7.Общая характеристика белков. Элементарный состав белков и содержание их в тканях и органах.

Белки – высокомолекулярные биологические полимеры, построенные из остатков α-аминокислот. Белки входят в состав всех живых существ и составляют основу структурной организации каждой клетки, органа и всего организма. Белки служат не только основой структуры тела, но и основой обмена веществ, выполняя в нём функцию катализаторов. Все ферменты-катализаторы являются белками, которые обеспечивают определённую направленность и высокую скорость химических реакций, а также взаимосвязь биохимических процессов всего организма. Большинство гормонов представляют собой белки, белковоподобные вещества – полипептиды или продукты белкового обмена. Белки выполняют защитную роль. В основе естественного и искусственного иммунитета организма животных лежат антитела, по химической природе являющиеся белками. Благодаря таким белкам, как гемоглобин и миоглобин, в организме осуществляется функция дыхания, т.е. перенос кислорода к тканям и транспорт углекислоты к лёгким. Различные белки мышц (актин, миозин, актомиозин), обеспечивающие сокращение и расслабление мышц, обусловливают все формы механического движения. Способность к росту, размножению, раздражимости и нервно-психическим функциям организмы обязаны белкам. Важным признаком белков служит наличие в них азота, который входит в белковую молекулу преимущественно как элемент аминокислот. В белках содержится из расчёта на сухую массу (%): углерода 49-55, кислорода 21-23, азота 15-17, водорода 6-8, серы 0,2-3, фосфора 1-2. Концентрация белков в некоторых тканях и органах сельскохозяйственных животных (процент от массы сухой ткани): головной мозг 45, лёгкие 82, сердечная мышца 60, печень 63, селезёнка 84, скелетные мышцы 80, кожа 63. Содержание белка в различных тканях животного организма неодинаково. Все интенсивно метаболизирующие ткани содержат очень много белка.

8.Гидролиз белков. Аминокислоты. Общие свойства аминокислот.

Наиболее простым и доступным способом расщепления сложной белковой молекулы на её структурные элементы является кипячение белка с концентрированными кислотами или щелочами, а также инкубация его с протеолитическими ферментами. Структура, физико-химические и биологические свойства белков в значительной степени зависят от природы аминокислот. Аминокислоты являются производными карбоновых кислот, у которых дин или два атома водорода в углеводородном радикале замещены аминогруппой. По химическому строению аминокислоты можно разделить на три ряда – ациклический (жирный), ароматический и гетероциклический. Все аминокислоты – бесцветные кристаллические вещества, на вкус сладковатые, кисло-сладкие, безвкусные и горькие. Большинство аминокислот хорошо растворимы в воде, особенно глицин, аланин, серин, аспарагиновая кислота. Некоторые аминокислоты(цистеин, цистин, тирозин) плохо растворяются в воде. Водные растворы их имеют нейтральную слабощелочную и слабокислую реакцию. Для каждой аминокислоты существует своя изоэлектрическая точка, т.е. такое их состояние, при котором образуется одинаковое количество положительно и отрицательно заряженных ионов и они не передвигаются в электрическом поле ни к катоду, ни к аноду. 9.Определение аминокислотного состава белков.

При гидролизе белков получается смесь аминокислот различного строения, что и послужило началом для исследования строения белков. Эта смесь аминокислот для каждого данного белка имеет свой определённый качественный и количественный состав. Среди разных методов выделения и раздельного определения аминокислот из смесей особого внимания заслуживают способы хроматографии и электрофореза. Распределительная хроматография. В основу метода положено разделение веществ между двумя жидкими фазами, одна из которых задерживается твёрдым носителем, а другая представляет собой подвижный раствор. Наиболее распространённый метод распределительной хроматографии – на фильтровальной бумаге, которая выполняет роль инертного носителя неподвижной фазы – воды, а подвижной фазой служит органический растворитель, который свободно поглощается порами бумаги и поднимается вверх. Ионообменная хроматография. Дальнейшим усовершенствованием принципа распределительного разделения явился метод ионобменной хроматографии, в котором разделение аминокислот основано на различиях в их кислотно-основных свойствах. Разделение проводится в специальных колонках, заполненных какой-либо синтетической смолой, содержащей фиксированные заряженные группы. Существуют два основных типа ионообменных смол: катионообменные и анионообменные. Электрофорез. Сущность метода состоит в том, что каплю смеси аминокислот (гидролизат) наносят на лист фильтровальной бумаги, который затем смачивают буферным раствором с определённым рН. Края листа помещают в электродные сосуды и налагают высоковольтное электрическое поле, одновременно охлаждая бумагу в холодильной камере. Скорость движения аминокислот в электрическом поле зависит от величины заряда, молекулярной массы и разницы потенциалов на электродах. Благодаря этому разные аминокислоты, содержащиеся в смеси или белковом гидролизате. По-разному распределяются в отдельных зонах электрического поля.