როგორ მიმდინარეობს ცილების დაშლის პროცესი ჩვენს ორგანიზმში? ეს ორგანული ნივთიერებები წარმოადგენს ძირითად ბიოლოგიურ მასალას ცოცხალი უჯრედების ფორმირებისა და ზრდისთვის. მრავალი ფუნქცია, რომელსაც ცილის მოლეკულები ასრულებენ ცოცხალ ორგანიზმში, ვერ ანაზღაურდება სხვა ელემენტებითა და ნივთიერებებით, რადგან სწორედ პოლიპეპტიდებში გვხვდება არსებითი ამინომჟავები. ცილების მთავარი დანიშნულებაა მათი მონაწილეობა რნმ-ისა და დნმ-ის მოლეკულების რეპლიკაციაში.
პროტეინის მოლეკულების დაშლის პროცესის მნიშვნელობა
შეუძლებელია სრული ცხოვრების წარმოდგენა ცილოვანი ნაერთების გარეშე. ისინი ძირითადი მასალაა ახალი უჯრედების, ორგანოებისა და სხვადასხვა ქსოვილების შესაქმნელად. ცილის დაშლის პროდუქტები ამინომჟავებია. ისინი აუცილებელია ცოცხალი არსებისთვის მოცემული ორგანიზმისთვის სპეციფიკური ცილის ახალი მოლეკულების სინთეზისთვის. ცილის მოლეკულების დაშლის შედეგად მიღებული ამინომჟავები საჭიროა მრავალი ჰორმონის, ფერმენტის ფორმირებისთვის,ჰემოგლობინი, სხვა ნივთიერებები, რომლებიც ასრულებენ მნიშვნელოვან ფუნქციებს ორგანიზმში.
ესენციური ამინომჟავები, რომლებიც ორგანიზმში მხოლოდ საკვებით ხვდება, ცილის მოლეკულების ჰიდროლიზის დროს წარმოიქმნება. ამინომჟავების ნარჩენებისგან ახალი ცილის ფორმირების პროცესი საშუალებას აძლევს სხეულს მიიღოს ენერგია და სამშენებლო მასალა ახალი უჯრედების სინთეზისთვის.
პროტეინის დაშლის პროცესის მექანიზმი
მოდი განვიხილოთ ეს ფენომენი უფრო დეტალურად. ცილის დაშლის პროცესი დაკავშირებულია წვრილი ნაწლავის ღრუში მიმდინარე ბიოქიმიურ რეაქციებთან. წვრილი ნაწლავისა და პანკრეასის დაავადებები უარყოფითად მოქმედებს ამ პროცესზე. ერთი კილოგრამი ცილის დაშლას თან უნდა ახლდეს 17,6 კჯ ენერგიის გამოყოფა. მას შემდეგ, რაც პოლიპეპტიდი ამინომჟავებად იშლება, პროცესი არ ჩერდება. შემდეგ მოდის არაორგანული პროდუქტების წარმოქმნა: ნახშირორჟანგი, ამიაკი, წყალბადის სულფიდი, წყალი.
ფუნქციები
სხეულში ცილების დაშლა არის პროცესი, რომელიც უზრუნველყოფს ორგანიზმს საჭირო რაოდენობის ენერგიით. ეს ორგანული ნაერთები შეიცავს ოცზე მეტ ამინომჟავას, მაგრამ მათგან მხოლოდ რვა შეიძლება სინთეზირდეს ორგანიზმში. გამოტოვებულ ამინომჟავებს არსებითს უწოდებენ, ისინი ორგანიზმში მხოლოდ საკვებით შედიან. საკვების ცილის სრული ასიმილაციისთვის მასში ამინომჟავები უნდა იყოს მკაცრად განსაზღვრული თანაფარდობით. ეს ინდივიდუალურია თითოეული ცოცხალი ორგანიზმისთვის. ერთ-ერთი ამინომჟავის ნაკლებობით, ცილის მოლეკულების დაშლის დროს,სხვა ამინომჟავების მონაწილეობა ცოცხალი ორგანიზმისთვის სპეციფიკური ცილის სინთეზში.
დაშლის პროდუქტების თავისებურებები
სხეულს სისტემატიურად აკლია ან აკლია ცილა. ცილების დაშლის საბოლოო პროდუქტები არის ცოცხალი ორგანიზმის სასიცოცხლო აქტივობის მასალა. ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის ექსპერტებმა დაამტკიცეს, რომ ცილების დეფიციტი განუვითარებელი ქვეყნებისთვის დამახასიათებელი ფენომენია. სისხლში ცილის რაოდენობის შემცირებით მცირდება სისხლის ოსმოსური წნევა, უარესდება ქსოვილებიდან წყალი, ჩნდება მშიერი შეშუპება.
