Міністерсво освіти і науки україни

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

БІОХІМІЯ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

для студентів всіх технологічних

спеціальностей заочної форми

навчання

Біохімія: Конспект лекцій для студ. всіх технологічних спеціальностей заочної форми навчання /

ВСТУП

Біологічна хімія – наука про хімічний склад живих організмів та хімічні процеси, що відбуваються в організмах і лежать в основі їх життєдіяльності. За останні дисятиріччя зроблено такі важливі відкриття, як розшифровка будови білків і нуклеїнових кислот, з’ясування механізму біосинтезу цих сполук, виявлення шляхів збереження і передачі генетичної інформації, встановлення біохімічних основ функціонування організму на клітинному і тканинному рівнях та основних механізмів трансформації енергії в біологічних системах, з’ясування структурно-функціональної організації мітохондрій, рибосом, клітинних мембран, шляхів передачі інформації в клітинах тощо. Успішно розвиваються такі основні напрямки біохімії як статична, динамічна і функціональна. Статична біохімія досліджує хімічну природу і властивості речовин, які входять до складу живих організмів. Динамічна біохімія вивчає перетворення речовин і енергії в організмі (метаболічні процеси).

Виключне важливе значення має біохімія у вдосконаленні технологічних процесів харчової промисловості і створенні нових схем і принципів переробки рослинної та тваринної сировини. Суттєва роль біохімічних процесів в таких галузях харчової промисловості як хлібопекарська, м’ясо-молочна, консервна, виноробна, спиртово-горілчана і інш. Надзвичайно тісно зв’язані з біохімією всі галузі харчової промисловості, які грунтуються на використанні різних видів бродіння.

В представленому конспекті лекцій у стислій формі висвітлено основні питання статичної і динамічної біохімії. Значна увага приділяється питанням біохімії м’яса і крові, основним типам бродіння, які мають значення у харчових технологіях, біохімічній характеристиці рослинних речовин вторинного походження. “Конспект лекцій”, в першу чергу, призначений для студентів заочної форми навчання вищих учбових закладів харчової промисловості, але рекомендується також і для студентів очної форми в період їх підготовки до іспитів.

Білки та амінокислоти Загальна характеристика білків.

Білки є структурно-функціональною основою живих організмів. Це високомолекулярні органічні сполуки, побудовані з окремих одиниць – амінокислот, які зв’язані між собою пептидним (амідним) зв’язком. Білки – найбільш складні і важливі структури живих організмів. Тому інша їх назва – протеїни (з гр. „найважливіші”), яка була запропанована Н.Мульдером в 1838 році. Українська назва „білки” зв’язана з тим, що за рядом властивостей розчини білку нагадують яєчний білок.

В хімічному відношенні (дослідження 1809 р., здійснені Ф.Греном) білки складаються (%): С – 53, N -16, О – 22, Н – 7. Найбільш стабільним є вміст азоту. Також містять S, P, Fe, I, Cu, Mo, Zn.

Білкам належить ведуча роль у забезпеченні процесів життєдіяльності, тому відомий натурфілософ Ф.Енгельс давав визначення життя як „спосіб існування білкових тіл”.

Функції білків.

1) Каталітична. Переважна більшість хімічних реакцій в організмі каталізується більш-менш специфічними біологічними каталізаторами – ферментами. Ферменти знижують енергію активації хімічних реакцій в мільйони разів, ефективно прискорюючи їх перебіг. Всі ферменти мають білкову природу. Мабуть, це основна функція білків.

2) Гормональна. Залози внутрішньої секреції продукують у кров в дуже низьких кількостях регуляторні молекули - гормони. Деякі з них мають білкову природу або є похідними амінокислот (інсулін – гормон підшлункової залози, адреналін – наднирників, тиреотропін – щитовидної залози, окситоцин - гіпофіза і т.д.). Гормони регулюють роботу ферментів, процеси транскрипції і трансляції білків.

3) Транспортна. Це забезпечення органів і тканин необхідними речовинами, зокрема поживними. Ліпіди та жиророзчинні вітаміни транспортуються кров’ю у складі ліпопротеїдних комплексів. О₂ та СО₂ – складним білком гемоглобіном (у м’язах міоглобіном). Багато лікарських препаратів зв’язується альбуміном крові.

4) Захисна. У разі попадання до організму антигену (мікроорганізми, токсини) спеціальні імунокомпетентні клітини (відносяться до лейкоцитів) виробляють продукти білкового походження – антитіла. Антитіла знешкоджують антигени і служать маркерами для подальшого фагоцитозу. Вони відносяться до класу білків – глобулінів.

5) Енергетична. 10-15% енергії організм отримує з білків, 1 г білку відповідає 17,7 кДж.

6) Механічна. Білки забезпечують механічний рух організмів. У м’язах тварин присутні актин, міозин, тропоніни, які забезпечують м’язеве скорочення.

7) Структурна. В середньому білки складають 45-50% сухої маси тварин (м’зи – 80, печінка – 57, кістки – 28). Вони виступають структурною основою клітин і, відповідно, тканин і органів.