Valkude ainevahetus

 

Valgud e. proteiinid on elusa organismi iseloomulikemaiks osadeks, nad kuuluvad kõikide rakkude struktuuri, kiirendavad paljusid keemilisi reaktsioone, on regulaatoraineteks ja antikehadeks. Valkudest olenevad mitmed elutähtsad protsessid: vee ja veeslahustunud ainete vahetus vere ja kudede vahel, O2  ja süsinikdioksiidi trantsport, lihaste kokkutõmme jne.     
Organismi võime valke sünteesida on piiratud, omastatakse loomse ja taimse valgu kujul toiduga, mis lähevad organismis kudede ülesehitamiseks (energiavajaduseks 11 –13% kogu energiakulust).     
Ööpäevane valgu vajadus on 0,8 g valku 1 kg kehamassi kohta puhkeolekus, kehalisel tööl on see üle poole suurem. Oluline on ka nende aminohappeline koostis 20-st teadaolevast on 9 asendamatud – peamiselt loomsed valgud (leutsiin, isoleutsiin, lüsiin, metioniin, fenüülalaniin, teroniin, trüptofaan, valiin, histidiin). Neid organismis ei sünteesita (saab toiduga). Mida enam neid valgus on, seda suurem on valgu bioloogiline väärtus.

Seedetraktis lõhustatakse valgud polü- ja oligopeptiidideks ja edasi aminohapeteks pankrese fermetide toimel ja seejärel imenduvad peensoolest verre.  

Maksa peafunktsioonid valkude AV-s
 aminohapete trans- ja desamiinimine, glükoosi, glükogeeni ja rasvhapetest lähtudes, asendavate aminohapete sünteesimine, maksa struktuur – ja ensüümvalkude ning vereplasma valkude sünteesimine, eksogeensete ainete detoksikatsioon, amoniaagi tekkimine ja uurea sünteesimine. Lisaks on maksal veel ekskretoorne funktsioon, ta nõristab sappi (rasvade imendumise tagamiseks soolestikust).Veri kannab aminohapped maksa, nad aminorühma eemaldamise ja ülekandmise teel lõhustatakse või ehitatakse ümber, muudetakse kehaomaseks. Valkude lammutusproduktidest tekivad maksas , ka neerudes amoniaak ja kusiaine (eritatakse uriiniga)

Muudes kudedes toimuvad valkude AV-ga seotud protsessid
Maksas ümbertöötatud aminohapped viiakse verega kudedesse, kus neist sünteesitakse rakkude ribosoomides koevalgud. Aminohappeid,mida ei kasutata lähevad energiakuludeks või muudetakse süsivesikuteks ja lipiidideks.

Maksa, vereplasma ja lihaskoe valkude mobiliseerimine nälgimisel      
Kõige pealt kasutakse vabad süsivesikud, maksas  talletuv glükogeen, seejärel talletunud rasvad ja kõige viimases faasis hakatakse lihasvalkusid ja teisi valke ümbertöötama energeetilisse tsüklisse.    

Valkude AV peamised lõpp-produktid ja nende organismist väljutamine.

Valgu ainevahetuse lõppproduktideks on lämmastikku sisaldavate produktide väljutamine. Need on kreatiniin, ammoniaak, kusiaine, kusihape. Enamus eritub kusiainena ja on vabalt filtreeriv. Kuiaine on väikse molekulkaaluga, neutraalne. Kusiaine eritumine sõltub diureesist.

Kreatiniin pärineb lihaste valguainevahetusest. Ööpäevane kreatiniini hulk sõltub ööpäevasest lihasmassist, seetõttu on tema kontsentratsioon plasmas suhteliselt konstante  (9mg/l), kreatiniin elimineeritakse glomerulaarfiltratsiooni teel.

Ammoninium  ja ammoniaak  on valguainevahetuse ühed tähtsad lõppproduktid. erituvad neerutorukestes. Torukeste rakkudes desamineeritakse aminohape glutamiin  glatamaadiks ja siis oksogluteraadiks ja selle käigus tekib üks molekul ammooniumi. Ühe eritunud ammooniumi molekuli asemele tekib üks molekul bikarbonaati. Lõpliku uriini pH ja erituva ammooniumi vahel on lineaarne sõltuvus. Mida happelisem on uriin, seda rohkem on eritunud ammooniumi.

Lämmastikubilanss kui organismi valgu AV seisundit iseloomustav näitaja.
Kusiaine plasmakontsentratsioon sõltub valgu katabolismi ja glomerulaarfiltratsioonist. kusiaine sisaldus on määratav ja selle järgi hinnatakse neerufunktsiooni.

Valkude AV regulatsioonil oluline koht üldist kasvu ja arengut mõjutavad hormoonid (hormonaalne regulatsioon). Hüpofüüsi eessagara somatotroopne H suurendab rakumembraani läbilaskvust aminohapete suhtes ja tõstab valgu sünteesi intensiivsust. KilpnäärmeH-d türoksiin ja trijodotüroniin stimuleerivad valgu sünteesi ja soodustavad kudede diferentseerumist. Neerupealise glükokortikoidid hüdrokortisoon ja kortisoon suurendavad valgu lammutamist kudedes, eriti lihastes, maksas tõstavad nad valgu sünteesi taset. Meessuguhormoonid omavad anaboolset funktsiooni.

Nii insuliin kui kasvuhormoon võimaldad aminohapete transporti rakkudesse. Insuliin suurendab rakutuumas DNA transkriptsiooni, kiirendab proteiinide sünteesi.