Синтез белка в организме


Зачем нашему организму белки? / Образовательные статьи / Здоровье

Всё, что мы употребляем в пищу состоит из жиров, углеводов или белков в большем или меньшем соотношении. Каждый компонент важен для нормальной работы организма. Сегодня поговорим подробнее о белках.

Что такое белок?

Всё в нашем мире состоит из молекул, в том числе и белки. Молекулы белков — более или менее длинные цепочки из мономерных L-аминокислот, в которые могут входить как модифицированные аминокислотные остатки, так и некоторые компоненты неаминокислотной природы. Белки человеческого организма состоят из комбинаций 20 аминокислот, что обусловливает нескончаемое разнообразие белковых структур, трудноподдающееся подсчёту даже современными средствами. Условно белки, состоящие из менее чем 99 аминокислотных остатков, называют пептидами.

Если белок или пептид содержит только аминокислоты, он называется простым, если же ещё что-либо — сложным. К сложным белкам, например, относятся липопротеиды, в которых аминоксилотные остатки белка связаны с липидами. В зависимости от свойств липидов, липопротеиды делятся по низкой плотности и высокой плотности. И те и другие осуществляют транспорт холестерина, однако липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) несут его в ткани, а липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) — на утилизацию.

Если белки связываются с мукополисахаридами, они становятся гликопротеидами, с металлами — металлопротеидами, с ДНК или РНК — нуклеопротеидами, с фосфорной кислотой — фосфопротеидами и так далее.

Синтез белка в организме человека

Каждый живой организм состоит из белков, однако эти белки специфичны именно для него, и он строит их самостоятельно из «кирпичиков»-аминокислот. Растения превращают в белки азот и энергию солнца. Человек строит белки из аминокислот, большая часть которых синтезируется в самом организме, однако десять незаменимых аминокислот должны поступать с пищей. Белки синтезируются в строгом соответствии с генетическим кодом на рибосомах клеток. Этот сложный процесс течёт со скоростью до 20 аминокислот в минуту!

Учёные, проводя опыт, смогли пометить аминокислоты и проследить, как быстро они будут обнаружены в органах человека. Оказалось, что уже через 5 дней половина аминокислот была использована организмом для строительства белков. Последующие опыты показали, что полная смена аминокислот происходит каждые полгода. Настолько интенсивно и непрерывно идёт белковый обмен.

Растительный или животный белок важнее для человека?

Как мы помним, 10 аминокислот не вырабатываются организмом человека и должны поступать извне, чтобы процессы синтеза и обмена белка протекали так, как нужно. Если не будет хватать даже одной аминокислоты, то синтез белка будет протекать в катастрофическом режиме, за счёт утилизации собственных тканей, что, естественно, не может продолжаться длительно, иначе просто грозит смертью.

Именно поэтому рациональное питание необходимо каждому человеку. Обратите внимание — рациональное — не значит обильное, а значит обеспечивающее поступление необходимых питательных веществ в достаточном количестве. Для белкового обмена важны продукты, содержащие белки.

Традиционно считается, что к ним относятся мясо, рыба, птица, яйца и молоко. Действительно, эти продукты богаты белком и незаменимыми аминокислотами. Да вот беда — при термической обработке белки денатурируются и с большим трудом усваиваются организмом человека. Смельчаков, употребляющих сырые яйца и мясо, некипяченое молоко в настоящее время немного — мало кто хочет получить кишечное расстройство или паразитарную инвазию. А извлечь аминокислоты из денатурированного белка организму непросто. К плюсам животного белка относится тот факт, что в нём содержатся сразу все незаменимые кислоты. Но есть и минусы. Мясо содержит большое количество насыщенных животных жиров, которые, соединяясь с белками, образуют те самые липопротеиды низкой плотности, непрерывно поставляющие холестерин в ткани человека и, фактически, засоряя им сосуды, что приводит к атеросклерозу, инсультам и инфарктам.

Вся растительная пища содержит белок. Да, его там меньше, и он тоже достаточно сложен для усвоения человеком, однако растения содержат ещё и ненасыщенные жиры, которые как раз участвуют в образовании липопротеидов высокой плотности, очищающие сосуды от завалов холестерина и профилактирующие развитие атеросклероза, ишемий и инфарктов.

Незаменимые аминокислоты

А вот и список незаменимых аминокислот и места их преимущественной дислокации.

- Аргинин: свинина, говядина, сыр, арахис, семена тыквы, кунжут.

- Валин: мясо, грибы, молоко, бобовые, зерновые, арахис.

- Гистидин: свинина, говядина, куриные грудки, тунец, лосось, соя, арахис, чечевица.

- Изолейцин: птица, рыба, яйца, печень, миндаль, кешью, нут, чечевица, соя, рожь и другие семена.

- Лейцин: мясо, рыба, орехи, семена, чечевица, бурый рис.

- Лизин: мясо, рыба, молоко, пшеница, орехи, амарант.

- Метионин: мясо, рыба, молоко, яйца, бобы, фасоль, соя, чечевица.

- Треонин: молоко, яйца, бобы, орехи.

- Триптофан: бобовые, овёс, бананы, финики, кунжут, арахис, кедровые орешки, молоко, творог, рыба, птица, мясо.

- Фенилаланин: говядина, курятина, рыба, яйца, молоко, бобовые, орехи.

Таким образом, включая в свой рацион орехи, бобовые и яйца, вы так же получите полный комплект незаменимых аминокислот.

Зачем человеку нужны белки?

Белки участвуют в огромном количестве биохимических реакций в организме, перечислять их все нет ни необходимости, ни возможности. Однако все они легко сводятся к четырём крупным группам:

- Рост. Это актуально для людей до 25-30 лет, далее рост останавливается.

- Репарация белков. То есть — самообновление, которое происходит всю жизнь.

- Регенерация. Восстановление белковых потерь после голодания, болезней, кровопотерь.

- Функциональный синтез. Образование специфических сложных белков, выполняющих конкретные функции. Сюда же относятся и липопротеиды. Происходит всю жизнь.

Помните: белки не откладываются про запас! Поэтому нет смысла употреблять большое количество белковой пищи. Человеку достаточно всего лишь 0,8 грамм белка на килограмм массы тела. То есть, человеку с весом 50 кг достаточно всего лишь 40 граммов белка в сутки. Излишек заставит организм трудиться сверхнормативно, но в итоге — выведется, не принеся ни капли пользы.

foodnews-press.ru

Где сыроеду брать белок и нужно ли

Часть 1. Что такое белки и зачем их едят?

Даже самые невежественные из нас знают, что современное питание - очень неестественное. Как неодобрительно говаривала моя знакомая гастроэнтеролог - «денатурализованные продукты». Понятно, что это плохо. А тут ещё и рационы из-за нехватки времени или вегетарианских начинаний без достаточной теоретической подготовки несбалансированы. И всяческими антинаучными диетами для похудания и «очистки организма» народ увлекается.

Особенно, конечно, вредно постоянное употребление полуфабрикатов «быстрого приготовления» - «быстрого растворения».

В результате, мы не только получаем с едой много вредного, но и хронически недобираем каких-то нужных организму веществ. Возьмём белки.

Многие стараются потреблять достаточно белковой пищи. Но вот что белок бывает разный, учитывают не все. А ведь надо не только обеспечивать своему организму белок «по валу». но и позаботиться, чтобы мы получали при расщеплении этого белка ВСЕ необходимые аминокислоты . И КАЖДУЮ в достаточном количестве.

Почему это так важно? Потому что главная роль аминокислот в организме - это то, что они представляют собой «строительный материал» для создания белковых молекул. В одну белковую молекулу входит огромное количество остатков разных аминокислот. И белки различаются между собой по количеству входящих в них разных аминокислот, по тому, какие это аминокислоты, и.по тому, в каком порядке они располагаются в молекуле белка.

А белок, между прочим, основное вещество, из которого состоят мышцы, связки, сухожилия, кости, внутренние органы и железы, волосы, ногти.

Именно белки обеспечивают нужное направление обмена веществ. Ферменты и гормоны, катализирующие (влияющие на скорость химических реакций) и регулирующие все обменные процессы в организме, являются белками.

Аминокислоты нужны и для синтеза важных биологически активных веществ - адреналина, гистамина и других.

Установлено, что для жизнедеятельности человеческому организму необходимы в достаточных количествах аминокислоты двадцати определённых видов.

Откуда наш организм их берёт?

1.Организм получает аминокислоты для построения своего белка при расщеплении в желудочно-кишечном тракте пищевого белка. (Целые молекулы белка пищи из желудочно-кишечного тракта не всасываются - они слишком крупные.)

2. В некоторых продуктах аминокислоты содержатся в большом количестве в чистом виде, и они в ЖКТ всасываются без предварительного расщепления.

3. Часть аминокислот организм может синтезировать сам из других видов аминокислот.

Важно, что в отличие от жиров и углеводов аминокислоты не депонируются по запас . Если белка поступает в организм сразу слишком много, то аминокислоты, высвобождающиеся при его расщеплении, не идут на построение белков, а окисляются, отдавая организму энергию. В конце расщепления белков и затем аминокислот образуется мочевина, которая выводится с мочой. (Мочевина синтезируется в печени из ядовитого продукта распада аминокислот - аммиака.)

Поскольку специального депо аминокислот в организме нет, резерв аминокислот при крайней необходимости - структурные белки собственных клеток. В первую очередь - мышечных клеток. В определённой степени - печени. Печень активно участвует в поддержании постоянной концентрации аминокислот в крови для нужд организма.

Конечно, расход собственных структурных белков мышц или печени не полезен для этих тканей, поэтому те аминокислоты, которые организм неспособен сам синтезировать, должны постоянно поступать с пищей.

Из двадцати аминокислот, которые необходимы человеческому организму, десять могут синтезироваться в нашем организме, а десять - нет. Последние называются незаменимыми.

Почему так получилось? - В процессе эволюции у ряда высших организмов и человеческого, в том числе, была утрачена способность синтезировать некоторые нужные им аминокислоты. Это были те аминокислоты, синтез которых был очень не экономичен, многоступенчат, требовал больших затрат энергии. Проще было получать их извне, поедая производящих эти аминокислоты. Закрепившееся эволюцией новшество, с одной стороны, дало организму экономию энергии, упрощение процесса построения белков, что хорошо, а с другой стороны, жесткую привязку к продуктам питания, содержащим не синтезируемые аминокислоты, что плохо. Теперь эти аминокислоты должны были быть в рационе обязательно, их ничем нельзя заменить. Поэтому их называют незаменимыми.

Незаменимые аминокислоты - это фенилаланин, метионин, треонин, триптофан, валин, лизин, лейцин, изолейцин. - 8 штук. А куда дели ещё две?

Аминокислоты тирозин и цистеин часто называют условно заменимыми , т.к. для их синтеза всё равно нужны другие незаменимые аминокислоты фенилаланин, метионин и заменимая серин.

Зачем я даю неспециалистам эти химические названия? - Пока я перечислила эти названия предварительно. Но в части 2 мы будем разбирать симптомы дефицита в организме отдельных незаменимых аминокислот, и в каких продуктах они содержатся, т.е. как этот дефицит восполнять.

У детей есть свои особенности: в их организме ещё недостаточно налажен синтез (заменимых у взрослых) аргинина и гистидина - они обязательно должны дополнительно поступать с пищей. Так что для детей они в определённой степени незаменимые. Могут они стать незаменимыми и в организме пожилых.

Таким образом, биологическая белковая ценность продуктов питания определяется не только количеством белка в единице веса продукта, но и тем, есть ли в белках этого пищевого продукта все незаменимые аминокислоты, в оптимальном ли для организма человека они соотношении, и насколько хорошо будут усваиваться в желудочно-кишечном тракте.

