Giáo án Hóa học Lớp 10 - Chủ đề: Axit amin

Axit amin là gì?
Axit amin là thành phần thiết yếu tồn tại phổ biến ở các sinh vật sống, từ vi sinh vật đến con người. Bất kỳ một cơ thể sống nào cũng đều chứa XNUMX loại axit amin giống nhau.
Mối liên hệ giữa axit amin và cơ thể người
Axit amin chiếm khoảng 20% ​​cơ thể người hoặc 50% khối lượng cơ thể ở dạng chất rắn. Đây là thành phần cấu thành nên cơ thể chúng ta với tỷ trọng lớn thứ hai chỉ sau nước. Điều này có nghĩa một người nặng 50 kg sẽ có khoảng 10 kg axit amin trong cơ thể.
Axit amin là thành phần cấu tạo nên protein (chất đạm). Có khoảng 100,000 loại protein được cấu thành chỉ từ 20 loại axit amin.
XNUMX loại axit amin cấu thành nên protein trong cơ thể người.
Axit amin thiết yếu là gì?
Trong tổng số 20 loại axit amin, có 9 loại axit amin cơ thể người không thể tự tổng hợp được mà cần phải bổ sung từ bên ngoài thông qua chế độ ăn. Đây là các axit amin thiết yếu (hay axit amin không thể thay thế được).
XNUMX loại axit amin thiết yếu bao gồm: Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tryptophan và Valine.
Axit amin không thiết yếu là gì?
11 axit amin còn lại có thể được tổng hợp từ các axit amin khác trong cơ thể nên được gọi là axit amin không thiết yếu (hay axit amin có thể thay thế được).
Các axit amin này bao gồm: Alanine, Arginine, Asparagine, Axit aspartic, Cysteine, Axit glutamic, Glutamine, Glycine, Proline, Serine và Tyrosine. Tuy nhiên, cả axit amin thiết yếu và không thiết yếu đều đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sự sống của chúng ta.
Axit amin thiết yếu có điều kiện là gì?
Một số axit amin không thiết yếu (ví dụ như Arginine, Cysteine ​​và Tyrosine) được gọi là axit amin bán thiết yếu or axit amin thiết yếu có điều kiện bởi hàm lượng của các axit amin này thường thấp ở trẻ nhỏ hoặc trong các tình trạng sức khỏe bất thường như bị ốm, bị thương hoặc sau phẫu thuật.
Đọc thêm về từng loại axit amin tại đây ：
Bảng chú giải thuật ngữ về axit amin
Vai trò của axit amin trong cơ thể con người là gì?
Các axit amin liên kết với nhau tạo thành protein, không chỉ giúp cấu thành nên cơ thể sống mà còn tham gia điều hòa hầu hết các chức năng thiết yếu của cơ thể. Các protein phổ biến có thể kể đến như collagen, keratin, hemoglobin, v.v.
Bên cạnh đó, axit amin điều hòa và duy trì chức năng của cơ thể của chúng ta bằng cách trở thành các enzyme hoặc hormone. Một số hormone thường thấy là Thyroid, Insulin, Adrenaline, v.v.
Một chức năng quan trọng khác của axit amin là cung cấp năng lượng cho cơ thể. Thông thường, một cơ thể khỏe mạnh theo chế độ ăn bình thường sẽ sử dụng carbohydrate (chất bột đường) làm nguồn năng lượng chính cho hoạt động sống. Tuy nhiên, protein và axit amin cũng có thể được sử dụng như nguồn năng lượng khi nguồn cung cấp chính bị cạn kiệt do tập luyện thể thao hay vận động thể chất ở cường độ cao.
Axit amin cũng đóng một vai trò quan trọng đối với vị của thực phẩm. Bản thân protein không có vị rõ nét nhưng mỗi axit amin đều có vị riêng và sự kết hợp của các axit amin này là một trong những yếu tố quan trọng tạo nên vị của thực phẩm. Nổi bật nhất trong số này là axit glutamic (glutamate), thành phần quan trọng tạo nên vị umami – vị cơ bản thứ năm trong tự nhiên. Đây cũng là thành phần chính của gia vị umami – Bột ngọt AJI-NO-MOTO®.
