биохимияcopy
.pdfМатериалы для образовательного портала 12. 03. 2011 год
Лекция № 3
Тема: «Сложные белки. Глико-, липопротеины»
Лектор: доцент, канд.биол.наук Русецкая Наталья Юрьевна
План:
1.Классификация сложных белков.
2.Углеводсодержащие белки (гликопротеины и протеогликаны).
3.Липопротеины.
1.Классификация сложных белков - основывается на химической природе небелкового компонента (простетической группы):
1.углеводсодержащие белки (гликопротеины и протеогликаны);
2.липопротеины;
3.фосфопротеины;
4.нуклеопротеины;
5.хромопротеины (гемопротеины и флавопротеины);
6.металлопротеины.
2.Углеводсодержащие белки (гликопротеины и протеогликаны). Простетическая группа
гликопротеинов может быть представлена моносахаридами (глюкозой, галактозой, маннозой, фруктозой, 6-дезоксигалактозой), их аминами и ацетилированными производными аминосахаров (ацетилглюкоза, ацетилгалактоза), а также уроновыми, нейраминовыми и сиаловыми кислотами и короткими олигосахаридами (см. наглядный материал).
На долю углеводов в молекулах гликопротеинов приходится до 35%. Гликопротеины преимущественно глобулярные белки.
Углеводный компонент протеогликанов может быть представлен несколькими цепями гетерополисахаридов, которые называются глюкозаминогликанами или мукополисахаридами. К ним относятся гиалуроновая, хондроитинсерная кислоты и гепарин (см. наглядный материал).
Гиалуроновая кислота На долю углеводов в молекулах протеогликанов приходится до 95%. Протеогликаны преимущественно фибриллярные белки.
Белковый и небелковый компоненты в углеводсодержащих белках связаны прочными ковалентными О-гликозидными и N-гликозидными связями. О-гликозидная связь образуется за счет
1
Материалы для образовательного портала 12. 03. 2011 год
полуацетального гидроксила моносахарида и гидроксильной группы аминокислот серина и треонина в белках. N-гликозидная связь образуется за счет полуацетального гидроксила и амидной (-NH2) группы аспарагина, реже глютамина в белке.
Биологические функции гликопротеинов:
1.транспортная (белки крови глобулины транспортируют ионы железа, меди, стероидные гормоны);
2.защитная: а. фибриноген осуществляет свертывание крови; б. иммуноглобулины обеспечивают иммунную защиту;
3.рецепторная (на поверхности клеточной мембраны расположены рецепторы, которые обеспечивают специфическое взаимодействие). Гликопротеины рецепторов богаты сиаловыми кислотами;
4.ферментативная (холинэстераза, рибонуклеаза);
5.гормональная (гормоны передней доли гипофиза – гонадотропин, тиреотропин);
Биологические функции протеогликанов:
1.гиалуроновая и хондроитинсерная (хондроитинсульфат) кислоты, кератинсульфат выполняют структурную (коллаген соединительной ткани – в хрящах, сухожилиях, коже), связующую (межклеточное вещество), поверхностно-механическую (синовиальная жидкость) функции,
2.гепарин - антикоагулянт.
3.Липопротеины - сложные белки, состоящие из белковой части и простетической группы, представленной каким-либо липидом.
Классификация липидов:
1.Омыляемые:
а) простые омыляемые (жиры, воска); б) сложные (фосфолипиды, гликолипиды) (см. наглядный материал);
2.неомыляемые (холестерин).
Глицерофосфолипиды являются производными фосфатидной кислоты. Она лежит в основе фосфатидилсерина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилхолина:
Жирные кислоты, которые встречаются в природных липидах:
Насыщенные жирные кислоты |
Мононенасыщенные (жирные |
Полиненасыщенные жирные кислоты |
|||
|
|
кислоты с 1 двойной связью) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.лауриновая (С12) |
1. |
пальмитолеиновая (С16) |
1. |
С18:2 – линолевая (9-10,12-13) |
|
2. |
миристиновая (С14) |
2. |
олеиновая (С18) |
2. |
С18:3 - линоленовая (9-10, 12-13, 15-16) |
3. |
пальмитиновая (С16) |
|
|
3. |
С20:4 - арахидоновая (5-6, 8-9, 12-13, 15-16) |
4. |
стеариновая (С18) |
|
|
|
|
5. |
лигноцериновая (С24) |
|
|
|
|
Липопротеины подразделяют на 2 группы:
1.свободные липопротеины (липопротеины (ЛП) плазмы крови);
2.структурные протеолипиды (входят в состав биомембран).
ЛП плазмы крови содержат до 50-90 % липидов. Молекулы липидов и полипептиды связаны друг с другом гидрофобными взаимодействиями и ионными связями. ЛП плазмы содержат полярные и неполярные липиды, холестерол и его эфиры.
На поверхности ЛП расположены полярные части фосфо- и гликолипидов, неполярные (гидрофобные) хвосты направлены внутрь. Благодаря такому строению ЛП плазмы растворимы в воде и способны транспортировать липиды в кровеносном русле.
2
Материалы для образовательного портала 12. 03. 2011 год
Классификация липопротеинов основана на величине их плотности. Чем больше содержание липидов, тем ниже плотность ЛП:
а) Хиломикроны (ХМ) – капельки жира, окруженные очень тонким слоем белка.
б) Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) (пре - β-ЛП) – содержат значительное количество триацилглицеридов (ТАГ) и холестерина (ХЛ).
в) Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) (β-ЛП) – транспортируют все липиды, но, в большей мере ХЛ.
г) Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) (α- ЛП) – содержат в большей степени фосфолипиды (ФЛ) и белки.
Структурные протеолипиды находятся в ткани мозга, в нейронах, в миелиновых оболочках. В этих тканях в большом количестве содержатся церамиды: сфингомиелин, цереброзиды, ганглиозиды.
В своей структуре они имеют специфический набор высших жирных кислот (нервоновая, лигноцериновая, цереброновая).
К структурным протеолипидам относятся липопротеины биомембран. Для живых клеток характерен билипидный слой, который представлен фосфолипидами.
Полярные «головки» обращены наружу бислоя, гидрофобные «хвосты» жирных кислот обращены внутрь бислоя. Полярные «головки» фосфолипидов могут с помощью ионных связей присоединять
поверхностные белки. Внутрь биомембраны могут включаться молекулы холестерина (ХЛ). ХЛ – стабилизатор мембранной структуры. При атеросклерозе содержание ХЛ в мембране будет увеличиваться, это приведет к изменению жидкостности мембраны и нарушению ее проницаемости.
Холестерин
Роль холестерина:
1.входит в состав биомембран.
2.Из холестерина синтезируются стероидные гормоны (коры надпочечников и половые), желчные кислоты, провитамин группы Д.
3