За 100 единиц биологической ценности белка условно принята ценность белков молока и яиц - там есть все незаменимые аминокислоты, в нужном соотношении и легко усваиваемые.

Говядина, соответственно за 98 единиц, кукуруза - 36 и т.д.

Иногда один продукт по биологической ценности белков дополняет другой - говорят, что они являются комплиментарными. В рационе их полезно сочетать.

Например, в кукурузе, мало лизина, но много триптофана, а в бобах наоборот. Они дополняют друг друга при вегетарианском питании.

Комплиментарны пшеница и бобы. Но это по соотношению белков с разным аминокислотным составом. А по количеству, белка в этих продуктах всё равно недостаточно.

Очень ценны в плане получения аминокислот продукты пчеловодства .

В пыльце и обножке аминокислоты, в основном, находятся в свободном виде, а не в виде белков. Поэтому они быстро и легко усваиваются; в отличие от белков, без предварительного расщепления в желудочно-кишечном тракте. Это особенно важно для больного организма. В этих продуктах есть все незаменимые аминокислоты, но, к сожалению, не все в достаточном количестве. Например, в обножке мало метионина, но много валина и гистидина. Много пролина, достаточно глицина, таурина, аланина, аспарагина, аспарагиновой кислоты. Белка там совсем мало.

В пыльце тоже мало белка, но много свободных аминокислот. Есть там, в основном, валин, лизин, лейцин.

Пыльца с разных растений отличается по составу. В пыльце подсолнечника больше валина, лизина, в пыльце гречих

belami-club.ru

Белковый обмен. Синтез белков из аминокислот

Общий рейтинг статьи/Оценить статью

[Всего голосов: 6 Общая оценка статьи: 5]

Тайна белка – это тайна жизни. Это не просто один из элементов нашего питания. Белки присутствуют везде, из них состоит все живое на земле – растения, микроорганизмы, животные, да и сам человек. Клетки, органы, ткани, ферменты и гормоны – все это белковые структуры. Рост, цвет глаз, волос и кожи, черты лица и особенности телосложения во многом определяется теми белками, которые синтезируются в нашем организме. Давайте поговорим о роли белков в нашей жизни и о процессах, в которых они принимают непосредственное участие.

Функции белков в организме

Белки выполняют ряд уникальных функций, большинство из которых не свойственна другим молекулам:

  • Структурная или строительная. Их процентное содержание в каждой клетке колеблется от 50 до 80%.
  • Двигательная. Сократительные белки мышц – актин и миозин обеспечивают сокращение мышц и перемещение тела.
  • Ферментативная. Специальные белки-ферменты в тысячи раз ускоряют химические реакции, проходящие в организме. К ним относят пепсин, трипсин, амилаза, каталаза и многие другие.
  • Транспортная. Перенос важных химических соединений, гормонов, ионов, минералов осуществляется с помощью транспортных белков. Например, гемоглобин переносит кислород, а альбумин крови осуществляет транспорт липидов.
  • Защитная. Мембраны, состоящие из белков, защищают клетки от повреждений. Важными составляющие нашей иммунной системы тоже являются белками. Антитела (иммуноглобулины) необходимы для связывания и выведения вредных веществ и микроорганизмов, а интерферон является универсальным противовирусным белком.
  • Регуляторная. Гормоны, которые являются белками регулируют обмен веществ и работу нашего организма.
  • Энергетическая. Белок не является основным источником энергии. Но при длительном голодании организм использует и этот ресурс.

Структура белка. Аминокислоты

Наверняка вам приходилось в разном контексте слышать о том, что белки — это те же протеины. А еще есть аминокислоты, протеиды и прочие соединения, которые вроде бы как-то связаны с белками, и вместе с тем отличаются друг от друга. Давайте внесем ясность и объясним из каких компонентов состоит белок, и какие белки бывают.

Хотим мы того или нет, но придется немного погрузиться в органическую химию. Ведь не зная структуры белковой молекулы, трудно будет понять, как они работают и откуда берется такое разнообразие белков в живом организме.

Белок – довольно крупная молекула, которая состоит из более мелких – аминокислот. Всего их известно около 170, но для построения белка необходимо всего лишь 20 из них. Почему именно эти аминокислоты оказались более “удачными” компонентами для строительства белка – никто не знает. Но факт остается фактом.

Для того, чтобы синтезировался полноценный белок, часть аминокислот наш организм производит самостоятельно, а часть из них мы в обязательном порядке должны получать с пищей. Вот список заменимых и незаменимых аминокислот:

Растения и некоторые микроорганизмы могут синтезировать полный комплект аминокислот. А у животных и человека единственный возможный вариант их получения – продукты питания.

Все аминокислоты разные, и каждая из них обладает специфическими, присущими только ей свойствами. Тем не менее, у аминокислот есть кое-что общее.

Структура аминокислоты:

Возможно, из курса школьной химии вы помните, что кислоты вступают с основаниями в химическую связь. Это касается и аминокислот. Так аминогруппы одной аминокислоты соединяется с карбоксильной группой другой. В результате образуется довольно прочная химическая связь, которая называется пептидной.

Так, собственно и собирается белковая цепочка. Из 20 аминокислот можно составить огромное количество уникальных белков. Стоит только убрать, добавить, или поменять аминокислоты местами, мы получим совершенно другой белок с иными свойствами. Именно уникальностью белков (многие из которых передаются по наследству) и объясняется различия всех людей на планете. Мы отличаемся не только внешне, но и характером, особенностями мышления, эмоциями и другими признаками, которые формируются и регулируются белками.

Разные белки могут иметь как длинную, так и короткую цепочку аминокислот. Есть короткие молекулы, состоящие из 3-8 аминокислот, а есть и такие, которые включают более 1500 этих структурных элементов.

Набор из всех 20 аминокислот содержат только 3 белка – альбумин яйца, казеин молока и миозин мышц.

Несколько слов о пространственной структуре (конформации) белка.

  • Первичная структура белка – это линейная цепочка аминокислот.
  • Вторичная структура белка представляет собой спираль, которая поддерживается водородными связями. Это более упорядоченная структура, которая требует меньших затрат энергии, чем первичная. Типичными представителями белков имеющих вторичную структуру являются белки кожи и ее производных — кератин и коллаген.
  • Третичная структура белка напоминает клубок (глобулу). Такую трехмерную структуру имеют некоторые ферменты, гормоны и антитела (иммуноглобулин)
  • Четвертичная структура белка образуется в результате соединения нескольких клубков. Такая структура характерна не для всех белков. Ярким примером четвертичной структуры является гемоглобин.

Теперь о составе белков. Все они обязательно включают углерод, кислород, водород и азот. Также в составе могут быть фосфор, сера и металлы.

Белки бывают:

  • Простые, состоящие только из аминокислот. Их иначе называют протеины.
  • Сложные, в состав которых кроме аминокислот входят другие компоненты. Их называют протеидами.

Сложные белки или протеиды делятся на:

  • Гликопротеиды – в составе имеют углеводы
  • Липопротеиды – включают липиды (жиры)
  • Нуклеопротеиды – содержат нуклеиновые кислоты

Белковый обмен

Разобравшись с составом белков переходим к процессам белкового обмена. Начинаются они поступлением белка в организм, его расщеплением, усвоением, и выведением ненужных компонентов из организма.

Мы получаем белки с пищей. Для того, чтобы из полученного животного или растительного белка получить белки необходимые для организма, его нужно разобрать до аминокислот. Представьте, что мы разбираем конструктор до отдельных деталей и собираем из них новую конструкцию. Приблизительно тоже самое происходит в клетках организма.

Начинается процесс расщепления белка в желудке. Под воздействием фермента пепсина и желудочного сока крупная молекула белка распадается на более мелкие – пептиды.

Далее в тонком кишечнике пептиды расщепляются аминокислот под воздействием ферментов кишечника и поджелудочной железы. Там же происходит и всасывание аминокислот, которое требует больших затрат энергии. В процессе принимают участие ферменты и ионы натрия.

Аминокислотам, входящим в состав спортивного питания, не нужно расщепляться в желудке и кишечнике, а потому их всасывание происходит быстро и с меньшими затратами энергии. Кроме того, там присутствуют незаменимые кислоты, источником которых может быть только пища. Источником компонентов спортивного питания является белок молока, который включает полный набор из 20 аминокислот. Именно поэтому для построения мышечной массы рекомендуют готовые пищевые добавки.

Через стенку кишечника аминокислоты попадают в кровь и разносятся к органам и тканям. Их активно поглощают печень, почки и головной мозг.

При несбалансированном питании часто бывает так, что не все аминокислоты всасываются в тонком кишечнике. Это происходит из-за чрезмерного употребления белковой пищи, нарушении выработки ферментов и недостаточном поступлении углеводов и витаминов. В таком случае в толстом кишечнике происходят процессы гниения с образованием целого ряда вредных веществ и даже ядов. К счастью, у нас есть механизм обезвреживания этих токсинов. Через воротную вену из кишечника они попадают в печень, где происходит их обезвреживание. Нейтральные соединения после обработки печени выводятся из организма почками с мочой.

Излишки белка также могут превращаться в углеводы и жиры. Поэтому большое заблуждение считать, что от белковой диеты невозможно поправиться.

Важная информация для любителей низкоуглеводных диет и раздельного питания. Белковый обмен – не изолированный процесс, для него необходимы углеводы и витамины. Как мы уже говорили, белковая молекула достаточно крупная и для ее расщепления, усвоения и сборки новых молекул необходимо много энергии, которую может обеспечить глюкоза. Кроме того, при недостатке глюкозы клетки организма начинают голодать и запускается процесс ее синтеза из жиров и белка. Прежде всего страдают белки крови и мышц. Организм начинает поедать сам себя, и в конечном итоге вместо крепкого, подтянутого тела мы рискуем получить дряблую кожу и атрофированные мышцы.

Не обходится обмен белка и без витаминов. Самыми важными являются витамин С (от него зависит усвоение белка) и витамины группы В (принимают активное участие в построении белка из аминокислот).

Таким образом самым рациональным способом питания считается прием белковой пищи вместе с небольшим количеством (50-150 г в сутки) углеводов и витаминами. Например, мясо вместе с зеленью и овощами. Получается вкуснее и полезней.

Синтез белка в организме

В каждой клетке организма происходит синтез белка. Он заключается в считывании информации, закодированной в молекуле ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и сборке белка из аминокислот в строго определенной последовательности. Не будем вдаваться в сложные механизмы процесса, оставим это специалистам в области генетики. Нам лишь важно понимать суть происходящего.

Итак, в каждой клетке нашего организма (кроме сперматозоидов и яйцеклеток) есть набор из 23 пар хромосом. Каждая хромосома состоит из специально упакованной молекулы ДНК, которая обеспечивает хранение и передачу наших генетических признаков. В молекулах ДНК содержится информация о нашем росте, цвете глаз и волос, телосложении, цвете кожи, умственных способностях и так далее.

Ген – это кусочек (сегмент) молекулы ДНК, в котором содержится информация об одном белке. В каждой молекуле ДНК содержится от сотни до полутора тысяч генов. Всего в нашем организме закодирована информация о примерно 25000 разных белков.

Наверняка многие видели изображение ДНК в виде двухцепочечной спирали. Для синтеза белка часть ДНК разматывается и на ней синтезируется молекула РНК (рибонуклеиновая кислота). Она считывает информацию о последовательности аминокислот в белке с ДНК. Проще говоря, происходит перевод информации с “языка ДНК” на “язык РНК”.

