В основе обеспечения всех функций организма и регуляции всех процессов обмена веществ лежат структурные белки, ферменты, а также такие функционально активные белки как гемоглобин, цитохромы, миозин и другие. Кроме того, аминокислоты, входящие в состав белков, вносят свой вклад в глюконеогенез, липогенез, в образование энергии. Аминокислоты необходимы для синтеза гормонов белково-пептидной природы, креатина, гормонов-производных аминокислот, для образования порфиринового кольца гема и синтеза азотистых оснований нуклеотидов.
Обратите внимание на то, что потребность организма в белке складывается из потребности в общем азоте и незаменимых аминокислотах.
Продумайте ответы на вопросы
- Какие факторы влияют на потребность организма в белках?
- От чего зависит пищевая ценность белков?
При ответе на последний вопрос не забудьте о том, что немаловажным критерием пищевой ценности белков является доступность аминокислот для всасывания из кишечника в кровь. Так, аминокислоты большинства животных белков полностью высвобождаются в процессе переваривания и практически полностью всасываются.
Ограниченное всасывание аминокислот растительной пищи связано с высоким содержанием в ней волокон, наличием специфических ингибиторов пищеварительных ферментов в некоторых продуктах (горох, соя), если эти ингибиторы не инактивированы предварительной термообработкой пищи.
Решите задачу
С едой в организм человека попало 80 г белка в сутки, с мочой выделилось 17 г азота. Рассчитайте азотистый баланс. О чем он свидетельствует?
Содержание азота в белках в среднем составляет 16%.
3.2.Что подразумевают под азотистым балансом? В каких случаях он бывает положительным, отрицательным? Когда наблюдается азотистое равновесие?
На сегодняшний день белковая недостаточность продолжает оставаться важнейшей проблемой питания, особенно в странах со слаборазвитой экономикой. В результате белкового голодания развивается синдром квашиоркора.
- Объясните, с уменьшением синтеза каких белков связаны клинические признаки синдрома квашиоркора. Дополните схему «порочного круга», развивающегося при синдроме квашиоркора, поставив вместо знаков «?» названия необходимых белков.
↓ потребление белков → ↓ синтез клеточных белков:
↑
а) ↓ синтез? → отеки;
↑ б) ↓ синтез? → жировая инфильтрация печени;
в) ↓ синтез? → анемия;
← ← ← г) ↓ синтез? → ↓ переваривание белков
Этапы переваривания белков
Продумайте ответы на вопросы
- Где происходит переваривание белков?
- В чем заключается роль желудочного сока в переваривании белков? С чем связан бактерицидный состав желудочного сока? Есть ли различия в величинах рН желудочного сока у взрослых и детей?
Решите задачу
При определении кислотности желудочного сока найдено: на титрование 5 мл его при наличии индикатора диметиламиноазобензола было израсходовано 0,1 мл 0,1 н. раствора едкого натра, а при использовании индикатора фенолфталеина –
0,5 мл. Сделайте вывод о кислотности желудочного сока и о его способности к
перевариванию белков.
Обратите внимание на то, что в желудочном соке различают несколько видов кислотности (см. Инструкцию к практическому занятию). Составьте таблицу:
| Виды кислотности желудочного сока | Нормальные величины |
Обратите внимание на то, что в желудочном соке различают нормальные и патологические компоненты.
Нормальные компоненты: соляная кислота, ферменты, муцин, гастромукопротеин, хлориды натрия, калия, аммония, сульфаты, фосфаты, в небольшом количестве органические соединения.
Патологические компоненты: молочная кислота, кровь, желчные кислоты, летучие жирные кислоты.
Ответьте на вопрос: в каких случаях возможно появление в желудочном соке крови, желчных кислот, молочной кислоты?
Ознакомьтесь со следующей схемой:
Решите задачу
Укажите, какие пептиды получаются при воздействии химотрипсина на полипептид, имеющий следующую первичную структуру:
Аминогруппа – Сер-Тир-Мет-Глу-Гис-Фен-Арг-Три-Гли-Лиз-Про-Вал-Гли-
Лиз-Лиз-Арг-Арг-Про-Вал-Лиз-Вал-Тир-Про-Асп-Гли-Ала-Глу-Асп-Глу-
Лей-Ала- Глу-Ала-Фен-Про-Лей-Глу-Фен – Карбоксильная группа
3. Какие ферменты участвуют в переваривании белков?
При ответе на этот вопрос назовите класс ферментов, место синтеза, вид их специфичности.
4. Где и в какой форме синтезируются ферменты желудочно-кишечного тракта, участвующие в переваривании белков? В чем заключается их активация?
Составьте таблицу:
| Фермент | Место синтеза (орган) | Место действия (орган) | Активатор | Участок дейст-вия в поли-пептидной цепи |
5. Какие из ферментов желудочно-кишечного тракта относятся к экзопептидазам и эндопептидазам?
- В чем особенности всасывания свободных аминокислот из кишечника в кровь?
- В каких случаях происходит гниение белков в толстом кишечнике? Какие продукты гниения белков Вам известны?
Составьте схемы распада триптофана и тирозина (с формулами) в толстом кишечнике. Какова дальнейшая судьба образующихся продуктов реакций?
- Синдром квашиоркора Вам уже известен. Продумайте, в каких еще случаях может
нарушаться переваривание белков и всасывание аминокислот.
Инструкция к практическому занятию «Химический состав желудочного сока»
При определении кислотности желудочного сока различают общую кислотность, общую соляную кислоту, свободную и связанную соляную кислоту.
Под общей кислотностью желудочного сока понимают сумму всех кислореагирующих веществ: свободную соляную кислоту, кислые фосфаты.
Общую кислотность желудочного сока измеряют в миллилитрах 0,1н. раствора едкого натра, затраченного на нейтрализацию 1000 мл желудочного сока в присутствии индикатора фенолфталеина (зона перехода рН: 8,3 – 10,0; ниже 8,2 – бесцветный, выше 10,0 – красный). В норме общая кислотность желудочного сока, взятого после пробного завтрака, для взрослых колеблется в пределах 40 – 60 ммоль/л, у новорожденных – 2,8 ммоль/л, у детей в возрасте от 1 месяца до года – 4 – 20 ммоль/л.
Содержание свободной соляной кислоты в желудочном соке измеряют в миллилитрах 0,1 н. раствора едкого натра, затраченного на нейтрализацию 1000 мл желудочного сока в присутствии индикатора диметиламиноазобензола (зона перехода рН: 2,9 – 4,0; ниже 2,9 – розово-красный, выше 4,0 – желтый). Свободная соляная кислота почти вся оттитровывается при рН 3,0; при этом окраска диметиламиноазобензола изменяется от розово-красной до оранжевой. Слабые кислоты, например, молочная, или кислые фосфаты и связанная соляная кислота при рН 2,9 – 4,0 находятся в растворе в недиссоциированном состоянии и в реакцию с щелочью не вступают. Содержание свободной соляной кислоты в норме от 20 до 40 ммоль/л, у новорожденных – 0,5 ммоль/л.
Связанная соляная кислота находится в солеобразном состоянии с белками и продуктами их переваривания. В норме содержание связанной соляной кислоты составляет от 10 до 20 ммоль/л.
Общая соляная кислота представляет собой сумму свободнойи связанной соляной кислоты.
Принцип работы. В основе определения различных видов кислотности желудочного сока лежит использование изменения окраски индикаторов фенолфталеина и диметиламиноазобензола при определенных значениях рН.
Материальное обеспечение: желудочный сок; 0,1 н. раствор едкого натра; 0,5% спиртовой раствор диметиламиноазобензола; 0,5% спиртовой раствор фенолфталеина; пипетки, бюретки, пробирки, колбы и химические стаканы объемом до 50 мл.
Ход работы:
1. В химический стаканчик налейте 5 мл желудочного сока и добавьте к нему 1 каплю индикатора диметиламиноазобензола и две капли индикатора фенолфталеина. При наличии в желудочном соке свободной соляной кислоты проба окрасится в красный цвет.
2. Далее титруйте свободную соляную кислоту до оранжевой окраски
0,1 н. раствором едкого натра. Запишите полученный результат. Первая точка
титрования - а (в мл едкого натра).
3. Не добавляя щелочи в бюретку, продолжайте титрование исследуемого желудочного сока до лимонно-желтого цвета. Это будет вторая точка титрования, которая также отсчитывается от исходного нуля и записывается как точка в (в мл едкого натра).
4. Продолжайте титровать исследуемый желудочный сок до появления розового окрашивания. Это будет третья точка титрования от исходного нуля - с (в мл едкого натра).
Расчет: 1-я точка соответствует свободной НСІ: а ּх 1000ּх 0,1
в+с х 1000 х 0,1
Общая соляная кислота: __ 2______________.
Связанная соляная кислота определяется как разница между общей и свободной соляной кислотой.
Общая кислотность желудочного сока: с х 1000 х 0,1.
Примечание:
В формулах расчетов буквы «а, в, с» обозначают количество щелочи, израсходованной на титрование (мл);
5 – количество желудочного сока (мл), взятого для титрования;
1000 – пересчет на 1 л;
0,1 – количество мг-экв щелочи в 1 мл 0,1 н. раствора (ммоль).
Результаты титрования и расчетов(в мл 0,1 н. NаОН) занесите в таблицу:
| Виды кислотности | Результаты титрования а в с | Сво-бод-ная НС1 | Связан- ная НС1 | Общая НС1 | Общая кислот-ность | Патолог. компо-ненты |
| Норма | ||||||
| Пониженная | ||||||
| Повышенная | ||||||
| Нулевая |
