Предмет и задачи биохимии

Знать:

1. Определение биохимии

2. Задачи биохимии

3. Понятие метаболизма, анаболизма, гомеостаза, катаболизма, патогенеза

4. Классификацию, номенклатуру аминокислот и пептидов

Биохимия — наука, изучающая состав органов и тканей животных и растений, т.е живой материи, и химических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организмов.

Биохимия — это наука, которая изучает химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов; их превращения и связь этих превращений с деятельностью клеток, тканей, органов и организма в целом.

Задачи биохимии:

1. Изучение состава организма и продуктов его обмена

2. Выяснение функций различных органов и тканей

3. Выяснение сущность химических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма.

4. Выяснение и изучение механизмов высвобождения, накопления и использования энергии в организме.

5. Изучение механизмов образования и выведения конечных продуктов распада веществ.

6. Изучение механизмов воспроизведения и передачи наследственных признаков организма.

Метаболизм — обмен веществ и энергии, превращение определенных веществ (БЖУ) внутри клеток с момента их поступления в организм до образования конечных продуктов. Метаболизм состоит из четырех стадий:

1. Переваривание веществ в ЖКТ под действием ферментов

2. Всасывание через слизистую ЖКТ

3. Промежуточный обмен — внутриклеточные процессы синтеза и распада с выделением энергии.

4. Выделение конечных продуктов обмена

Одновременно в клетке протекает около 2000 химических реакций.

Анаболизм — совокупность химических процессов в живом организме, которые направлены на образование и обновление структурных частей клеток и тканей.

Катаболизм — совокупность химических процессов в живом организме, которые направлены на распад веществ и выведение конечных продуктов обмена.

Для каждого организма характерен определенный, генетических закрепленный тип обмена веществ. Любое заболевание сопровождается нарушением обмена веществ. Биохимия является теоретической основой медицины.

Знание биохимических процессов, протекающих в здоровом организме, позволяет понять причину и природу различных заболеваний, которые представляют собой разнообразные отклонения химических реакций протекающих в организме — патогенеза.

К внутренней среде организма относятся — кровь, моча, спинномозговая жидкость, пищеварительные соки, лимфа. В результате обмена веществ во внутреннюю среду организма поступают различные метаболиты, которые в здоровом организме составляют гомеостаз. Метаболиты — промежуточные продукты обмена веществ. Гомеостаз — постоянство состава и свойств внутренней среды организма.

Аминокислоты, классификация и состав

Аминокислоты — органические соединения, состав молекул которых входит аминогруппа (-NH₂) и карбоксильная группа (-COOH). По систематической номенклатуре названия аминокислот происходят от названия приставки «амино» и соответствующей карбоновой кислоты. В состав белков входят альфа-аминокислоты.

Различают моноаминокарбоновые кислоты (содержат одну амино-группу и одну карбоксильную группу, среда нейтральная, заряд равен 0), моноаминодикарбоновые кислоты (содержат одну аминогруппу и две карбоксильные группы, среда кислая, заряд отрицательный), диаминокабоновые кислоты (содержат две аминогруппы и одну карбоксильную, среда щелочная, заряд положительный).

По биологической значимости различают заменимые и незаменимые аминокислоты. Заменимые — которые синтезируются в организме человека. К ним относятся аланин, глицин, глутаминовая кислота, серин, аспарагиновая кислота, тирозин, цистеин. Незаменимые аминокислоты — поступающие с пищей и не синтезируемые организмом. К ним относятся лизин, валин, фенилаланин, лейцин, изолейцин, триптофан.

Белки

Белки - это высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из остатков альфа-аминокислот, соединенных пептидной связью.

Это было установлено при гидролизе белков, конечными продуктами которых являлись альфа-аминокислоты. Всего в составе белков было найдено 20 различных незаменимых альфа-аминокислот. Соединение, которое образуется посредством пептидной связи между двумя аминокислотами называется дипептид. Участок белковой молекулы, состоящий из 20 аминокислотных остатков называется полипептид. Пептидная связь образуется в результате взаимодействия карбоксильной группы -COOH одной аминокислоты с аминогруппой -NH₂ другой аминокислоты. Образование белков происходит по типу реакции поликонденсации.

Классификация белков:

1. Простые (протеины). Состоят только из альфа-аминокислот. Простейшим представителем простых белков является куриный белок.

2. Сложные (протеиды). Состоят из альфа-аминокислот и веществ небелкового происхождения (углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, витамины и др.). Их названия происходят от названия небелковой части.

К протеинам относятся:

1. Альбумины. Белки крови, участвующие в поддержании осмотического давления крови, транспортируют с кровью различные вещества.

2. Глобулины. Белки крови, входящие в состав ферментов. Составляют основу иммуноглобулинов, выполняющих функции антител.

3. Протамины и гистоны входят в состав нуклеотидов. Гистоны содержатся в молоках семги, сельди. Протамины находятся в зернах различных хлебных злаков.

4. Коллаген. Белок соединительной ткани. Находится в коже, хрящах и других тканях.

5. Кератин является составной частью волос, ногтей и перьев.

6. Фибриноген. Белок крови.

К сложным белкам относятся:

1. Глюкопротеины в составе содержат углеводы. Образуются в подчелюстной железе (слюнной) и встречаются в слизистых выделениях животных организмов.

2. Липопротеины содержат липиды. Синтезируются в печени или слизистой оболочке кишечника. Входят в состав клеточных мембран, митохондрий, плазмы крови.

3. Нуклеопротеины содержат нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК. Находятся в клеточных ядрах и участвуют в биосинтезе белка. Белковую часть составляют гистоны и протамины.

4. Хромопротеины содержат окрашенную группу. К ним относится гемоглобин (белок — глобин, гемо — железо, отвечает за красный цвет). Миоглобин содержится в мышцах, является дыхательным пигментом мышечной ткани. Он по сравнению с гемоглобином легко соединяется с кислородом.