 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Особенности углеводов
Моно и олигосахариды являются так называемыми источниками пустых калорий. Это продиктовано, прежде всего, тем, что данные вещества не содержат в составе ничего, кроме углеводов. Вследствие этого избыточное поступление сахаридов неизбежно выражается в накоплении жировых отложений. Вот почему следует быть умеренным в приеме углеводов.
Мутаротация (от лат. muto-изменяю и rotatio — вращение), изменение величины оптического вращения растворов оптически активных соединений вследствие их эпимеризации, в химии углеводов под мутаротацией обычно подразумевается эпимеризация полуацетального атома углерода[1]. Характерна для моносахаридов, восстанавливающих олигосахаридов, лактонов и др. Мутаротация может катализироваться кислотами и основаниями.
В случае глюкозы мутаротация объясняется установлением равновесия: в равновесном состоянии присутствует 38 % aльфа-формы и 62 % бета-формы. Промежуточная альдегидная форма содержится в ничтожно малой концентрации. Преимуществ, образование β-формы объясняется тем, что она более термодинамически стабильна.
Явление открыто в 1846 О. П. Дюбрёнфо, названо в 1899 мутаротацией Т. мутаротация Лоури.
40. Классификация углеводов: гомополисахариды и гетерополисахариды. В состав гомополисахаридов входит значительное количество остатков одного моносахарида: глюкозы, манозы, фруктозы, ксилозы и т.д. Они являются запасными (резервными) питательными веществами для организма (гликоген, инулин, крахмал). Молекулы гетерополисахаридов состоят из большого количества разных моносахаридов.
Углеводы наряду с белками — наиболее распространенные соединения, участвующие в построении клетки и используемые в процессе ее жизнедеятельности. Они входят в состав всех живых организмов. Самым богатым источником углеводов служат растения: до 80% сухой массы тканей растений составляют углеводы. В организмах животных и человека их значительно меньше; наиболее богаты углеводами печень (5—10%), скелетные мышцы (1—3%), сердечная мышца (-0,5%), головной мозг (0,2%)..
Углеводы — полигидроксикарбонильные соединения и их производные. Классификация углеводов основана на их способности гидролизоваться.
Углеводы разделяются на простые и сложные. Простые углеводы иначе называются моносахаридами, они не подвергаются гидролизу. Сложные подразделяют на олигосахариды и полисахариды.
В состав олигосахаридов входят от двух до десяти моносахаридов. В зависимости от числа моносахаридов, входящих в структуру, олигосахариды называют ди-, три-, тетрасахаридами и т. д.
К полисахаридам относятся углеводы, в состав которых входят
более 10 моносахаридных остатков. Сложные углеводы при гидролизе распадаются с образованием простых.
Моносахариды ( монозами).По химическому составу монозы являются либо полигидроксиальдегидами, либо полигидроксикетонами. Моносахариды, в состав которых входит:
альдегидная группа называют альдозами, а кетонная- кетозами.
Характерной особенностью класса углеводов является наличие не менее двух гидроксильных групп и одной карбонильной (альдегидной или кетонной) группы. Следовательно, простейший углевод должен содержать три атома углерода. По числу атомов углерода моносахариды называют триозами, тетрозами, пенто-зами, гексозами и т. д.