Далее аминокислоты выстраиваются в необходимой последовательности на матрице РНК. Так происходит создание нового белка.

Важно отметить, что новые белки еще проходят ряд превращений, прежде чем начинают выполнять свои функции. Иначе все мы были бы клоном своих родителей без каких-либо индивидуальных признаков.

Совершенно очевидно, что для синтеза белков необходим набор из всех 20 аминокислот, иначе ничего не получится. Незаменимые аминокислоты в своем составе имеют такие известные гормоны как инсулин и адреналин, а также важные компоненты мышечной ткани – белки миозин и коллаген. Это далеко не полный список белков, которым при нехватке незаменимых аминокислот в пище просто не из чего будет синтезироваться. Дефицит хотя бы одного белка в организме ставит под угрозу жизнь человека.

Норма потребления белка

В среднем человек должен получать с пищей 0,8 г белка на 1 кг массы тела. Это очень относительный подсчет, так как он не учитывает ряд особенностей. Потребность белка резко возрастает при физических нагрузках, болезнях, а также в детском и молодом возрасте, когда идет активный рост и развитие.

Для того, чтобы узнать сколько белка в продуктах, которые входят в ваш привычный рацион необходимо прочитать состав, указанный на упаковке или ознакомиться с таблицами БЖУ.

Учитывая разнообразие пищи в современном мире трудно представить себе, что могут быть проблемы с дефицитом белка. Тем не менее такие ситуации иногда возникают. Есть разные направления в культуре питания. Речь идет о людях, добровольно отказавшихся от мяса, рыбы и продуктов животноводства.

В мясе и рыбе можно найти весь комплект аминокислот, как заменимых, так и незаменимых. В диетологии даже есть такой термин, как “полный” и “неполный” белок. О мясе, продуктах животноводства и рыбе можно сказать, что они содержат полный белок. А вот растительные продукты, содержат не полный набор аминокислот, хотя есть овощи и грибы, в которых белка содержится большое количество. Это соя (30% белка), грибы, чечевица и фасоль (25-28% белка).

Настоящим кладезем незаменимых аминокислот являются белок яиц, молоко и молочные продукты. Вегетарианцы, включив их в свой рацион запросто компенсируют дефицит. В этом плане сложнее веганам. Диетологи рекомендуют в качестве альтернативы включить в свой рацион сочетания продуктов – грибы + злаки, грибы + овощи, бобовые + злаки, бобовые + орехи. Но это только теория. Вопрос – могут ли эти продукты заменить животный белок — остается открытым.

И напоследок несколько полезных советов по употреблению белка для спортсменов и худеющих:

  • Белковую пищу лучше употреблять во второй половине дня. Белки долго перевариваются, поэтому надолго обеспечат чувство сытости. Как известно, многие боятся ночных и вечерних “срывов” диеты. Белки могут предупредить такие ситуации. Но не стоит наедаться белковой пищей на ночь. Непереваренная пища, попадая в толстый кишечник начинает гнить, что дает дополнительную нагрузку на печень. В итоге нарушится сон. И утро будет “не добрым”.
  • Если вы хотите стать обладателем спортивной фигуры, то белок нужно употреблять за 1 час до тренировки и через 20 минут после.
  • Если вы мечтаете о стройности, то перед тренировкой нужно воздержаться от белковой пищи за 5 часов до физической нагрузки, и начать прием через 2 часа после.

Следите за своим питанием и будьте здоровы!

 

 

 

medsimple.com.ua

Синтез белков в организме

massmuscles.ru

Здравствуйте уважаемые читатели massmuscles.ru с вами Миролюбов Кирилл и в этой статье я хочу рассказать о таком важном факторе для роста мышц как синтез белков в организме. Последние научные исследования показали что от синтеза белков в организме зависит рост мышечной массы. синтез белка происходит на клеточном уровне при участии нуклеиновых кислот, при этом нуклеиды способны предопределять синтезируемую структуру белка, устанавливать последовательность аминокислот в молекуле белка

Условия для синтеза белка

-при наличии системы, позволяющей соединять аминокислоты в нужной последовательности

-при наличии (природной информации, с помощью которой определяется последовательность этого соединения

Научные данные

В организме существуют тысячи белков и каждый состоит из 20 аминокислот, список аминокислот можете посмотреть здесь.

В результате биосинтеза белков из аминокислот происходит полипептидная цепь, которая не всегда выступает в роли белка, часто является предшественником белковой молекулы.

Учеными выяснено что образовавшиеся в процессе биосинтеза белки не сохраняются в организме постоянно, в результате процесс создания и обновления белковых структур происходит постоянно и требует огромных энергетических затрат от организма. Старые белковые структуры распадаются а на их место становятся новые. так например за сутки в человеческом организме распадаются более 400 белков.

Время распада у разных белков отличается, в среднем от нескольких часов до нескольких месяцев.

Катаболизм-это распад белковых структур до аминокислот

Анаболизм-это синтез новых белковых структур

Искусственные белки

Сейчас наука научилась синтезировать аминокислоты, но сами аминокислоты соединяются в беспорядочном порядке. Так что не всегда искусственные белки похожи на свои природные аналоги воспроизводимые естественным путем.

Но не смотря на это люди все таки научились восстанавливать последовательность аминокислот. Например аналог человеческого инсулина.

Если вам известно то главная причина роста мышц это синтез новых белков так как мышца состоит из белка, и условием для хорошего роста мышц является хороший синтез(производство) новых белков.

Таким образом действуют анаболические стероиды, помогая синтезировать новые белковые структуры в усиленном режиме, в результате мышцы восстанавливаются быстрее.

Теперь вы знаете что такое синтез белков в организме) Спасибо за внимание! Задавайте свои вопросы в комментариях.

massmuscles.ru

Синтез белка в мышцах — SportWiki энциклопедия

Главное правило роста мышц[править | править код]

Белковый Баланс (в нашем конкретном случае, скелетной мускулатуры) = Синтез Белка минус Распад Белка

Сделайте так, чтобы увеличить синтез белка в мышцах, и вы сможете добиться роста мышц.

Восстановление мышц[править | править код]

Вы должны правильно питаться, чтобы восстанавливать мышечную ткань после того, как она частично разрушилась в зале. В обычных условиях скелетная мускулатура имеет высокую интенсивность обмена - около 1-2% мышечных белков синтезируются и распадаются ежедневно.

Синтез белка после тренировки остается повышенным в течение 24 часов, однако на ряду с этим повышается и распад белка. Без правильного питания, увеличение мышечной массы за счет повышения интенсивности синтеза белка может оказаться невозможным из-за высокого уровня распада белков.

Вы можете увидеть, как это работает, на рисунке ниже. Без стимуляции тренировками синтез мышечных белков (MPS) и их распад (MPB) уравнивают друг друга.

Но если мы добавим интенсивную тренировку с правильным питанием в нужное время, то всё поменяется, синтез белка активируется, а распад белка затормозится. Как результат мы будем иметь увеличение количества мышечного белка.

Читайте также: Блокаторы кортизола

Основа синтеза белка: mTOR[править | править код]

Влияния физической нагрузки на синтез белка в мышцах

Чтобы разобраться в синтезе белка, важно познакомиться с mTOR. Исследования говорят нам о том, что когда Вы заставляете мышцу справляться с тяжелыми нагрузками, основным ответом является активация синтеза белка. Активация синтеза белка, в свою очередь, контролируется цепью реакций фосфорилирования, организуемой белком mammalian target of rapamycin (протеинкиназа серин-треониновой специфичности, дословный перевод - мишень рапамицина у млекопитающих), для краткости mTOR.

mTOR является, пожалуй, наиболее важным в клетке сигнальным комплексом, обеспечивающим рост мышц. Это дирижер синтеза белка в клетке, и есть прямая зависимость между ростом мышц и активацией mTOR: чем больше тренировки активируют mTOR, тем больше новых белков для восстановления и роста мышц производится механизмом синтеза белка.

mTOR активируется тремя вещами:

  1. механические нагрузки (тяжелые тренировки)
  2. факторы роста (IGF, гормон роста, инсулин и т.п.)
  3. аминокислоты (особенно лейцин)

Итак, что же может дать нам питание, помимо простой замены разрушенной во время тренировок части мышц тем же количеством мышечной ткани?

Вам следует воспользоваться анаболическим окном. Чтоб стать как можно больше и сильнее, Вы должны пользоваться этими окнами для максимального эффекта. А теперь время обсудить, что именно нам есть и когда.

Существуют три периода, когда возможно повысить доступность белка/аминокислот для увеличенного вследствие тренировок синтеза белка:

  1. перед тренировкой: за час до того, как Вы начнете заниматься
  2. во время тренировки
  3. после тренировки: в течение двух часов после окончания тренировок

А теперь вопрос на миллион - какой из этих трех периодов самый подходящий, чтоб получить максимальный рост мышц после тренировки? Ученые, занимающиеся этим вопросом, провели исследования, результаты которых показаны на картинке.

Вывод такой: питание после тренировки усиливает резкое увеличение синтеза белка, обусловленное тренировкой, больше, чем питание до тренировки. Это важная информация, но нам еще есть, что добавить.

Перед тренировкой[править | править код]

Во время тренировки АТФ используется как топливо для мышечных сокращений, что увеличивает уровень АМФ (аденозинмонофосфат или лишенный двух фосфатных групп). Это активирует белок, называемый АМФ-киназа. АМФ-киназа снижает синтез белка за счет ингибирования mTOR.

Подумайте вот о чем - если mTOR является пусковым механизмом для синтеза белка, следовательно АМФ-киназа его блокирует. И хотя было показано, что питание перед тренировкой не повышает синтез белка по сравнению с тренировкой без него, тем не менее прием аминокислот перед тренировкой блокирует опосредованное АМФ-киназой ингибирование mTOR.

Возьмите на заметку: не забывайте о питании перед тренировкой. Оно предохранит Вас от снижения интенсивности синтеза белка во время тренировки.

Во время тренировки[править | править код]

Ученые также сравнили влияние на синтез белка питания во время тренировки и после тренировки. Результаты этих исследований аналогичны исследованиям о питании перед тренировкой в том, что прием белка во время тренировки хоть и повышает синтез белка, но делает это намного слабее, чем питание после тренировки.

И хотя прием аминокислот во время тренировок оказывает небольшой эффект на синтез белка, это влияет на выработку инсулина. Это важно, потому что инсулин - мощный ингибитор разрушения белка. Это также предоставляет нам хорошую возможность включить углеводы в питание во время тренировки. Прием углеводов снизит разрушение белка, а также затормозит обусловленное АМФ-киназой ингибирование mTOR.

Возьмите на заметку: прием углеводов во время тренировки не только тормозит разрушение белка, но и поддерживает синтез белка на необходимом уровне.

После тренировки[править | править код]

Прием пищи после тренировки наиболее важен для увеличения синтеза белка. В течение нескольких часов после тренировки мышечные клетки готовы к синтезу белка, но это будет происходить только при правильном питании.

Чтобы наращивать больше мышц, нам нужен белок, и, как было доказано, время потребления белка и что вы именно едите в послетренировочный период контролируют увеличение синтеза белка, которое идет сразу после тренировки.

Важно, что активация синтеза белка в краткосрочной перспективе в конечном счете определяет ответ наших мышц на тренировки в долгосрочной перспективе. Это означает, что не только интенсивные тренировки, но и правильное питание в правильный период времени, нужны для того, чтобы максимально активировать синтеза белка.

