Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

БЕЛКИ И АМИНОКИСЛОТЫ - СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

Общая характеристика. Биологическая роль

Аминокислоты и продукты их конденсации - полипептиды и белки - являются «краеугольным камнем» «здания» живой природы. По образному выражению Ф. Энгельса жизнь - это форма существования белковых тел. В живой материи все виды обмена: углеводный, липидный, нуклеиновокислотный и минеральный - направлены к одной цели - воспроизводству белковой субстанции.

В организмах животных белки составляют 14-23% свежей ткани и 45-80% сухой массы. Они являются структурными элементами мышц и тканей, внутренних органов и крови, волос и перьев, входят в состав ферментов, гормонов, антител и большого множества физиологически активных веществ.

Аминокислоты участвуют в биосинтезе пиррольных производных - порфиринов, пиримидиновых и пуриновых оснований, включающихся в нуклеотиды и нуклеиновые кислоты.

Известны и растительные организмы с большим содержанием белка (соя, горох и некоторые другие), однако, в большинстве растительных клеток содержание белка незначительно. Но их функциональная роль исключительно велика. Приведем лишь некоторые примеры их биологических функций.

Аминокислоты включены в цитоплазму и ядро клетки. В растительных, как и в животных, клетках широко распространены протеолитические ферменты - катепсииы, осуществляющие внутриклеточный гидролиз белковых молекул.

В зернах пшеницы, растительных клетках, дрожжах, в печени и красных кровяных тельцах обнаружен сильный восстановитель - глутатион, состоящий из остатков аминокислот: гликокола, цистеина и глютаминовой кислоты.

Аминокислоты и белки в ряде случаев обеспечивают выживаемость растений в экстремальных условиях. Так, одним из проявлений биохимической адаптации растений к засухе является накопление в клетках аминокислоты пролина Т^Нг ^ °j- Например, у ячменя

в этих условиях содержание пролина может достигать 30% пула, то есть суммарного количества аминокислот. По-видимому, пролин способствует удерживанию воды в клетках.

Накопление в клетках пролина и глицинбетаина

((ch3)3n-ch2-c=o) является адаптивным ответом ряда растений на повышение засоленности грунта (солевой эффект наоборот - органические ионы препятствуют проникновению в физиологический раствор клетки неорганических ионов).

В природе встречаются более 300 небелковых аминокислот. Особенно они распространены в семенах бобовых. Большое число небелковых аминокислот и белков относится к ряду азотсодержащих токсинов растений. Их экологическая функция заключается в защите семян от уничтожения, в частности, насекомыми.

Некоторые из них представлены в таблице 9.1.

Отмстим в этой связи некоторые токсичные белки.

Арбин - белок семян Abrus precatorius. Токсичен для животных. Летальная доза для человека - 0,5 мг. При температуре выше 65°С теряет токсичность.

Рицин - белок клещевины обыкновенной (Ricinus communis). Протоплазматический яд.

Фитогсмагглютинины - белки, найденные в семенах бобовых и других растений. Способны коагулировать эритроциты крови и в этой связи используются для определения группы крови. Токсичны для насекомых.

Токсичные пептиды встречаются у высших растений и 1рибов.

Таблица 9.1

При меры небелковых аминокислот

п/п

Аминокислота

Биологическая активность

1

Антиметаболит. Неадаптированные к ней растения и животные ошибочно включают се вместо пролина в белок, что приводит к образованию дефектного фермента, неспособного нормально функционировать. Ингибирует синтез и утилизацию пролина.

2

Относительно безвреден для млекопитающих и даже используется для лечения болезни Паркинсона, но токсичен для насекомых. При дегидрировании превращается в хиноидное соединение (дофхинон), используемый в биосинтезе пигментов - меланинов.

3

Найден в семенах видов Vicia. Токсичен для млекопитающих. Вызывает конвульсии и смерть крыс при введении дозы 200 мг/кг веса.

Очень токсичным для всех живых организмов является так называемый селенопротеин. Селен, как аналог серы по шестой группе периодической системы элементов, может заменять ее в биохимических системах, включаясь в аминокислоты, а затем и в белок. Из почвы через растения селен попадает в организм животных (в частности, на пастбищах), вызывая симптомы отравления, вплоть до хронических заболеваний

и смерти, в том числе и среди людей. Одним из симптомов отравления селеном у овец является выпадение шерсти с образованием плешей.

Источником белка для человека и животных являются пищевые продукты растительного и животного происхождения. Некоторые из них представлены в таблице 9.2.

Таблица 9.2

Содержание белка в пищевых продуктах (%)

п/п

Название

продукта

Содержание

белка

п/п

Название

продукта

Содержание

белка

1

Соя

35

7

Орехи лесные

12

2

Горох

26

8

Макароны

9-13

3

Сыр

20-36

9

Гречневая крупа

11

4

Мясо

18-22

10

Молоко

3,5

5

Рыба

17-20

11

Картофель

1,5-2

6

Яйца

13

12

Свекла

1,6

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>