- •I. Физколлоидная химия
- •1. Физическая химия
- •1.1. Вода
- •1.1.1. Вода как уникальная молекула жизни
- •1.1.3. Буферные растворы
- •1.2. Биоэнергетика клетки
- •1.3. Термохимия
- •1.4. Химическая кинетика и катализ
- •2. Коллоидная химия
- •2.1. Классификация дисперсных систем
- •2.2. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию дисперсной фазы
- •2.2. Поверхностные явления
- •2.3. Адсорбция
- •2.4. Коллоидные растворы (золи)
- •2.4.1. Характеристика коллоидных растворов
- •2.4.2. Растворы высокомолекулярных соединений
- •II. Биологическая химия
- •3. Белки
- •3.1. Общая характеристика белков
- •3.3. Методы выделения, фракционирования и очистки белков
- •3.3.1. Методы выделения белков
- •3.4. Физико-химические свойства белков
- •3.5. Аминокислоты
- •3.6. Структура белковой молекулы
- •I'm 1.8. Денатурация и ренатурация рибонукле- азы (по Анфинсену):
- •3.7. Классификация белков
- •3.7.1. Простые белки
- •3.7.2. Сложные белки
- •4. Нуклеиновые кислоты
- •4.1. Общая характеристика нуклеиновых кислот
- •4.2. Нуклеотиды и нуклеозиды
- •4.3. Дезоксирибонуклеиновая кислота
- •4.4. Рибонуклеиновые кислоты
- •5. Углеводы 5.1. Общая характеристика углеводов
- •5.2. Моносахариды
- •5.3. Олигосахариды
- •5.4. Полисахариды (глюканы)
- •6. Липиды
- •6.1. Общая характеристика липидов
- •6.2. Простые липиды
- •6.3. Сложные липиды
- •6.4. Двойной липидный слой клеточных мембран
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. Витамины
- •7.1. Общая характеристика витаминов
- •7.2. Классификация и номенклатура витаминов
- •7.2.1. Жирорастворимые витамины
- •7.2.2. Водорастворимые витамины
- •8. Ферменты 8.1. Общая характеристика ферментов
- •8.3. Общие свойства ферментов
- •8.4. Активирование и ингибирование ферментов
- •8.2. Участие ионов металлов в активировании ферментов
- •8.5. Классификация и номенклатура ферментов
- •III класс. Гидролазы. Они разрывают внутримолекулярные связи путем присоединения
- •8.6. Применение ферментов
- •9. Гормоны
- •9.1. Уровни регуляции гормонов
- •9.2. Гормоны, выделяемые железами внутренней секреции
- •9.3. Гормоны местного действия
- •11. Обмен углеводов
- •11.1. Переваривание углеводов в пищеварительном тракте
- •11.2. Катаболизм глюкозы
- •11.3. Цикл трикарбоновых кислот
- •11.4. Пентозофосфатный путь окисления глюкозо-6-фосфата
- •11.5. Биосинтез углеводов
- •11.6. Регуляция обмена углеводов
- •12. Обмен липидов
- •12.1. Переваривание липидов в пищеварительном тракте
- •12.2. Промежуточный обмен липидов
- •2. Если синтезируется много сн3—со—КоА, а энергии для синтеза жира недостаточно, то образуется активированная ацетоуксусная кислота:
- •12.3. Биосинтез липидов
- •12.4. Метаболизм стеринов и стеридов
- •13. Обмен белков
- •13.2. Биологическая ценность белков
- •13.3. Особенности переваривания белков у моногастричных животных
- •13.4. Особенности переваривания белков у жвачных
- •13.5. Метаболизм белков в тканях
- •13.6. Особенности обмена отдельных аминокислот
- •13.7. Биосинтез белка
- •14. Обмен нуклеиновых кислот
- •14.1. Переваривание нуклеиновых кислот в пищеварительном тракте
- •14.2. Промежуточный обмен нуклеиновых кислот (распад нуклеиновых кислот в тканях)
- •14.3. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •14.4. Рекомбинантные молекулы и проблемы генной
- •15. Обмен воды и солей
- •15.1. Содержание и роль воды в организме
- •15.2. Электролиты тканей
- •15.3. Потребность организма в минеральных веществах, их поступление и выделение
- •16. Взаимосвязь обмена белков, жиров и углеводов
- •17. Биохимия крови
- •18. Биохимия нервной ткани
- •18.1. Химический состав нервной ткани
- •18.2. Обмен веществ в нервной ткани
- •18.3. Химизм передачи нервного импульса
- •19. Биохимия мышечной ткани
- •19.1. Морфология и биохимический состав мышечной ткани
- •19.2. Механизм сокращения мышцы
- •19.3. Окоченение мышц
- •20. Биохимия молока и молокообразования
- •21. Биохимия почек и мочи
- •22. Биохимия кожи и шерсти
- •23. Биохимия яйца
- •Приложение
13. Обмен белков
Обмен белков — центральное звено среди всех биохимических процессов, лежащих в основе жизни. В живой природе вся сумма химических реакций направлена к одной цели — воспроизведению белковых тел. Все другие виды обмена — углеводный, липидный, нуклеиновый и минеральный — обеспечивают метаболизм белков, особенно биосинтез специфических белков.
13.1. ОСОБАЯ РОЛЬ БЕЛКОВ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ
Обмен белков в организме занимает ведущую роль, а потому необходимо систематическое поступление их из внешней среды, главным образом белков растительного и животного происхождения.
Основной источник белка в рационе человека — это белки животного происхождения: мясо, молоко, яйца. Если для обеспечения потребности человека в питательных веществах требуется производство зерна из расчета 1 т на человека в год, то из этого количества 2/з зерна используется на корм скоту, чтобы иметь полноценные белки животного происхождения. Потребление зерна для кормовых целей занимает большое место в производстве полноценных белков, поэтому необходимо стремиться к снижению потребления концентратов в производстве животноводческих продуктов. В этом плане животные разных видов резко различаются между собой. Так, птица способна быстро переработать зерно и обеспечить необходимым количеством мяса и яиц. Производство куриного мяса ведут по промышленным технологиям, оно хорошо механизировано, однако для этого требуются концентраты.
Свиньи также быстро дают прирост продукции, в течение одного года до 100 кг и более; но затраты при этом состоят в основном из стоимости концентратов. Имея комбинированный силос, можно в какой-то степени снизить долю концентратов в рационе свиней.
Крупный рогатый скот может дать продукцию целиком за счет растительных кормов (без зерна). Он не является конкурентом человека в потреблении зерна. Эту особенность следует помнить. Очень часто доля концентратов в рационе коров молочного направления доходит до 60 %, что очень много. Желательно снизить ее до 20...30 %, что вполне возможно при полноценном кормлении, прежде всего кормовым белком.
Данные о содержании белков, жира и клетчатки в кормах приведены в таблице 13.1.
Большинство растительных кормов содержат мало белков, за исключением гороха, сои, а также кормов животного и бактериального происхождения.
Белки, окисляясь в организме, могут служить источником энергии, но организм животного и птицы не может обходиться без систематического поступления белков с кормом. Опыты показывают, что длительное исключение углеводов и жиров из рациона животного мало отражается на продуктивности; исключение белка из рациона приводит к снижению продуктивности, а длительное исключение — к гибели животного. Без кормовых белков невозможно не только достичь высокой продуктивности, но и сохранить полноценную жизнь животного.
В течение жизни организма его клетки сменяются многократно. Так, например, эритроциты крови полностью обновляются за 100... 120 дней, интенсивно сменяется эпителий кожи и слизистых оболочек и другие ткани. Роль белков велика для растущего организма, для животных, основу продуктивности которых составляют молоко, яйца, шерсть.
Например, корова с продуктивностью 20 кг молока ежедневно теряет с молоком 0,5 кг белка. Белки составляют 20 % массы тела, в том числе 95 % азота белка приходится на долю аминокислот. Если масса коровы 500 кг, то из этого количества 100 кг составляют аминокислоты. Без белков и аминокислот не может быть обеспечено воспроизводство основных элементов клеток, тканей, органов, синтез ферментов, гормонов. О белковом обмене можно судить на основе показателей азотистого баланса.
Азотистый баланс определяется на основании суточного потребления животным азотистых веществ с кормами и выделения их с калом, мочой. По этой разнице судят о количестве усвоенных организмом азотистых веществ за сутки и коэффициенте использования протеина корма.
Азотистый баланс — это отношение усвоенного азота к азоту, выделенному в виде конечных продуктов обмена:
Различают три вида азотистого баланса: положительный, азотистое равновесие и отрицательный.
Положительный азотистый баланс — когда усвоение азота (аминокислот) больше, чем его выделяется с мочой и калом в виде конечных продуктов катаболизма белков и аминокислот. Это наблюдается в условиях нормального питания животных в периоды роста и развития организма, в период беременности, лактации, яйцекладки и в восстановительную фазу после болезни. Такой баланс свидетельствует о преобладании синтеза и задержки белков в организме над его распадом.
Азотистое равновесие характеризуется равным количеством усвоенных азотистых веществ и выделенных в виде конечных продуктов обмена.
При отрицательном азотистом балансе азотистых веществ корма усваивается меньше, чем выделяется в виде конечных продуктов обмена, т. е. в организме происходит распад белков органов и тканей, который не компенсируется белками корма.
Чаще всего причиной отрицательного азотистого баланса служит недокорм животных белками (белковое голодание) или наличие в рационе биологически неполноценного белка. Такое же явление может быть при слабой доступности белков и аминокислот для их усвоения, при авитаминозах, заболеваниях.