Окно «открывается» ненадолго, и Ваш успех в долгосрочной перспективе может пострадать, в случае если Вы не обеспечили организм белком в течение двух часов после тренировки. Попадите в это окно правильно, и Вы намного быстрее будете становиться больше и сильнее, а если пропустите, можете и вообще не спрогрессировать.

Были проведены исследования о том, какой точно тип питания нужен для того, чтоб максимально активировать синтез белка. Специфику мы обсудим позже, но важно знать, что только незаменимые аминокислоты, как было доказано, активируют синтез белка, самой важной аминокислотой, в частности, является лейцин, который играет самую важную роль в запуске механизмов синтеза белка.

Также из научной литературы ясно то, что углеводы не нужны для активации синтеза белка после тренировки. Правда есть другие причины включать углеводы в питание после тренировок, но этого мы коснемся позже.

​ Было бы здорово, если бы мы могли просто съедать 1000 грамм белка или аминокислот перед, во время или после тренировки, и расти столько, сколько мы хотим. К сожалению, в лучшем случае бОльшая часть из этих 1000 грамм превратится в триглицериды и уйдет в жир.

Белки действуют синергично тренировкам, они стимулируют синтез белка. Но так же как есть верхний предел того, после скольки упражнений мы сможем продуктивно восстановиться, есть верхний предел того, сколько белка мы можем съесть, чтоб максимально увеличить синтез белка.

Эту тему изучали много раз, но количества белка или аминокислот, используемых в исследованиях, не применимы к реальной жизни. Ученые редко включали тренировки (а тем более интенсивные тренировки, как у большинства спортсменов) в свои исследования, поэтому сложно экстраполировать результаты на реальность и дать конкретные рекомендации по поводу того, сколько требуется белка.

Например, одно исследование показало, что сывороточный белок максимально увеличивает синтез белка после тренировки при приеме 20г белка, в то время как бОльшие количества не увеличивают синтез белка сильнее. Аналогичные исследования о дозе белка и ответе на нее были нацелены на то, чтобы определить необходимое количество лейцина.

Важно понимать, что тяжелые тренировки той интенсивности, которую практикуют наши читатели, вероятно, активируют синтез белка в большей степени, чем те данные, которые используются учеными в лаборатории. Поэтому, вполне возможно, что для большинства из спортсменов необходимо больше 20г белка, чтобы достичь максимального эффекта.

Итак, какое же оптимальное количество и когда его следует потреблять? Мы можем предложить Вам наши рекомендации, но разумеется для каждого из Вас очень важно поэкспериментировать и подобрать оптимальную формулу, основанную на индивидуальных особенностях.

В научной литературе было убедительно показано, что инсулин не нужен для того, чтоб запускать синтез белка, индуцированный тренировкой, - необходим только лейцин. Это позволяет предположить нам, что углеводы не так уж важны.

Сначала это было для меня сюрпризом, ведь инсулин является мощным активатором синтеза белка. Инсулин дополнительно (помимо потребляемых аминокислот и нагрузок) активирует mTOR.

Хотя инсулин не необходим для увеличения синтеза белка в первые часы после тренировки, есть другие важные моменты. Например, инсулин является мощным ингибитором разрушения мышечных белков.

Исследования показали, что как местная гиперинсулинемия (повышение содержания инсулина в крови), так и прием углеводов тормозит распад белка, а на синтез белка практически не влияет. Когда более тщательно изучали период после тренировки, то обнаружили, что потребление глюкозы после тренировки оказывает мощный ингибирующий эффект на распад белка, хотя, опять же, на сам синтез белка никак не влияет.

Это не значит, что мы должны исключить углеводы (ведь они не влияют на синтез белка), они повышают уровень инсулина, что очень важно. Мышцы готовы повышать интенсивность синтеза белка в течение 24 часов после тренировки, но резкий скачок скорости синтеза белка, который возникает в результате тренировок или приема аминокислот, продолжается всего несколько часов.

Механические нагрузки во время тренировок, прием аминокислот, инсулин и факторы роста, все они активируют mTOR, но пути этой активации различны, и если несколько путей активации mTORвключены одновременно, мы, возможно, сможем получить синергетический эффект.

Установлено, что физические нагрузки и лейцин (или все незаменимые аминокислоты) синергически усиливают синтез белка. Таким же образом инсулин может способствовать увеличению интенсивности синтеза, включив mTORчерез свой специфический путь.

Хотя некоторые исследования, обращая внимание конкретно на влияние тренировок на синтез белка, показали, что добавление углеводов к аминокислотам не дает никакого дополнительного эффекта по усилению синтеза белка, если аминокислот достаточное количество, все же Вам следует задуматься над тем, насколько экспериментальная модель применима в реальном мире.

Более поздние исследования при рассмотрении более общих моделей синтеза белка показывают, что комбинация инсулин+аминокислоты может иметь синергически положительный эффект на синтез белка засчет большей активации mTOR.

Рассматривая все эти работы вместе, можно с уверенностью сказать, что инсулин не повышает синтез белка после тренировок, но он может участвовать в удлинении периода ускоренного синтеза белка в первые часы после тренировки.

Разумеется, если инсулин способен продлить или усилить «взрыв» синтеза белка после тренировки, то употребление углеводов после тренировки даст Вам огромное преимущество.

Исследования и литература это основа научного метода, но это всё не будет иметь никакого смысла, если мы не сможем воспользоваться полученной информацией на практике.

И вот как воплотить всё это в жизнь.

Перед тренировкой (за 30-60 минут).

  • источник белка

30-50г легко доступного протеина. Обычная пища это, конечно, хорошо, но она будет перевариваться дольше, поэтому лучше использовать спортивное питание.

  • источник углеводов: необязательно, но если у Вас намечается тяжелая тренировка, лучше включить их

25-75г углеводов с низким или средним гликемическим индексом. Например, тарелка каши с ягодами.

Во время тренировки.

  • источник белка

10-20г BCAA или 20-30г сывороточного белка

  • источник углеводов: не обязательно

35-50г углеводов с высоким гликемическим индексом. Увеличение уровня инсулина в ответ на потребление углеводов синергично с аминокислотами увеличивает синтез белка, а также тормозит его разрушение.

После тренировки (в течение 60 минут после окончания).

  • источник белка

30-50г быстроусвояемых белков

  • источник углеводов: не обязательно, но настоятельно рекомендую, если Вы не сушитесь

25-75г углеводов среднего или низкого гликемического индекса. Если Вашей основной задачей является набор массы, то можно включить в питание 50-100г углеводов с средним или высоким ГИ.

Заключение.​

Различные питательные вещества обладают мощным эффектом на синтез белка, и употребляя их в правильном количестве и в нужное время, Вы сделаете прорыв в Вашем тренировочном процессе. Конечно нет никакой идеальной схемы, подходящей каждому, всё зависит от индивидуальных особенностей метаболизма, чувствительности к инсулину, телосложения, целей, которые Вы хотите достичь. Изложенная стратегия основана на самых новых научных исследованиях, и Вы можете легко «подогнать» ее под собственные нужды и особенности. Используйте ее в качестве шаблона, и это поможет Вам максимально увеличить синтез белка, а следовательно - стать больше и сильнее!

Перевод: Цацулин Борис.

Baar K, Esser K. Phosphorylation of p70(S6k) correlates with increased skeletal muscle mass following resistance exercise. Am J Physiol 1999;276:C120-C127.

Beelen M, Koopman R, Gijsen AP, Vandereyt H, Kies AK, Kuipers H, et al. Protein coingestion stimulates muscle protein synthesis during resistance-type exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 2008;295:E70-E77.

Biolo G, Tipton KD, Klein S, Wolfe RR. An abundant supply of amino acids enhances the metabolic effect of exercise on muscle protein. Am J Physiol 1997;273:E122-E129.

Biolo G, Declan Fleming RY, Wolfe RR. Physiologic hyperinsulinemia stimulates protein synthesis and enhances transport of selected amino acids in human skeletal muscle. J Clin Invest 1995;95:811-9.

Biolo G, Williams BD, Fleming RY, Wolfe RR. Insulin action on muscle protein kinetics and amino acid transport during recovery after resistance exercise. Diabetes 1999;48:949-57.

Borsheim E, Aarsland A, Wolfe RR. Effect of an amino acid, protein, and carbohydrate mixture on net muscle protein balance after resistance exercise. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2004;14:255-71.

Burd NA, Tang JE, Moore DR, Phillips SM. Exercise training and protein metabolism: influences of contraction, protein intake, and sex-based differences. J Appl Physiol 2009;106:1692-701.

Carraro F, Stuart CA, Hartl WH, Rosenblatt J, Wolfe RR. Effect of exercise and recovery on muscle protein synthesis in human subjects. Am J Physiol 1990;259:E470-E476.

Chesley A, MacDougall JD, Tarnopolsky MA, Atkinson SA, Smith K. Changes in human muscle protein synthesis after resistance exercise. J Appl Physiol 1992;73:1383-8.

Chow LS, Albright RC, Bigelow ML, Toffolo G, Cobelli C, Nair KS. Mechanism of insulin's anabolic effect on muscle: measurements of muscle protein synthesis and breakdown using aminoacyl-tRNA and other surrogate measures. Am J Physiol Endocrinol Metab 2006;291:E729-E736.

Cuthbertson D, Smith K, Babraj J, Leese G, Waddell T, Atherton P, et al. Anabolic signaling deficits underlie amino acid resistance of wasting, aging muscle. FASEB J 2005;19:422-4.

Dennis MD, Baum JI, Kimball SR, Jefferson LS. Mechanisms involved in the coordinate regulation of mTORC1 by insulin and amino acids. J Biol Chem 2011;286:8287-96.

Dreyer HC, Fujita S, Cadenas JG, Chinkes DL, Volpi E, Rasmussen BB. Resistance exercise increases AMPK activity and reduces 4E-BP1 phosphorylation and protein synthesis in human skeletal muscle. J Physiol 2006;576:613-24.

Drummond MJ, Dreyer HC, Fry CS, Glynn EL, Rasmussen BB. Nutritional and contractile regulation of human skeletal muscle protein synthesis and mTORC1 signaling. J Appl Physiol 2009;106:1374-84.

Drummond MJ, Dreyer HC, Pennings B, Fry CS, Dhanani S, Dillon EL, et al. Skeletal muscle protein anabolic response to resistance exercise and essential amino acids is delayed with aging. J Appl Physiol 2008;104:1452-61.

Fryburg DA, Jahn LA, Hill SA, Oliveras DM, Barrett EJ. Insulin and insulin-like growth factor-I enhance human skeletal muscle protein anabolism during hyperaminoacidemia by different mechanisms. J Clin Invest 1995;96:1722-9.

Fujita S, Dreyer HC, Drummond MJ, Glynn EL, Cadenas JG, Yoshizawa F, et al. Nutrient signalling in the regulation of human muscle protein synthesis. J Physiol 2007;582:813-23.

Fujita S, Dreyer HC, Drummond MJ, Glynn EL, Volpi E, Rasmussen BB. Essential amino acid and carbohydrate ingestion before resistance exercise does not enhance postexercise muscle protein synthesis. J Appl Physiol 2009;106:1730-9.

Hardie DG, Sakamoto K. AMPK: a key sensor of fuel and energy status in skeletal muscle. Physiology (Bethesda ) 2006;21:48-60.

Hartman JW, Tang JE, Wilkinson SB, Tarnopolsky MA, Lawrence RL, Fullerton AV, et al. Consumption of fat-free fluid milk after resistance exercise promotes greater lean mass accretion than does consumption of soy or carbohydrate in young, novice, male weightlifters. Am J Clin Nutr 2007;86:373-81.

