Раздел III. Метаболизм белков и аминокислот
Глава 29. Биосинтез аминокислот
Виктор Родуэлл
ВВЕДЕНИЕ
Оценивая пищевую ценность аминокислот, мы часто одни из них называем «незаменимыми», а другие - «заменимыми» (табл. 29.1). Хотя с точки зрения питания все это верно, не следует упускать из виду общую биологическую значимость и незаменимость всех 20 аминокислот. Более того, можно даже заключить, что как раз «заменимые» аминокислоты более важны для клетки, чем «незаменимые», поскольку утрата способности организма (например, организма человека) синтезировать определенные аминокислоты представляется в эволюционном отношении более естественной в отношении менее важных аминокислот.
Таблица 29.1. Потребности человека в аминокислотах
Таблица 29.2. Ферменты, необходимые для синтеза аминокислот из амфиболических метаболитов
Пищевые потребности в тех или иных соединениях свидетельствуют о том, что зависимость от внешнего источника метаболитов может оказаться более благоприятной для выживания организма, чем способность организма синтезировать эти соединения. Если специфический интермедиат присутствует в пище, то организм, сохраняющий способность синтезировать это соединение, передает будущим поколениям соответствующую генетическую информацию отрицательной ценности. Это свойство для организма не просто бесполезно, но даже вредно, поскольку приходится дополнительно затрачивать питательные вещества и АТР на синтез «лишних» фрагментов ДНК. В клетках прокариот число ферментов, необходимых для синтеза незаменимых аминокислот, существенно больше числа ферментов, необходимых для синтеза заменимых аминокислот (табл. 29.2). Следовательно, сохранение возможности
синтезировать «легкие» аминокислоты и утрата способности к синтезу «трудных» имеют определенные биологические преимущества.
БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Медицинская значимость материала этой главы обусловлена серьезными последствиями дефицита незаменимых аминокислот, возникающего из-за их отсутствия в составе пищи или присутствия в недостаточных количествах. Некоторые злаки относительно бедны триптофаном и лизином, и в тех районах, где основным источником пищевого белка служат именно эти растения, а другие источники белка (молоко, рыба или мясо) в пище отсутствуют, у населения часто наблюдаются случаи тяжелой недостаточности аминокислот. В ряде районов Западной Африки широко распространены детская дистрофия (квашиоркор) и кахексия. Квашиоркор развивается в тех случаях, когда ребенок после отнятия от груди переводится на обедненную белком крахмальную диету. Кахексия является следствием малокалорийной диеты, обедненной специфическими аминокислотами.
