Элементарный и а минокислотный состав белков
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет
(КубГТУ)
БИОХИМИЯ
Лекции по изучению дисциплины
для бакалавров всех форм обучения
Краснодар 2018
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
| Тема 1.Белковые вещества и их свойства. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
| Тема 2 Нуклеиновые кислоты и нуклеотиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
| Тема 3 Ферменты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
| Тема 4 Оксидоредуктазы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
| Тема 5 Витамины, свойства, распространение, физиологическая роль |
| Тема 6 Углеводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
Введение
Биологическая химия – это наука, изучающая химический состав живых организмов, превращения веществ и энергии, лежащей в основе их жизнедеятельности. Совокупность этих превращений составляет биологический обмен веществ, который является основой той формы движения материи, которую мы называем жизнью.
Объекты живой природы состоят из «неживых» молекул, большинство из которых представляют собой органические соединения. Тем не менее, живые организмы обладают необычными свойствами, отсутствующими в скоплении неживых молекул. К ним относятся следующие свойства:
|
|
|
1. Сложность и высокая степень организованности. Живые организмы представлены миллионами разных видов.
2. Любая составная часть организма имеет специальное назначение и выполняется строго определенную функцию. Это относится даже к индивидуальным химическим соединениям (липиды, белки и т.п.).
3. Способность извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей их среды – либо в форме органических питательных веществ, либо в виде энергии солнечного излучения
4. Способность к точному самовоспроизведению.
Цель биохимии состоит в том, чтобы понять, каким образом взаимодействия биомолекул друг с другом порождают описанные выше особенности живого состояния.
В живых организмах широко представлены четыре типа соединений – полимеров, образующих макромолекулы, состоящие из повторяющихся единиц – мономеров. Это белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды. Макромолекулы составляют около 90% сухого вещества клеток живых организмов. Липиды не образуют полимеров, в природных условиях они способны образовывать крупные ассоциаты.
Тема 1 БЕЛКОВЫЕ ВЕЩЕСТВА И ИХ СВОЙСТВА
Из органических веществ, входящих в состав растений и других живых организмов, наиболее важными в биологическом отношении являются белковые вещества, или белки.
|
|
|
Белками называются высокомолекулярные коллоидные соединения, состоящие из α-аминокислот.
Основная масса белков растений концентрируется в семенах и плодах. В других тканях растений их массовая доля относительно невелика по сравнению с тканями животных, где белки составляют до половины и более массы сухого вещества живой клетки.
Так, массовая доля белков в вегетативных органах растений – стеблях, листьях, корнях – колеблется от 0,3 до 3,0%, зато в зерне злаков белков от 8 до 15%, в семенах масличных растений - от 18 до 28, в семенах бобовых растений – от 25 до 50% (в пересчете на сырую массу). В мышцах – 18-23%, печень – 17-19%, мозг – 7-9% (в пересчете на сырую массу).
Величина массовой доли белковых веществ в зерне и семенах во многом определяет биологическую ценность продуктов, получаемых при технологической переработке. В некоторых случаях наличие белков осложняет технологию переработки растительного сырья и ухудшает качество получаемых продуктов: повышенное содержание белков в корнеплодах свеклы затрудняет кристаллизацию сахарозы из маточных растворов; в листьях табака – табачный дым приобретает неприятный запах жженных перьев. Такое табачное сырье ценится ниже.
|
|
|
В то же время в виноделии присутствие белков в виноградном сусле придает специфический аромат виноматериалам. В хлебопечении повышенное содержание белка в зерне пшеницы во многом определяет высокое качество и хлеба.
Функции белков
В растениях белки выполняют разнообразные функции, важнейшими из которых являются:
1. Каталитическая. Наиболее многочисленная группа белков – это белки-ферменты, катализирующие биохимические реакции.
2. Запасная. Запасные белки в больших количествах накапливаются в клетках зерна и семян при созревании на растении, а затем при прорастании зерна и семян гидролизуются до аминокислот или молекулярных пептидов, используемых затем клеткой для формирования нового растения на ранних стадиях развития. В животном организме белки в запас не откладываются поэтому должны поступать вместе с пищей ежедневно в необходимых количествах.
3. Защитная. Защитные белки предохраняют живой организм от разрушения или способствуют его выживанию при повреждении. Защитная функция белков – токсинов, вырабатываемых растениями, заключается в том, что они защищают растения от поедания их животными, а также ингибируют протеолитические ферменты насекомых-вредителей, повреждающих семена многих растений.
|
|
|
4. Структурная. Структурные белки входят в состав покровных тканей растений, в том числе семян и плодов. Они составляют также структурную основу биомембран клеток, обеспечивая сохранение органеллами клетки необходимой последовательности биохимических реакций.
5. Сократительная и двигательная. К этим белкам относится миозин мышц.
6. Регуляторная. Эти белки участвуют в регуляции обменных реакций. К ним относятся многие гормоны, например инсулин, регулирующий обмен глюкозы.
7. Транспортная. Транспортные белки переносят специфические молекулы или ионы. Например, гемоглобин. Связывают кислород и переносят его к периферическим тканям.
Элементарный и а минокислотный состав белков
В состав белков входят углерод, кислород, водород, азот, иногда сера или селен. Могут входить также железо, медь, цинк, фосфор и некоторые другие элементы. Так, например, в составе белка зерна пшеницы содержится углерода от 51 до 53%, кислорода – от 21 до 23%, водорода – от 6 до 8%, азота – от 16 до 19%, серы – от 0,7 до 1,3%.
Структурными компонентами белков – их мономерами – являются аминокислоты. При кипячении с крепкими кислотами, щелочами, а также под действием гидролитических ферментов белковые вещества распадаются на аминокислоты. Несмотря на то что в природе известно свыше 200 аминокислот, белки состоят в основном из 20 аминокислот.
Аминокислоты – это алифатические, ароматические или гетероциклические соединения, содержащие по крайней мере одну амино- и одну карбоксильную группу.
По химическому строению это производные жирных кислот, у которых водород в α-положении замещен на аминную (–NН2) группу:
 |  | ||
Растения могут синтезировать все аминокислоты, входящие в состав белков. Организм человека и животных не может синтезировать все аминокислоты, необходимые для синтеза белков. Аминокислоты, не синтезируемые организмом человека и животных, но входящие в состав их белков, получили название незаменимых, или обязательных аминокислот.
Для человека такими незаменимыми аминокислотами являются 10 аминокислот: валин, треонин, лейцин, изолейцин, метионин, лизин, аргинин, гистидин, фенилаланин, триптофан.
Эти аминокислоты входят в состав белков, но могут также находиться в живых организмах и в свободном состоянии.
Остальные 10 аминокислот (заменимые аминокислоты), входящие в состав белка, могут синтезироваться организмом животных и человека из других соединений, в том числе и из незаменимых аминокислот.
С содержанием незаменимых аминокислот в данном белке связано понятие биологической ценности пищи.
В зависимости от количественного содержания незаменимых аминокислот продукты рассматривают как биологически полноценные или неполноценные. Полноценные продукты – это те продукты в белках которых содержаться все незаменимые аминокислоты в сбалансированном количестве. Эталоном полноценности являются белки женского молока и куриного яйца. К ним относятся молоко и молочные продукты, мясо, белки яиц, рыба. Из растительных продуктов приближаются к полноценным белки семян бобовых. Зерно злаковых культур биологически неполноценно, так как у них мало незаменимых кислот. Это белки пшеницы, ржи, кукурузы, в которых содержится недостаточное количество метионина, лизина, триптофана.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 213; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!