Moore DR, Robinson MJ, Fry JL, Tang JE, Glover EI, Wilkinson SB, et al. Ingested protein dose response of muscle and albumin protein synthesis after resistance exercise in young men. Am J Clin Nutr 2009;89:161-8.

MacDougall JD, Gibala MJ, Tarnopolsky MA, MacDonald JR, Interisano SA, Yarasheski KE. The time course for elevated muscle protein synthesis following heavy resistance exercise. Can J Appl Physiol 1995;20:480-6.

Miller BF, Olesen JL, Hansen M, Dossing S, Crameri RM, Welling RJ, et al. Coordinated collagen and muscle protein synthesis in human patella tendon and quadriceps muscle after exercise. J Physiol 2005;567:1021-33.

Phillips SM, Tipton KD, Aarsland A, Wolf SE, Wolfe RR. Mixed muscle protein synthesis and breakdown after resistance exercise in humans. Am J Physiol 1997;273:E99-107.

Proud CG. Regulation of protein synthesis by insulin. Biochem Soc Trans 2006;34:213-6.

Terzis G, Georgiadis G, Stratakos G, Vogiatzis I, Kavouras S, Manta P, et al. Resistance exercise-induced increase in muscle mass correlates with p70S6 kinase phosphorylation in human subjects. Eur J Appl Physiol 2008;102:145-52.

Tipton KD, Ferrando AA, Phillips SM, Doyle D, Jr., Wolfe RR. Postexercise net protein synthesis in human muscle from orally administered amino acids. Am J Physiol 1999;276:E628-E634.

Welle S, Thornton C, Statt M, McHenry B. Postprandial myofibrillar and whole body protein synthesis in young and old human subjects. Am J Physiol 1994;267:E599-E604.

Wong TS, Booth FW. Protein metabolism in rat gastrocnemius muscle after stimulated chronic concentric exercise. J Appl Physiol 1990;69:1709-17.

Wong TS, Booth FW. Protein metabolism in rat tibialis anterior muscle after stimulated chronic eccentric exercise. J Appl Physiol 1990;69:1718-24.

Roy BD, Tarnopolsky MA, MacDougall JD, Fowles J, Yarasheski KE. Effect of glucose supplement timing on protein metabolism after resistance training. J Appl Physiol 1997;82:1882-8.

sportwiki.to

Белки синтез в организме - Справочник химика 21

    Незаменимые аминокислоты [13 — 16]. Растения и некоторые микроорганизмы могут производить все аминокислоты, нужные им для синтеза клеточных белков. Животные организмы способны синтезировать только 10 протеиногенных аминокислот. Остальные 10 ие могут быть получены с помощью биосинтеза и должны постоянно поступать в организм в виде пищевых белков. Отсутствие их в организме ведет к угрожающим жизни явлениям (задержка роста, отрицательный азотный баланс, расстройство биосинтеза белков и т. д.). Розе и сотр. [17] предложили для этих аминокислот название незаменимые аминокислоты (НАК). В табл. 1-2 приведены незаменимые для организма человека аминокислоты и минимальная суточная потребность в них. [c.18]
    Синтез белка подчиняется закону все или ничего и осуществляется при условии наличия в клетке полного набора всех 20 аминокислот. Даже при поступлении всех аминокислот с пищей организм может испытывать состояние белковой недостаточности, если всасывание какой-либо одной аминокислоты в кишечнике замедлено или если она разрушается в большей степени, чем в норме, под действием кишечной микрофлоры. В этих случаях будет происходить ограниченный синтез белка или организм будет компенсировать недостаток аминокислоты для биосинтеза белка за счет распада собственных белков. Степень усвоения белков и аминокислот пищи зависит также от количественного и качественного состава углеводов и липидов, которые резко сокращают энергетические потребности организма за счет белков. Экспериментальный и клинический материал свидетельствует, что диета с недостаточным содержанием жиров и низкокалорийная пища способствуют повышению экскреции аминокислот и продуктов их распада с мочой. [c.412]

    Синтез белка в организме [c.451]

    Буквенные коды ДНК, которыми являются сочетания АТ и ГЦ, а также буквенные коды РНК — АУ и ГЦ — могут быть связаны в слова и предложения . В молекуле ДНК, управляющей синтезом лишь одного из белков в организме человека, содержится такое количество подобных слов , что из них составляется предложение , занимающее объем полномерной книги (150000 слов). У низших организмов предложения , описывающие синтез белков, как правило, гораздо короче, поскольку их белки имеют меньщие размеры и проще по своему составу. Для построения одной клетки человеческого тела необходима информация, эквивалентная содержащейся в читальном зале библиотеки на 20000 книг. Такой гигантский объем информации требуется для синтеза каждого из многочисленных белков человеческого организма. Поскольку белки печени совершенно не похожи, скажем, на белки волос, для хранения всех книг, полностью описывающих [c.486]

    Синтез инсулина — замечательное достижение науки. Чтобы осуществить его, потребовалось последовательно провести 223 реакции. Удалось соединить в точно определенном порядке все остатки а-аминокислот, образующих молекулу инсулина (а их 51 ). Работа продолжалась три года. Таким образом, подтвердилась правильность материалистических представлений о принципиальной возможности синтеза белков вне организма. И несомненно, что с развитием науки будут осуществлены синтезы еще более сложных белковых веществ. [c.294]


    Мы ограничимся изложением известных в настоящее время данных о структуре и биологической функции наиболее важных соединений — белков, нуклеиновых кислот, жиров и углеводов, а также сообщим некоторые сведения о путях синтеза белка в организме. [c.435]

    Аминокислоты пищевых белков потребляются организмом в первую очередь для построения белков, необходимых организму для роста, возобновления тканей и синтеза ферментов и гормонов. Избыток аминокислот, введенный с пищей, дезаминируется, причем образующийся аммиак удаляется в виде мочевины или мочевой кислоты, а органический остаток превращается в углеводы или жиры, т.е. в горючее , которое служит источником энергии. (Нормальный животный организм не откладывает запасов белков, подобно тому как он откладывает гликоген или жиры.) [c.387]

    Белки поставляют организму вещества, необходимые для роста и восстановления тканей, а также для синтеза ферментов и некоторых гормонов (см. разд. 28.7). Питательная ценность бел- [c.486]

    Алании и глутамин в крови. В плазме крови содержатся все аминокислоты, необходимые для синтеза белков в организме, но в разных количествах. При этом концентрации двух аминокислот, а именно аланина и глутамина намного выше, чем остальных. Объясните возможные причины высокого содержания этих двух аминокислот. [c.777]

    Нуклеотиды и полинуклеотиды. Синтез белка в организме Ферменты [c.8]

    Синтез и расщепление белков, в организмах растений, животных и микроорганизмов происходит с помощью ферментов. Каждой аминокислоте соответствует свой фермент, который привязывает к растущей молекуле пептида или белка только одну конкретную аминокислоту. [c.723]

    Мы все время обсуждаем вопросы, относящиеся к структуре белков. Наряду со структурой необходимы точные ответы на три вопроса сколько, когда и где Сколько производится данного белка в организме, на какой стадии онтогенетического развития, в каких клетках и тканях Иными словами, определяющее значение имеет регуляция синтеза белков, о которой шла речь в 8.8, Мутации регуляторных генов, мутации, нарушающие ди- [c.560]

    Белки, попадающие в организм в качестве продуктов питания, подвергаются гидролизу. Как уже отмечалось, они легко гидролизуются в кислой среде с образованием отдельных аминокислот. Расщепление белков в организме начинается в желудке под действием фермента пепсина и соляной кислоты. При этом белки превращаются в смеси различных полипептидов. Гидролиз в желудке - лишь одна из стадий переработки белков. Смесь пептидов поступает из желудка в двенадцатиперстную кишку (верхний отдел кишечника), а затем - в тонкий кишечник, где под действием специальных ферментов - пеп-сидаз - завершается гидролиз полипептидов до свободных аминокислот. Образовавшиеся таким образом аминокислоты всасываются из тонкого кишечника в кровеносную систему, чтобы принять участие в синтезе именно тех белков, которые в данный период развития необходимы живому организму. [c.523]

    Процесс усвоения белков животными организмами заключается первоначально в распаде гигантской молекулы белка на составляющие ее звенья — аминокислоты, а затем в синтезе из аминокислот таких белков, которые свойственны данному организму. Одна из важнейших проблем естествознания, заключающаяся в искусственном получении белковых веществ, вероятно, близка к своему разрешению. [c.309]

    Вви

www.chem21.info

Синтез белка в клетках мышц

Биосинтез

С биохимической точки зрения синтез белка в мышцах – очень сложный процесс. Информацию о структуре всех необходимых организму белков содержит ДНК, находящаяся в ядре клеток. Функции белка зависят от последовательности аминокислот в их структуре. А эта последовательность кодируется последовательностью нуклеотидов ДНК, в которой каждой аминокислоте соответствует группа из трех нуклеотидов – триплет. И каждый участок ДНК – геном – отвечает за синтез одного типа белка.

Белок строится рибосомами в цитоплазме. Необходимая информация о его структуре передается из ядра на рибосомы с помощью и-РНК (информационной РНК) – своеобразной «копии» нужного генома. Синтез и-РНК – это первый этап биосинтеза белков, называемый транскрипцией («переписыванием»).

Второй этап синтеза белков в клетках – трансляция («перевод» нуклеотидного кода ДНК в последовательность аминокислот). На этом этапе и-РНК прикрепляется к рибосоме, затем рибосома начинает от стартового кодона двигаться вдоль цепи и-РНК и присоединять на каждом кодоне (нуклеотидном триплете, кодирущем информацию об одной аминокислоте) и-РНК – аминокислоты, приносимые т-РНК (транспортными РНК). Т-РНК содержат молекулу определенной аминокислоты и антикодон, соответствующий определенному кодону и-РНК. Рибосома присоединяет аминокислоту к растущей белковой цепи, потом отсоединяет т-РНК и передвигается к следующему кодону. Так происходит до тех пор, пока рибосоме не встретится терминатор – стоп-кодон. После этого синтез белковой молекулы прекращается и она отсоединяется от рибосомы. Остается только транспортировать готовую белковую молекулу в растущую мышечную клетку.

Активация синтеза

Главный механизм, запускающий синтез белка в мышцах – это активация всем известного mTOR’а (mammalian target of rapamycin – т.е. «мишень рапамицина у млекопитающих»). «Мишенью» он называется потому, что mTOR отвечает за рост и размножение клеток, и эти процессы блокируются особыми ингибиторами (например, рапамицином), которые воздействуют именно на данный белок.

Для спортсмена важно, что в мышцах постоянно происходит синтез и разрушение белка, обеспечивающие обновление мышечной ткани. И если мы хотим, чтобы наши мышцы подросли, нам надо сделать так, чтобы на протяжении определенного периода синтез белка превосходил его разрушение. Для этого мы и рассматриваем процессы активации синтеза белка, ключевым элементом которых является mTOR.

Биохимически mTOR – это белок-фермент (относящийся к группе протеинкиназ), который стимулирует процесс трансляции, т.е. синтеза белка рибосомами на и-РНК (ее еще называют м-РНК – матричная РНК). В свою очередь, сам mTOR активизируется аминокислотами (лейцин, изолейцин и др.) и факторами роста (различные гормоны – соматотропин, инсулин и др.).

Мышечные нагрузки стимулируют mTOR опосредованно, через систему сигналов о разрушении мышц и усиление секреции факторов роста (например, механического фактора роста).