Cơ thể người không thể tự tổng hợp tất cả các loại axit amin. Vì vậy chúng ta cần tiêu thụ các axit amin cần thiết thông qua chế độ ăn chứa nhiều các loại thực phẩm khác nhau. Một chế độ ăn cân bằng dinh dưỡng cung cấp đầy đủ các axit amin cần thiết đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với hoạt động sống của cơ thể.
Vai trò của các axit amin trong việc cân bằng dinh dưỡng là gì?
Cân bằng dinh dưỡng là nền tảng quan trọng cho một cuộc sống khỏe mạnh. Trong đó, đảm bảo cân bằng 5 nhóm chất dinh dưỡng chính (protein, chất béo, carbohydrate, vitamin và khoáng chất) đóng vai trò thiết yếu. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và các cơ quan y tế ở nhiều quốc gia trên thế giới đã đưa ra khuyến nghị về mức tiêu thụ khuyến nghị hàng ngày đối với các nhóm chất dinh dưỡng này. Nếu sự cân bằng này bị phá vỡ, chẳng hạn như hấp thụ quá mức bất kỳ dưỡng chất đơn lẻ nào, nguy cơ béo phì và mắc các bệnh lý liên quan đến lối sống sẽ gia tăng.
Tương tự, các tổ chức quốc tế (FAO/WHO/UNU) đã xác định hàm lượng cần thiết của 9 loại axit amin thiết yếu đối với cơ thể chúng ta. Đây được gọi là các tiêu chí đánh giá axit amin (amino acids scoring patterns). Nếu một axit amin có hàm lượng nhỏ hơn tiêu chí đánh giá, axit amin đó sẽ được gọi là axit amin giới hạn. Giá trị dinh dưỡng của protein có thể được cải thiện bằng cách bổ sung axit amin giới hạn đó. Điểm số axit amin (amino acid score) là trị số cho biết các axit amin giới hạn thỏa mãn tiêu chí đánh giá tới mức nào. Có thể nói rằng một loại protein có điểm số axit amin tới gần mức 100 là protein chất lượng tốt.
Nhìn chung, protein động vật như trứng là protein chất lượng tốt với điểm số axit amin cao. Trong khi đó, điểm số axit amin của các protein từ rau củ như lúa mì và ngô thường thấp.
Tìm hiểu cơ chế cân bằng axit amin trong protein với Nguyên lý thùng gỗ
Chế độ ăn đảm bảo sự cân bằng hợp lý các protein chất lượng chứa các axit amin thiết yếu đóng vai trò quan trọng cho cuộc sống khỏe mạnh. Nếu các axit amin được hấp thụ ở mức phù hợp, cơ thể chúng ta sẽ sử dụng hiệu quả và bài tiết ít chất thải hơn. Mỗi axit amin thiết yếu đều có một mức khuyến nghị hàng ngày.
Cơ chế cân bằng của các axit amin thiết yếu trong thực phẩm thường được minh họa theo Nguyên lý thùng gỗ chứa nước. Mỗi tấm ván của thùng tượng trưng cho một loại axit amin thiết yếu trong thực phẩm. Đối với các loại thực phẩm có cơ chế cân bằng lý tưởng các axit amin, ví dụ như trứng, thùng gỗ được tạo thành với mọi thanh gỗ được xếp đều nhau ở độ cao tương đương. Tuy nhiên, ở trường hợp của bột mỳ, các thanh gỗ có chiều cao khác nhau. Trong trường hợp này, thanh gỗ ngắn nhất sẽ quyết định lượng nước chứa được trong thùng, và nếu đổ mức nước cao hơn như vậy thì nước sẽ tràn ra ngoài. Sử dụng Nguyên lý thùng gỗ này để minh họa, có thể thấy nếu thiếu hụt một axit amin thiết yếu, các axit amin còn lại sẽ không thể được sử dụng một cách hiệu quả.
Vậy, điều gì sẽ xảy ra nếu lysine không đủ được bổ sung cho “thùng gỗ” bột mỳ? Nghiên cứu phát hiện ra rằng khi “thanh gỗ” tượng trưng cho lysine trở nên cao hơn, các axit amin khác sẽ được sử dụng hiệu quả hơn.