| 3.Моносахариды. Стереоизометрия. Мутаротация. Циклические формы. | 4.Олигосахариды. |
| Моносахариды ( монозами).По химическому составу монозы являются либо полигидроксиальдегидами, либо полигидроксикетонами. Моносахариды, в состав которых входит: альдегидная группа называют альдозами, а кетонная- кетозами. Характерной особенностью класса углеводов является наличие не менее двух гидроксильных групп и одной карбонильной (альдегидной или кетонной) группы. Следовательно, простейший углевод должен содержать три атома углерода. По числу атомов углерода моносахариды называют триозами, тетрозами, пенто-зами, гексозами и т. д. Вещества, в составе которых есть асимметрические атомы углерода, обладают особым видом пространственной изомерии — стереоизомерией или оптической изомерией Стереоизомеры отличаются пространственной конфигурацией атомов водорода игидроксильной группы при асимметрическом атоме углерода. Число стереоизомеров равно 2n, где n— число асимметрических атомов углерода. (Например, альдогексоза общей формулы С6Н12О6 счетырьмя асимметрическими атомами может быть представлена любым из 16 возможных стереоизомеров, восемь из которых относятся к D-ряду, а восемь L-ряду.) Стереоизомеры отличаются физико-химичискими свойствами и биологической активностью Мутаротация(от лат. muto — изменяю и rotatio — вращение), мультиротация, постепенное изменение оптической активности свежеприготовленных растворов моносахаридов и некоторых др. оптически активных веществ. Циклические формы: Монозы с пятью и более углеродными атомами могут существовать не только в линейной(цепной)Ю но и в циклической(кольчатой) форме. Циклизация происходит за счет разрыва двойной связи в карбонильной группе, перемещения атома водорода к освободившейся валентности карбонильного кислорода и за кольца углеродных атомов с образованием внутренних a(альфа) или в(бета) -полуацеталей Производные моносахаридов.Большую группу производных моносахаридов составляют фосфорные эфиры, которые образуются в ходе превращений углеводов в тканях. Вот некоторые из них: В природе широко распространены два аминопроизводных моносахарида: глюкозамин и галактозамин. Как и соответствующие гексозы, гексозамины могут существовать как в линейной, так и в циклической форме. Глюкозамин входит в состав многих полисахаридов, содержащихся в тканях животных и человека; галактозамин является компонентом гликопротеинов и гликолипидов. В состав полисахаридов входит глюкуроновая кислота. Биологические функции моносахаридов: Энергетическая — моносахариды используются в качестве источников энергии в клетке. Пластическая — моносахариды и их производные участвуют в построении разнообразных биологических молекул. . | В состав олигосахаридов входят от двух до десяти моносахаридов. В зависимости от числа моносахаридов, входящих в структуру, олигосахариды называют ди-, три-, тетрасахаридами и т. д. Олигосахариды. Наиболее распространенными в природе олигосахаридами являются дисахариды. Мальтоза образуется из полисахаридов как промежуточный продукт. Она состоит из двух остатков глюкозы, соединенных между собойa-1,4-гликозидной связью. Лактоза содержится в молоке животных и человека. В состав лактозы входит остаток галактозы и глюкозы; эти монозы связаны между собойb-1,4-гликозидной связью. Сахароза — наиболее распространенный и важный дисахарид, встречающийся в растительном мире. Сахароза является ценным питательным веществом для человека. Сахароза состоит из остатковa-D-глюкозы и b,D-фруктозы, связанных а, b,1,2-глйкозидной связью |
| 5.Полисахариды | 6.Липиды. Классификация. |
| Полисахариды представляют собой биополимеры, мономерами которых служат моносахариды. Если в составе полисахарида содержатся остатки моносахарида одного вида, его называют гомополисахаридом, если разных — гетеропалисахаридом. К физиологически важным гомополисахаридам относят крахмал и гликоген. К числу важнейшихгетерополисахаридов — гиалуроновую кислоту, хондротинсульфат и гепарин. Крахмал — гомополисахарид, состоящий из остатков глюкозы. Он является одним из наиболее распространенных запасных полисахаридов растений. Крахмал накапливается в семенах, клубнях Гликоген — резервное питательное вещество организма человека и животных. Иначе его называют «животным крахмалом». В организме человека он накапливается в печени (-20%) и в мышцах (-2%). Гликоген — не однородное вещество, а представляет собой смесь полисахаридов разной молекулярной массы. Целлюлоза — наиболее распространенное органическое соединение. Она встречается в растительном мире в качестве структурного компонента клеточной стенки. Особенно богаты целлюлозой волокна хлопка (98 — 99%). Целлюлоза состоит из