Белковый баланс

Итак, если наша задача — добиться положительного белкового баланса, т.е. превосходства синтеза белка над его разрушением, то нам следует снижать катаболизм (разрушение мышц) и стимулировать их рост. И у нас есть прекрасная возможность добиться в этом успеха — т.н. «белково-углеводное окно». Всем понятно, что в период вскоре от начала тренировки организм атлета испытывает острую нехватку питательных веществ, которая продолжается примерно полтора-два часа после окончания тренировки, пока организм не восполнит нехватку необходимых веществ из собственных ресурсов. Учитывая, что скорость всасывания и усвоения аминокислот в составе протеинового коктейля составляет час-полтора, то мы получаем пределы белково-углеводного окна, принятие аминокислот и углеводов в котором имеет высокую эффективность усвоения, - от 1,5 ч до тренировки до 1,5 ч после.

По мудрости Природы многие вещества (такие как лейцин) обладают способностью не только стимулировать синтез белка, но и подавлять его разрушение (например, угнетают действие кортизола). Считается, что прием белка (лучше в виде сывороточного протеина или даже аминокислот, например, БЦАА) и углеводов может дать хороший анаболический эффект в любом из трех периодов белково-углеводного окна — до тренировки, во время тренировки и после тренировки. Но настоятельно рекомендуют прием БЦАА непосредственно перед тренировкой или сразу после, а также прием углеводов с высоким гликемическим индексом во время тренировки и обязательно прием белка в течение часа после тренировки. Так Вы обеспечите свой организм всеми необходимыми веществами для активного синтеза белка.

[[product_products-782,779,1089]]

befirst.info

Обмен белков — физиология, как происходит, процесс, нарушение, улучшить, нормализовать, роль, регуляция, вики — Wiki-Med

Основная статья: Обмен веществ

Содержание (план)

Значение белков

Белки являются важнейшей составной частью пищи. Они необходимы для построения прото­плазмы и ядра клеток; все ферменты — белковые тела, гемоглобин — переносчик кислорода-сложное белковое образование, многие гормоны белковой природы. Белки не могут быть синтези­рованы ни из каких других пищевых веществ, так как содержат азот, которого нет ни в жирах, ни в углеводах.

Всасывание белков

Белки всасываются в кровь из кишечника в виде аминокислот (частично пептидов).

Синтез белков

В печени часть аминокислот синтезируется в белки. Синтез белков происходит также и в других органах и тканях организма, причем в каждом органе, в каждой ткани синтезируются специфические для данного органа, для данной ткани полки. Особенно интенсивен этот синтез у молодых животных, которых происходит рост и развитие тела. Но и у взрослых жи­вотных непрерывно синтезируются белки тканей, так как в теле происходит постоянное их разрушение. Методом радиоактивных изотопов было установлено, что примерно в течение года обно­вляются все белки тела, причем в одних органах белки разрушаются быстрее, в других — медленнее.

Не все белки пищи в одинаковой мере могут быть использованы для построения тканей, так как не во всех белках содержатся все аминокислоты, необходимые для синтеза белков тела. Правда, некоторые аминокислоты, отсутствующие в пище, могут синтези­роваться в организме из других аминокислот либо путем переаминирования, либо путем синтеза их из безазотистых веществ и аммиака.

Незаменимые аминокис­лоты

Незаменимые аминокис­лоты — это аминокислоты, которые организм не в состоянии синтези­ровать самостоятельно. К ним относятся:

  • триптофан;
  • лейцин;
  • изолейцин;
  • метионин;
  • лизин;
  • треонин;
  • фенилаланин.
Полноценные белки

Полноценные белки — это белки, содержащие все незаменимые аминокислоты. К полноценным белкам относят белки мяса, молока, яиц, некоторых растений.

Неполноценные белки

Белки, которые не содержат все незаменимые аминокислоты называют неполноценными (некоторые растительные белки).

Синтез глюкозы из белка

Аминокислоты, которые не были использованы для синтеза белков тела проходят процесс дезаминации, в результате чего они лишаются аминогруппы, а оставшаяся безазотистая часть белковой молекулы через ряд сложных из­менений превращается в глюкозу. Так как безазотистая часть белковой молекулы пре­вращается в глюкозу, то ясно, что она может также служить источ­ником жира в организме.

Распад белков

Белки распадаются на аминокислоты, дезаминируются, образуют мочевину, а их безазотистая часть в конечном итоге превращается в воду и углекислоту.

При распаде белков освобождается энергия, 1 г белка дает 4,1 кал тепла. Однако это не вся энергия, содержащаяся в белке, так как часть ее (1,6 кал) удаляется с мочевиной и не используется организмом.

Образование аммиака

Аминокислоты, всосавшиеся в кровь и не использованные для синтеза белков тканей, дезаминируются, т. е. теряют аминогруппу, из которой затем образуется аммиак. Аммиак этот в дальнейшем у высших животных превращается в значительной своей части в мочевину, удаляемую с мочой. У птиц из аммиака образуется не мочевина, а мочевая кислота.

Азотистый баланс

Интенсивность обмена белков в организме можно определить по количеству белка, принятого с пищей, и по количеству белка, распавшегося в организме. Это легко сделать потому, что почти весь азот, содержавшийся в распавшихся белках, выделяется с мочой. Зная, что в бочке содержится приблизительно 10% азота, можно определить количество распавшегося в теле бел­ка. Определив количество белка в пище и вычтя из него количество неусвоенного белка (по содержанию его в кале), можно установить баланс азота.

Положительный азотистый баланс

Если количество белка, принятого с пищей, окажется больше количества распавшегося в теле, то мы говорим о положительном азотистом балансе. Положи­тельный баланс азота всегда бывает у молодых организмов, так как у них происходит рост всех органов и тканей тела. У разных животных интенсивность роста неодинакова. Так, теленок вырастает за три месяца в 2,5 раза, жеребенок — в 3 раза, ягненок — в 5 раз, поросенок — в 8 раз. Отсюда вытекает, что и потребность в белке у этих животных будет разная. Быстро рас­тущие животные должны получать с пищей больше белка, чем мед­ленно растущие. В процессе эволюции получилось действительно так, что молоко матери по содержанию белка соответствует интен­сивности роста детеныша. Это видно из следующих данных.

Животное

Время удвоения веса новорожденного (в днях)

% белка в молоке матери

Лошадь

60

2,0

Корова

47

3,3

Коза

22

5,0

Овца

15

5,6

Свинья

14

7,5

Собака

9

9,2

Кролик

6

15,5

Положительный баланс азота имеет место и у беременных жи­вотных в связи с ростом плода. Белки откладываются в организме и в том случае, если ранее вследствие болезни или голодания имел место усиленный распад белка тканей.

Отрицательный азотистый ба­ланс

Если в теле распадается белков больше, чем их было принято с пищей, то налицо отрицательный азотистый ба­ланс. Отрицательный баланс есть показатель недостаточного поступ­ления белков с пищей, не покрывающий их распада в теле. Такое состояние, если оно будет продолжаться долго, приводит животное к гибели.

Азотистое равновесие

Если количество принятого с пищей белка равно разрушившемуся, то имеет место азотистое равновесие. У взрослых животных при нормальном питании наблюдается азотистое равновесие. Взрослое, нерастущее животное не в состоя­нии накоплять сколько-нибудь значительного запаса белков, как это имеет место в отношении углеводов и особенно жиров. Если повысить количество белка в пище, то организм постепенно начинает усиливать его разрушение, пока опять не наступит азотистое рав­новесие.

Белковый минимум

При уменьшении количества белка в пище уменьшается и его распад в теле, и снова наступает равновесие (рис. 82). Од­нако уменьшение белкового питания возможно только в неболь­шой степени. Если количество белка падает ниже того минимума, который необходим для восстановления разрушающихся тканей тела, то сохранение азотистого равновесия становится невозможным.

Такой минимум белка и витамин называют белковым минимумом. Для человека белковый минимум составляет 1,5 г на 1 кг веса или 80-100 г в сутки, для лошадей 0,7 — 0,8 г, для коров — 0,6 г и для свиней – 1 г на 1 кг веса. Материал с сайта http://wiki-med.com

Белковый минимум не является, однако, величиной строго определенной, так как зависит от многих факторов. Большое значение имеет состав принимаемого белка. Опытами доказано, что, например, 100 г белка куриных яиц превращаются в организме в 95 г белка тела животного, а 100 г белка овса дают только 32 г животного белка. Поэтому пища должна состоять из разнообразных белков, так как большинство белков, принимаемых в отдельности, не имеет достаточного набора аминокислот для синтеза белка, смесь же разных белков дает возможность организму выбрать из них все необходимые аминокислоты для построения собственного специ­фического белка.

Белковый минимум зависит и от соотношения питательных веществ в рационе. Избыток безазотистых веществ уменьшает до известной степени потребность животного в белке. Отсюда вытекает, что заме­щать друг друга в организме могут не только безазотистые вещества— жиры и углеводы, но безазотистые вещества могут в некоторой степени замещать и белковые вещества (белки сверх белкового ми­нимума) и наоборот. Это замещение происходит в количествах, рав­ноценных по содержанию в них энергии. Поэтому 1 г жира заме­няется 2.26 г углеводов или таким же количеством белка, а 1 г углеводов замещается 0.4 г жира или 1 г белка. Это явление носит название закона изодинамического замещения, который, однако, ограничивается тем, что белки и многие жиры имеют значение не только энергетическое, но и как носители многих других важ­ных свойств.

Организм может сохранять азотистое равновесие и при явно недостаточных количествах белка в пище. Следовательно, один только факт равновесия азота еще не доказывает, что белка в пи­щевом рационе достаточно.

Регуляция белкового обмена

Обмен белков регулируется нервной системой, главным образом, через щитовидную железу. Гормон щитовидной железы тирок­син повышает интенсивность белкового обмена.

На этой странице материал по темам:
  • белковый обмен в организме человека википедия

  • азотистый обмен лошадей и свиней

  • белки. обмен белков

  • обмен белков википедия

  • белковый обмен животных

wiki-med.com

Конспект по биологии "Биосинтез белка"

«Биосинтез белка. Репликация ДНК»

Раздел ЕГЭ: 2.6. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства. Матричный характер реакций биосинтеза. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот



К реакциям матричного синтеза относят репликацию ДНК, синтез и-РНК на ДНК (транскрипцию) и синтез белка на и-РНК (трансляцию), а также синтез РНК или ДНК на РНК вирусов.

Биосинтез белка — это один из видов пластического обмена, в ходе которого наследственная информация, закодированная в генах ДНК, реализуется в определенную последовательность аминокислот в белковых молекулах. В биосинтезе белка выделяют два основных этапа: транскрипцию и трансляцию.

Репликация ДНК

Структура молекулы ДНК, установленная Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 г., отвечала тем требованиям, которые предъявлялись к молекуле-хранительнице и передатчику наследственной информации. Молекула ДНК состоит из двух комплементарных цепей. Эти цепи удерживаются слабыми водородными связями, способными разрываться под действием ферментов. Процесс удвоения ДНК происходит полуконсервативным способом: молекула ДНК расплетается, и на каждой из цепей синтезируется новая цепь по принципу комплементарности. Процесс самовоспроизведения молекулы ДНК, обеспечивающий точное копирование наследственной информации и передачу ее из поколения в поколение, называется репликацией.

Передача информации и синтез белка идут по матричному принципу, сравнимому с работой печатного станка в типографии. Информация от ДНК многократно копируется. Если при копировании произойдут ошибки, то они повторятся во всех последующих копиях. Правда, некоторые ошибки при копировании информации молекулой ДНК могут исправляться. Этот процесс устранения ошибок называется репарацией. Первой из реакций в процессе передачи информации является репликация молекулы ДНК и синтез новых цепей ДНК.

