46. Химические свойства аминокислот, биологически важные свойства аминокислот.

Образование оснований Шиффа. При взаимодействии α-аминокислот с карбонильными соединениями образуются замещенные имины (основания Шиффа)

Основания Шиффа являются промежуточными продуктами в важном процессе превращения α-аминокислот в организме – переаминировании (трансаминировании). Реакция осуществляется с участием ферментов трансаминаз (аминотрансфераз) и кофермента пиридоксальфосфата

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона, энанта.

47. Физиологически активные пептиды, примеры.

Пептиды, обладая высокой физиологической активностью, регулируют различные биологические процессы. По биорегуляторному действию пептиды принято делить на несколько групп:

/соединения, обладающие гормональной активностью (глюкагон, окситоцин, вазопрессин и др.);

/вещества, регулирующие пищеварительные процессы (гастрин, желудочный ингибирующий пептид и др.);

/пептиды, регулирующие аппетит (эндорфины, нейропептид-Y, лептин и др.);

/соединения, обладающие обезболивающим эффектом (опиоидные пептиды);

/органические вещества, регулирующие высшую нервную деятельность, биохимические процессы, связанные с механизмами памяти, обучения, возникновением чувства страха, ярости и др.;

/пептиды, которые регулируют артериальное давление и тонус сосудов (ангиотензин II, брадикинин и др.).

/пептиды, которые обладают противоопухолевым и противовоспалительным свойствами (Луназин)

48. Уровни организации белковой молекулы: первичная структура белка, электронное строение пептидной связи и ее характеристика, зависимость свойств белка от первичной структуры.

Первичная структура — последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Важными особенностями первичной структуры являются консервативные мотивы — сочетания аминокислот, играющих ключевую роль в функциях белка. Консервативные мотивы сохраняются в процессе эволюции видов, по ним часто удаётся предсказать функцию неизвестного белка. Первичная структура предопределяет все дальнейшие виды организации белковой молекулы.

Пептидная связь — вид амидной связи, возникающей при образовании белков и пептидов в результате взаимодействия α-аминогруппы (—NH₂) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (—СООН) другой аминокислоты. Из двух аминокислот (1) и (2) образуется дипептид (цепочка из двух аминокислот) и молекула воды. По этой же схеме рибосома генерирует и более длинные цепочки из аминокислот: полипептиды и белки.

Анализ данных о первичной структуре белков позволяет сделать следующие общие выводы.

1. Первичная структура белков уникальна и детерминирована генетически. Каждый индивидуальный гомогенный белок характеризуется уникальной последовательностью аминокислот: частота замены аминокислот приводит не только к структурным перестройкам, но и к изменениям физико-химических свойств и биологических функций.

2. Стабильность первичной структуры обеспечивается в основном главновалентными пептидными связями; возможно участие небольшого числа дисульфидных связей.

3. В полипептидной цепи могут быть обнаружены разнообразные комбинации аминокислот; в полипептидах относительно редки повторяющиеся последовательности.

4. В некоторых ферментах, обладающих близкими каталитическими свойствами, встречаются идентичные пептидные структуры, содержащие неизменные (инвариантные) участки и вариабельные последовательности аминокислот, особенно в областях их активных центров. Этот принцип структурного подобия наиболее типичен для ряда протеолитических ферментов: трипсина, химотрипсина и др.

5. В первичной структуре полипептидной цепи детерминированы вторичная, третичная и четвертичная структуры белковой молекулы, определяющие ее общую пространственную конформацию.

Первичная структура инсулина у разных биологических видов несколько различается, как различается и его важность в регуляции обмена углеводов. Наиболее близким к человеческому является инсулин свиньи, который различается с ним всего одним аминокислотным остатком: в 30 положении B-цепи свиного инсулина расположен аланин, а в инсулине человека —треонин; бычий инсулин отличается тремя аминокислотными остатками.