Білковий обмін, сукупність перетворень білків і продуктів їх розпаду — амінокислот в організмах. Би. о. — істотна частина обміну речовин . Оскільки обмін амінокислот тісно пов'язаний з обміном інших азотистих з'єднань, Би. о. часто включають в загальніше поняття азотистого обміну. В автотрофних організмів — рослин (окрім грибів) і хемосинтезуючих бактерій — Би. о. починається із засвоєння неорганічного азоту і синтезу амінокислот і амідов (див. Азот в організмі ). У людини і тварин лише частина амінокислот (т.з. замінимих) може синтезуватися в організмі з простіших органічних сполук. Інша частина — незамінні амінокислоти — повинна поступати з їжею (зазвичай у складі білків). Білки що містяться в різних харчових продуктах, піддаються в травному тракті переварюванню (розщеплюванню під дією протеолітичних ферментів — пепсину, трипсину, хімотрипсину і ін.) до амінокислот, які всмоктуються в кров і розносяться по органах і тканинах (див. Травлення ).
В тканинах рослин також є протеолітичні ферменти, гідролітичні розщеплюючі білки. Подальші процеси Б. о. в рослин і тварин по суті є обміном амінокислот. Значна частина амінокислот йде на освіту і заповнення різних білків організму, у тому числі функціонально активних білків (ферменти, гормони, антитіла і т.п.), а також пластичних, структурних і ін. (див. Білки, біосинтез). У те ж час білки організму піддаються постійному розпаду і оновленню, поповнюючи фонд вільних амінокислот. Інша частина амінокислот використовується для утворення ряду низькомолекулярних гормонів, біологічно активних пептидів, амінів, пігментів і інших речовин, необхідних для життєдіяльності. Так, для утворення пурінових підстав використовується амінокислота гліцин; аспарагінова кислота йде для синтезу пірімідінових підстав . Гліцин є головним джерелом утворення пігментного угрупування гемоглобіну. Гормони щитовидної залози — тіроксин і його похідні і гормони надниркової — адреналін і норадреналін — утворюються з амінокислоти Тирозину. Триптофан служить джерелом утворення амінів біогенних, а також (частково) нікотинової кислоти і її похідних. Ряд інших азотистих речовин тваринного організму, як, наприклад, глутатіон, карнозин, анзерін, креатин та інші, є продуктами з'єднання або перетворення амінокислот. Алкалоїди в рослин також утворюються з амінокислот.
Взаємне перетворення амінокислот значною мірою обумовлене широко поширеним у всіх організмів ферментативним процесом перенесення аміногрупи — переамінуванням, відкритим радянським ученими А. Е. Браунштейном і М. Р. Кріцман. Надлишок амінокислот піддається процесам ферментативного розпаду. Найбільш загальною початковою реакцією розпаду амінокислот є дезамінування, головним чином окислювальне дезамінування, після якого безазотистий залишок молекули амінокислоти розпадається до кінцевих продуктів — двоокису вуглецю, води і азоту, що відщеплюється у вигляді аміаку.
У тварин аміак знешкоджується шляхом синтезу сечовини (вона утворюється у людини, ссавців і деяких інших тварин в печінці і виділяється з сечею) або сечової кислоти (у птиць, плазунів і комах) і частково виділяється у вигляді амонійних солей. В рослин (і частини бактерій) неорганічний амонійний азот може реутілізіроваться, тобто включатися знов в синтез амінокислот і амідов, а потім білків. У цих процесах велику роль грають аміди аспарагінової і глутамінової кислот — аспарагин і глутамін, що є найважливішими резервними з'єднаннями азоту в рослин. Ці з'єднання грають важливу роль і в організмі тварин. Сечовина знайдена також і у ряді рослин; встановлена її істотна роль в знешкодженні аміаку в грибів, бактерій і вищих рослин. У відмінність від тварин, в рослин сечовина може при утворенні достатньої кількості вуглеводів знову включитися в процеси синтезу білка. Т. о., принципова відмінність Би. о. у тварин і рослин в тому, що рослини синтезують білок, заздалегідь утворюючи амінокислоти і аміди з неорганічних речовин, а аміак, що утворюється при дезамінуванні амінокислот, знову включається (через глутамін, аспарагин і сечовину) в ресинтез білка. Навпаки, тварини і людина синтезують білок з амінокислот, що отримуються з їжею і частково утворених в результаті переамінування; продукти розщеплювання амінокислот виділяються з організму. Проміжні етапи Б. о. в рослин і тварин мають багато загального.
Співвідношення загальної кількості азоту, що поступив в організм людини або тварини, і виділеного азоту називають азотистим балансом. Азотистий баланс залежить не лише від кількості спожитих білків, вигляду, віку і фізіологічного стану організму, але і від амінокислотного складу білків їжі. Якщо організм забезпечений незамінними амінокислотами в належному співвідношенні, то азотиста рівновага може бути встановлене при мінімальному прийомі білка з їжею. Регуляція Б. о. в організмі тварин і людини здійснюється за участю нервової системи (є дані про наявність в гіпоталамусі центру Б. о.) і шляхом зміни виділення гормонів щитовидною і іншими ендокринними залозами (див. Гормональна регуляція ).
Питання Б. о. мають велике практичне значення для медицини (норми білкового живлення, порушення Б. о. при тих або інших захворюваннях і їх лікування) і для сільського господарства (м'ясна відгодівля худоби, умови, сприяючі збільшенню білка в зерні, і ін.).
Літ.: Браунштейн А. Е., Біохімія амінокислотного обміну, М., 1949; Майстер А., Біохімія амінокислот, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1961; Кретовіч Ст Л., Основи біохімії рослин, 4 видавництва, М., 1964, гл.(глав) 13; Гауровіц Ф., Хімія і функції білків, пер.(переведення) з англ.(англійський), [2 видавництва], М., 1965; Фердман Д. Л., Біохімія, 3 видавництво, М., 1966, гл.(глав) 17.
