Зачем травоядным животным нужно пѝсать?
Oct. 12th, 2011 06:33 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
idelsonВопрос был задан вот тут.
Я несколько раз писал о том, что многоклеточные организмы вообще, и животные в особенности, стараются не заниматься по-настоящему сложной биохимией. Для очень сложных биохимических задач, как правило, используют субподрядчиков-бактерий.
Но даже и с не то чтобы сложными, а просто дорогостоящими задачами стараются по возможности не связываться.
На картинке (вот отсюда) обозначено, сколько биохимических шагов надо сделать для синтеза разных аминокислот. Те аминокислоты, от самостоятельного производства которых животные отказались, называются незаменимыми. Видно, что это как раз те аминокислоты, которые делать трудно.
Для нормальных функциональных белков нужен полный комплект аминокислот. Животные, которые отказались от их трудного производства, получают их из пищи. Растениям, разумеется, в пище их никто не даст, так что приходится делать самим. Но это не значит, что их производство дешево. Поэтому там, где можно на них сэкономить, они, конечно, экономят.
Сэкономить можно на запасных белках. В самом деле, зачем сейчас трудиться и делать трудоемкую операцию, если единственная функция данного белка - быть предназначенным в пищу зародышу, который и сам отлично умеет синтезировать незаменимые аминокислоты. Да в придачу некоторые из них - метионин и триптофан - помимо трудоемкости, еще и хуже всех хранятся на воздухе.
Поэтому в запасных белках, таких как глютен в пшеничном зерне или зеин в кукурузном, - некоторых незаменимых аминокислот мало или просто нет. Собственно, так когда-то и открыли незаменимые аминокислоты: кормили крыс исключительно зеином, и они умирали. А когда кормили запасным белком из молока - казеином - отлично жили.
Иными словами, белковая пища, которой питаются травоядные животные - зерна злаков - обеднена незаменимыми аминокислотами. Поэтому, чтобы набрать достаточное их количество, приходится накапливать избыток заменимых. Если есть избыток, то он идет на производство энергии.
Азот при этом лишний, и его надо выводить в удобной для выведения форме. Проще всего было бы в виде аммиака, и те, кто живет в воде и может делать это постоянно, так и поступают. Но аммиак - токсичен, так что те, кто живет на суше и не имеет избытка воды, выделяют либо в виде мочевины (млекопитающие), либо в виде мочевой кислоты (пресмыкающиеся, птицы, пауки, насекомые). Мочевую кислоту делать дороже, но можно выводить почти сухой порошок и сильно экономить воду.
Дорого обошлось животным давнее решение сэкономить на синтезе незаменимых аминокислот. Плата за это - очень дорогостоящая выделительная система. Почки - один из самых энергоёмких органов, наравне с мозгом и глазом.
Количество азота, выделяемого травоядными животными, определяется тем самым наличием незаменимых аминокислот. Соответственно, если их кормят белком, богатым незаменимыми аминокислотами - весь азот идет в белки, а не в мочевину.
Я несколько раз писал о том, что многоклеточные организмы вообще, и животные в особенности, стараются не заниматься по-настоящему сложной биохимией. Для очень сложных биохимических задач, как правило, используют субподрядчиков-бактерий.
Но даже и с не то чтобы сложными, а просто дорогостоящими задачами стараются по возможности не связываться.
На картинке (вот отсюда) обозначено, сколько биохимических шагов надо сделать для синтеза разных аминокислот. Те аминокислоты, от самостоятельного производства которых животные отказались, называются незаменимыми. Видно, что это как раз те аминокислоты, которые делать трудно.
Для нормальных функциональных белков нужен полный комплект аминокислот. Животные, которые отказались от их трудного производства, получают их из пищи. Растениям, разумеется, в пище их никто не даст, так что приходится делать самим. Но это не значит, что их производство дешево. Поэтому там, где можно на них сэкономить, они, конечно, экономят.
Сэкономить можно на запасных белках. В самом деле, зачем сейчас трудиться и делать трудоемкую операцию, если единственная функция данного белка - быть предназначенным в пищу зародышу, который и сам отлично умеет синтезировать незаменимые аминокислоты. Да в придачу некоторые из них - метионин и триптофан - помимо трудоемкости, еще и хуже всех хранятся на воздухе.
Поэтому в запасных белках, таких как глютен в пшеничном зерне или зеин в кукурузном, - некоторых незаменимых аминокислот мало или просто нет. Собственно, так когда-то и открыли незаменимые аминокислоты: кормили крыс исключительно зеином, и они умирали. А когда кормили запасным белком из молока - казеином - отлично жили.
Иными словами, белковая пища, которой питаются травоядные животные - зерна злаков - обеднена незаменимыми аминокислотами. Поэтому, чтобы набрать достаточное их количество, приходится накапливать избыток заменимых. Если есть избыток, то он идет на производство энергии.
Азот при этом лишний, и его надо выводить в удобной для выведения форме. Проще всего было бы в виде аммиака, и те, кто живет в воде и может делать это постоянно, так и поступают. Но аммиак - токсичен, так что те, кто живет на суше и не имеет избытка воды, выделяют либо в виде мочевины (млекопитающие), либо в виде мочевой кислоты (пресмыкающиеся, птицы, пауки, насекомые). Мочевую кислоту делать дороже, но можно выводить почти сухой порошок и сильно экономить воду.
Дорого обошлось животным давнее решение сэкономить на синтезе незаменимых аминокислот. Плата за это - очень дорогостоящая выделительная система. Почки - один из самых энергоёмких органов, наравне с мозгом и глазом.
Количество азота, выделяемого травоядными животными, определяется тем самым наличием незаменимых аминокислот. Соответственно, если их кормят белком, богатым незаменимыми аминокислотами - весь азот идет в белки, а не в мочевину.