остатков глюкозы, связанных между собой Гиалуроновая кислота— гетерополисахарид, имеющий очень важное значение для высших организмов. В соединительной ткани это основной компонент внеклеточного желатинообразного вещества, заполняющего межклеточное пространство тканей. Она содержится в больших количествах в синовиальной жидкости суставов. Стекловидное тело и пуповина новорожденных также богаты гиалуроновой кислотой. Хондроитинсульфатявляется составной частью костной ткани, хрящей, сухожилий, роговицы глаз, сердечных клапанов и других подобных тканей. Повторящееся дисахаридное звено в хондроитинсульфате состоит из глюкуроновой кислоты Г епарин — гетерополисахарид, препятствующий свертыванию крови у животных и человека. Гепарин содержится в крови, печени, легких, селезенке, щитовидной железе и в других тканях и органах. . Биологические функции полисахаридов: Энергетическая — крахмал и гликоген составляют «депо» углеводов в клетке; при необходимости они быстро расщепляются на легко усваиваемый источник энергии — глюкозу. Опорная — хондроитинсульфат выполняет опорную функцию в костной ткани. Структурная — гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат и гепарин являются структурными межклеточными веществами. Гидроосмотическая и ионрегулирующая — гиалуроновая кислота, благодаря высокой гидрофильности и отрицательному заряду, связывает межклеточную воду и катионы, регулируя межклеточное осмотическое давление. | Липидаминазывают природные неполярные соединения, нерастворимые в воде, но растворимые в неполярных растворителях, таких как эфир, хлороформ, бензол и др. В класс липидов попадает обширная группа соединений, имеющих разную структуру и биологические функции. В структурном отношении все липиды являются сложными эфирами жирных кислот и разнообразных спиртов. По физиологическому значению липиды делят на резервные и структурные. Резервные липиды депонируются в больших количествах и при необходимости расходуются для энергетических нужд организма. К резервным липидам относят триглицериды. Все остальные липиды можно отнести к структурным липидам. К биологическим функциям липидов можно отнести следующие: энергетическая — при окислении липидов в организме выделяется энергия (при окислении 1 г липидов выделяется 39,1 кДж); структурная — входят в состав различных биологических мембран; транспортная — участвуют в транспорте веществ через липидный слой биомембраны; механическая — липиды соединительной ткани, окружающей внутренние органы, и подкожного жирового слоя предохраняют органы от повреждений при внешних механических воздействиях; теплоизолирующая — благодаря своей низкой теплопроводности сохраняют тепло в организме. Классификация липидов В зависимости от строения липиды разделяют на простые (двух-компонентные) и сложные (многокомпонентные). В группе простых липидов выделяют жиры, воски (характерны для растений) и стериды. Сложные липиды подразделяются на фосфолипиды, гликолипиды, диольные и орнитинолипиды (характерны для микроорганизмов). . |
| 7.Жирные кислоты. Строение, свойства, реакции. | 8.Нейтральные жиры. |
| Жирные кислоты — это карбоновые кислоты с длинной алифатической цепью. Высшие жирные кислоты(ВЖК) являются основными гидрофобными компонентами липидов. Большинство ВЖК представляет собой монокарбоновые кислоты, содержащие линейные углеводородные цепи с четным числом атомов углерода (обычно С12—С20). Среди ВЖК часто встречаются ненасыщенные кислоты с одной или несколькими двойными связями. Среди насыщенных природных ВЖКособенно распространены пальмитиновая и стеариновая кислоты, они найдены во всех тканях животных и человека. Среди ненасыщенных кислот наиболее распространенной является олеиновая кислота. В организме высшие жирные кислоты в свободном виде содержатся в очень незначительных количествах. Окисление жирных кислот. Первым этапом распада жирных кислот является их активирование (этот процесс катализируется ацил –КоА- синтетазой, которая локализована в мембранах эндоплазматической сети и в наружной мембране митохондрий.