Сколько видов аминокислот входит в состав белков?

7 ответов на вопрос “Сколько видов аминокислот входит в состав белков?”

  1. IPAGHA Ответить

    Строение и функции белков. Ферменты
    Строение белков
    Белки — высокомолекулярные органические соединения, состоящие из остатков ?-аминокислот.
    В состав белков входят углерод, водород, азот, кислород, сера. Часть белков образует комплексы с другими молекулами, содержащими фосфор, железо, цинк и медь.
    Белки обладают большой молекулярной массой: яичный альбумин — 36 000, гемоглобин — 152 000, миозин — 500 000. Для сравнения: молекулярная масса спирта — 46, уксусной кислоты — 60, бензола — 78.
    Аминокислотный состав белков
    Белки — непериодические полимеры, мономерами которых являются ?-аминокислоты. Обычно в качестве мономеров белков называют 20 видов ?-аминокислот, хотя в клетках и тканях их обнаружено свыше 170.
    В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме человека и других животных, различают: заменимые аминокислоты — могут синтезироваться; незаменимые аминокислоты — не могут синтезироваться. Незаменимые аминокислоты должны поступать в организм вместе с пищей. Растения синтезируют все виды аминокислот.
    В зависимости от аминокислотного состава, белки бывают: полноценными — содержат весь набор аминокислот;неполноценными — какие-то аминокислоты в их составе отсутствуют. Если белки состоят только из аминокислот, их называютпростыми. Если белки содержат помимо аминокислот еще и неаминокислотный компонент (простетическую группу), их называютсложными. Простетическая группа может быть представлена металлами (металлопротеины), углеводами (гликопротеины), липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины).

    Все аминокислоты содержат: 1) карбоксильную группу (–СООН), 2) аминогруппу (–NH2), 3) радикал или R-группу (остальная часть молекулы). Строение радикала у разных видов аминокислот — различное. В зависимости от количества аминогрупп и карбоксильных групп, входящих в состав аминокислот, различают: нейтральные аминокислоты, имеющие одну карбоксильную группу и одну аминогруппу; основные аминокислоты, имеющие более одной аминогруппы; кислые аминокислоты, имеющие более одной карбоксильной группы.
    Аминокислоты являются амфотерными соединениями, так как в растворе они могут выступать как в роли кислот, так и оснований. В водных растворах аминокислоты существуют в разных ионных формах.
    Пептидная связь
    Пептиды — органические вещества, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью.
    Образование пептидов происходит в результате реакции конденсации аминокислот. При взаимодействии аминогруппы одной аминокислоты с карбоксильной группой другой между ними возникает ковалентная азот-углеродная связь, которую и называютпептидной. В зависимости от количества аминокислотных остатков, входящих в состав пептида, различают дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т.д. Образование пептидной связи может повторяться многократно. Это приводит к образованиюполипептидов. На одном конце пептида находится свободная аминогруппа (его называют N-концом), а на другом — свободная карбоксильная группа (его называют С-концом).

  2. Kazrar Ответить

    Основная функция аминокислот в клетке — участие в синтезе белка. Организм устроен так, что старые клетки отмирают и постоянно нужны новые. Поэтому синтез должен происходить регулярно. Он устроен следующим образом: молекулы аминокислот соединяются друг с другом через пептидные связи в определенной последовательности. Помимо этого они выполняют такие задачи:
    обогащение клеток энергией для тканей мышц;
    обеспечение работы нервной системы (в качестве нейромедиаторов);
    участие в водно-солевом обмене;
    участие в образовании гормонов.

    Какие бывают аминокислоты

    На данный момент учеными открыто 26 соединений, считающихся аминокислотами. Из них 20 непосредственно участвуют в образовании белка в живых организмах. Принято подразделять их на две группы:
    незаменимые;
    заменимые.
    Ниже будут перечислены основные аминокислоты.

    Группа незаменимых аминокислот

    Это кислоты, которые не могут вырабатываться в организме человека и должны поступать в него вместе с белковой пищей:

    гистидин. Это одна из ключевых аминокислот, участвующих в кроветворении и необходимая для гемоглобина (белок, переносящий клеткам кислород), способствует правильному росту и регенерации тканей, необходима для нормального функционирования слуха. Часто применяется для лечения анемии, язв и артритов. Среди продуктов с относительно высоким содержанием гистидина — молоко, мясо и злаковые;
    метионин. Эта важная кислота контролирует уровень холестерина в организме человека, очищая сосудистые стенки от его наслаивания, стабилизирует работу печени, ответственную за фильтрацию вредных веществ, помогает синтезировать гормон адреналин из надпочечников. Метионин содержится в яичном белке, кунжутном семени, муке, пшеничных ростках, овсе, бразильском орехе, миндале и арахисе, курице, рисе, капусте и бобовых;
    треонин. Это вещество принимает участие в синтезировании коллагена и эластина — основных структурных белков кожи, отвечающих за ее упругость, здоровый вид и сияние. Оно стимулирует иммунитет и участвует в работе нервных клеток, помогает функционировать сосудам и печени и мешая ей получать избыточное количество жиров, кроме того, является иммуностимулятором и основным строительным элементом для твердой зубной и соединительной ткани, заполняющей пространство между соседними внутренними органами (кстати именно поэтому эта аминокислота так необходима при реабилитации после травм и оперативных вмешательств). Содержится в яйцах, икре, сыре, соевом зерне, рыбе, курице, твороге, бобовых, кешью, фисташках, миндале, кунжуте, пшеничной и ржаной обдирной муке;
    изолейцин. Эта аминокислота — непосредственный участник энергетического обмена в организме, влияющий, в том числе, на синтез гемоглобина и отвечающий за общее самочувствие. Ее недостаток может вызвать усталость и упадок сил; еще одна задача данного вещества — способствовать усвоению глюкозы тканью, из которой состоят все мышцы. Важно то, что прямым «спутником» изолейцина является витамин B, без которого он не будет усваиваться в должном объеме. Кислота содержится в сыре, яйце, молоке, орехах, нежирном твороге, рыбе и морепродуктах, курице и свинине, кукурузной и перловой крупе, гречихе, пшеничной и ржаной муке, горохе, чечевице, сое, абрикосе, базилике, бананах, баклажанах, цветной и белокочанной капусте, картофеле, сладком перце, моркови и огурцах;
    лейцин. Напоминающая по составу изолейцин, эта кислота активизирует синтез мышечного белка, стимулирует обмен глюкозы в организме, улучшает питание мышц и предотвращает откладывание жира. Является одной из наиболее важных аминокислот для людей с высокими физическими нагрузками, используется в медицине для лечения заболеваний печени и анемий. В большом количестве содержится в курином яйце, красной зернистой икре, кальмаре, морском окуне, нежирной сельди, скумбрии, фисташках, арахисе, мясе индейки, шлифованном пшене, чечевице и твороге;
    лизин. Данное вещество необходимо для роста и восстановления тканей — костных, хрящевых, мышечных и соединительных, поэтому от его наличия зависит состояние опорно-двигательного аппарата, эластичность сосудов, связок и кожи (благодаря синтезу коллагена). Содержится в молоке, твороге, брынзе, йогуртах, перепелином яйце, баранине, фасоли, горохе, индейке, курице, треске и сардине;
    фенилаланин. Данное вещество незаменимо для построения сложных белков и их стабилизации, участвует в производстве гормона дофамина, регулирующего настроение: его нехватка вызывает эмоциональный дискомфорт и подавленность (по этой причине соединения фенилаланина входят в состав некоторых антидепрессантов). В то же время избыток кислоты может вызывать дисбаланс и угнетающе сказываться на работе нервной системы. Среди натуральных продуктов, в которых он содержится, — соевый белок, сыры твердых сортов, говядина, птица, тунец, молочные продукты, фасоль и зерновые, также фенилаланин часто входит в число ингредиентов и спортивных добавок, подавляющих аппетит и усиливающих жиросжигание;
    триптофан. Это вещество вместе с витамином B6 и магнием способно преобразовываться в гормон серотонин, также регулирующее психологический комфорт, когнитивные функции и настроение, а также в мелатонин, отвечающий за нормализацию суточных циклов сна и бодрствования (в том числе, облегчающий засыпание, увеличивающий фазу глубокого сна и его качество в целом). Триптофан широко применяют в составе препаратов для лечения деприваций сна, депрессивных расстройств и неврозов. Вещество содержится в молочных продуктах, рыбе, птице, мясе, крупах, фасоли, орехах, винограде, помидоре, брюкве, баклажанах, болгарском перце, репчатом луке, банане и клубнике;
    валин. Эта аминокислота участвует в белковом синтезе в мышечных клетках, обеспечивая их энергией, защищает оболочки уязвимых нервных клеток, улучшая мозговые процессы, — координацию, память и мышление, препятствует снижению уровня серотонина в крови и возникновению депрессивных состояний. Избыток валина также может вызвать сбои в работе периферической нервной системы и затруднить работу печени, почек и желудочно-кишечного тракта. Содержится вещество в зерновых культурах, бобовых растениях, курином мясе, диком буром рисе, рыбе, овсе, куриных и перепелиных яйцах, желудях, грецких орехах, фундуке, кешью и семенах подсолнечника.

    Группа заменимых аминокислот

    Они поступают в человеческий организм с белковой пищей или создаются из других аминокислот. В их число входят:

    аланин. На эту аминокислоту возложена важная функция — налаживать азотистый баланс в организме, очищая его от аммиака при высоких физических нагрузках и поддерживать углеводный обмен — ровное количество глюкозы в крови между приемами пищи (выступает как сырье для образования сахара), борьбу с накоплением гликогена в печени, а также расслаблять гладкую мускулатуру, укреплять иммунную систему, участвовать в создании мышечной ткани и нервных волокон. Среди источников аланина — желатин, свинина и говядина, соя, сыры, бобы, пивные дрожжи и птица;
    глицин. Это один из главных нейромедиаторов организма, регулирующий процессы нервной системы, способный уменьшать уровень напряжения и стресса, а также повышать умственную работоспособность, успокаивать, благотворно влиять на сон и снижать опасное воздействие алкогольных напитков. Помимо одноименных таблеток-добавок, содержится в рыбе, мясе, сыре, молочных продуктах, шпинате, капусте, корне лопуха, тыквенных и кунжутных семенах;
    аргинин. Важнейшая способность этой аминокислоты — образование окиси азота, благодаря чему обеспечивается тонус сосудов и хорошее кровоснабжение, а также налаживается получение клетками полезных микроэлементов. Принимает участие в образовании гормона роста. Содержится в сое, арахисе, фундуке, баранине, твороге, рыбе и яйцах;
    аспарагин. Эта кислота находится в нервных клетках, отвечая за нормальную передачу импульсов, концентрацию внимания и обучаемость, устраняет усталость, участвует в транспортировке магния и калия клеткам для построения ДНК, синтезирует антитела для укрепления иммунитета. Также необходима для образования в организме других аминокислот — метионина и изолейцина. Ее содержанием богаты кокосы, спаржа, соя, арахис, картофель, говядина и помидоры;
    цистеин. Роль этого вещества состоит в защите от повреждений клеток и старения, т.е. оно выступает антиоксидантом, укрепляет соединительную ткань, регенерирует поврежденные зоны, а также восстанавливает функцию белых кровяных телец. Содержится в лососе, курице, свинине, коровьем молоке, чесноке, брокколи, брюссельской капусте, красном перце, неочищенном рисе и кукурузной муке;
    глутаминовая кислота. Данное соединение является хорошим нейромедиатором, ответственным за нормальную работу нервных клеток и окончаний, обезвреживает и выводит из организма аммиак, а также насыщает организм энергией и опосредованно участвует в синтезе гормона серотонина, т.е. регулирует настроение. В натуральном виде содержится в морепродуктах и грибах, рыбе, сухофруктах, специях, твердых сырах и соевом соусе;
    пролин. Это вещество отвечает за синтез коллагена, а значит, за состояние соединительной ткани внутренних органов и кожи, помогая им восстанавливаться и обновляться, обеспечивает нормальное кровообращение. Содержание пролина высоко в рисе, ржаном хлебе, овсяном печенье и овсе, говядине, кальмарах, осьминогах и мясе пресмыкающихся;
    серин. Соединение участвует в энергетическом обмене, поставляя клеткам энергию, а также образовании мембран клеток и белка кератина, из которого строится мышечная ткань. Может вырабатываться из глицина, однако для этого организм нуждается в витаминах группы B и фолиевой кислоте. Содержится в каштанах, тыквенных семенах, кокосе, орехах, сахарной и воздушной кукурузе, яйцах, сое и морской рыбе;
    таурин. Это вещество поддерживает жировой обмен в организме, обеспечивает регенерацию клеток и участвует в передаче нервных импульсов, поэтому отвечает и за скелетные мышцы, и за сердечную и сосудистую ткань, и за почки, и за сетчатку глаз. Может синтезироваться из метионина и цистеина и содержится в рыбе, крабах, мидиях, куриных яйцах, твороге, свинине, говядине и мясе кролика;
    тирозин. Кислота участвует в образовании гормонов адреналина, дофамина и кожного пигмента меланина, обеспечивая нормальное состояние психики и нервной системы. Содержится в соевых бобах, авокадо, морепродуктах, сырах, овсянке, бананах, мясе, миндале, пшенице, яйцах и рыбе.
    Как видно из приведенных выше списков, аминокислоты являются жизненно важными питательными и строительными элементами для организма, от выработки и поступления которых зависит его общее благополучие. Поэтому важно соблюдать режим питания, включая в свой рацион натуральные продукты, богатые аминокислотами.

  3. Yozshugis Ответить

    Процесс рацимизиации (переход D в L) происходит не ферментативно, поэтому очень медленно. На этом основано определение возраста млекопитающих.
    Все аминокислоты имеют в своем составе амино- и карбоксильную группу обладают свойствами аминов и карбоновых кислот. Кроме того, для ?-аминокислот характерна нингидриновая реакция (общая с белками). Со спиртовым раствором нингидрина очень быстро появляется сине-фиолетовая окраска, с пропином желтая.

    В конце XIX века была полемика, каким образом аминокислоты образуют связь если взять две аминокислоты, слить их вместе, то не получится никогда линейной структуры (в силу термодинамики, происходит циклизация). Получить полипептид в XIX веке никак не получалось.

    Линейные молекулы никак не получатся. С т.з.термодинамики более выгодно отщепить 2Н2О, чем образовать линейную молекулу.
    В 1888 году химик Данилевский предположил, что белки – это полипептиды, линейные молекулы, которые образуются в результате действия карбоксильной группы одной аминокислоты с карбоксильной группой другой аминокислоты с отщеплением воды и образуется дипептид:
    Образуется амидная связь (для белков пептидная), эти пептидные связи разделены только одним углеродным атомом. На основании биуретовой реакции Данилевский сделал такой вывод. Это реакция раствора белка с сульфатом меди в щелочной среде, образуется сине-фиолетовое окрашивание, образуется хилатный комплекс с ионами меди, в результате того, что пептидная связь в белковых молекулах имеет специфическое строение. Вследствие кето-енольной таутомерии она на половину двойная, на половину одинарная. Характерная реакция с Cu(OH)2:
    Биуретовая реакция характерна для биурета (рис.1), для малонамида (рис.2) , белков.
    Для того, чтобы окончательно доказать, что бели – это полипептиды в 1901 году Фишер синтезировал полипептид, независимо от него Гофман тоже синтезировал полипептид:
    Синтез полипептида по Фишеру:

    Продукт давал биуретовую реакцию, плохо растворялся, не обладал биологической активностью, расщеплялся протолитическими ферментами, а ферменты – это специфические биокатализаторы, которые расщеплют природные белки, значит у этого продукта такая же структура, как у природных белков.
    В настоящее время синтезировано более 2 тысяч разных белков. Главное в синтезе белка – это защита аминогруппы и активация карбоксильной группы для того, чтобы синтез был направленным. Защита аминогрупп осуществляется ацилированием, для этого обрабатывают ангидридами трихлоруксусной кислоты и вводят трифторацильную группы, либо обрабатывают по Зенерсу (бензиловым эфиром хлоругольной кислоты).
    Для синтеза каждого конкретного полипептида, для сшивания конкретного участка могут быть проведены свои собственные методы.
    Защита по Зервесу, активация по Курциусу, снятие защиты по Бекману:

    Твердофазный синтез полипептидов и белков, специфической особенностью полипептидного синтеза является огромное число однотипных операций. Был разработан метод Робертом Мерифилодм. Мономеры – это аминокислоты, которые используются для синтеза, содержащие защищенную аминогруппу и активированные карбоксильные группы – синтоны. Мерифилд предложил: первый мономер закрепить на полимерной смоле (нерастворимый носитель) и все последующие операции проводятся с полипептидом, растущем на полимерной основе, к смоле добавляют попеременно очередной синтон и реагент для удаления концевой защитной группы. Химические стадии перемежаются соответствующими промывками. В течение всего процесса полипептид остается связанным со смолой. Этот процесс легко можно автоматизировать, запрограммировав смену потоков через колонку. В настоящее время разработаны приборы синтезаторы. На завершающей стадии синтеза полипептид ковалентной связан со смолой, снимается с этой смолы и защитная группа удаляется. Одной из самых главных проблем в твердофазном синтезе является рацимизация аминокислот во время синтеза. Это особенно опасно в этом синтезе, т.к. промежуточных стадии выделения рациматов не существует. Способов отделения в данный момент не существует, но есть условия, чтобы как можно меньше была рацимизация. Сам Мерифилд получил этим методом сразу несколько полипептидов, был получен брадикидин – гормон с сосудорасширяющим действием, ангиотензин – гормон, повышающий кровяное давление, фермент рибонуклеаза, которая катализирует гидролиз РНК.
    Выход продуктов этим методом значительно не сравним с методами, которые применялись до этого. С помощью автоматизации можно использовать этот метод в промышленных масштабах.
    У каждого полипептида имеется N-конец, а другой С-конец. Аминокислота, которая принимает участие изменяет окончание на ил

    Глицил-валил-тирозил-гистедин-аспарагил-пролин. Для определения аминокислот в полипептиде, необходимо провести гидролиз, его проводят при 100 С в течение 24 часов 6Н соляной кислотой. Далее продукты гидролиза анализируют – разделяют методом ионообменной хроматографии на колонке сульфалированным полистиролом. Потом вымывают цитратным буфером из колонки. По количеству элюента судят о том, какие кислоты, т.е. в начале будут вымываться кислые кислоты, а самыми последними – основные. Таким образом можно определять в какой момент, какая аминокислота прошла, а количество определяется фотометрически с помощью нингдрина, этим методом можно определить 1 мкг. Если необходимо оперделить 1 нг, применяют флуоросканин, он реагирует с ?-аминокислотами, образуя сильно флуоросцилирующее соединение. Определяют какие и сколько аминокислот находятся, а последовательность аминокислот определить не удается.
    Флюоросланин:

  4. VideoAnswer Ответить

  5. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *