiiniga.

Valgud moodustavad raku keemilise aktiivsuse materiaalse aluse. Valkude funktsioonid looduses on universaalsed. Nimi valgud, terminile vastab vene kirjanduses enim aktsepteeritud termin valgud(kreeka keelest proteios- esimene). Tänaseks on tehtud suuri edusamme valkude ehituse ja funktsioonide vahelise seose väljaselgitamisel, nende keha elu olulisemates protsessides osalemise mehhanismis ning paljude haiguste patogeneesi molekulaarsete aluste mõistmisel.

Sõltuvalt nende molekulmassist eristatakse peptiide ja valke. Peptiidide molekulmass on väiksem kui valkudel. Peptiididel on suurema tõenäosusega reguleeriv funktsioon (hormoonid, ensüümi inhibiitorid ja aktivaatorid, ioonide transportijad läbi membraanide, antibiootikumid, toksiinid jne).

12.1. α -Aminohapped

12.1.1. Klassifikatsioon

Peptiidid ja valgud on ehitatud α-aminohappe jääkidest. Looduslikult esinevate aminohapete koguarv ületab 100, kuid osa neist leidub vaid teatud organismide koosluses, 20 kõige olulisemat α-aminohapet leidub pidevalt kõigis valkudes (skeem 12.1).

α-aminohapped on heterofunktsionaalsed ühendid, mille molekulid sisaldavad sama süsinikuaatomi juures nii aminorühma kui ka karboksüülrühma.

Skeem 12.1.Kõige olulisemad α-aminohapped*

* Lühendeid kasutatakse ainult peptiidide ja valgu molekulide aminohappejääkide kirjutamiseks. ** Asendamatud aminohapped.

α-aminohapete nimesid saab konstrueerida asendusnomenklatuuri abil, kuid sagedamini kasutatakse nende triviaalseid nimetusi.

α-aminohapete triviaalsed nimetused on tavaliselt seotud isolatsiooniallikatega. Seriin on osa siidfibroiinist (alates lat. serieus- siidine); Türosiin eraldati esmakordselt juustust (kreeka keelest. türos- juust); glutamiin - teraviljagluteenist (saksa keelest. Gluteen- liim); asparagiinhape - spargli idudest (alates lat. spargel- spargel).

Paljud α-aminohapped sünteesitakse organismis. Osa valkude sünteesiks vajalikke aminohappeid ei toodeta organismis ja need peavad tulema väljastpoolt. Neid aminohappeid nimetatakse asendamatu(vt diagramm 12.1).

Asendamatute α-aminohapete hulka kuuluvad:

valiin isoleutsiin metioniin trüptofaan

leutsiin lüsiin treoniin fenüülalaniin

α-aminohappeid klassifitseeritakse mitmel viisil, sõltuvalt omadustest, mis on nende rühmadeks jaotamise aluseks.

Üks klassifitseerimistunnuseid on radikaali R keemiline olemus. Selle tunnuse alusel jagatakse aminohapped alifaatseteks, aromaatseteks ja heterotsüklilisteks (vt diagramm 12.1).

Alifaatneα -aminohapped. See on suurim rühm. Selle sees jagatakse aminohapped täiendavate klassifitseerimistunnuste abil.

Sõltuvalt karboksüülrühmade ja aminorühmade arvust molekulis eristatakse järgmist:

Neutraalsed aminohapped - igaüks üks NH-rühm 2 ja COOH;

Aluselised aminohapped - kaks NH rühma 2 ja üks rühm

COOH;

Happelised aminohapped - üks NH 2 rühm ja kaks COOH rühma.

Võib märkida, et alifaatsete neutraalsete aminohapete rühmas ei ületa süsinikuaatomite arv ahelas kuut. Samal ajal pole ahelas nelja süsinikuaatomiga aminohappeid ning viie ja kuue süsinikuaatomiga aminohapped on ainult hargnenud struktuuriga (valiin, leutsiin, isoleutsiin).

Alifaatne radikaal võib sisaldada "täiendavaid" funktsionaalseid rühmi:

Hüdroksüül - seriin, treoniin;

Karboksüül- asparagiin- ja glutamiinhape;

Tiool - tsüsteiin;

Amiid – asparagiin, glutamiin.