(процесс активирования ВЖК идет вне митохондрий, и для транспорта требуется Карнитина которая находится на внешней стороне мембраны) Первой стадией В-окислений ВЖК является окисление ацил –КоА путем отщепления двух атомов водорода от А-и В- углеродных атомов ацила В- окисление ВЖК является одним из основных источников получения энергии для синтеза АТФ в живой клетке. Синтез высших жирных кислотлокализован в эндоплазматической сети клетки. Источником синтеза является малонил-КоА(образованный из ацетил –КоА и оксида углеродв (IV) при участии АТФ) Биосинтез ВЖК носит циклический характер. Синтезированный бутирил-КоА вступает в новый цикл превращений. | Путем последующей этерификации этих соединений можно перейти к диацил- и далее к триацилгицеринам Так как молекулы жиров не несут заряда, эту группу веществ называют нейтральными жирами. Углеродные атомы глицерина в молекулах жиров не эквивалентны. При введении одного заместителя в группу CH2OH центральный атом углерода становится асимметрическим. Для указания положения заместителей пользуются sn -системой стереоспецифической нумерации атомов углерода Три остатка жирной кислоты могут различаться как по длине цепи, так и по числу двойных связей. Жиры, экстрагированные из биологического материала, всегда представляют собой смесь близких по свойствам веществ, различающихся только остатками жирных кислот. В пищевых жирах чаще всего содержатся пальмитиновая, стеариновая, олеиновая и линолевая кислоты. Остатки ненасыщенных жирных кислот обычно находятся в положении sn -С-2 глицерина. |
| 9.Сложные липиды. | 10.Липиды как амфифилы |
| Фосфолипиды — сложные эфиры многоатомных спиртов ивысших жирных кислот, содержащие остатки фосфорной кислоты и связанные с нею добавочные соединения (аминоспирты, аминокислоты и др.). Фосфолипиды в зависимости от спирта, входящего в их состав, подразделяют на фосфатиды и сфингофосфолипиды. По в состав фосфатидов входит глицерин. Их рассматривают как производные фосфатидной кислоты, откуда и происходит название этойгруппы фосфолипидов: Фосфатиды различаются высшими жирными кислотами и добавочными соединениями, входящими в их состав. В зависимости от добавочного соединения среди фосфатидов различают фосфати-дилхолин (лецитин), фосфатидилколамин (кефалин), фосфатидил-серин ит: д. Наиболее распространены в природе лецитины. Сфингофосфолипиды. Из названия этой группы фосфолипидов ясно, что в их состав входит спирт сфингозин. Большое количество сфингофосфолипидов содержится в нервной ткани и крови человека. В плазме крови содержится 8—15% сфингофосфолипидов, а в мембранах эритроцитов — 30—40% (от общего содержания липидов). Гликолипиды. В состав гликолипидов входит сфингозин, ВЖК иуглеводный компонент. В качестве углеводного компонента могут выступать глюкоза, галактоза, глюкозамин, галактозамин и их ацетильные производные либо олигосахаридные цепи, состоящие из перечисленных моносахаридов. Высшие жирные кислоты, входящие в состав гликолипидов, весьма разнообразны. Гликолипиды обнаружены в головном мозге. |
| 11.Водорастворимые витамины | 12.Жирорастворимые витамины. |
| Большинство водорастворимых витаминов, поступающих с пищей или синтезируемых кишечными бактериями, проявляют активность после образования соответствующих коферментов входе метаболизма -Витамин В1(тиамин). По химическому строению тиамин представляет собой сложное соединение, включающее пирими-диновое и тиазольное кольца. В организме витамин В1 находится в форме пирофосфорного эфира — тиаминдифосфата. Он является коферментом декарбоксилаз, катализирующих декарбоксилирование кетокислот. Около 50% всего тиамина организма содержится в мышцах, 40% — во внутренних органах, преимущественно в печени. При недостатке тиамина нарушается нормальное превращение углеводов, наблюдается повышенное накопление в организме кетокислот. Характерным признаком служит резкая атрофия мышечной ткани и как следствие — снижение сократительной способности скелетных, сердечной и гладких мышц. Нарушения со стороны нервной системы проявляется постепенным снижением периферической чувствительности, утратой некоторых периферических рефлексов,, судорогами, расстройством высшей нервной деятельности. Тиамином богаты хлеб грубого помола, горох, фасоль, а также мясные продукты. -Витамин В2 (рибофлавин) обнаружен во всех тканях и органах организма человека. Он встречается как в свободном виде, так и в соединении с белком, является коферментом дегидрогеназ, Гиповитаминоз В2 клинически проявляется сухостью слизистых оболочек губ, трещинами в углах рта и на губах, повышенным шелушением кожи, конъюктивитами, светобоязнью. Источником витамина В2 являются печень, почки, желток куриного яйца, творог. -Витамин В3 (пантотеновая кислота)входит в состав коэнзима А (КоА) — кофермента ряда ферментов, катализирующих превращение ацилов. При недостатке витамина В3 в организме человека поражаются кожные покровы и слизистые оболочки внутренних органов, наблюдаются дегенеративные изменения ряда органов и тканей (особенно желез внутренней секреции), потеря волосяного покрова, депигментация волос и другие патологические явления. Источником пантотеновой кислоты являются дрожжи, печень, яичный желток, зеленые части растений. -Витамин В3 (никотиновая кислота, никотинамид), в отличие от других витаминов, в