Какие существуют заменимые и незаменимые аминокислоты

Виды аминокислот. Их особенности и назначение. Основные незаменимые и заменимые их разновидности. О важности аминокислот для организма каждого человека написано миллионы статей и тысячи книг. И действительно, переоценить пользу органических соединений, которые, по сути, являются основой белковых молекул, весьма сложно. Чтобы лучше понять значение аминокислот для организма, достаточно усвоить один факт: по важности они на втором месте после воды.

При этом не все знают, что аминокислоты бывают двух видов – незаменимые и заменимые. Первые не могут синтезироваться нашим организмом (это значит, что получить такие соединения можно только с пищей). Вторые – могут синтезироваться из других аминокислот или поступающих в организм веществ. При этом у каждого элемента свои формулы и задачи.

Аминокислоты – что это такое?

Аминокислоты (или же аминокарбоновые кислоты; АМК; пептиды) – органические соединения, на 16 % состоящие из аминов – органических производных аммония, — что отличает их от углеводов и липидов. Они участвуют в биосинтезе белка организмом: в пищеварительной системе под влиянием ферментов все белки, поступающие с едой, разрушаются до АМК. Всего в природе существует около 200 пептидов, но в построении организма человека участвуют всего 20 основных аминокислот, которые подразделяются на заменимые и незаменимые; иногда встречается и третий вид – полузаменимые (условно заменяемые).

Аминокислоты

Аминокислоты – мономеры, состоящие из углеводорода, азота и кислорода. Некоторые соединения содержат серу, фосфор и некоторые другие элементы. Это производные карбоновых кислот с группой -COOH. Одна аминокислота может содержать несколько аминогрупп.

Рис. 1. Строение аминокислот.

Аминокислоты – кристаллические соединения, растворимые в воде. Они проявляют амфотерные свойства и могут реагировать с неорганическими веществами – кислородом, водой, кислотами, щелочами.

Аминокислоты образуют полимеры – белки, которые могут состоять из различных мономеров. К примеру, казеин включает тирозин, лизин, валин, пролин и другие аминокислоты.

Заменимые аминокислоты

Заменимыми называют те аминокислоты, которые как потребляются с продуктами питания, так и воспроизводятся непосредственно в теле человека из других веществ.

• Аланин – мономер большого числа биологических соединений и белков. Осуществляет один из главенствующих путей глюкогенеза, то есть в печени превращается в глюкозу, и наоборот. Высокоактивный участник метаболических процессов в организме.
• Аргинин – АМК, способная синтезироваться в организме взрослого, но не способная к синтезу в теле ребёнка. Содействует выработке гормонов роста и других. Единственный переносчик азотистых соединений в организме. Содействует увеличению мышечной массы и уменьшению жировой.
• Аспарагин – пептид, участвующий в азотном обмене. В ходе реакции с ферментом аспарагиназой отщепляет аммониак и превращается в аспарагиновую кислоту.
• Аспарагиновая кислота – принимает участие в создании иммуноглобулина, деактивирует аммиак. Необходим при сбоях в работе нервной и сердечно-сосудистой систем.
• Гистидин – используется для профилактики и лечения болезней ЖКТ; оказывает положительную динамику при борьбе со СПИДом. Уберегает организм от пагубного воздействия стресса.
• Глицин – нейромедиаторная аминокислота. Применяется в качестве мягкое успокоительное и антидепрессивное средство. Усиливает действие некоторых ноотропных препаратов.
• Глутамин – в большом объёме входит в состав гемоглобина. Активатор процессов восстановления тканей.
• Глутаминовая кислота – обладает нейромедиаторным действием, а также стимулирует метаболические процессы в ЦНС.
• Пролин – является одним из составляющих практически всех протеинов. Им особенно богаты эластин и коллаген, отвечающие за эластичность кожи.
• Серин – АМК, что содержится в нейронах головного мозга, а также способствует выделению большого количества энергии. Является производной глицина.
• Тирозин – составляющая тканей животных и растений. Может воспроизводиться из фенилаланина под действием фермента фенилаланингидроксилазы; обратного процесса не происходит.
• Цистеин – один из компонентов кератина, отвечающего за упругость и эластичность волос, ногтей, кожи. Ещё он является антиоксидантом. Может производиться из серина.

