1. 1наличие во всех белках углерода (50-55%), кислорода (21-23%), азота (15-17%), водорода (6-7%), серы (0,3-2,5%). В составе отдельных белков обнаружены также фосфор, йод, железо, медь и некоторые другие макро- и микроэлементы,

Аминокислотный состав белков

Белки — непериодические полимеры, мономерами которых являются α-аминокислоты. Обычно в качестве мономеров белков называют 20 видов α-аминокислот, хотя в клетках и тканях их обнаружено свыше 170.

В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме человека и других животных, различают: заменимые аминокислоты — могут синтезироваться; незаменимые аминокислоты — не могут синтезироваться. Незаменимые аминокислоты должны поступать в организм вместе с пищей. Растения синтезируют все виды аминокислот.

В зависимости от аминокислотного состава, белки бывают: полноценными — содержат весь набор аминокислот; неполноценными — какие-то аминокислоты в их составе отсутствуют. Если белки состоят только из аминокислот, их называют простыми. Если белки содержат помимо аминокислот еще и неаминокислотный компонент (простетическую группу), их называют сложными. Простетическая группа может быть представлена металлами (металлопротеины), углеводами (гликопротеины), липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины).

Все аминокислоты содержат: 1) карбоксильную группу (–СООН), 2) аминогруппу (–NH2), 3) радикал или R-группу (остальная часть молекулы). Строение радикала у разных видов аминокислот — различное. В зависимости от количества аминогрупп и карбоксильных групп, входящих в состав аминокислот, различают: нейтральные аминокислоты, имеющие одну карбоксильную группу и одну аминогруппу; основные аминокислоты, имеющие более одной аминогруппы; кислые аминокислоты, имеющие более одной карбоксильной группы.

Белки обеспечивают возможность передачи наследственной информации и проявления индивидуальности организмов.

Пищевые белки выполняют в организме детей и подростков 3 основные функции: пластическую, энергетическую и протекторную.

Установлено, что незаменимые аминокислоты должны составлять примерно 40% от суммы аминокислот в питании детей дошкольного возраста, 30% — в питании школьников и 16% — в питании взрослых. В рационе питания взрослых людей при суточной норме белка 80—100 г они должны составлять 20—30 г.

Для того чтобы организм мог синтезировать белок, все незаменимые аминокислоты (валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин) должны присутствовать в определенной пропорции. Даже временное отсутствие одной незаменимой аминокислоты может отрицательно сказаться на синтезе белка. Важность незаменимых аминокислот определяется той огромной ролью, которую играют белки во всех процессах регенерации клеток.

Валин, Изолейцин, Лейцин, Лизин, Метионин, Треонин, Триптофан. Фенилаланин. Гистидин Аргинин, Аланин, Аспарагиновая кислота, Глицин, Глютаминовая кислота, Пролин, Серин, Тирозин, Цистин - Это наиболее важные аминокислоты, которые должны присутствовать в течении всего периода активного белкового синтеза и регенерации мышечных волокон - без них невозможен рост и эффективное функционирование организма. Кроме строительных функций как элементарных частиц белка, аминокислоты могут оказывать воздействие на разные функциональные системы и органы человека, стимулируя или угнетая их деятельность.

Указанное количество аминокислот - это тот минимум, при котором предполагается сохранение нормальной жизнедеятельности. Но при более высоком уровне функционирования, например, регулярных физических нагрузках или усиленном умственном напряжении, требуется повышенное по сравнению с этим минимумом количество аминокислот, которые лучше всего обеспечивать именно путем приема биодобавок, содержащих аминокислотные комплексы.

Незаменимые аминокислоты пищевых белков используются в организме для синтеза тканевых белков и ферментов и в качестве источников энергии. Они также оказывают влияние на различные функциональные системы и органы человека, стимулируя или угнетая их деятельность. Дефицит незаменимых аминокислот или их несбалансированность в рационе приводят к ухудшению аппетита, задержке роста и развития, жировой дистрофии печени и другим нарушениям нормальной жизнедеятельности.

