Vận chuyển và lưu trữ Amino Acids trong cơ thể

Amino Acids máu

Nồng độ bình thường của các amino acid trong máu là từ 35-65 mg/dl, tương đương trung bình khoảng 2 fomrgea/dchl của 20 amino acid, mặc dù một số có số lượng nhiều hơn so với các amino acid khác.. Bởi vì các amino acid là acid tương đối mạnh, chúng tồn tại trong máu chủ yếu ở dạng ion hóa, là kết quả của việc chúng tách một nguyên tử hydro từ gốc NH2. Chúng chiếm 2-3 miliequivalents các ion âm trong máu. Sự phân bố chính xác các amino acid khác nhau trong máu phụ thược vào một mức độ nào đó về các loại protein ăn vào, nhưng nồng độ một số amino acid lại được quy định bởi sự tổng hợp ở các loại tế bào khác nhau.

Hình. Các axit amin. 10 axit amin thiết yếu không thể được tổng hợp với số lượng đủ trong cơ thể; các axit amin này phải được thu nhận, đã được hình thành, từ thực phẩm.

Số phận của các amino acid được hấp thụ từ hệ tiêu hóa. Các sản phẩm của quá trình tiêu hóa protein và hấp thụ trong đường tiêu hóa gần như hoàn toàn là các amino acid; hiếm khi là các polypeptid hoặc toàn bộ phân tử protein được hấp thu quá hệ tiêu hóa vào máu. Ngay sau khi ăn, nồng độ amino acid trong máu một người tăng, nhưng nó chỉ tăng khoảng một vài mg/dl, vì hai lý do: thứ nhất: sự tiêu hóa và hấp thụ protein thường kéo dài hơn 2-3 giờ, nó chỉ cho phép một lượng nhỏ amino acid được hấp thu tại một thời điểm. Thứ hai, sau khi vào máu, các amino acid được hấp thu trong vòng 5-10 phút bởi các tế bào khắp cơ thể, đặc biệt là gan. Do đó, nồng độ lớn các amino acid gần như không bao giờ tích tụ trong máu và các mô chất lỏng. Tuy nhiên, nếu tốc độ phân hủy amino acid quá nhanh đó là khi nhiều gram protein có thể được mang từ một phần của cơ thể tới một nơi khác để hình thành amino acid mỗi giờ.

Hoạt động vận chuyển các amino acid vào trong các tế bào. Các phân tử amino acid thì quá lớn để có thể khuếch tán dễ dàng qua các lỗ màng tế bào. Do đó, số lượng lớn các amino acid có thể di chuyển vào bên trong hoặc ra bên ngoài thông qua màng bằng các cổng thông tin hoặc vận chuyển tích cực.

Tái hấp thu Amino Acids ở thận. Trong thận, các amino acid khác nhau có thể được tái hấp thu qua ống thận bằng cách vận chuyển tích cực thứ phát, chúng được lọc khỏi dịch lọc cầu thận và được tái hấp thu về máu khi chúng vào bên trong ống thận qua màng cầu thận. Tuy nhiên, như có một cơ chế vận chuyển tích cực khác trong ống thận, giới hạn tốc độ mỗi loại amino acid có thể được vận chuyển. Vì lý do này, khi nồng độ của một loại amino acid trở nên quá cao trong huyết tương và dịch lọc cầu thận, lượng dư sẽ không được vận chuyển tích cực tái hấp thu qua nước tiểu.

Dự trữ Amino Acids như Proteins trong các tế bào

Sau khi đi vào bên trong các tế bào mô, các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptid, dưới sự điều khiển của hệ thống mRNA và ribosome của tế bào, hình thành các protein tế bào. Do đó, nồng độ của các amino acid tự do bên trong hầu hết các tế bào thường ở mức thấp và các tế bào không dự trữ một lượng lớn amino acid tự do; thay vào đó, chúng được dự trữ chủ yếu ở dạng protein. Tuy nhiên, rất nhiều các protein trong tế bào có thể được nhanh chóng phân cắt một lần nữa thành các amino acid dưới xúc tác của các enzyme tiêu hóa lysosome trong tế bào. Những amino acid sau đó có thể được vận chuyển trở lại ra khỏi tế bào vào máu. Trường hợp ngoại lệ của quá trình này là các protein trong các nhiễm sắc thể của hạt nhân và các protein cấu trúc như collagen và protein cơ. Những protein này không tha gia quá trình phân cắt và vận chuyển ngược lại ra ngoài tế bào.

Một số mô của cơ thể tham gia vào việc dự trữ các amino acid ở mức độ lớn hơn các mô khác. Ví dụ: gan là một cơ quan lớn và có hệ thống đặc biệt để xử lý các amino acid, chúng có thể dự trữ một lượng lớn protein và chuyển hóa ngược lại nhanh chóng. Ngoài ra còn có thận và niêm mạc ruột nhưng dự trữ ở mức độ thấp hơn.

Giải phóng các amino acid từ tế bào để điều tiết nồng độ amino acid huyết tương. Bất cứ khi nào nồng độ acid amino huyết tương giảm xuống dưới mức bình thường, các amino acid cần thiết được vận chuyển ra khỏi tế bào để bổ sung nguồn cung cấp của chúng trong huyết tương. Bằng cách này, nồng độ trong huyết tương của từng loại amino acid được duy trù ở một giá trị không đổi thích hợp. Song một số các hormone được tiết ra bởi các tuyến nội tiết có thể làm thay đổi sự cân bằng giữa protein mô và amino acid huyết tương. Ví dụ, hormone tăng trưởng và insulin làm tăng sự hình thành protein mô, trong khi hormone glucocorticoid vỏ não làm tăng nồng độ amino acid huyết tương.

Trạng thái cân bằng có hồi phục giữa các protein trong các phần khác nhau của cơ thể. Vì các protein trong gan (và với mức độ ít hơn trong các mô khác) có thể được tổng hợp nhanh từ các amino acid huyết tương, và bởi vì nhiều protein có thể bị giáng cấp để trở lại huyết tương gần như một cách nhanh chóng, sự thay đổi xảy ra liên tục và cân bằng giữa amino acid huyết tương và protein xảy ra trong tất cả tế bào trong cơ thể. Ví dụ, nếu một mô cụ thể cần protein, nó có thể tổng hợp protein mới từ các axit amin của máu; đến lượt nó, các axit amin trong máu được bổ sung bằng cách thoái hóa protein từ các tế bào khác của cơ thể, đặc biệt là từ các tế bào gan. Những tác động này đặc biệt đáng chú ý liên quan đến sự tổng hợp protein trong tế bào ung thư. Tế bào ung thư thường là những người sử dụng nhiều axit amin; do đó, các protein của các tế bào khác có thể trở nên cạn kiệt rõ rệt.

Giới hạn trên đối với dự trữ lượng Proteins. Mỗi loại tế bào cụ thể có một giới hạn trên đối với lượng protein chúng có thể dự trữ. Sau khi tất cả các tế bào đã đạt tới giới hạn của nó, các amino acid thường còn lưu thông trong cơ thể sẽ bị phân hủy thành các sản phẩm khác và sử dụng năng lượng, sẽ được giải thích sau, hoặc chúng được chuyển đổi thành chất béo hoặc glycogen và dự trữ dưới các hình thức.