Тема: пептиды, белки: их строение, свойства, значение в организме, методы исследования. Физико-химические свойства белков. Пептиды

Пептиды — органические молекулы, в состав которых входит несколько остатков аминокислот, связанных пептидной связью. В зависимости от количества остатков аминокислот и молекулярной массы различают:

1. Низкомолекулярные пептиды, содержащие в своем составе от двух до десяти остатков аминокислот. На­пример, ди-, три-, тетра-, пента-пептиды и т. д.

2. Пептиды со средней молекулярной массой — от 500 до 5000 Д, так называемые «средние молекулы».

3. Высокомолекулярные пептиды с молекулярной мас­сой от 5000 до 16000 Д.

Биологическое значение пептидов. Пептиды обладают значительной биологической активностью, являясь регуляторами ряда процессов жизнедеятельности. В зависимости от характера действия и происхождения пептиды делят на несколько групп:

1. Пептиды-гормоны: например, вазопрессин, окситоцин, глюкагон, кальцитонин, рилизинг-факторы и др.;

2. Пептиды, участвующие в регуляции пищеварения: гастрин, секретин, панкреатический полипептид (ПП), вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП) и др.;

3. Пептиды крови: глутатион, ангиотензин, брадикинин, каллидин и др.;

4. Нейропептиды: пептиды памяти, пептиды сна, эндорфины, энкефалины и др.;

5. Пептиды, участвующие в сокращении мышц: анзерин, карнозин;

6. Пептиды «средние молекулы» — внутренние эндо­токсины , образующиеся в организме в результате раз­личных патологических процессов, обусловливающих тяжесть протекания заболевания.

Белки

Белки — полимеры 22 природных аминокислот со специфической структурой.

Первичная структура — последовательность амино­кислотных остатков в полипептидной цепи, образуется за счет пептидных связей, возникающих за счет альфа-карбоксильной группы одной аминокислоты и альфа-амино­группы последующей аминокислоты.

Вторичная структура — способ укладки полипеп­тидной цепи в альфа-спираль или  - структуру за счет менее прочных водородных связей (Н^+ …О^-).

Третичная структура — пространственная укладка  - спирали или полипептидной цепи в определенную конформацию за счет четырех видов связей:

1. в одородных: Н^+ …О^-,

2. ионных (солеобразующих): —NH₃ + . . . ,

3. дисульфидных: —S—S—;

4. гидрофобных (сил Ван-дер-Ваальса).

Третичная структура — субъединица.

Четвертичная структура— «комплекс субъединиц способных к диссоциации, (Джон Бернал), или объединение в определенном порядке двух и большего количества субъединиц в молекулу олигомерного белка.

Например, молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц (по 17000 Д каждая).

Роль белков в организме человека

1. Ферментативная — в клетке участвуют в биохи­мических реакциях 2000 различных ферментов, и все они по химической природе — белки (простые или сложные).

2. Гормональная — в организме человека 50% всех гормонов имеют белковую природу.

3. Рецепторная — избирательное связывание различ­ных регуляторов — гормонов, биогенных аминов, простагландинов, медиаторов, циклических мононуклеотидов, протекает с помощью белков-рецепторов.

4. Структурная (пластическая) — мембраны всех кле­ток и субклеточных единиц представляют собой бислой: белки и фосфолипиды, т. е. белки играют роль в формировании всех клеточных структур.

5. Иммунологическая — гуморальный иммунитет организма человека связан с наличием -глобулинов (антител).

6. Гомеостатическая — свертывание крови связа­но с наличием в крови белков свертывания крови (факторов).

7. Противосвертывающая — антитромбиновая, антитромбопластиковая и фибринолитическая системы связаны с наличием в крови соответствующих белков.

8. Геннорегуляторная — белки-гистоны, кислые белки играют роль в регуляции процесса трансляции.

9. Транспортная — перенос О₂, ВЖК, липидов, сте­роидов, витаминов, лекарственных веществ осуществляют различные фракции белков крови.

10. Сократительная — в работе мышц участвуют белки: актин, миозин, тропонин и тропомиозин.

11. Обезвреживающая — при отравлениях солями тяжелых металлов (свинец, медь, цинк и др.) и алкалоидами противоядием являются белки (особенно молочных продуктов).

12. Опорная (механическая) — прочность соедини­тельной, хрящевой и костной ткани за счет белков — коллагена, эластина, фибронектина.

13. Создание биопотенциалов мембран и клеток и внутренней мембраны митохондрий.

14. Энергетическая — 1 г. белка, окисляясь до конечных продуктов — мочевины, углекислого газа и воды, дает 4,1 ккал энергий.