Общие свойства белков, их классификация, значение для животного организма, денатурация белков.

Небелковая аминокислота карнитин является переносчиком длинноцепочечных жирных кислот из цитоплазмы в митохондрию. При её отсутствии нарушается процесс β-окисления жирных кислот, а следовательно, образуется недостаточно энергии для осуществления физической работы.

1.Скелетные мышцы получают энергию в основном из глюкозы и жирных кислот. Она также хранится в значительном количестве в мышечных волокнах в виде гликогена и триглицеридов. Химическая энергия связей углеводов, жиров и белков высвобождается в виде АТФ -источника быстрой энергии. Аденозинфосфаты участвуют в циклах в качестве акцепторов и доноров энергии: запасы АТФ восполняются во время окисления источников энергии и используются при работе скелетных мышц. АТФ состоит из молекулы аденозина, связанной с тремя фосфатными группами. Связи молекулы с фосфатными группами называются ма-кроэргическими, поскольку при их гидролизе (взаимодействии с водой) высвобождается 7,3 ккал энергии. Эта реакция катализируется ферментом, который называется аденозинтри-фосфатаза (АТФаза), а конечным продуктом реакции является молекула аденозина, содержащая две фосфатные группы 1 аденозиндифосфат (АДФ). Дополнительную энергию можно получить при гидролизе второй фосфатной группы; конечный продукт i это аденозинмо-нофосфат (АМФ).

АТФ + Н20 - АТФаза— АДФ + Р + 7,3 ккал/моль

Запасов АТФ достаточно, чтобы обеспечить мышцы энергией на несколько секунд.

В скелетных мышцах человека всего хранится 80 г АТФ. Однако расход АТФ у наиболее выносливых спортсменов может достигать 75-80% от массы тела за счет постоянного восполнения содержания АТФ в мышцах. По мере расходования АТФ синтезируется посредством трех механизмов: быстрый из макроэргических фосфатов (креатинфосфат), средней продолжительности (анаэробный гликолиз) и длительный (окислительное фосфорилирование глюкозы и жирных кислот до воды и С02). Окисление жиров и углеводов - это основной источник повторного синтеза АТФ; это медленный и непрерывный процесс. Быстрое восполнение запасов АТФ поддерживается без кислорода за счет КФ - макроэргического фосфата. Энергия высвобождается при распаде КФ и идет на немедленный синтез АТФ. АТФ и КФ (фосфагенная система) являются важным и необходимым источником энергии для сокращения мышц, особенно при физических нагрузках, для которых необходимо большое количество энергии за малое время, например, при быстром старте спринтеров и прыгунов в высоту. Для длительного аэробного обмена веществ необходимо поддерживать стационарное равновесие между синтезом и распадом АТФ. Поэтому концентрации АТФ и КФ довольно постоянны (примерно 5 ммоль/л и 30 ммоль/л, соответственно). Во время фазы восстановления после мышечного сокращения КФ синтезируется повторно из продуктов его распада креатина и неорганического фосфата за счет АТФ. Энергия, необходимая для восполнения фосфагена, образуется при аэробном обмене веществ.

 

Общие свойства белков, их классификация, значение для животного организма, денатурация белков.

 

Белки - высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислот и являются одними из наиболее сложных по строению и составу среди всех органических соединений.

Классификация белков.

По хим строению.

простые белки-это те,которые содержат в своем составе только полипептидные цепи,состоящие из аминокислотных остатков.Пример:основные белкки хроматина-гистоны;эластин.

сложные белки-те,которые,кроме полипептидной цепи,содержат в своем составе небелковую часть,присоединенную слабыми или ковалентными связями.Небелковая часть может быть представлена ионами металлов,какими-либо органическими молекулами.Прочно связанная с белком небелковая часть носит название простетической группы:гемопротеины,цитохромы,каталаза,пероксидаза,фосфопротеины,липопротеины,гллликопротеины,Сложный белок,т.о.,состоит из небелковой части(прстетическая группа,и белковой(апопротеин) и называется холопротеином.

По функциям.

ферменты-это специализированные белки,ускоряющие течение химических реакций.Благодаря ф. скорости хим реакций возрастают в миллиооны раз.Благодаря набору ферментов в клетках превращения поступающих вещесттвв протекают не хаотично,а в строго определенных направлениях.

регуляторрные белки-это большая группа белковых гормонов,участвующих в поддержании постоянства внутренней среды организма.Они воздействуют на клетки мишени.Например:инсулин,кальмодулиин(присоед 4 кальция,крепится к др б\м и рег\т их фун\ю)

рецепторные белки-для гидрофобных молекул они внутри клетки.

транспортные –переносят молекулы,плохо растворимые в воде: альбумин переноситв плазме жир к\ты и билирубин,гемоглобин.

Структурные белки-они расположены определенным образом в тканях,придают им форму,создают опору,определяют механические свойства данной ткани:коллаген,эластин.

защитные белки-иммуноглобулины,фибриноген,протромбин.

Сократительные белки-наделяют клетку способностью либо сокращаться,либо передвигаться.:актин,миозин,тубулин,

 

Свойства белков

Разная растворимость в воде. Растворимые белки образуют коллоидные растворы.

Гидролиз - под действием растворов минеральных кислот или ферментов происходит разрушение первичной структуры белка и образование смеси аминокислот.

Денатурация - частичное или полное разрушения пространственной структуры, присущей данной белковой молекуле. Денатурация происходит под действием:

- высокой температуры

- растворов кислот, щелочей и концентрированных растворов солей

- растворов солей тяжёлых металлов

- некоторых органических веществ (формальдегида, фенола)

- радиоактивного излучения

Денатурация – это процесс нарушения высших уровней организации белковой молекулы (вторичного, третичного, четвертичного) под действием различных факторов.

При этом полипептидная цепь разворачивается и находится в растворе в развернутом виде или в виде беспорядочного клубка.

При денатурации утрачивается гидратная оболочка и белок выпадает в осадок и при этом утрачивает нативные свойства.

Денатурацию вызывают физические факторы: температура, давление, механические воздействия, ультразвуковые и ионизирующие излучения; химические факторы: кислоты, щелочи, органические растворители, алкалоиды, соли тяжелых металлов.

Различают 2 вида денатурации:

Обратимая денатурация – ренатурация или ренактивация – это процесс, при котором денатурированный белок, после удаления денатурирующих веществ вновь самоорганизуется в исходную структуру с восстановлением биологической активности.

необратимая денатурация – это процесс, при котором биологическая активность не восстанавливается после удаления денатурирующих агентов.

Значение белков для организма человека

Человеку, для удовлетворения его физиологических потребностей, необходимо поступление в организм определённого набора питательных элементов. Основными из них являются белки, жиры и углеводы. При этом белки, по своей важности, находятся на первом месте. Белки состоят из аминокислот, которые, в свою очередь, делятся на заменимые и незаменимые. Заменимые аминокислоты могут быть синтезированы в нашем организме. Незаменимые – мы должны получать с продуктами питания. Значение белков трудно переоценить. Это не только строительный материал для клеток нашего организма, но и составляющая часть гормонов, ферментов, иммуноглобулинов, крови и мышечного аппарата. Поэтому белок является жизненно важным веществом, которое ничем нельзя заменить. Кроме того, наш организм не в состоянии запасать его впрок, как, например, жиры. Ежедневное поступление белка является необходимым условием здоровья нашего организма.

Недостаток белков в организме или аминокислотное голодание может повлечь за собой серьёзные нарушения. От задержки роста и развития в детском возрасте, до дегенерации печени, нарушений иммунитета и гормональной регуляции во взрослом. Кроме того аминокислотная недостаточность может привести к нарушениям работы головного мозга и, связанными с этим, ухудшению памяти, нарушению работоспособности и к нестабильности настроения.