биохимияcopy

Материалы для образовательного портала 12. 03. 2011 год

Лекция № 3

Тема: «Сложные белки. Глико-, липопротеины»

Лектор: доцент, канд.биол.наук Русецкая Наталья Юрьевна

План:

1.Классификация сложных белков.

2.Углеводсодержащие белки (гликопротеины и протеогликаны).

3.Липопротеины.

1.Классификация сложных белков - основывается на химической природе небелкового компонента (простетической группы):

1.углеводсодержащие белки (гликопротеины и протеогликаны);

2.липопротеины;

3.фосфопротеины;

4.нуклеопротеины;

5.хромопротеины (гемопротеины и флавопротеины);

6.металлопротеины.

2.Углеводсодержащие белки (гликопротеины и протеогликаны). Простетическая группа

гликопротеинов может быть представлена моносахаридами (глюкозой, галактозой, маннозой, фруктозой, 6-дезоксигалактозой), их аминами и ацетилированными производными аминосахаров (ацетилглюкоза, ацетилгалактоза), а также уроновыми, нейраминовыми и сиаловыми кислотами и короткими олигосахаридами (см. наглядный материал).

На долю углеводов в молекулах гликопротеинов приходится до 35%. Гликопротеины преимущественно глобулярные белки.

Углеводный компонент протеогликанов может быть представлен несколькими цепями гетерополисахаридов, которые называются глюкозаминогликанами или мукополисахаридами. К ним относятся гиалуроновая, хондроитинсерная кислоты и гепарин (см. наглядный материал).

Гиалуроновая кислота На долю углеводов в молекулах протеогликанов приходится до 95%. Протеогликаны преимущественно фибриллярные белки.

Белковый и небелковый компоненты в углеводсодержащих белках связаны прочными ковалентными О-гликозидными и N-гликозидными связями. О-гликозидная связь образуется за счет

1

Материалы для образовательного портала 12. 03. 2011 год

полуацетального гидроксила моносахарида и гидроксильной группы аминокислот серина и треонина в белках. N-гликозидная связь образуется за счет полуацетального гидроксила и амидной (-NH2) группы аспарагина, реже глютамина в белке.

Биологические функции гликопротеинов:

1.транспортная (белки крови глобулины транспортируют ионы железа, меди, стероидные гормоны);

2.защитная: а. фибриноген осуществляет свертывание крови; б. иммуноглобулины обеспечивают иммунную защиту;

3.рецепторная (на поверхности клеточной мембраны расположены рецепторы, которые обеспечивают специфическое взаимодействие). Гликопротеины рецепторов богаты сиаловыми кислотами;

4.ферментативная (холинэстераза, рибонуклеаза);

5.гормональная (гормоны передней доли гипофиза – гонадотропин, тиреотропин);

Биологические функции протеогликанов:

1.гиалуроновая и хондроитинсерная (хондроитинсульфат) кислоты, кератинсульфат выполняют структурную (коллаген соединительной ткани – в хрящах, сухожилиях, коже), связующую (межклеточное вещество), поверхностно-механическую (синовиальная жидкость) функции,

2.гепарин - антикоагулянт.

3.Липопротеины - сложные белки, состоящие из белковой части и простетической группы, представленной каким-либо липидом.

Классификация липидов:

1.Омыляемые:

а) простые омыляемые (жиры, воска); б) сложные (фосфолипиды, гликолипиды) (см. наглядный материал);

2.неомыляемые (холестерин).

Глицерофосфолипиды являются производными фосфатидной кислоты. Она лежит в основе фосфатидилсерина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилхолина:

Жирные кислоты, которые встречаются в природных липидах:

Липопротеины подразделяют на 2 группы:

1.свободные липопротеины (липопротеины (ЛП) плазмы крови);

2.структурные протеолипиды (входят в состав биомембран).

ЛП плазмы крови содержат до 50-90 % липидов. Молекулы липидов и полипептиды связаны друг с другом гидрофобными взаимодействиями и ионными связями. ЛП плазмы содержат полярные и неполярные липиды, холестерол и его эфиры.

На поверхности ЛП расположены полярные части фосфо- и гликолипидов, неполярные (гидрофобные) хвосты направлены внутрь. Благодаря такому строению ЛП плазмы растворимы в воде и способны транспортировать липиды в кровеносном русле.

2

Материалы для образовательного портала 12. 03. 2011 год

Классификация липопротеинов основана на величине их плотности. Чем больше содержание липидов, тем ниже плотность ЛП:

а) Хиломикроны (ХМ) – капельки жира, окруженные очень тонким слоем белка.

б) Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) (пре - β-ЛП) – содержат значительное количество триацилглицеридов (ТАГ) и холестерина (ХЛ).

в) Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) (β-ЛП) – транспортируют все липиды, но, в большей мере ХЛ.

г) Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) (α- ЛП) – содержат в большей степени фосфолипиды (ФЛ) и белки.

Структурные протеолипиды находятся в ткани мозга, в нейронах, в миелиновых оболочках. В этих тканях в большом количестве содержатся церамиды: сфингомиелин, цереброзиды, ганглиозиды.

В своей структуре они имеют специфический набор высших жирных кислот (нервоновая, лигноцериновая, цереброновая).

К структурным протеолипидам относятся липопротеины биомембран. Для живых клеток характерен билипидный слой, который представлен фосфолипидами.

Полярные «головки» обращены наружу бислоя, гидрофобные «хвосты» жирных кислот обращены внутрь бислоя. Полярные «головки» фосфолипидов могут с помощью ионных связей присоединять

поверхностные белки. Внутрь биомембраны могут включаться молекулы холестерина (ХЛ). ХЛ – стабилизатор мембранной структуры. При атеросклерозе содержание ХЛ в мембране будет увеличиваться, это приведет к изменению жидкостности мембраны и нарушению ее проницаемости.

Холестерин

Роль холестерина:

1.входит в состав биомембран.

2.Из холестерина синтезируются стероидные гормоны (коры надпочечников и половые), желчные кислоты, провитамин группы Д.

3