небольшом количестве синтезируется в организме из аминокислоты триптофана. определяют биохимические функции витамина В5 в организме, среди которых главные: Перенос водорода в окислительно-восстановительных реакциях. Участие в синтезе органических соединений. Источником витамина В5 являются мясные, особенно богата ими печень, и многие растительные продукты. -Витамин В6 (пиридоксин) представляет собой сочетание трех витамеров: пиридоксола, пиридоксаля и пиридоксамина, коферментной формой витамина В6 является пиридоксальфосфат; он входит в состав декарбоксилаз аминокислот и аминотрансфераз. Недостаточность в пище витамина В6 риводит к нарушениям белкового обмена, т. к. реакции переаминирования аминокислот с кетокислотами обеспечивают организм свободными аминокислотами, необходимыми для биосинтеза различных белков. Источником витамина В6для человека служат кишечные бактерии и пища. Богаты витамином В6 зерновые и бобовые, а также мясные продукты и рыба. -Витамин В12 (цианокобаламин). в составе этого витамина присутствует атом Со. Кобамидные ферменты ускоряют важнейшие реакции углеводного, липидного и азотистого обменов. Недостаток витамина В12 приводит к нарушению кроветворения в костном мозге, вследствие чего возникает анемия, поэтому витамин В12 называюта нтианемическим. Растения не содержат витамина В12. Его источником для человека являются мясо, молоко, яйца. -Витамин С (аскорбиновая кислота). Аскорбиновую кислоту можно рассматривать как производное углевода В-гулозы. Она является донором водорода в окислительно-восстановительных реакциях, следовательно, существует в двух формах — окисленной и восстановленной: Недостаточность аскорбиновой кислоты приводит кзаболеванию, называемому цингой. Снижается возможность использования запасов железа для синтеза гемоглобина в клетках костного мозга, что приводит к развитию анемии. Аскорбиновая кислота широко распространена в природе. Свежие фрукты и овощи являются основным источником аскорбиновой кислоты богаты ею плоды шиповника -Витамин Н (биотин). Необходимость биотина для жизнедеятельности организма отражена в самом его названии (в переводе с греческого биос означает жизнь). Биотин — гетероциклическое соединение, в структуре которого можно выделить имидазольный и тиофеновый циклы, Витамин Н ускоряющих реакции карбоксилирования. При недостатке этого витамина у человека наблюдается ряд патологических изменений: воспаление кожных покровов, выпадение волос, усиление выделения жира сальными железами кожи (себоррея). Предотвращение себорреи послужило основанием для названия биотина антисеборрейным витамином. .. Богаты биотином горох, соя, цветная капуста, грибы, яичный желток, печень. | Витамины — группа разнообразных по структуре органических веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма, синтез которых в организме отсутствует или ограничен. -Витамин А(реинол)представляет собой непредельный одноатомный спирт, сосотоящий из В- ионовного кольца и боковой цепи из двух остатков изопрена Все формы витамина Арегулируют нормальный рост и дифференцировку клеток развивающегося организма; участвуют в фотохимическом акте зрения. Признаком недостаточности витамина А является нарушение темновой адаптации и ночная слепота. Кроме того, возможна задержка роста в молодом возрасте, помутнение и размягчение роговицы. Источником витамина Адля человека служат прежде всего продукты животного происхождения. Наиболее богата им печень различных рыб, особенно трески и морского окуня в печени, желтке яиц, сметане, цельном молоке. В растительных продуктах содержатся каротиноиды, являющиеся провитаминами -Витамин D (кальциферол). регулирует транспорт ионов кальция и фосфорачерез клеточные мембраны. Недостаточность витамина D проявляется в виде заболевания, называемого рахитом. При рахите заторможено всасывание ионов кальция и фосфатов в кишечнике. Вследствие этого их уровень в крови снижается и нарушается минерализация костей, т. е. отложения минеральных веществ на вновь образовавшуюся коллагеновую матрицу растущих костей не происходит. При избыточном приеме витамина D развивается витаминная интоксикация. Уровень кальция и фосфатов в крови резко повышается, что приводит к кальцификации внутренних органов (легких, почек, сосудов и др.) и деминерализации костей. Витамином D богаты продукты животного происхождения: печень, сливочное масло, молоко. также в дрожжах и растительных маслах. -Витамин Е (токоферол). (токос — потомство и феро — несу), участвует в регуляции процесса размножения. Витамин Е существует в виде витамеров: Наибольшая концентрация токоферола наблюдается в жировой ткани, в печени и в скелетных мышцах. Витамин Е является