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タンパク質の構造と消化吸収

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■タンパク質の構造
タンパク質はアミノ酸がペプチド結合によってつながってできている。
※ペプチド結合…アミノ基とカルボキシ基がつながっている。
■アミノ酸の分類
脂肪族アミノ酸…グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン
酸性アミノ酸…グルタミン酸、アスパラギン酸
酢酸アミノ酸アミド…アスパラギン、グルタミン
塩基性アミノ酸…ヒスチジン、アルギニン、リジン、
オキシアミノ酸(OH)…スレオニン、セリン
含硫アミノ酸(硫黄)…メチオニン、システイン
芳香族アミノ酸…チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン
イミノ酸…プロリン
■必須アミノ酸
メチオニン、スレオニン、ロイシン、バリン、フェニルアラニン、トリプトファン、リジン、ヒスチジン、イソロイシン
この中でも特にバリン、ロイシン、イソロイシンは利用率が高く、エネルギー源として利用されている。
これらをBCAA(分枝鎖アミノ酸)という。
■アミノ酸の構造
(1) 1次構造…アミノ酸配列
(2) 2次構造…ペプチド結合の結果生じるOとHの引き合い。(βシート、αヘリックス)
(3) 3次構造…側鎖同士の相互作用によって生じる。
(4) 4次構造…タンパク質の集合構造
ž ヘモグロビン(αサブユニットとβサブユニット2つずつからなる4量体)
ž イムノグロブリン;免疫グロブリン、IgG(H鎖とL鎖2本ずつからなる4量体)
ž コラーゲン(α鎖3本からなる3重らせん構造)
■タンパク質の変性
酸やアルカリ、加熱、有機溶媒によって高次構造を失い、性質が変わる。ペプチド結合は存在し、消化分解によって壊される。
■タンパク質の消化
(1) 胃…胃酸による変性(消化効率を高める。→ペプシンは、酸性で元気に働く。
(2) 十二指腸…トリプシン、キモトリプシン(中性で活性化する)
これらは、分泌酵素で、エンドペプチダーゼ(断片化酵素)である。
この間に膵液(重炭酸イオン;pH緩衝剤)が分泌されて胃酸が中和する。
(3) カルボキシペプチダーゼ(カルボキシ末端から)
(4) アミノペプチダーゼ(アミノ末端から)
(5) ジペプチダーゼ
これらは膜消化酵素で端から切り離していく。
■アミノ酸によるATP産生
アミノ酸の中にはクエン酸回路の一部(2-オキソ酸)になれるものがある。
(例)アラニン→ピルビン酸
  グルタミン酸→2-オキソグルタル酸
  アスパラギン酸→オキサロ酢酸
アセチルCoAになることができるアミノ酸は脂肪にもなる。このようなアミノ酸をケト原生アミノ酸という。(ロイシン、イソロイシン、リジン、トリプトファンなど)
このうちリジンとロイシンはアセチルCoAにしかなれない。(これ以外は糖原性アミノ酸でもある。)
このことから、アミノ酸は糖原生アミノ酸とケト原生アミノ酸に分けわれる。
この反応はアミノトランスフェラーゼによって触媒される。
Nh3(アンモニア)は人体に有害である。
(糖が足りないと尿素が増えるのは、糖質の代わりにアミノ酸が利用されるから。)
NH3を無毒化するのは、尿素回路(肝臓)である。
尿素回路には、アスパラギン酸、糖、CO2、ATP、H2Oが必要。

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