Виды и особенности

На сегодня можно выделить 20 основных аминокислот. Из них 9 – незаменимые и 11 – заменимые аминокислоты. Рассмотрим некоторые из них подробнее.

Незаменимые аминокислоты:

1. Гистидин (His, H) содержится в тканях нашего тела. К его основным функциям можно отнести участие в создании красных и белых кровяных телец, организация обмена данными между периферическими тканями и нервной системой. Гистидин – это основа для создания крепкой иммунной системы. Он участвует в образовании желудочного сока, и нормализации пищеварительного процесса. Особенность данных аминокислот – быстрый расход, поэтому они нуждаются в постоянном пополнении.
2. Изолейцин (Ile, I) относится к категории незаменимых и входит в 20 наиболее полезных для спортсменов аминокислот. Его основная функция – повышение выносливости спортсмена, помощь в восстановлении, участие в выработке энергии.
3. Лейцин (Leu, L) играет одну из основных ролей в процессе восстановления мышечных волокон. К его особым свойствам можно отнести возможность превращения в глюкозу, что позволяет остановить катаболические процессы в организме. Кроме этого, лейцин принимает участие в восстановлении мышечных волокон, регулировании уровня сахара и сжигании жировых отложений.
4. Лизин (таблица аминокислот отражает его, как — Lys, K) известен своими талантами в борьбе с вирусными заболеваниями. При его активном участии синтезируются антитела, которые участвуют в укреплении иммунной системы, регулируют процессы роста мышечных волокон и обновляют костную ткань. С помощью лизина организм быстрее справляется с герпетическими инфекциями и простудой.
5. Метионин (Met, M) — находится в 20 самых важных незаменимых аминокислот. Оказывает посильную помощь в борьбе с лишними жировыми отложениями. Участвует в производстве таурина, цистеина и глутатиона. Кроме этого, метионин играет активную роль в синтезе креатина, что непосредственно улучшает силу и выносливость мышц.
6. Фенилаланин (таблица химических соединений отображает его, как Phe, F) – нормализует работу нервной системы спортсмена, помогает бороться с хронической болью, лечит различные неврологические заболевания. Прием данной аминокислоты способствует улучшению памяти и настроения. Часто применяется для лечения шизофрении и болезни Паркинсона.
7. Треонин (Thr, T) – из 20 аминокислот считается одним из наиболее важных для роста мышечных волокон, образования эластина и коллагена. К функциям треонина можно отнести нормализацию белкового обмена и стимуляцию развития мышц. Кроме этого, данная аминокислота поддерживает почти все основные системы организма – иммунную, нервную и так далее.
8. Триптофан (Trp, W) относится к категории незаменимых. Активно принимает участие в выработке серотонина и метионина. Улучшает сон, регулирует работу дыхательной системы и нормализует давление.
9. Валин (Val, V) – один из лучших среди 20 аминокислот. Принимает участие в восстановлении тканей, снабжает организм необходимой энергией, не дает развиваться процессам катаболизма. Валин нормализует мышечную деятельность, оказывает помощь в лечении ряда заболеваний головного мозга и печени.

Заменимые аминокислоты:

1. Аланин (Ala, A) также находится в 20 самых необходимых организму соединений. Данные заменимые аминокислоты – это мощный источник энергии и ускоритель процессов вывода токсинов из печени. Аланин препятствует распаду мышечных тканей и продлевает время существование клеток.
2. Аргинин (таблица аминокислот отражает его, как Arg, R) — по праву в 20 лучших аминокислот. Аргинин необходим для нормализации работы печени, поддержания мышц и кожи в идеальном состоянии. Имеет мощные восстановительные свойства, участвует в укреплении иммунной системы, улучшает обмен веществ.
3. Аспарагин (Asn, N) относится к категории «заменимые аминокислоты». Имеет плотную связь с аспаргиновой кислотой. Активно применяется для синтеза аммиака.
4. Аспаргиновая кислота (Asp, D) занимает почетное место в 20 самых необходимых химических соединений. К ее преимуществам можно отнести нормализацию обменных процессов, активизацию синтеза клеточной энергии, поддержку нервной системы.
5. Цистеин (Cys, C) – относится к категории «заменимые аминокислоты». Участвует в нормализации структуры волос, ногтей и кожи. Оказывает помощь в борьбе с раком, бронхитом, септическим шоком.
6. Глютамин (Gln, Q) эффективно удаляет токсины из печени и участвует в процессе роста мышц. Способствует повышению энергии, дает дополнительные силы и выносливость.