одним из сильных природных антиоксидантов, препятствуя развитию цепных неуправляемых реакций пероксидного окисления ненасыщенных липидов в биологических мембранах и тем самым стабилизируя мембраны. Источниками витамина Еявляются растительные масла, капуста, салат, зерновые продукты. -Витамин К (филлохинон) по химической природе является хиноном с боковой изопреноидной цепью. Существует два ряда витаминов К: филлохиноны (витамины К,-ряда) и менахиноны (витамины Kj-ряда): Витамин К регулирует в организме процесс свертывания крови, способствует синтезу компонентов свертывающейся системы крови. Источником витамина К является прежде всего растительная пища: капуста, тыква, томаты, зеленые части растений; печень. |
| 13.Белки. Общая характеристика. Функции. | 14.Белки. Физико-химические свойства. Денатурация. |
| Белки — это высокомолекулярные азотсодержащие вещества, состоящие из аминокислот, связанных между собой пептидными связями. Белки иначе называют протеинами; Белки составляют значительную часть тканей живого организма: Для большинства белков характерна довольно постоянная доля азота (в среднем 16% от сухой массы) по сравнению с другими элементами. В составе некоторых белков обнаруживают фосфор, железо, цинк, медь и другие элементы Функции: 1.каталитическая (катализ)-их называю ферментами –соединения ускоряющие процесс реакции 2.питательная(резерваная) –запасы белка (в организме в виде албумина) 3.Пластическая(строительная)-входят в образования строения клетки. Строение белковой молекулы.Образование молекулы белка происходит за счет взаимодействия карбоксильной группы аминокислотного блока одной аминокислоты с аминогруппой другой аминокислоты, аминокислоту, входящую в состав белка, называют аминокислотным остатком. Аминокислотные остатки в молекуле белка соединены пептидными связями. Свойства пептидной группировки:. Пептидная группировка имеет жесткую планарную структуру, т. е. все атомы, входящие в нее, располагаются в одной плоскости. Атомы кислорода и водорода в пептидной группировке находятся в трансположении по отношению к пептидной С—N связи. Полипептидная цепь состоит из регулярно повторяющихся участков, образующих остов молекулы, и вариабельных участков — боковых радикалов аминокислотных остатков. Полипептидная цепь имеет определенное направление, поскольку каждый из ее строительных блоков имеет разные концы: амино- и карбоксильную группы. Началом полипептидной цепи считают конец, несущий свободную аминогруппу (1Ч-конец), а заканчивается полипептидная цепь свободной карбоксильной группой (С-конец). | Физико-химические свойства белков зависят, главным образом, от боковых радикалов аминокислотных остатков. Различают химические, физические и биологические свойства белков. Физические свойства белков.Белки — кристаллические вещества, как правило, белого цвета (есть и окрашенные белки, например, гемоглобин), имеющие большую молекулярную массу — от 6000 до нескольких сотен Да. Благодаря большим размерам молекул белки образуют в воде коллоидные растворы. Растворимость белков определяется их аминокислотным составом, особенностями организации молекулы и свойствами растворителя. Например, альбумины растворимы в воде и в слабых растворах солей, а коллаген и кератины нерастворимы в большинстве растворителей. Стабильность растворам белков придают заряд белковой молекулы и ее гидратная оболочка. рН-среды влияет на заряд белка, а следовательно, и на его растворимость. В изоэлектрической точке растворимость белка наименьшая. Белки способны адсорбировать на своей поверхности низкомолекулярные органические соединения и неорганические ионы. Это свойство предопределяет транспортные функции отдельных белков. Химические свойства белковисключительно разнообразны, поскольку боковые радикалы аминокислотных остатков содержат различные функциональные группы (—NH2, —СООН, —ОН, —SН и др.). Характерной для белков реакцией является гидролиз пептидных связей. Благодаря наличию и амино-, и карбоксильных групп белки обладают амфотерными свойствами., Денатурация белка — разрушение сил (связей), стабилизирующих четвертичную, третичную и вторичную структуры, приводящее к дезориентации конфигурации белковой молекулы и сопровождаемое изменением растворимости, вязкости, химической активности, характера рассеивания рентгеновских лучей, снижением или полной потерей биологической функции. Различают физические (температура, давление, механическое воздействие, ультразвуковое и ионизирующее излучения) и химические (тяжелые металлы, кислоты, щелочи, органические растворители, алкалоиды) факторы, вызывающие денатурацию. Обратным процессом является ренатурация, то есть восстановление физико-химических и биологических свойств белка. Иногда для этого достаточно удалить денатурирующий объект. Ренатурация невозможна если затронута первичная структура |