Aromaatneα -aminohapped. Sellesse rühma kuuluvad fenüülalaniin ja türosiin, mis on konstrueeritud nii, et neis olevad benseenitsüklid on eraldatud ühisest α-aminohappe fragmendist metüleenrühmaga -CH 2-.

Heterotsükliline α -aminohapped. Sellesse rühma kuuluvad histidiin ja trüptofaan sisaldavad heterotsükleid - vastavalt imidasooli ja indooli. Nende heterotsüklite struktuuri ja omadusi käsitletakse allpool (vt 13.3.1; 13.3.2). Heterotsükliliste aminohapete konstrueerimise üldpõhimõte on sama, mis aromaatsete.

Heterotsüklilisi ja aromaatseid α-aminohappeid võib pidada alaniini β-asendatud derivaatideks.

Aminohape kuulub ka gerotsüklilisse proliin, milles sekundaarne aminorühm sisaldub pürrolidiinis

α-aminohapete keemias pööratakse suurt tähelepanu „külgmiste“ radikaalide R struktuurile ja omadustele, mis mängivad olulist rolli valkude struktuuri kujunemisel ja nende bioloogiliste funktsioonide täitmisel. Väga olulised on sellised omadused nagu "külgmiste" radikaalide polaarsus, funktsionaalrühmade olemasolu radikaalides ja nende funktsionaalrühmade ioniseerumisvõime.

Olenevalt kõrvalradikaalist, aminohapped koos mittepolaarne(hüdrofoobsed) radikaalid ja aminohapped c polaarne(hüdrofiilsed) radikaalid.

Esimesse rühma kuuluvad alifaatsete kõrvalradikaalidega aminohapped – alaniin, valiin, leutsiin, isoleutsiin, metioniin – ja aromaatsed kõrvalradikaalid – fenüülalaniin, trüptofaan.

Teise rühma kuuluvad aminohapped, mille radikaalides on polaarsed funktsionaalrühmad, mis on võimelised ioniseeruma (ionogeensed) või ei suuda kehatingimustes muutuda ioonsesse olekusse (mitteioonsed). Näiteks türosiinis on hüdroksüülrühm ioonne (olemuselt fenoolne), seriinis mitteioonne (olemuselt alkohoolne).

Polaarsed aminohapped, mille radikaalides on ioonsed rühmad, võivad teatud tingimustel olla ioonses (anioonses või katioonses) olekus.

12.1.2. Stereoisomeeria

α-aminohapete põhiline ehitustüüp, st sama süsinikuaatomi side kahe erineva funktsionaalrühmaga, radikaali ja vesinikuaatomiga, määrab iseenesest α-süsiniku aatomi kiraalsuse. Erandiks on kõige lihtsam aminohape glütsiin H 2 NCH 2 COOH, millel puudub kiraalsuskeskus.

α-aminohapete konfiguratsiooni määrab konfiguratsioonistandard - glütseraldehüüd. Aminorühma asukoht tavalises Fischeri projektsioonivalemis vasakul (sarnane OH-rühmaga l-glütseraldehüüdis) vastab l-konfiguratsioonile ja paremal - kiraalse süsinikuaatomi d-konfiguratsioonile. Kõrval R, S-süsteemis on α-süsiniku aatom kõigis l-seeria α-aminohapetes S-konfiguratsioonis ja d-seerias R-konfiguratsioonis (erandiks on tsüsteiin, vt 7.1.2). .

Enamik α-aminohappeid sisaldab ühte asümmeetrilist süsinikuaatomit molekuli kohta ja eksisteerivad kahe optiliselt aktiivse enantiomeeri ja ühe optiliselt inaktiivse ratsemaadina. Peaaegu kõik looduslikud α-aminohapped kuuluvad l-seeriasse.

Aminohapped isoleutsiin, treoniin ja 4-hüdroksüproliin sisaldavad molekulis kahte kiraalsuskeskust.

Sellised aminohapped võivad esineda nelja stereoisomeerina, mis esindavad kahte enantiomeeride paari, millest igaüks moodustab ratsemaadi. Loomsete valkude valmistamiseks kasutatakse ainult ühte enantiomeeri.

Isoleutsiini stereoisomeeria sarnaneb eelnevalt käsitletud treoniini stereoisomeeriaga (vt 7.1.3). Neljast stereoisomeerist sisaldavad valgud l-isoleutsiini, millel on nii asümmeetriliste süsinikuaatomite C-α kui ka C-β S-konfiguratsioon. Teise enantiomeeride paari nimed, mis on leutsiini suhtes diastereomeerid, kasutavad eesliidet Tere-.

Ratsemaatide lõhustamine. L-seeria α-aminohapete allikaks on valgud, mida sel eesmärgil hüdrolüütiliselt lõhustatakse. Suure vajaduse tõttu üksikute enantiomeeride järele (valkude, ravimainete jne sünteesiks) keemiline sünteetiliste ratseemiliste aminohapete lagundamise meetodid. Eelistatud ensümaatiline seedimise meetod ensüümide abil. Praegu kasutatakse ratseemiliste segude eraldamiseks kromatograafiat kiraalsetel sorbentidel.

12.1.3. Happe-aluse omadused

Aminohapete amfoteersuse määravad happelised (COOH) ja aluselised (NH 2) funktsionaalsed rühmad nende molekulides. Aminohapped moodustavad sooli nii leeliste kui ka hapetega.

Kristallilises olekus eksisteerivad α-aminohapped dipolaarsete ioonidena H3N+ - CHR-COO- (tavaliselt kasutatav tähistus

Aminohappe struktuur ioniseerimata kujul on ainult mugavuse huvides).

Vesilahuses esinevad aminohapped dipolaarsete ioonide, katioonsete ja anioonsete vormide tasakaalulise seguna.

Tasakaaluasend sõltub söötme pH-st. Kõikide aminohapete puhul domineerivad tugevalt happelises (pH 1-2) ja anioonsed vormid tugevalt aluselises (pH > 11) keskkonnas.

Ioonstruktuur määrab ära mitmed aminohapete spetsiifilised omadused: kõrge sulamistemperatuur (üle 200? C), lahustuvus vees ja lahustumatus mittepolaarsetes orgaanilistes lahustites. Enamike aminohapete võime vees hästi lahustuda on nende bioloogilise toimimise tagamisel oluline tegur, sellega on seotud aminohapete omastamine, transportimine organismis jne.

Täielikult protoneeritud aminohape (katioonne vorm) on Brønstedi teooria seisukohast kahealuseline hape,

Ühe prootoni loovutamisel muutub selline kahealuseline hape nõrgaks ühealuseliseks happeks - dipolaarseks iooniks ühe happerühmaga NH 3 + . Dipolaarse iooni deprotoonimine toob kaasa aminohappe anioonse vormi – karboksülaadi iooni, mis on Brønstedi alus – tekke. Väärtused iseloomustavad

Aminohapete karboksüülrühma aluselised happelised omadused jäävad tavaliselt vahemikku 1 kuni 3; väärtused pK a2 iseloomustades ammooniumirühma happesust - 9 kuni 10 (tabel 12.1).

Tabel 12.1.Tähtsamate α-aminohapete happe-aluselised omadused

Tasakaaluasend, st aminohappe erinevate vormide suhe vesilahuses teatud pH väärtuste juures sõltub oluliselt radikaali struktuurist, peamiselt ioonrühmade olemasolust selles, mis mängib täiendavat rolli. happelised ja aluselised keskused.

PH väärtust, mille juures dipolaarsete ioonide kontsentratsioon on maksimaalne ning aminohappe katioonsete ja anioonsete vormide minimaalne kontsentratsioon on võrdne, nimetatakseisoelektriline punkt (p/).

Neutraalneα -aminohapped. Need aminohapped on olulisedpIveidi madalam kui 7 (5,5-6,3), kuna NH 2 rühma -/- mõjul on suurem võime ioniseerida karboksüülrühma. Näiteks alaniini isoelektriline punkt on pH 6,0 juures.

Hapuα -aminohapped. Nendel aminohapetel on radikaalis täiendav karboksüülrühm ja nad on tugevalt happelises keskkonnas täielikult protoneeritud kujul. Happelised aminohapped on kolmealuselised (Brøndstedi järgi) kolme tähendusegapK a,nagu on näha asparagiinhappe näitel (p/ 3,0).