Но это не все заменимые аминокислоты. Стоит выделить пролин (стимулирует синтез коллагена), глицин (участвует в построении мышечной ткани и помогает набрать мышечную массу), пролин (ускоряет заживление тканей), серин (поддерживает работу ЦНС и головного мозга) и тирозин (способствует восстановлению всего организма).

Аминокислоты, не способные к синтезу в организме, — незаменимые

Незаменимыми аминокислотами называют те, которые не способные генерироваться в организме человека и способны поступать только с продуктами питания.

• Валин – АМК, которая содержится практически во всех белках. Повышает координацию мышц и снижает чувствительность организма к температурным перепадам. Поддерживает гормон серотонин на высоком уровне.
• Изолейцин – естественный анаболик, который в процессе окисления насыщает энергией мышечную и мозговую ткани.
• Лейцин – аминокислота, улучшающая метаболизм. Является своеобразным «строителем» структуры белка.
• Эти три АМК входят в так называемый комплекс BCAA, особо востребованный среди спортсменов. Вещества этой группы выступают в качестве источника для увеличения объема мышечной массы, уменьшения жировой массы и поддержания хорошего самочувствия при особо интенсивных физических нагрузках.
• Лизин – пептид, ускоряющий регенерацию тканей, выработку гормонов, ферментов и антител. Отвечает за прочность сосудов, содержится в мышечном белке и коллагене.
• Метионин – пронимает участие в синтезе холина, недостаток которого может привести к усиленному накоплению жира в печени.
• Треонин – придает эластичность и силу сухожилиям. Очень положительно влияет на сердечную мышцу и зубную эмаль.
• Триптофан – поддерживает эмоциональное состояние, так как в организме преобразуется в серотонин. Незаменим при депрессиях и других психологических расстройствах.
• Фенилаланин – улучшает внешний вид кожи, нормализуя пигментацию. Поддерживает психологическое благополучие, улучшая настроение и привнося ясность в мышление.

Как правильно выбирать аминокислоты

Аминокислоты в форме биоактивных добавок к спортивному питанию, как правило, удовольствие не из дешевых. И чтобы не выбрасывать деньги на ветер важно перед покупкой проверить качество товара. Первым делом стоит обратить внимание на срок годности и качество упаковки, по консистенции и цвету вещество должно полностью соответствовать описанию. Кроме того, большинство аминокислот растворяются в воде и обладают горьким привкусом.
Незаменимые аминокислоты: сравнительная таблица

Другие методы классификации пептидов

С научной стороны 20 незаменимых аминокислот подразделяют, основываясь на полярности их боковой цепи, то есть радикалов. Таким образом, выделяются четыре группы: неполярные, полярные (но не имеющие заряда), положительно заряженные и отрицательно заряженные.

Неполярными являются: валин, аланин, лейцин, изолейцин, метионин, глицин, триптофан, фенилаланин, пролин. В свою очередь, к полярным, имеющим отрицательный заряд относят аспарагиновую и глутаминовую кислоты. Полярными, имеющими положительный заряд, называют аргинин, гистидин, лизин. К аминокислотам, обладающим полярностью, но не имеющим заряда, относят непосредственно цистеин, глутамин, серин, тирозин, треонин, аспарагин.

Аминокислоты: участие в жизнедеятельности клетки

Аминокарбоновые кислоты участвуют в биологическом синтезе белка. Биосинтез белка – процесс моделирования полипептидной («поли» — много) цепи из остатков аминокислот. Протекает процесс на рибосоме – органелле внутри клетки, отвечающей непосредственно за биосинтез.

Информация считывается с участка цепи ДНК по принципу комплементарности (А-Т, Ц-Г), при создании м-РНК (матричная РНК, или и-РНК – информационная РНК – тождественно равные понятия) азотистое основание тимин заменяется на урацил. Далее всё по тому же принципу создается т-РНК (транспортная РНК), переносящая молекулы аминокислот к месту синтеза. Т-РНК закодирована триплетами (кодонами) (пример: УАУ), и если знать, какими азотистыми основаниями представлен триплет, можно узнать, какую именно аминокислоту он переносит.

Как из аминокислот складываются белки?

Данные органические вещества формируются в четыре этапа, их строение состоит из первичной, вторичной, третичной и четвертичной структур. От каждой из них зависят определенные свойства белка. Первичная определяет количество и порядок размещения аминокислот, находящихся в полипептидной цепи. Вторичная представляет собой альфа-спираль либо бета-структуры. Первые образуются вследствие закручивания полипептидной цепи и возникновения водородных связей в пределах одной.

Вторые — по причине возникновения связей между группами атомов разных полипептидных цепей. Третичная структура — это соединенные между собой альфа-спирали и бета-структуры. Она может быть двух видов: фибриллярная и глобулярная. Первая представляет собой длинную нить. Белками с такой структурой являются фибрин, миозин, находящиеся в мышечных тканях, а также другие. Вторая имеет вид клубка, к глобулярным белкам относятся, к примеру, инсулин, гемоглобин и многие другие. В организме живых существ за синтез белков из аминокислот отвечают специальные органеллы клетки — рибосомы. Информация о белках, которые должны быть выработаны, зашифрована в ДНК и переносится к рибосомам с помощью РНК.

Группы продуктов питания с наибольшим содержанием АМК

В молочных продуктах и яйцах содержатся такие важные вещества, как валин, лейцин, изолейцин, аргинин, триптофан, метионин и фенилаланин. Рыба, белое мясо обладают высоким содержанием валина, лейцина, изолейцина, гистидина, метионина, лизина, фенилаланина, триптофана. Бобовые, зерновые и крупы богаты на валин, лейцин, изолейцин, триптофан, метионин, треонин, метионин. Орехи и различные семена насытят организм треонином, изолейцином, лизином, аргинином и гистидином.

Ниже приведено содержание аминокислот в некоторых продуктах.

Наибольшее количество триптофана и метионина можно обнаружить в твёрдом сыре, лизина – в мясе кролика, валина, лейцина, изолейцина, треонина и фенилаланина – в сое. При составлении рациона, основанного на поддержании АМК в норме, стоит обратить внимание на кальмаров и горох, а наиболее бедными в плане содержания пептидов можно назвать картофель и коровье молоко.

Суточная норма потребления аминокислот

Мы каждый день нуждаемся в органических соединениях, но бывают такие периоды в жизни, когда их надобность увеличивается:

• во время занятий спортом;
• в период болезни и выздоровления;
• в период умственных и физических нагрузок.

И, наоборот, бывает, что потребность в них понижается в случае врожденных нарушений, которые связаны с усвояемостью аминокислот.

Следовательно, для комфорта и бесперебойной работы организма следует знать суточную норму потребления органических соединений. Согласно диетологическим таблицам она варьируется от 0,5 грамм до 2 грамм в сутки.

Усвояемость аминокислот зависит от типа тех продуктов, в которых они содержатся. Очень хорошо усваиваются органические соединения из белка яиц.

Тоже самое можно сказать про творог, рыбу и нежирное белое мясо. Также здесь огромную роль играет сочетание продуктов. Например, молоко и гречневая каша. В таком случае человек получает полноценный белок и комфортный для организма процесс его усвоения.

Нехватка аминокислот при вегетарианстве

То, что существуют такие аминокислоты, которые содержатся исключительно в продуктах животного происхождения, – миф. Более того, учёные выяснили, что белок растительного происхождения усваивается человеческим организмом лучше, чем животного. Однако при выборе вегетарианства как стиля жизни очень важно следить за рационом. Основная проблема такова, что в ста граммах мяса и в таком же количестве бобов содержится разное количество АМК в процентном соотношении. На первых порах необходимо вести учёт содержания аминокислот в потребляемой пище, затем уже это должно дойти до автоматизма.

Аминокислоты — для чего нужны эти вещества?

Они очень важны для организма любого живого существа на планете, так как являются составляющей самых значимых веществ — белков. Всего существует двадцать одна аминокислота, из которых образуются данные соединения. В состав каждой входят атомы гидрогена, нитрогена, карбона и оксигена. Химическая структура данных веществ имеет аминогруппу NH2, от которой и происходит название.

Какое количество аминокислот нужно потреблять в день

В современном мире абсолютно во всех продуктах питания содержатся нужные для человека питательные вещества, поэтому не следует переживать: все 20 белковых аминокислот благополучно поступают с пищей, и этого количества хватает для человека, ведущего обычный образ жизни и хоть немного следящего за своим питанием.

Рацион спортсмена же необходимо насыщать белками, потому что без них просто невозможно построение мышечной массы. Физические упражнения ведут к колоссальному расходу запаса аминокислот, поэтому профессиональные бодибилдеры вынуждены принимать специальные добавки. При интенсивном построении мышечного рельефа количество белков может доходить до ста граммов белков в день, но такой рацион не подходит для ежедневного потребления. Любая добавка к пище подразумевает инструкцию с содержанием разных АМК в дозе, с которой перед применением препарата необходимо ознакомиться.

Правые и левые аминокислоты

В зависимости от прикрепления аминогруппы по отношению к карбоксильному хвосту в углеродной цепочке, аминокислоты могут быть «правыми» или «левыми», иначе говоря, их относят к D- или L- изомерам. Такие формы называют оптически активными, они не отличаются по химическому составу, но в пространстве относятся друг другу, как левая и правая рука.

В белковые молекулах присутствуют только L (левые) -изомеры аминокислот, правые (D) -изомеры могут обладать особыми свойствами и выступать как медиаторы, т.е. сигнальные молекулы, но чаще они образуют балласт. В обычных продуктах питания D-аминокислот практически нет. Они образуются при химическом синтезе и могут встречаться в искусственных протеинах, используемых в спортивном питании или в качестве биологически-активных добавок к пище. D-аминокислоты с трудом расщепляются ферментами, ибо они не физиологичны. В печени и почках содержится особый фермент — оксидаза D-аминокислот, предполагают, что она превращает нефизиологичные правые аминокислоты в физиологичные левые. Количество ее невелико, т.к. обычно в пище содержится очень мало D-аминокислот.

При химическом синтезе образуется равное количество D- и L- изомеров, но в синтезе белка участвуют аминокислоты только L – ряда. Это следует учитывать лицам, принимающим препараты аминокислот: L-аминокислоты будут существенно дороже из-за необходимости их выделения из смеси, но эффект от их применения будет существенно выше

Читайте далее о том, что делает в организме каждая аминокислота. Поверьте, им есть, чем заняться. С вами была Галина Батуро. Делитесь информацией в соц.сетях, оставляйте комментарии.

Влияние пептидов на качество жизни обычного человека

Потребность в белках присутствует не только у спортсменов. Например, белки эластин, кератин, коллаген влияют на внешний вид волос, кожи, ногтей, а также на гибкость и подвижность суставов. Ряд аминокислот влияет на метаболические процессы в организме, сохраняя баланс жира на оптимальном уровне, предоставляют достаточное количество энергии для повседневной жизни. Ведь в процессе жизнедеятельности даже при самом пассивном образе жизни затрачивается энергия, хотя бы для осуществления дыхания. Вдобавок невозможна и когнитивная деятельность при нехватке определенных пептидов; поддержание психоэмоционального состояния осуществляется в том числе за счет АМК.

Аминокислоты и спорт

Диета профессиональных спортсменов предполагает идеально сбалансированные питание, которое помогает поддерживать мышцы в тонусе. Очень облегчают жизнь аминокислотные комплексы, разработанные специально для тех спортсменов, которые работают на набор мышечной массы.

Как уже писалось ранее, аминокислоты – основной строительный материал белков, необходимых для роста мышц. Также они способны ускорять метаболизм и сжигать жир, что тоже важно для красивого мышечного рельефа. При усердных тренировках необходимо увеличивать потребление АМК ввиду того, что они увеличивают скорость наращивания мышц и уменьшают боли после тренировок.

20 аминокислот в составе белков могут потребляться как в составе аминокарбоновых комплексов, так и из пищи. Если выбирать сбалансированное питание, то нужно учитывать абсолютно все граммовки, что трудно реализовать при большой загруженности дня.

Номенклатура аминокислот

Углеродная цепочка (скелет) может состоять как из 1 атома углерода, так и из нескольких. В последнем случае имеет значение, к какому атому углерода, начиная счет от карбоксильной группы, присоединится аминная голова. Это может быть как 1-ый атом углерода, так и 2-ой, 3-ий и далее. Химики договорились обозначать атомы углерода не цифрами, а буквами греческого алфавита: α — 1-ый атом углерода, начиная с карбоксильного хвоста, β— 2-ой, γ — 3-й, и т.д.

Если аминогруппа присоединяется к углероду в α-положении, такую аминокислоту называют α-аминокислотой, соответственно, если аминогруппа присоединена в β-положении — то это β-аминокислота, если в γ — то γ -аминокислота.

Все 20 природных протеиногенных аминокислот относятся к группе α -аминокислот.

Из β — аминокислот наиболее известен β-аланин, а из γ-аминокислот наиболее известна γ-аминомасляная кислота (ГАМК). Их структурные формулы приведены ниже.

Что происходит с организмом человека при нехватке или переизбытке аминокислот

Основными симптомами нехватки аминокислот считаются: плохое самочувствие, отсутствие аппетита, ломкость ногтей, повышенная утомляемость. Даже при нехватке одной АМК возникает огромное количество неприятных побочных эффектов, которые значительно ухудшают самочувствие и продуктивность.

Перенасыщение аминокислотами может повлечь за собой нарушения в работе сердечно-сосудистой и нервной систем, что, в свою очередь, не менее опасно. В свой черед могут появиться симптомы, схожие с пищевым отравлением, что тоже не влечет за собой ничего приятного.

Во всем надо знать меру, поэтому соблюдение здорового образа жизни не должно приводить к переизбытку тех или иных «полезных» веществ в организме. Как писал классик, «лучшее – враг хорошего».

В статье мы рассмотрели формулы и названия всех 20 аминокислот, таблица содержания основных АМК в продуктах приведена выше.

Как принимать аминокислоты

Комплекс аминокислот необходимо принимать вместе с продуктами питания, поэтому меню человека не должно быть однообразным. Причинами повышенной потребности организма в этих веществах могут быть:

• период активного роста (для детей);
• интенсивный физический труд;
• большая умственная нагрузка;
• профессиональное занятие спортом;
• период болезни (для повышения иммунитета).

Кислоты продаются в таблетках и капсулах. Принимать их необходимо внутрь. Таблетки на основе метионина в случае дефицита в организме животного белка рекомендуется употреблять за полчаса до еды. Разовая доза для взрослых составляет 0,5-1,5 г, детей старше 6 лет — 0,25-0,5 г. Кратность приема — 3-4 раза в день. Спортсменам принимать кислоты необходимо до тренировок, во время нагрузок (через 30-40 минут с начала занятий быстро истощаются запасы энергии) или после них.

Суточная потребность

Лучшие аминокислоты должны ежедневно поступать в количестве 0,5-2 г. Норма потребления валина в сутки составляет 2,5 г, изолейцина — 2 г, лейцина — 4,6 г, лизина — 4 г, метионина — 1,8 г, тирозина — 4,4 г, треонина — 2,4 г, триптофана — 0,8 г, фенилаланина — 4,4 г.

существует суточная потребность аминокислот для нормального функционирования всех систем организма человека

Как правильно выбирать

При выборе кислот и комплексных добавок на их основе учитываются:

1. Состав. На главные компоненты (20 аминокислот) должно приходиться не менее 80% общей массы препарата. Возможно наличие в составе ароматизаторов и красителей.
2. Форма препарата (порошок, таблетки, капсулы, жидкость).
3. Срок годности.
4. Производитель. Обращают внимание на название и страну-производителя.