| 15.Классификация белков. | 16.Уровни структурной организации белков. |
| В настоящий момент действует несколько классификаций; в основу каждой из них положен какой-либо признак, по которому белки объединяют в узкие или широкие группы. -По степени сложности строения белки делят на простые и сложные. Простые или однокомпонентные белки состоят только из белковой части и при гидролизе дают аминокислоты. К сложным или двухкомпонентным относят белки, всостав которых входит протеин и добавочная группа небелковой природы, называемая простетической. ( могут выступать липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты); соответственно сложные белки называют липопротеинами, гликопротеинами, нук-леопротеинами. -По форме белковой молекулы белки разделяют на две группы: фибриллярные (волокнистые) и глобулярные (корпускулярные). Фибриллярные белки характеризуются высоким отношением их длины к диаметру (несколько десятков единиц). Их молекулы нитевидны и обычно собраны в пучки, которые образуют волокна. (являются главными компонентами наружного слоя кожи, образуя защитные покровы тела человека). Они также участвуют в образовании соединительной ткани, включая хрящи и сухожилия. Подавляющее количество природных белков относится к глобулярным. Для глобулярных белков характерно небольшое отношение длины к диаметру молекулы (несколько единиц). Имея более сложную конформацию, глобулярные белки выполняют и более разнообразные. -По отношению к условно выбранным растворителям выделяютальбумины и глобулины. Альбумины очень хорошо растворяются вводе и в концентрированных солевых растворах.Глобулины не растворяются в воде иврастворах солей умеренной концентрации.. --Функциональная классификация белковнаиболее удовлетворительная, поскольку в ее основу положен не случайный признак а выполняемая функция. Кроме того, можно выделить сходство структур, свойств и функциональной активности входящих в какой-либо класс конкретных белков. Каталитически активные белки называют ферментами. Они осуществляют катализ практически всех химических превращений в клетке. Подробно эта группа белков будет рассмотрена в главе 4. Гормоны регулируют обмен веществ внутри клеток и интегрируют обмен в различных клетках организма в целом. Рецепторы избирательно связывают различные регуляторы (гормоны, медиаторы) на поверхности клеточных мембран. Транспортные белки осуществляют связывание и транспорт веществ между тканями и через мембраны клетки. Структурные белки. Прежде всего к этой группе относят белки, участвующие в построении различных биологических мембран. Белки — ингибиторы ферментов составляют многочисленную группу эндогенных ингибиторов. Они осуществляют регуляцию активности ферментов. Сократительные белки обеспечивают механический процесс сокращения с использованием химической энергии. Токсичные белки — некоторые белки и пептиды, выделяемые организмами (змеями, пчелами, микроорганизмами), являющиеся ядовитыми для других живых организмов. Защитные белки. К этой группе белков принадлежат антитела — вещества белковой природы, вырабатываемые животным организмом в ответ на введение антигена. Антитела, взаимодействуя с антигенами, дезактивируют их и тем самым защищают организм от воздействия чужеродных соединений, вирусов, бактерий и т. д. | Номенклатура пептидов.Рассмотрим номенклатуру пептидов на примере конкретного трипептида: Аминокислотные остатки, за исключением последнего, в химическом отношении являются аминоацилами — радикалами аминокислот. Названия радикалов оканчиваются на -ил. Пептидыименуют по названию аминоацилов, входящих в их состав; при этом название последнего аминокислотного остатка не изменяется. Первичная структура белка — порядок чередования аминокислотных остатков в полипептидной цепи.. Вторичная структура белка — способ укладки полипептидной цепи в упорядоченную структуру Третичная стурктура белка — способ укладки полипептидной цепи в пространстве. Четвертичная структура белка — структура, состоящая из определенного числа полипептидных цепей, занимающих строго фиксированное положение относительно друг друга, вследствие чего белок обладает той или иной активностью Белок обладающий четвертичной структурой называеться Эпимолекула (или мультимер) — белок, обладающий четвертичной структурой А соотовляющие его полипептидные цепи соответсвенно Субъединица (или протомер) — единая пблипептидная цепь в эпимолекуле (или мультимере). . Классический пример белка, имеющего четвертичную структуру, являеться гемоглобин. |
Поиск по сайту: