43.Белки.Строение, классификация и функции белков.

Белки являются сложными биополимерами, мономером которых являются аминокислоты. В белковых молекулах в силу их сложного пространственного строения имеются следующие химические и физические связи между отдельными группами мономеров:

пептидные,

дисульфидные,

нековалентные водородные,

гидрофобные,

электростатические.

Белки имеют трех-четырехуровневую структурную организацию в зависимости от сложности молекулы.

Первичная структура белковой молекулы - это та последовательность аминокислот, которая закодирована в генотипе организма. При формировании этого уровня организации образуются ковалентные пептидные и дисульфидные связи.

Вторичная структура белковой молекулы - это свертывание молекулы белка в пространстве за счет нековалентных водородных связей между соседними аминокислотами.

Третичная структура белковой молекулы - это фиксирование спирали полипептидной цепочки за счет взаимодействия боковых групп аминокислот и образования гидрофобных и электростатических связей постоянной пространственной структуры. Пространственное расположение белковых молекул бывает в основном двояким: нитевидная форма или округлая форма, хотя возможны и другие формы молекулы. В основном по конфигурации белковые молекулы делят на фибриллярные и глобулярные. У всех белков имеются три уровня организации структуры молекулы.

Четвертичная структура белковой молекулы присуща только сложным белкам, состоящим из нескольких белковых молекул. При этом несколько полностью пространственно организованных белков соединяются между собой, часто с помощью иона, гема или другого объединяющего элемента, образуя биологически активный белок. Связи, объединяющие несколько белковых молекул в одну чаще всего бывают водородными, ионными или гидрофобными. Типичным примером такой молекулы является молекула гемоглобина (из курса микробиологии - молекула леггемоглобина).

Свойства белков определяются прежде всего химическими свойствами их мономеров, т. е белкам присуща гидрофильность (связывание с молекулами воды и образование коллоидных систем), амфотерность. Однако наиболее характерное свойство белков, присущее только им и определяемое их сложной организационной структурой (пространственной конфигурацией) - денатурация и ренатурация. Денатурировать, то есть терять (разрушать) свои уровни структурной организации, белок способен под воздействием таких факторов внешней среды, как температура, кислота, щелочь, рентгеновские или ультрафиолетовые лучи, высокое давление и даже механическое воздействие. При этом происходит последовательное разрушение четвертичной, третичной, вторичной структуры белка. Первичная структура остается неизменной. Если воздействие фактора оказывается слабым или кратковременным, то не все уровни белка разрушаются, тогда молекула способна к ренатурации или восстановлению третичного и четвертичного уровней организации. Однако при воздействии фактора в течение длительного времени или в высокой концентрации денатурация белка становится необратимой. Примеры: взбивание яичного белка, солнечный загар, варка яйца, мяса.

Классификация белков основана на их структуре. Белки делятся на:

Протеины (простые белки)

Протеиды (сложные белки).

Протеины, в свою очередь, разделяются на 8 групп по свойству растворимости и расположению в клетке:

альбумины - растворяются в воде, находятся в цитоплазме,

глобулины - растворяются в слабых водных растворах солей, находятся в цитоплазме,

проламины - растворяются в 60-80% спирте, находятся в цитоплазме,

глютелины - растворяются в 0,2% щелочи, находятся в цитоплазме,

фосфопротеины (казеин), содержащие фосфатный ион в составе молекулы, - не растворяются в воде, находятся в цитоплазме,

протамины - находятся в ядрах клеток,

гистоны - находятся в ядрах клеток и в рибосомах,

протеиноиды (кератин, фибрин) - накапливаются в специфических клетках покровных тканей, практически не растворяются в обычных растворителях.

Протеиды представляют собой сложные белковые молекулы, состоящие из нескольких простых белков и обязательной небелковой части, которая называется простетической группой. В зависимости от состава этой группы протеиды подразделяются на 6 групп:

нуклеопротеиды (рибосомы, вирусы),

липопротеиды,

гликопротеиды,

фосфопротеиды,

гемопротеиды,

металлопротеиды.

Функции белков. Поскольку белки занимают ведущее место в составе органических веществ в клетке, то и их функции крайне разнообразны. Белки являются в клетке:

ферментами (т.е. ведут катализ биохимических реакций),

структурными (строительными) молекулами,

запасными веществами,

транспортными молекулами (перенос кислорода, углекислого газа, жиров, железа и т.д.),

сократительными (мышечными) молекулами,

защитными веществами,

токсинами,

гормонами.

47.ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ.Витамин В1 (антиневритный).Витамин В2 (рибофлавин).Витамин PP (антипеллагрический).Витамин В6 (антидермитный).Пантотен   (антидерматитный фактор).Биотин          (витамин Н,фактор роста для грибков,дрожжей и бактерий, антисеборейный).Инозит. Пара-аминобензойная кислота(фактор роста бактерий и фактор  пигментации).Фолиевая  кислота( антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий).Витамин В12 (антианемический витамин).Витамин В15 (пангамовая  кислота).Витамин С   (антискорбутный).Витамин Р   (витамин проницаемости).Все вышеперечисленные-растворимые в воде-витамины,за исклдючением ино-зита и витаминов С и Р, содержат  азот  в  своей  молекуле, и  их  частооъединяют в один комплекс витаминов группы В.

Витамин В1 – тиамин. Этот витамин участвует в углеводном обмене, нормальной деятельности нервной системы, пищеварении, сердечно-сосудистой системы, кроветворении. Если Вы хотите улучшить деятельность мозга, следует обратить внимание на этот витамин. Его достаточное поступление в организм помогает улучшить познавательную активность мозга. Витамин В2 – рибофлавин. Этот витамин участвует в углеводном и белковом обмене. Рибофлавин имеет значение для «дыхания» клеток, т.к. участвует в процессе поглощения кислорода. Он обладает способностью уменьшения действия вредных токсинов на наш организм особенно при их вдыхании. Витамин В5 - пантотеновая кислота. Как и все витамины, необходима для нормального обмена веществ. Она активно участвует в обмене жиров, углеводов и аминокислот, также имеющих важное значение для организма. Если в организм поступает мало этого витамина, то человек рискует поплатиться здоровьем кожи, красотой волос, нормальным аппетитом и пищеварением, хорошей работоспособностью и сном. Витамин В6 – пиридоксин. Если Вы замечаете повышенную утомляемость, снижение работоспособности и концентрации внимания, у Вас появились головные боли или пропал аппетит, возможно, в этом виноват недостаток пиридоксина. Он участвует в образовании эритроцитов, белковом обмене. Нормализует функцию нервной и пищеварительной системы. Повышая иммунитет, он помогает сопротивляться заболеваниям. Витамин В9 - фолиевая кислота. Этот витамин особенно известен среди женщин планирующих беременность. Именно этот витамин играет большое значение для нормального развития плода. Фолиевая кислота помогает избежать некоторых пороков развития. Нормальное поступление в организм этого витамина помогает снизить риск преждевременных родов. Вне беременности этот витамин также играет большую роль, участвуя в кроветворении, нормальной работе кишечника и печени, стимулируя иммунитет и т.д. Витамин В12 – цианкобаламин. Особое значение этот витамин имеет в детстве. Он помогает детям хорошо расти и правильно развиваться физически. Цианкобаламин участвует в кроветворении, жировом обмене, образовании костной ткани, нормальном функционировании нервной системы, функции печени и пр. Витамин С - «аскорбиновая кислота». Это один из самых популярных витаминов. Все знают, что его основное значение в повышении сопротивляемости к заболеваниям. Этот витамин участвует в очень многих процессах организма, помогая образованию желчных кислот, коллагена, серотонина и пр. Болезнь, которая возникает из-за острого недостатка витамина C, называется цинга. Витамин Н – биотин. Если у Вас появились мышечные боли, сухость и бледность кожи, начал часто беспокоить дерматит, появился повышенный холестерин в крови, необходимо убедиться, что нет гиповитаминоза этого витамина. Он является помощником для витаминов группы В.