პროცესის არსი
პროტეინის ჰიდროლიზი ხდება პროტეოლიზური ფერმენტების (ბიოლოგიური კატალიზატორების) გავლენის ქვეშ. იგი მიმდინარეობს უმნიშვნელო ტემპერატურაზე. კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ყველა ფერმენტი მოქმედებს პეპტიდურ კავშირზე, მაგრამ თითოეული ირჩევს „მათ“კავშირებს, რომლებიც ქმნიან გარკვეულ ამინომჟავებს.
მაგალითად, პეპსინი სწრაფად ანადგურებს კავშირებს სერინსა და ალანინის ნარჩენებს შორის, ხოლო ტრიპსინი "აცნობს" ლიზინს და არგინინის ჯგუფებს.
კუჭში განადგურება ხდება კუჭის წვენის მჟავე გარემოს გავლენით, ასევე პეპსინის მოქმედებით. ის არღვევს შიდა ბმებს ცილის მოლეკულაში, ურთიერთქმედების პროდუქტი იქნება ცილოვანი პოლიმერის - პეპტონების დიდი ფრაგმენტები. ისინი მიდიან თორმეტგოჯა ნაწლავში, სადაც შემდგომში გარდაიქმნება ფერმენტების გავლენის ქვეშ: ქიმოპტრიფსინი, ტრიპსინი, პეპტიდაზები. ცილის დეგრადაცია ასოცირდება პეპტიდური ობლიგაციების განადგურებასთან, რომლებზეც გავლენას ახდენს ფერმენტი. ქიმოტრიფსინის მკურნალობის შემდეგპეპტიდური ბმების ნახევარი ჰიდროლიზებულია.
პროტეინის შემდგომი დაშლა ტარდება წვრილ ნაწლავში პეპტიდაზას ფერმენტების გავლენით.
კარბოქსიპეპტიდაზებს შეუძლიათ ამინომჟავების გაყოფა ცილის სტრუქტურის ნარჩენებისგან კარბოქსილის ბოლოდან, ხოლო ამინოპეპტიდაზები მოქმედებენ იმ მხარეს, სადაც თავისუფალი ამინო ჯგუფია და ყოფს დიპეპტიდებს თავისუფალ ამინომჟავებად.
კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის სხვადასხვა ნაწილში ფერმენტების ჯგუფის ერთობლივი მოქმედების გამო საკვების ცილა მთლიანად იშლება თავისუფალ ამინომჟავებად.
ისინი შეიწოვება მცირე კაპილარების კედლებში და სრულდება სისხლში. ამ ამინომჟავების უმეტესობა ნაწილდება მთელ ცოცხალ ორგანიზმში, შედის ორგანოებსა და ქსოვილებში. უჯრედებში ისინი გამოიყენება ახალი ცილების შესაქმნელად, რომლებიც სპეციფიკურია მოცემული ორგანიზმისთვის. ამას ექიმები იყენებენ სისხლის გადასხმის პროცედურის ჩატარებისას, რათა არ მოხდეს დონორის მასალის უარყოფა.
პროტეინის ხარისხი
ცოცხალ ორგანიზმში უჯრედების განახლებისა და განადგურების პროცესები, აგრეთვე უჯრედგარე ნივთიერების, რომელიც შეიცავს ცილის მოლეკულებს, მუდმივად, თუმცა სხვადასხვა სიჩქარით მიმდინარეობს.
ცილების დაშლის პროცესს თან ახლავს მნიშვნელოვანი რაოდენობის ენერგიის გამოყოფა.
უცილოვანი დიეტა იწვევს სიკვდილს, რადგან ორგანიზმი არ იღებს საჭირო ამინომჟავებს. მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ ცილების რაოდენობა, რომელიც მოიხმარება საკვებთან ერთად, არამედ მათი ხარისხიც. მაგალითად, ორგანიზმში დაშლილი ცილის კომპენსაციისთვის აუცილებელია საკვებითმოვიდა 1 გ ამინომჟავა მეთიონინი. თმის, ბუმბულის, მატყლის ცილები შეიცავს სრულ ამინომჟავურ შემადგენლობას. 1915 წლისთვის აღმოჩნდა, რომ ცილა ზეინი, რომელიც სიმინდის ნაწილია, არ ასტიმულირებს უჯრედების ზრდას. როდესაც მას ემატება ამინომჟავა ტრიპტოფანი, ცოცხალი ორგანიზმები სრულად იზრდებიან.
სხვადასხვა ორგანოების, ქსოვილების, ორგანიზმების პროტეინებს აქვთ მნიშვნელოვანი განსხვავებები მოლეკულურ წონაში, მუხტში, ამინომჟავის შემადგენლობაში და სხვა პარამეტრებში. ერთი ორგანიზმის ცილა უცხოა მეორისთვის. ცილის დაშლა იწვევს ამინომჟავების წარმოქმნას, რომლებიც საჭიროა კვებისთვის.