Репликация — это процесс самоудвоения молекулы ДНК, осуществляемый под контролем ферментов. На каждой из цепей ДНК, образовавшихся после разрыва водородных связей, при участии фермента ДНК-полимеразы синтезируется дочерняя цепь ДНК. Материалом для синтеза служат свободные нуклеотиды, имеющиеся в цитоплазме клеток.

Биологический смысл репликации заключается в точной передаче наследственной информации от материнской молекулы к дочерним, что в норме и происходит при делении соматических клеток.

Биосинтез белка и нуклеиновых кислот

В биосинтезе белка выделяют два основных этапа: транскрипцию и трансляцию.

 

Транскрипция — это биосинтез молекул иРНК на соответствующих участках ДНК. Транскрипция происходит только на одной цепи ДНК, которая называется кодирующей, в отличие от другой — некодирующей, или кодогенной. Обеспечивает процесс переписывания специальный фермент РНК-полимераза, который подбирает нуклеотиды РНК по принципу комплементарности.

Синтезированные в процессе транскрипции в ядре молекулы иРНК покидают его через ядерные поры, а митохондриальные и пластидные иРНК остаются внутри органоидов. После транскрипции происходит процесс активации аминокислот, в коде которой аминокислота присоединяется к соответствующей свободной тРНК.

Трансляция — это биосинтез полипептидной цепи на молекуле иРНК, при котором происходит перевод генетической информации в последовательность аминокислот полипептидной цепи.

Второй этап синтеза белка чаще всего происходит в цитоплазме, например на шероховатой ЭПС. Для его протекания необходимы наличие рибосом, активация тРНК, в ходе которой они присоединяют соответствующие аминокислоты, присутствие ионов Mg2+, а также оптимальные условия среды (температура, рН, давление и т. д.).

Для начала транскрипции (инициации) к молекуле иРНК присоединяется малая субъединица рибосомы, а затем по принципу комплементарности к первому кодону АУГ подбирается тРНК, несущая аминокислоту метионин. Лишь после этого присоединяется большая субъединица рибосомы. В пределах собранной рибосомы оказываются два кодона иРНК, первый из которых уже занят. К соседнему с ним кодону присоединяется вторая тРНК, также несущая аминокислоту, после чего между остатками аминокислот с помощью ферментов образуется пептидная связь.

Когда рибосома передвигается на один кодон иРНК, первая из тРНК, освободившаяся от аминокислоты, возвращается в цитоплазму за следующей аминокислотой, а фрагмент будущей полипептидной цепи как бы повисает на оставшейся тРНК. К новому кодону, оказавшемуся в пределах рибосомы, присоединяется следующая тРНК, процесс повторяется, и шаг за шагом полипептидная цепь удлиняется, то есть происходит ее элонгация.

Окончание синтеза белка (терминация) происходит, как только в молекуле иРНК встретится специфическая последовательность нуклеотидов, которая не кодирует аминокислоту (стоп-кодон). После этого рибосома, иРНК и полипептидная цепь разделяются, а вновь синтезированный белок приобретает соответствующую структуру и транспортируется в ту часть клетки, где он будет выполнять свои функции.

Трансляция является весьма энергоемким процессом, поскольку на присоединение одной аминокислоты к тРНК расходуется энергия одной молекулы АТФ, еще несколько используются для продвижения рибосомы по молекуле иРНК.

Репликация ДНК и синтез белка в клетке протекают по принципу матричного синтеза, поскольку новые молекулы нуклеиновых кислот и белков синтезируются в соответствии с программой, заложенной в структуре ранее существовавших молекул тех же нуклеиновых кислот (ДНК или РНК).


Это конспект для 10-11 классов по теме «Биосинтез белка. Репликация ДНК».
Читайте также другие конспекты, относящиеся к разделу ЕГЭ 2.6:

uchitel.pro

Процесс роста мышц. Как увеличить синтез белка

Процесс роста мышц выражается в формуле:

ЧББ = МСБ — MЗБ

Итак, что же это уравнение означает?

Чистый Баланс Белка (скелетной мускулатуры, для наших целей) = Мышечный Синтез Белка — Мышечные Затраты Белка.

Придайте этому показателю положительное значение, и вы на пути к росту

Ремоделируем мышцы

Вы должны правильно питаться, для того чтобы восстанавливать мышечную ткань обратно после ее уничтожения в тренажерном зале. Это Бодибилдинг. В нормальных условиях, скелетные мышцы имеет высокий показатель обмена — в пределах 1-2% мышечных белков как синтезируются, так и разрушаются ежедневно.

И тренировки и потребление питательных веществ являются мощными активаторами синтеза белка, хоть и не на продолжительное время.

Тренинг имеет больший эффект — синтез белка значительно увеличивается в течение 24 часов после тренировки.

Проблема заключается в том, что тренировки также активизируют разрушения мышечных белков. Без правильного питания в нужное время, любой потенциальный прирост мышц от увеличения синтеза белка может быть отменен путем распада белка.

Без тренировочного стимула, синтез мышечного белка и распад мышечного белка компенсируют друг друга.

Но добавьте к интенсивным тренировкам правильное потребление питательных веществ в нужное время и все меняется; синтез белка активизируется и разрушение подавляется. В результате происходит накопление мышечного белка с течением времени.

Синтез белка

Для того, чтобы понять как осуществляется синтез белка, важно лучше познакомиться с MTOR. Исследования говорят нам, что, когда вы заставляете мышцу сокращаться под тяжелой нагрузкой, первичная реакция. которая происходит это активация синтеза белка. Активация Синтеза белка, в свою очередь, управляется серией событий фосфорилирования, называемых мишенью рапамицина у млекопитающих, или mTOR для краткости. Активация mTOR стимулирует биосинтез белка за счёт фосфорилирования ключевых регуляторов трансляции мРНК.

MTOR, возможно, самый важный сигнальный клеточный комплекс для мышечного роста. Это мастер-контроллер синтеза белка в клетке, и есть прямая связь между ростом мышц и активации MTOR; чем больше тренировки активирует mTOR, тем больше синтез белка запускает новых белков для роста и восстановления мышц.

MTOR активируется тремя вещами:

  • Механическое напряжение (от тяжелых тренировочных нагрузок)
  • Факторы роста (ИФР, гормон роста, инсулин и т.д.)
  • Аминокислоты (особенно лейцином)

«Анаболическое Окно»

Так что же мы можем сделать в плане питания, чтобы повысить синтез белка больше, чем просто для восстановления мышц, расщепленных в тренажерном зале с равным количеством белков для обратного воспроизводства?

Необходимо воспользоваться Анаболическим окном. Для того, чтобы получить как можно больше, вы должны использовать окно для максимального эффекта. Пришло время поговорить о том, что есть, и когда.

Существуют три периода времени для увеличения доступности белка / аминокислот для мощного увеличения синтеза белка, вызванное тренингом:

  • Перед тренировкой: В течение часа или около того перед началом тренировки.
  • Во время тренировки: Непосредственно во время тренировки.
  • После тренировки:  Два часа после тренировки.

Вопрос, в какой из этих периодов лучше потреблять нутриенты, чтобы получить максимальный эффект от вашей тренировки?
Ученые проанализировали это, и результаты нескольких исследований показаны на рисунке ниже.

Смысл это диаграммы заключается в том, что после тренировки питание усиливает синтез белка индуцированный тренировкой больше, чем питание перед тренировкой. Это важная информация, чтобы знать, но есть и более детальная информация.

До тренировки

Во время тренировки, АТФ сжигается в качестве топлива сокращения мышц, что повышает уровень AMP. Это активизирует белок под названием AMP-киназы (AMPK). AMPK уменьшает синтез белка путем ингибирования MTOR.

Представьте это, как — если MTOR, это педаль газа для синтеза белка, то AMPK это тормоза. Прием перед тренировкой аминокислот приводит, что AMPK опосредованно ингибирует MTOR.

Возьмите на заметку: Не забывайте о питании перед тренировкой. Оно удерживает процесс синтеза белка от выключения во время тренировки.

Во время тренировки

Исследователи также сравнили эффекты питания на тренировке и после тренировки на синтез белка. Результаты этих исследований аналогичны исследованиям, связанным с питанием перед тренировкой. Потребление белка во время силовой тренировки привело к увеличению синтеза белка, но гораздо меньше, чем когда белок был употреблен после тренировки.

В то же время аминокислоты имеют интересный эффект на синтез белка во время тренировки, потребление белка вызывает реакцию инсулина. Это важно, потому что инсулин является мощным ингибитором разрушения белка.

Это также дает возможность использовать углеводы в во время тренировки. Во время тренировки углеводы не только, как было показано, ингибируют разрушение белков, но они также не допускают AMPK опосредованное ингибирование MTOR.

Возьмите на заметку:  Углеводы во время тренировки не только ингибируют разрушение белков, но они также помогают сохранить процесс синтеза белка во время тренировки.

После тренировки

После тренировки прием пищи является наиболее важным для усиления синтеза белка. Мышечные клетки готовы к синтезу белка в течение нескольких часов после тренировки, но только при условии правильного питания.

Для того, чтобы увеличить мышцы, нам нужно белка, а также учитывать сроки потребления белка в период после тренировки, чтобы контролировать общее увеличение синтеза белка, который происходит сразу после тренировки.

Важно отметить, что активация синтеза белка в краткосрочной перспективе, в конечном счете, определяет, насколько хорошо мы отвечаем на тренинг в долгосрочной перспективе. Это означает, что для максимально активизирования синтез белка необходимы не только интенсивные тренировки, но также правильное питание ровно в нужное время, для того чтобы это произошло.

Анаболическое окно открыто только в течение короткого промежутка времени, и долгосрочный рост в мышцах может быть поставлен ​​под угрозу, если потребление белка задерживается всего на два часа после тренировки. Используйте это окно, и вы будете отлично расти  — пропустите его, и вы не сможете расти совсем!

кроме того, проводилось научное исследование относительно того, какой тип питания максимально активизирует синтез белка. В то время как мы обсудим особенности позже, это важно знать, что только незаменимые аминокислоты (EAAs) как показало исследование, активируют синтез белка. Лейцин, в частности, является наиболее важным для процесса синтеза белка.

Также ясно из литературы, что углеводы не нужны для активации синтеза белка после тренировки, но есть и другие причины, чтобы использовать углеводы, которые мы обсудим далее.

Так сколько нужно белка?

Было бы здорово, если бы мы могли просто потреблять 1000 граммов белка или аминокислот, предварительно или на тренировке, а затем расти столько, сколько мы хотим. К сожалению, они в лучшем случае преобразуются в триглицериды и превратятся в подкожный жир.

Белки действуют синергически с силовой тренировкой, чтобы стимулировать синтез белка, но так же, как есть верхний предел после скольких упражнений мы можем продуктивно восстановиться, также, как представляется, существует верхний предел, сколько белка мы можем съесть максимально для синтеза белка.

Этот вопрос был изучен много раз, но количество белка или аминокислот, используемых в исследовании, не могут непосредственно применяться к основе реальных сценариев. Ученые редко используют тренировочный стимул, который приходит даже близко к тому, что большинство парней делают в тренажерном зале, что приводит к его трудной экстраполяции и получения конкретных рекомендаций, относительно сколько белка необходимо.

Например, одно исследование показало, что сывороточный протеин, индуцирующий увеличение синтеза белка после тренировок с отягощениями достиг максимума в 20 граммов белка при больших объемах не увеличивая реакцию дальше. Подобные исследования были сделаны, чтобы определить максимальные требования для лейцина.

Важно понимать, что вид интенсивной тренировки, который применяют большинство читателей данной статьи, вероятно, активирует синтез белка в большей степени, чем тот, что использовался исследователями в лаборатории. Поэтому, вполне возможно, что для большинства людей может потребоваться более 20 грамм белка, чтобы получить максимальный отклик.

Мы можем предложить общие рекомендации, но очень важно самим экспериментировать, чтобы найти правильную формулу для вас.

Причина употреблять углеводы

Как было убедительно доказано в литературе, что передача сигналов инсулина не требуется для включения тренировочно-индуцированного синтеза белка —  требуется только лейцин, что позволяет предположить, что углеводы не важны.

Это изначально стало полной неожиданностью, потому что инсулин является мощным активатором синтеза белка. Инсулин активирует MTOR путем PI3K сигнализации / Akt, который параллелен путям, используемых аминокислотами и механическим нагрузкам, чтобы активировать МРМ.

Хотя передача сигналов инсулина не настолько необходим для всплеска в синтезе белка, который происходит в течение нескольких часов после тренировки, инсулин также является мощным ингибитором разрушения мышечного белка.

Исследования, проведенные на конкретный период после тренировки, показали, что потребление глюкозы после тренировки, хотя и не активируя синтез белка, также имеет мощное ингибирующее действие на разрушение белка.

Это не означает, что мы должны сбрасывать со счетов углеводы, в целях синтеза белка; они увеличивают уровень инсулина, который по-прежнему может иметь важное значение. Мышцы готовы к увеличению синтеза белка в течение 24+ часов после тренировки, но острый взрыв в синтезе белка, который происходит в результате тренировок или приема аминокислот длится только в течение нескольких часов.

Механическое напряжение от тренировки, потребление аминокислот и инсулина / факторов роста, все активации MTOR через различные пути, предполагает, что мы в состоянии получить синергический эффект.

Научно установлено, что механическое напряжение от тренировок и лейцин / EAAs синергетически усиливают синтез белка. Точно так же, инсулин может внести свой вклад в общий всплеск в синтезе белка путем поворота на МРМ через PI3K / Akt пути.

Хотя некоторые исследования, относительно синтеза белка, вызванного физической нагрузкой показали, что добавление углеводов и аминокислот не приводит к аддитивному эффекту на синтез белка, когда потребляется достаточное количество аминокислот, вы должны внимательно проанализировать экспериментальные модели исследования применительно к реальному миру.

Более поздние исследования, глядя на более общие модели для синтеза белка, показывают, что инсулин + аминокислоты могут иметь синергетическое положительное влияние на синтез белков, в результате чего произойдет наибольшая активация MTOR вместе!

Таким образом, можно с уверенностью сказать, что в то время как инсулин не увеличивает синтез белка, индуцированный физической нагрузкой, он может действовать, чтобы удерживать дольше для белка синтезирующее окно после тренировки.

Если инсулин способен продлить или усилить взрыв в синтезе белка после тренировки, то применение углеводов в качестве вашего рациона питания после тренировки дает огромное преимущество.

В итоге

Исследования и литература являются основой научного метода, но все это ничего не стоит, если вы не имеете практические средства для применения этой информации.

Имея это в виду, вот как использовать все это на практике.

До тренировки (30-60 минут)

Источник белка: 30-50 г. любого быстродействующего источника белка.

Источник углеводов: Необязательно, но если вы планируете тренироваться, вы должны потреблять углеводы. 25-70 г. углеводов от низкого до среднего уровня ГИ (гликемического индекса). Примером может служить чашка овсяных хлопьев с чашкой черники.

Во время тренировки

Источник белка: 10-20 г ВСАА или 20-30 г. изолятов / гидролизатов из казеина или молочной сыворотки.

Источник углеводов: Необязательно. 35-50 г. с высоким гликемическим индексом углеводов, растянутые на всю тренировку.

Реакция инсулина из углеводов может синергически усиливать синтез белка в присутствии аминокислот. Инсулин также является мощным ингибитором разрушения белка.

Для людей, готовящихся к соревнованиям или тех, кто менее чувствителен к инсулину, или находящихся на сушке следует преимущественно держать инсулин на низком уровне, так что многим людям лучше пропустить прием углеводов на тренировке. Но, например, пауэрлифтеров в межсезонье или настоящих хардгейнеров, инсулиновая реакция может быть очень полезной.

После тренировки (60 минут после тренировки)

Источник белка: 30-50 г. быстродействующего протеина: сывороточный изолят / гидролизат или гидролизат казеина.

Источник углеводов: Необязательно, но очень желательно, если вы не находитесь в режиме уменьшения подкожного жира.

Опять же, это в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей, целей и тренировочных этапов.

Используйте 25-75 г. углеводов со средним или низким уровнем ГИ. Пауэрлифтеры в межсезонье или хардгейнеры могут употребить 50-100 г.  углеводов со средним и высоким ГИ.

Если вы готовитесь к соревнованиям или относитесь к менее чувствительным к инсулину людям, вообще пропускайте прием углеводов в этот период.

Заключение

Питательные вещества оказывают сильный эффект на синтез белка, и процесс роста мышц. Выбор правильного времени для приема пищи может привести к прогрессу в ваших тренировках. В то время как нет никакого идеального решения, и одна рекомендация не подходит для всех — что зависит от индивидуальной чувствительности к инсулину, обмена веществ, строения типа тела, и цели — мы определили общие для вас стратегии потребления нутриентов, основанные на последних научных исследований, которые могут быть легко адаптированы для удовлетворения потребностей каждого атлета. Используйте их в качестве шаблона для максимального синтеза белка и максимального роста.

Смотрите также:

power-body.ru

Биосинтез белка ℹ️ определение, последовательность процессов, протекание этапов транскрипции и трансляции, место синтеза, схема и структура, роль в организме

Биосинтез белка – важная часть пластического обмена всех клеток. Рассматривает данный процесс наука биология. В результате образуются специфичные вещества, характерные для данного организма. Происходит воспроизведение наследственной информации.

Последовательность процессов биосинтеза белка

Образование белка является многоступенчатым процессом. 

Чтобы запустить реакции образования вещества, осуществляется целый ряд последовательных событий:

  1. Транскрипция - это реакции переписывания наследственной информации с макромолекулы ДНК на матричную РНК. Ее называют также информационной. Краткое обозначение: м-РНК, и-РНК. Процесс протекает в ядре клетки.

  2. Перемещение и-РНК к месту синтеза белка.

  3. Трансляция - это перенос информации о чередовании нуклеотидов м-РНК на макромолекулу белка. Процесс идёт вне ядра.

Где происходит синтез белка

Образование высокомолекулярного соединения протекает в цитоплазме. Именно здесь находятся органоиды, на которых осуществляется данный процесс. Рибосома представляет собой две части: малую и большую. Чтобы биосинтез белка начался, необходимо доставить информацию из ядра в цитоплазму.

Ядро эукариот хранит информацию о первичной структуре природных полимеров. Её называют наследственной. Эта важная информация должна быть без искажения перенесена к месту синтеза белка.

С этой целью в ядре идут матричные реакции. На одной из цепей ДНК синтезируется и-РНК. Именно она является посредником между двумя частями клетки.

Этапы биосинтеза белка


Транскрипция

Процесс протекает в ядре. ДНК образована большим количеством нуклеотидов. Это единица макромолекулы. Она включает в свой состав 3 компонента:

  • углевод, представленный пентозой – дезоксирибозой;

  • минеральную кислоту – фосфорную;

  • органическое соединение, относящееся к классу азотистых оснований.


В составе ДНК могут содержаться 4 разных основания. Они имеют краткое обозначение, по первой букве названия:

  • А – аденин;

  • Г – гуанин;

  • Ц – цитозин;

  • Т – тимин.

Именно этими основаниями и отличаются нуклеотиды. Чередование 3 нуклеотидов образует триплет. Один триплет соответствует одной аминокислоте. Вопрос соответствия аминокислот триплетам изучен и указан в таблице генетического кода.

Последовательность триплетов в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты, отвечающей за синтез одного белка, называют геном. Между разными генами расположены триплеты, которые не соответствуют аминокислотам. Их называют стоп-кодонами. Они служат сигналом начала и окончания гена.

Для осуществления транскрипции, участок макромолекулы ДНК раскручивается. Он выполняет роль матрицы. На нём выстраивается и-РНК. Осуществляется синтез по принципу соответствия. Еще его называют комплементарностью.

РНК также имеет нуклеотидное строение. Вместо дезоксирибозы присутствует углевод рибоза. Содержится остаток ортофосфорной кислоты. Третьим компонентом является азотистое основание. Три основания одинаковые – А, Г, Ц в ДНК и РНК. Четвертое основание рибонуклеиновой кислоты – урацил (У).

Комплементарными основаниями являются: Т – А, А – У, Г – Ц, Ц – Г. В парах комплементарных оснований первое соответствует ДНК, второе – РНК. Таким образом, на макромолекуле ДНК по принципу соответствия выстраивается и-РНК. В дальнейшем цепь РНК транспортируется через ядерную мембрану к месту синтеза белка.

Трансляция

Процесс идет на органоидах – рибосомах. Они нанизываются на цепь и-РНК, передвигаются по ней не плавно, а прерывисто. Располагаются таким образом, что внутри рибосомы находится полностью 1-2 триплета. На одну РНК может одновременно нанизываться большое количество рибосом.

В процессе принимают участие т-РНК. Они имеют пространственную структуру, принимают форму трилистника. Верхняя часть листа, то есть молекулы, содержит антикодон. Это триплет, распознающий кодон (один триплет) и-РНК.

Каждая т-РНК транспортирует к рибосоме строго определенную аминокислоту. Если триплет-антикодон т-РНК распознает триплет-кодон и-РНК, тогда аминокислота встраивается в макромолекулу белка. Следующая т-РНК подтаскивает другую аминокислоту, снова идет процесс распознавания. В данном случае также идет матричный процесс сборки белка. РНК служит матрицей для синтеза белка.

Как только белковая молекула синтезирована, она освобождается от рибосомы. Правильное чередование аминокислот в макромолекуле образует первичную структуру белковой молекулы. Она является определяющей, поэтому так важен матричный синтез белков. Другие структуры белковые макромолекулы приобретают самопроизвольно.

Схема биосинтеза белка

Процессы, ведущие к синтезу белка, можно кратко изобразить на схеме:

  1. Первый этап – реакции, идущие в кариоплазме. Раскручивание ДНК. Транскрипция. Образование м-РНК.

  2. Второй этап – транспорт м-РНК к рибосомам.

  3. Третий этап – реакции, идущие в цитоплазме. Трансляция. Биосинтез белковой молекулы, протекающий при участии РНК, клеточных органоидов – рибосом.

Заключение

В реакциях матричного синтеза происходит реализация наследственной информации. В каждом организме синтезируются специфичные белковые молекулы. Они вместе с углеводами и жирами накапливаются в плодах растений. В организмах животных выполняют множество разнообразных функций.


nauka.club


Смотрите также

Календарь мероприятий

Уважаемые родители и ребята, ждем вас на занятия со 2го сентября по расписанию. Расписание занятий Понедельник Среда Пятница Дети с 8-13 лет 16.50 - 18.15 16.50 - 18.15 16.50 -...
Итоги турнира: 1е место - Кравченков Сергей (Алтай), 2е место - Спешков Станислав(СПБ), 3е место - Набугорнов Николай (Алтай). Победители были награждены...

Новости

Поздравляем наших участников соревнования по кикбоксингу "Открытый кубок ГБОУ ДОД ДЮСШ Выборжанин"! Юрий Кривец и Давид Горнасталев - 1 место,...