7 РЕНАТУРАЦИЯ (от латинского re- — приставка, здесь означающая возобновление, обратное действие, и natura — природные свойства), обратный переход молекулы биополимера, например, белка или нуклеиновой кислоты, из денатурированного (неактивного) состояния в нативное (биологически активное).Если при денатурации белка физико-химические изменения связаны с переходом полипептидной цепи из плотно упакованного (упорядоченного) состояния в беспорядочное, то при ренатурации проявляется способность белков к самоорганизации, путь которой предопределён последовательностью аминокислот в полипептидной цепи, то есть её первичной структурой, детерминированной наследственной информацией. В живых клетках данная информация, вероятно, является решающей для преобразования неупорядоченной полипептидной цепи во время или после её биосинтеза на рибосоме в структуру нативной молекулы белка. При нагревании двухцепочечных молекул ДНК до температуры около 100°C водородные связи между основаниями разрываются, и комплементарные цепи расходятся — ДНК денатурирует. Однако при медленном охлаждении комплементарные цепи могут вновь соединяться в регулярную двойную спираль. Эта способность ДНК к ренатурации используется для получения искусственных гибридных молекул ДНК (так называемая молекулярная гибридизация).

9.Классификация белков. Характеристика простых белов ( альбуминов и глобулинов, протаминов, глютелинов и проламинов, белков опорных тканей.)

Классификация Белков. Из-за относительно больших размеров белковых молекул, сложности их строения и отсутствия достаточно точных данных о структуре большинства белков еще нет рациональной химической классификации белков. Существующая классификация белков в значительной мере условна и построена главным образом на основании физико-химических свойств белков, источников их получения, биологической активности и других, нередко случайных, признаков.

По составу белки делят на простые или протеины, состоящие только из аминокислотных остатков, и сложные или протеиды Простые белки являются полимерами только аминокислот; сложные, помимо остатков аминокислот, содержат также небелковые, так называемые простетические группы. Сложные белки могут включать ионы металла (металлопротеиды) или пигмент (хромопротеиды), образовывать прочные комплексы с липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), а также ковалентно связывать остаток фосфорной кислоты (фосфопротеиды), углевода (гликопротеины) или нуклеиновой кислоты (геномы некоторых вирусов). В соответствии с формой молекул белки подразделяют на глобулярные и фибриллярные. Молекулы первых свернуты в компактные глобулы сферической или эллипсоидной формы, молекулы вторых образуют длинные волокна (фибриллы) и высокоасимметричны. Большинство глобулярных белков, в отличие от фибриллярных, растворимы в воде. Особую группу составляют мембранные (амфипатические) белки, характеризующиеся неравномерным распределением гидрофильных и гидрофобных (липофильных) участков в молекуле: погруженная в биол. мембрану часть глобулы состоит преимущественно из липофильных аминокислотных остатков, а выступающая из мембраны - из гидрофильных.

По физико-химическим свойствам белки делят на фибриллярные и глобулярные, на гидрофильные (растворимые) и гидрофобные (нерастворимые) и т.п. По источнику получения белки подразделяют на животные, растительные и бактериальные; на белки мышечные, нервной ткани, кровяной сыворотки и т.п.; по биологической активности - на белки-ферменты, белки-гормоны, структурные белки, сократительные белки, антитела и т.д. Следует, однако, иметь в виду, что из-за несовершенства самой классификации, а также вследствие исключительного многообразия белков многие из отдельных белков не могут быть отнесены ни к одной из описываемых здесь групп.

Протеины представляют собой простые белки, состоящие только из остатков аминокислот. Они широко распространены в животном и растительном мире.

Гистоны имеют сравнительно низкую молекулярную массу (12-13 тыс.), с преобладанием щелочных свойств. Локализованы в основном в ядрах клеток. Растворимы в слабых кислотах, осаждаются аммиаком и спиртом. Имеют только третичную структуру. В естественных условиях прочно связаны с ДНК и входят в состав нуклеопротеидов. Основная функция - регуляция передачи генетической информации с ДНК и РНК (возможна блокировка передачи).

Протамины - самая низкая молекулярная масса (до 12 тыс.). Проявляет выраженные основные свойства. Хорошо растворимы в воде и слабых кислотах. Содержатся в половых клетках и составляют основную массу белка хроматина. Как и гистоны образуют комплекс с ДНК, функция - придают ДНК химическую устойчивость.

Глютелины - растительные белки, содержащиеся в клейковине семян злаковых и некоторых других, в зеленых частях растений. Нерастворимые в воде, растворах солей и этанола, но хорошо растворимы в слабых растворах щелочей. Содержат все незаменимые аминокислоты, являются полноценными продуктами питания.

Проламины - растительные белки. Содержатся в клейковине злаковых растений. Растворимы только в 70%-м спирте (это объясняется высоким содержанием пролина и неполярных аминокислот).

Протеиноиды - белки опорных тканей (кость, хрящ, связки, сухожилия, ногти, волосы). Нерастворимые или трудно растворимые в воде, солевых и водно-спиртовых смесях белки с высоким содержанием серы. К протеиноидам относятся кератин, коллаген, фиброин.

Альбумины - характерны кислые свойства. Растворимы в воде, и слабых солевых растворах. Осаждаются нейтральными солями при 100%-м насыщении. Участвуют в поддержании осмотического давления крови, транспортируют с кровью различные вещества. Содержатся в сыворотке крови, молоке, яичном белке.

Глобулины. Молекулярная масса до 100 ты.. В воде нерастворимы, но растворимы в слабых солевых растворах и осаждаются в менее концентрированных растворах (уже при 50%-м насыщении). Содержатся в семенах растений, особенно в бобовых и масленичных; в плазме крови и в некоторых других биологических жидкостях. Выполняющие функцию иммунной защиты, обеспечивают устойчивость организма к вирусным инфекционным заболеваниям.

16Иммуноглобулины

глобулярные белки, содержащиеся в сыворотке крови позвоночных животных и человека. И. образуют группу близких по химической природе соединений, в состав которых входят также углеводы. По-видимому, все И. являются Антителами к каким-либо антигенам (См. Антигены). Известно 5 классов И. человека: G, М, A, D, Е (см. табл.). Наиболее полно изучены И. класса G (IgG). Их молекулы построены из двух идентичных лёгких (молекулярная масса 22000) и двух идентичных тяжёлых (молекулярная масса 55000—70000) полипептидных цепей, скрепленных дисульфидными связями (см. рис.). При расщеплении протеолитическими ферментами (например, папаином) молекула И. распадается на три части: два одинаковых фрагмента (обозначаются Fab), каждый из которых сохраняет способность к связыванию с антигеном, и фрагмент (обозначается Fc), способствующий прохождению И. через Биологические мембраны. Все три фрагмента соединены короткими гибкими участками, расположенными в середине тяжёлой цепи. Гибкость позволяет молекулам И. оптимально присоединяться к антигенам, имеющим разное пространственное строение. Участки молекулы, ответственные за связывание с антигеном (активный центр (См. Активные центры)), образованы N-кoнцевыми (несут на конце аминогруппу — NH2) отрезками тяжёлых и лёгких цепей. Последовательность аминокислот в этих отрезках специфична для каждого IgG, в других участках цепей она почти не варьирует. На основании различий в строении тяжёлых цепей И. относят к определённым классам.

Особенности разных классов иммуноглобулинов здорового человека

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Класс | Молекулярная | Содержание | Содержание в |

| иммуноглобулина | масса | углеводов, % | сыворотке, мг % |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| lgG | 140 000 | 2 | 800-1680 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| lgM | 900 000 | 10 | 50-190 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| lgA | 170 000 и выше | 7 | 140-420 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| lgD | 180 000 | 12 | 3-40 |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| lgE | 196 000 | 10 | 0,01-0,14 |

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Большинство антител находится главным образом среди IgG (применяемые в лечебных целях препараты гамма-глобулинов (См. Гамма-глобулины) состоят преимущественно из IgG). IgM эволюционно наиболее древние И.; они синтезируются на первых стадиях иммунной реакции. Их молекулы состоят из 5 мономерных субъединиц, каждая из которых напоминает молекулу IgG. Для IgA характерна способность проникать в различные секреты (слюну, молозиво, кишечный сок), где они встречаются в полимерной форме. Антитела, участвующие в аллергических реакциях (см. Аллергия), относятся к недавно открытым IgE.