Happeliste aminohapete (asparagiin- ja glutamiinhape) puhul on isoelektriline punkt pH-l palju madalam kui 7 (vt tabel 12.1). Organismis füsioloogiliste pH väärtuste juures (näiteks vere pH 7,3-7,5) on need happed anioonsel kujul, kuna mõlemad karboksüülrühmad on ioniseeritud.

Põhilineα -aminohapped. Aluseliste aminohapete puhul paiknevad isoelektrilised punktid pH piirkonnas üle 7. Tugevalt happelises keskkonnas on need ühendid ka kolmealuselised happed, mille ionisatsiooniastmeid illustreerib lüsiini näide (p/ 9,8) .

Kehas leidub aluselisi aminohappeid katioonide kujul, see tähendab, et mõlemad aminorühmad on protoneeritud.

Üldiselt α-aminohapet pole in vivoei ole oma isoelektrilises punktis ega lange olekusse, mis vastab madalaimale lahustuvusele vees. Kõik aminohapped kehas on ioonsel kujul.

12.1.4. Analüütiliselt olulised reaktsioonid α -aminohapped

α-aminohapped kui heterofunktsionaalsed ühendid osalevad reaktsioonides, mis on iseloomulikud nii karboksüül- kui ka aminorühmadele. Mõned aminohapete keemilised omadused tulenevad radikaali funktsionaalrühmadest. Selles jaotises käsitletakse reaktsioone, millel on praktiline tähtsus aminohapete tuvastamisel ja analüüsimisel.

Esterdamine.Kui aminohapped reageerivad alkoholidega happelise katalüsaatori (näiteks gaasilise vesinikkloriidi) juuresolekul, saadakse hea saagisega estreid vesinikkloriididena. Vabade estrite eraldamiseks töödeldakse reaktsioonisegu gaasilise ammoniaagiga.

Aminohapete estrid ei ole dipolaarse struktuuriga, seetõttu lahustuvad nad erinevalt lähtehapetest orgaanilistes lahustites ja on lenduvad. Seega on glütsiin kõrge sulamistemperatuuriga (292°C) kristalne aine ja selle metüülester on vedelik, mille keemistemperatuur on 130°C. Aminohappeestrite analüüsi võib läbi viia gaas-vedelik kromatograafia abil.

Reaktsioon formaldehüüdiga. Praktilise tähtsusega on reaktsioon formaldehüüdiga, mis on meetodiga aminohapete kvantitatiivse määramise aluseks. formooli tiitrimine(Sørenseni meetod).

Aminohapete amfoteersus ei võimalda analüütilistel eesmärkidel otsest tiitrimist leelisega. Aminohapete koostoimel formaldehüüdiga tekivad suhteliselt stabiilsed aminoalkoholid (vt 5.3) – N-hüdroksümetüülderivaadid, mille vaba karboksüülrühm tiitritakse seejärel leelisega.

Kvalitatiivsed reaktsioonid. Aminohapete ja valkude keemia eripäraks on arvukate kvalitatiivsete (värvi)reaktsioonide kasutamine, mis varem olid keemilise analüüsi aluseks. Tänapäeval, kui teadusuuringuid tehakse füüsikalis-keemiliste meetoditega, kasutatakse α-aminohapete tuvastamiseks, näiteks kromatograafilises analüüsis, jätkuvalt palju kvalitatiivseid reaktsioone.

Kelaat. Raskmetallide katioonidega moodustavad α-aminohapped bifunktsionaalsete ühenditena kompleksisiseseid sooli, näiteks värskelt valmistatud vask(11)hüdroksiidiga pehmetes tingimustes saadakse hästi kristalliseeruvad kelaadid.

sinised vase(11) soolad (üks mittespetsiifiline meetod α-aminohapete tuvastamiseks).

Ninhüdriini reaktsioon. α-aminohapete üldine kvalitatiivne reaktsioon on reaktsioon ninhüdriiniga. Reaktsiooniproduktil on sinine-violetne värvus, mida kasutatakse aminohapete visuaalseks tuvastamiseks kromatogrammidel (paberil, õhukese kihina), samuti spektrofotomeetriliseks määramiseks aminohapete analüsaatoritel (toode neelab valgust 550-570 nm).

Deamineerimine. Laboritingimustes viiakse see reaktsioon läbi lämmastikhappe toimel α-aminohapetele (vt 4.3). Sel juhul tekib vastav α-hüdroksühape ja eraldub gaas lämmastik, mille ruumala järgi määratakse reageerinud aminohappe hulk (Van-Slyke meetod).

Ksantoproteiini reaktsioon. Seda reaktsiooni kasutatakse aromaatsete ja heterotsükliliste aminohapete – fenüülalaniini, türosiini, histidiini, trüptofaani – tuvastamiseks. Näiteks kui kontsentreeritud lämmastikhape mõjutab türosiini, moodustub nitroderivaat, mis värvub kollaseks. Aluselises keskkonnas muutub värv fenoolhüdroksüülrühma ioniseerumise ja aniooni osaluse suurenemise tõttu konjugatsioonis oranžiks.

Samuti on mitmeid privaatseid reaktsioone, mis võimaldavad tuvastada üksikuid aminohappeid.

Trüptofaan tuvastati reaktsioonil p-(dimetüülamino)bensaldehüüdiga väävelhappes punakasvioletse värvuse ilmnemisega (Ehrlichi reaktsioon). Seda reaktsiooni kasutatakse trüptofaani kvantitatiivseks analüüsiks valkude lagunemissaadustes.

Tsüsteiin tuvastatakse mitme kvalitatiivse reaktsiooni kaudu, mis põhinevad selles sisalduva merkaptorühma reaktsioonivõimel. Näiteks kui valgulahust pliatsetaadiga (CH3COO)2Pb kuumutatakse leeliselises keskkonnas, moodustub must pliisulfiidi PbS sade, mis näitab tsüsteiini olemasolu valkudes.

12.1.5. Bioloogiliselt olulised keemilised reaktsioonid

Organismis viiakse erinevate ensüümide mõjul läbi mitmeid olulisi aminohapete keemilisi muundumisi. Sellised transformatsioonid hõlmavad transamiinimist, dekarboksüülimist, eliminatsiooni, aldooli lõhustamist, oksüdatiivset deaminatsiooni ja tioolrühmade oksüdatsiooni.

Transamineerimine on peamine rada α-aminohapete biosünteesiks α-oksohapetest. Aminorühma doonoriks on rakkudes piisavas koguses või liigses koguses esinev aminohape ja selle aktseptor on α-oksohape. Sel juhul muundatakse aminohape oksohappeks ja oksohape vastava radikaalistruktuuriga aminohappeks. Selle tulemusena on transamiinimine amino- ja oksorühmade pöörduv vahetusprotsess. Sellise reaktsiooni näiteks on l-glutamiinhappe tootmine 2-oksoglutaarhappest. Doonoraminohape võib olla näiteks l-asparagiinhape.

α-aminohapped sisaldavad elektrone eemaldavat aminorühma (täpsemalt protoneeritud aminorühma NH) karboksüülrühma α-positsioonis 3 +), ja seetõttu on see võimeline dekarboksüülima.

Elimineerimineiseloomulik aminohapetele, milles karboksüülrühma β-asendis olev kõrvalradikaal sisaldab elektrone eemaldavat funktsionaalrühma, näiteks hüdroksüül- või tioolirühma. Nende eliminatsioon viib vahepealsete reaktiivsete α-enaminohapeteni, mis muunduvad kergesti tautomeerseteks iminohapeteks (analoogia keto-enooli tautomeeriga). C=N sideme juures hüdratatsiooni ja sellele järgneva ammoniaagi molekuli elimineerimise tulemusena muudetakse α-iminohapped α-oksohapeteks.

Seda tüüpi teisendust nimetatakse eliminatsioon-hüdratsioon. Näiteks on püroviinamarihappe tootmine seriinist.

Aldooli dekoltee esineb α-aminohapete puhul, mis sisaldavad β-asendis hüdroksüülrühma. Näiteks seriin lagundatakse, moodustades glütsiini ja formaldehüüdi (viimane ei eraldu vabal kujul, vaid seostub kohe koensüümiga).

Oksüdatiivne deaminatsioon saab läbi viia ensüümide ja koensüümi NAD+ või NADP+ osalusel (vt 14.3). α-aminohappeid saab muundada α-oksohapeteks mitte ainult transamiinimise, vaid ka oksüdatiivse deamineerimise kaudu. Näiteks α-oksoglutaarhape tekib l-glutamiinhappest. Reaktsiooni esimeses etapis dehüdrogeenitakse (oksüdeeritakse) glutamiinhape α-iminoglutaarhappeks

happed. Teises etapis toimub hüdrolüüs, mille tulemuseks on α-oksoglutaarhape ja ammoniaak. Hüdrolüüsi etapp toimub ilma ensüümi osaluseta.

α-oksohapete redutseeriva amiinimise reaktsioon toimub vastupidises suunas. α-oksoglutaarhape, mis sisaldub alati rakkudes (süsivesikute ainevahetuse produktina), muundatakse sel viisil L-glutamiinhappeks.

Tioolrühmade oksüdatsioon on tsüsteiini ja tsüstiini jääkide vastastikuse konversiooni aluseks, pakkudes rakus mitmeid redoksprotsesse. Tsüsteiin, nagu kõik tioolid (vt 4.1.2), oksüdeerub kergesti, moodustades disulfiidi, tsüstiini. Tsüstiini disulfiidside redutseerub kergesti, moodustades tsüsteiini.

Tänu tioolrühma võimele kergesti oksüdeeruda, täidab tsüsteiin kaitsefunktsiooni, kui keha puutub kokku kõrge oksüdatsioonivõimega ainetega. Lisaks oli see esimene ravim, millel oli kiirgusvastane toime. Tsüsteiini kasutatakse farmaatsiapraktikas ravimite stabilisaatorina.

Tsüsteiini muundamine tsüstiiniks põhjustab disulfiidsidemete moodustumist, näiteks redutseeritud glutatiooni

(vt 12.2.3).

12.2. Peptiidide ja valkude põhistruktuur

Tavaliselt arvatakse, et peptiidid sisaldavad molekulis kuni 100 aminohappejääki (mis vastab molekulmassile kuni 10 tuhat) ja valgud sisaldavad rohkem kui 100 aminohappejääki (molekulmass 10 tuhandest mitme miljonini) .

Peptiidide rühmas on omakorda tavaks eristada oligopeptiidid(madala molekulmassiga peptiidid), mis ei sisalda ahelas rohkem kui 10 aminohappejääki, ja polüpeptiidid, mille ahel sisaldab kuni 100 aminohappejääki. Makromolekulid, mille aminohappejääkide arv läheneb 100-le või veidi üle selle, ei erista polüpeptiide ja valke, neid termineid kasutatakse sageli sünonüümidena.

Peptiidi ja valgu molekuli võib formaalselt kujutada α-aminohapete polükondensatsiooni produktina, mis tekib peptiid- (amiid-) sideme moodustumisel monomeerühikute vahel (skeem 12.2).

Polüamiidahela konstruktsioon on kõigi peptiidide ja valkude puhul sama. Sellel ahelal on hargnemata struktuur ja see koosneb vahelduvatest peptiid- (amiid)rühmadest -CO-NH- ja fragmentidest -CH(R)-.

Ahela üks ots sisaldab vaba NH-rühmaga aminohapet 2, nimetatakse N-otsaks, teist nimetatakse C-otsaks,

Skeem 12.2.Peptiidahela konstrueerimise põhimõte

mis sisaldab vaba COOH rühmaga aminohapet. Peptiid- ja valguahelad kirjutatakse N-otsast.

12.2.1. Peptiidirühma struktuur

Peptiidi (amiidi) rühmas -CO-NH- on süsinikuaatom sp2 hübridisatsiooni olekus. Lämmastikuaatomi üksik elektronide paar konjugeerub C=O kaksiksideme π-elektronidega. Elektroonilise struktuuri seisukohalt on peptiidrühm kolmetsentriline p,π-konjugeeritud süsteem (vt 2.3.1), mille elektrontihedus on nihutatud elektronegatiivsema hapnikuaatomi poole. Konjugeeritud süsteemi moodustavad C-, O- ja N-aatomid asuvad samal tasapinnal. Elektrontiheduse jaotust amiidrühmas saab kujutada kasutades piirstruktuure (I) ja (II) või elektrontiheduse nihet vastavalt NH ja C=O rühmade +M- ja -M-efektide tulemusena. (III).

Konjugeerimise tulemusena toimub sidemete pikkuste mõningane joondamine. C=O kaksikside pikeneb 0,124 nm võrreldes tavalise pikkusega 0,121 nm ja C-N side muutub lühemaks - 0,132 nm võrreldes 0,147 nm tavalisel juhul (joonis 12.1). Tasapinnaline konjugeeritud süsteem peptiidrühmas põhjustab raskusi pöörlemisel ümber C-N sideme (pöörlemisbarjäär on 63-84 kJ/mol). Seega määrab elektrooniline struktuur üsna jäiga tasane peptiidirühma struktuur.

Nagu näha jooniselt fig. 12.1, aminohappejääkide α-süsiniku aatomid paiknevad peptiidrühma tasapinnal C-N-sideme vastaskülgedel, st soodsamas trans-positsioonis: aminohappejääkide külgradikaalid R on sel juhul ruumis üksteisest kõige kaugemal.

Polüpeptiidahelal on üllatavalt ühtlane struktuur ja seda saab kujutada üksteise ridadena, mis paiknevad nurga all.

Riis. 12.1.Peptiidrühma -CO-NH- ja aminohappejääkide α-süsinikuaatomite tasapinnaline paigutus

üksteisega peptiidrühmade tasapinnad, mis on omavahel ühendatud α-süsiniku aatomite kaudu Cα-N ja Cα-Csp sidemetega 2 (joonis 12.2). Pöörlemine nende üksiksidemete ümber on aminohappejääkide külgradikaalide ruumilise paigutuse raskuste tõttu väga piiratud. Seega määrab peptiidrühma elektrooniline ja ruumiline struktuur suures osas polüpeptiidahela kui terviku struktuuri.

Riis. 12.2.Peptiidirühmade tasandite suhteline asend polüpeptiidahelas

12.2.2. Koostis ja aminohappejärjestus

Ühtlase ehitusega polüamiidahela puhul määravad peptiidide ja valkude spetsiifilisuse kaks kõige olulisemat omadust - aminohappeline koostis ja aminohappejärjestus.

Peptiidide ja valkude aminohappeline koostis on nende α-aminohapete olemus ja kvantitatiivne suhe.

Aminohapete koostis määratakse peptiidi ja valgu hüdrolüsaatide analüüsimisel, peamiselt kromatograafiliste meetoditega. Praegu tehakse sellist analüüsi aminohapete analüsaatorite abil.

Amiidsidemed on võimelised hüdrolüüsima nii happelises kui leeliselises keskkonnas (vt 8.3.3). Peptiidid ja valgud hüdrolüüsitakse, moodustades kas lühemad ahelad – see on nn osaline hüdrolüüs, või aminohapete segud (ioonsel kujul) - täielik hüdrolüüs. Hüdrolüüs viiakse tavaliselt läbi happelises keskkonnas, kuna paljud aminohapped on aluselise hüdrolüüsi tingimustes ebastabiilsed. Tuleb märkida, et asparagiini ja glutamiini amiidrühmad alluvad samuti hüdrolüüsile.

Peptiidide ja valkude esmane struktuur on aminohappejärjestus, st α-aminohappejääkide vaheldumise järjekord.

Primaarstruktuur määratakse aminohapete järjestikuse eemaldamisega ahela mõlemast otsast ja nende tuvastamisest.

12.2.3. Peptiidide struktuur ja nomenklatuur

Peptiidide nimed konstrueeritakse aminohappejääkide järjestikuse loetlemisega, alustades N-otsast, lisades järelliide-il, välja arvatud viimane C-otsa aminohape, mille täisnimi säilib. Teisisõnu, nimed

aminohapped, mis sisenesid peptiidsideme moodustumisse tänu “oma” COOH rühmale, lõpevad peptiidi nimes -il: alanil, valüül jne (asparagiin- ja glutamiinhappejääkide puhul kasutatakse vastavalt nimetusi “aspartüül” ja “glutamüül”). Aminohapete nimed ja sümbolid näitavad nende kuuluvust l -rida, kui pole märgitud teisiti ( d või dl).

Mõnikord tähistavad sümbolid lühendatud tähistuses H (aminorühma osana) ja OH (karboksüülrühma osana) terminaalsete aminohapete funktsionaalrühmade asendamatust. See meetod on mugav peptiidide funktsionaalsete derivaatide kujutamiseks; näiteks ülaltoodud peptiidi amiid C-terminaalses aminohappes on kirjutatud H-Asn-Gly-Phe-NH2.

Peptiide leidub kõigis organismides. Erinevalt valkudest on neil heterogeensem aminohapete koostis, eriti sageli sisaldavad need aminohappeid d - rida. Struktuurselt on need ka mitmekesisemad: sisaldavad tsüklilisi fragmente, hargnenud ahelaid jne.

Tripeptiidide üks levinumaid esindajaid on glutatioon- leidub kõigi loomade, taimede ja bakterite kehas.

Glutatiooni koostises sisalduv tsüsteiin võimaldab glutatioonil eksisteerida nii redutseeritud kui ka oksüdeeritud kujul.

Glutatioon osaleb paljudes redoksprotsessides. See toimib valgu kaitsjana, st ainena, mis kaitseb vabade SH-tioolrühmadega valke oksüdeerumise eest disulfiidsidemete -S-S- moodustumisega. See kehtib nende valkude kohta, mille puhul selline protsess on ebasoovitav. Nendel juhtudel hakkab glutatioon toimima oksüdeeriva agensina ja seega "kaitseb" valku. Glutatiooni oksüdatsiooni käigus toimub kahe tripeptiidfragmendi molekulidevaheline ristsidumine disulfiidsideme tõttu. Protsess on pöörduv.

12.3. Polüpeptiidide ja valkude sekundaarne struktuur

Kõrge molekulmassiga polüpeptiide ja valke koos primaarstruktuuriga iseloomustavad ka kõrgem organiseerituse tase, mida nn. sekundaarne, tertsiaarne Ja kvaternaar struktuurid.

Sekundaarset struktuuri kirjeldab peamise polüpeptiidahela ruumiline orientatsioon, tertsiaarset struktuuri kirjeldab kogu valgu molekuli kolmemõõtmeline arhitektuur. Nii sekundaarne kui ka tertsiaarne struktuur on seotud makromolekulaarse ahela korrapärase paigutusega ruumis. Biokeemia kursusel käsitletakse valkude tertsiaarset ja kvaternaarset struktuuri.

Arvutustega näidati, et polüpeptiidahela üks soodsamaid konformatsioone on parempoolse spiraali kujul paiknev ruumiline paigutus, nn. α-heeliks(joonis 12.3, a).

α-spiraalse polüpeptiidahela ruumilist paigutust võib ette kujutada, kujutades ette, et see ümbritseb teatud

Riis. 12.3.polüpeptiidahela α-spiraalne konformatsioon

silinder (vt joon. 12.3, b). Keskmiselt on spiraali pöörde kohta 3,6 aminohappejääki, spiraali samm on 0,54 nm ja läbimõõt 0,5 nm. Kahe naaberpeptiidirühma tasapinnad paiknevad 108° nurga all ning aminohapete külgradikaalid paiknevad spiraali välisküljel, st on suunatud justkui silindri pinnalt.

Peamine roll sellise ahela konformatsiooni kindlustamisel on vesiniksidemetel, mis α-heeliksis moodustuvad iga esimese aminohappejäägi karbonüülhapniku aatomi ja iga viienda aminohappejäägi NH-rühma vesinikuaatomi vahel.

Vesiniksidemed on suunatud peaaegu paralleelselt α-heeliksi teljega. Nad hoiavad ketti keeratuna.

Tavaliselt ei ole valguahelad täielikult spiraalsed, vaid ainult osaliselt. Valgud nagu müoglobiin ja hemoglobiin sisaldavad üsna pikki α-spiraalseid piirkondi, nagu müoglobiini ahel

75% spiraalselt. Paljudes teistes valkudes võib spiraalsete piirkondade osakaal ahelas olla väike.

Teist tüüpi polüpeptiidide ja valkude sekundaarne struktuur on β-struktuur, nimetatud ka volditud leht, või volditud kiht. Piklikud polüpeptiidahelad on paigutatud volditud lehtedena, mis on nende ahelate peptiidrühmade vahel seotud paljude vesiniksidemetega (joonis 12.4). Paljud valgud sisaldavad nii α-spiraalseid kui ka β-lehtstruktuure.

Riis. 12.4.Polüpeptiidahela sekundaarne struktuur volditud lehe kujul (β-struktuur)