IV. Строение и классификация белков.

Кратко остановимся на некоторых вопросах строения и классификации белков. Белки представляют собой полимеры, образованные из a - аминокислот, связанных пептидными связями. Количество аминокислот в пептидных цепях может достигать нескольких сотен. Последовательность аминокислот задаётся генетически. Она является одной из важнейших характеристик белковой молекулы и называется первичной структурой белка.

Способ укладки полипептидной цепи с образованием спирали называется вторичной структурой белка. Дальнейшая укладка приводит к образованию третичной структуры. Способ расположения в пространстве отдельных белковых субъединиц называется четвертичной структурой.

При классификации белков могут быть использованы различные подходы. Обычно все белки подразделяют на два больших класса : глобулярные и фибриллярные. Молекулы глобулярных белков имеют сферическую или эллипсоидную форму и могут включать неаминокислотный компонент - простетическую группу. К глобулярным белкам относятся ферменты, антитела, транспортные белки. Молекулы фибриллярных белков состоят из вытянутых полипептидных цепей, расположенных параллельно друг другу. Они являются основным структурным компонентом соединительной и сократительной ткани, входят в состав кожи и волос.

Белки часто классифицируют в зависимости от природы простетической группы:

• металлопротеины

• фосфопротеины

• гликопротеины

• липопротеины

• нуклеопротеины

• хромопротеины

Классификация белков может быть построена на основе выполняемых ими функций.

Биологические функции белков:

I. Структурные белки. В зависимости от локализации подразделяются на :

1. Внутриклеточные. Участвуют в формировании клеточных органелл.

2. Мембранные.

3. Внеклеточные (коллаген, эластин).

II. Запасные и секретируемые белки. Данная группа белков включает белки молока и яиц, а также белки тканей, связывающих железо, фосфор и другие элементы (ферритин, тиреоглобулин)

III. Защитные белки. К ним относятся иммуноглобулины, белки системы комплимента, ингибитор трипсина и факторы свертывания крови.

4. Каталитические белки (ферменты )

1.Оксидоредуктазы- ускоряют реакции окисления и восстановления.

2.Трансферразы- ускоряют реакции переноса функциональных групп и молекулярных остатков.

3. Гидролазы ускоряют гидролитический распад.

4. Лиазы - ускоряют отщепление групп атомов с образованием двойных связей.

5. Изомеразы - ускоряют пространственные изменения.

6. Лигазы - ускоряют синтетические процессы.

6.Энерготрансформирующие белки. Входят белки, участвующие в трансформации и накоплении химической энергии (АТФ, фотосинтез), в преобразовании химической энергии в механическую.

7. Рецепторные белки.

8. Регуляторные белки.

Нарушения белкового обмена.

Общее представление о нарушении белкового обмена можно получить при изучении азотистого равновесия организма и окружающей среды.

Нарушение азотистого равновесия проявляется в виде положительного или отрицательного азотистого баланса.

1. Положительный азотистый баланс - это состояние, когда из организма выводится меньше азота, чем поступает с пищей. Наблюдается во время роста организма, при беременности, после голодания, при избыточной секреции анаболических гормонов (СТГ, андрогены ).

2. Отрицательный азотистый баланс - это состояние, когда из организма выводится больше азота, чем поступает с пищей. Развивается при голодании, протеинурии, кровотечениях, избыточной секреции катаболических гормонов (тироксин, глюкокортикоиды ).

Остановимся на некоторых вопросах нарушения поступления белка в организм и последствиях этого состояния.

Голод, хроническое недоедание - это бедствия, с которыми постоянно сталкивается человечество на протяжении всей своей истории. И хотя достоверной статистики такого рода не существует, есть все основания полагать, что голод и сопровождающие его заболевания унесли больше жизней, чем все войны вместе взятые.

Существует значительное число форм алиментарной недостаточности:

1. Абсолютное голодание - полное прекращение поступления пищи и воды.

2. Полное голодание - полное отсутствие приема пищи при сохранении поступления воды.

3. Неполное голодание - калорийность принимаемой пищи не покрывает всех энергетических затрат организма.

4. Частичное голодание - калорийность поступающей пищи полностью покрывает энергетические затраты организма, однако в составе пищи отсутствуют или имеются в недостаточном количестве те или иные питательные вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные соединения).

Современная медицина чаще сталкивается с неполным или частичным голоданием. При этом организм способен длительное время поддерживать свою жизнедеятельность. Патогенез частичного голодания зависит от двух факторов:

• насколько велик дефицит калорийности пищи;

• какие конкретно вещества отсутствуют в пище.

Как пример частичного голодания рассмотрим белковую и белково-калорийную нелостаточность (т.е. нарушение первого этапа метаболизма белка- его поступления).