Аминокислоты образуют что – Урок №54. Аминокислоты, их строение, изомерия и свойства.

Содержание

Общая характеристика аминокислот | Академия здоровья Ольги Бутаковой

Аминокислоты — органические кислоты, молекулы которых содержат одну или несколько аминогрупп (Nh3-группы). Представляют основные структурные элементы белков. Белки пищи в организме человека расщепляются до аминокислот. Определенная часть аминокислот, в свою очередь, расщепляется до органических кетокислот, из которых в организме вновь синтезируются новые аминокислоты, а затем белки. В природе обнаружено свыше 20 аминокислот.

Аминокислоты всасываются из желудочно-кишечного тракта и с кровью поступают во все органы и ткани, где используются для синтеза белков и подвергаются различным превращениям. В крови поддерживается постоянная концентрация аминокислот. Из организма выделяется около 1 г азота аминокислот в сутки. В мышцах, ткани головного мозга и печени содержание свободных аминокислот во много раз выше, чем в крови, и менее постоянно. Концентрация аминокислот в крови позволяет судить о функциональном состоянии печени и почек. Содержание аминокислот в крови может заметно нарастать при нарушениях функции почек, лихорадочных состояниях, заболеваниях, связанных с повышенным содержанием белка.

Аминокислоты подразделяются на незаменимые (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин), частично заменимые (аргинин и гистидин) и заменимые (аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глицин, глутамин, глутаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистеин).

Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме человека, но необходимы для нормальной жизнедеятельности. Они должны поступать в организм с пищей. При недостатке незаменимых аминокислот задерживается рост и развитие организма. Оптимальное содержание незаменимых аминокислот в пищевом белке зависит от возраста, пола и профессии человека, а также от других причин. Заменимые аминокислоты синтезируются в организме человека.

Аминокислоты представляют собой структурные химические единицы, образующие белки.

Любой живой организм состоит из белков. Разнообразные формы белков принимают участие во всех процессах, происходящих в живых организмах. В теле человека из белков формируются мышцы, связки, сухожилия, все органы и железы, волосы, ногти; белки входят в состав жидкостей и костей. Ферменты и гормоны, катализирующие и регулирующие все процессы в организме, также являются белками.

Дефицит белков в организме может привести к нарушению водного баланса, что вызывает отеки. Каждый белок в организме уникален и существует для специальных целей. Белки не являются взаимозаменяемыми. Они синтезируются в организме из аминокислот, которые образуются в результате расщепления белков, находящихся в пищевых продуктах. Таким образом, именно аминокислоты, а не сами белки являются наиболее ценными элементами питания.

Какие еще функции выполняют аминокислоты?

Помимо того, что аминокислоты образуют белки, входящие в состав тканей и органов человеческого организма так некоторые из них:

  • Выполняют роль нейромедиаторов или являются их предшественниками. Нейромедиаторы — это химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на другую. Таким образом, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы головного мозга.
  • Аминокислоты способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции.
  • Некоторые аминокислоты непосредственно снабжают энергией мышечную ткань.

Что будет, если аминокислот не хватает?

В организме человека многие из аминокислот синтезируются в печени. Однако некоторые из них не могут быть синтезированы в организме, поэтому человек обязательно должен получать их с пищей. К таким незаменимым аминокислотам относятся:

  • гистидин,
  • изолейцин,
  • лейцин,
  • лизин,
  • метионин,
  • фенилаланин,
  • треонин,
  • триптофан,
  • валин.

Аминокислоты, которые синтезируются в печени, включают:

  • аланин,
  • аргинин,
  • аспарагин,
  • аспарагиновую кислоту,
  • цитруллин,
  • цистеин,
  • гамма-аминомасляную кислоту,
  • глютамовую кислоту,
  • глютамин,
  • глицин,
  • орнитин,
  • пролин,
  • серин,
  • таурин,
  • тирозин.

Процесс синтеза белков постоянно идет в организме. В случае, когда хоть одна незаменимая аминокислота отсутствует, образование белков приостанавливается. Это может привести к самым различным серьезным нарушениям — от расстройств пищеварения до депрессии и замедления роста.

Многие факторы приводят к этому, даже, если ваше питание сбалансировано, и вы потребляете достаточное количество белка. Нарушение всасывания в желудочно-кишечном тракте, инфекция, травма, стресс, прием некоторых лекарственных препаратов, процесс старения и дисбаланс других питательных веществ в организме — все это может привести к дефициту незаменимых аминокислот.

Какие аминокислоты следует принимать?

В настоящее время можно получать незаменимые и заменимые аминокислоты в виде биологически активных пищевых добавок. Это особенно важно при различных заболеваниях и при применении редукционных диет. Вегетарианцам необходимы такие добавки, содержащие незаменимые аминокислоты, чтобы организм получал все необходимое для нормального синтеза белков.

При выборе добавки, содержащей аминокислоты, предпочтение следует отдавать продуктам, содержащим L-кристаллические аминокислоты. Большинство аминокислот существует в виде двух форм, химическая структура одной является зеркальным отображением другой. Они называются D- и L-формами, например D-цистин и L-цистин. D означает dextra (правая на латыни), a L — levo (соответственно, левая). Эти термины обозначают пространственное строение данной молекулы. Белки животных и растительных организмов созданы L-формами аминокислот (за исключением фенилаланина, который представлен D,L- формами). Таким образом, только L-аминокислоты являются биологически активными участниками метаболизма.

Свободные, или несвязанные, аминокислоты представляют собой наиболее чистую форму. Они не нуждаются в переваривании и абсорбируются непосредственно в кровоток. После приема внутрь всасываются очень быстро и, как правило, не вызывают аллергических реакций.

butakova.info

Объясните пожалуйста просто и простым языком. Что такое L-аминокислоты?

Аминокислоты – органическое соединение, состоящее из карбоксильных и аминогрупп. Существует около 20 разновидностей аминокислот, на основе которых строятся все белки и которые участвуют в обмене веществ организма. Аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые (то есть те. которые не вырабатываются в организме человека. Аминокислоты представляют собой структурные химические единицы, образующие белки. Помимо того, что аминокислоты образуют белки, входящие в состав тканей и органов человеческого организма так некоторые из них: - Выполняют роль нейромедиаторов или являются их предшественниками. Нейромедиаторы - это химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на другую. Таким образом, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы головного мозга. -Аминокислоты способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции. -Некоторые аминокислоты непосредственно снабжают энергией мышечную ткань. Большинство аминокислот существует в виде двух форм, химическая структура одной является зеркальным отображением другой. Они называются D- и L-формами, например D-цистин и L-цистин. D означает dextra (правая на латыни) , а L - levo (соответственно, левая) . Эти термины обозначают направление вращения спирали, являющейся химической структурой данной молекулы. Белки животных и растительных организмов созданы в основном L-формами аминокислот (за исключением фенилаланина, который представлен D, L формами) . В человеческом организме усваивается только, L-аминокислоты (за исключением фелаланина) , которые и применяеются в пищевых добавках. Самая же чистая форма аминокислот – это свободные, или несвязанные аминокислоты, т. е. чистая молекула аминокислоты, не связанная с другими биохимичекими формами. Всасывается непосредственно слизистыми оболочками и не нуждается в переваривании. Свободные аминокислоты обладают уникальной способностью восстанавливать ткани живого организма

Доброго времени. Большинство аминокислот существует в виде двух форм, химическая структура одной является зеркальным отображением другой. Они называются D- и L-формами, например D-цистин и L-цистин. D означает dextra (правая на латыни) , a L - levo (соответственно, левая) . Эти термины обозначают пространственное строение данной молекулы. Белки животных и растительных организмов созданы L-формами аминокислот (за исключением фенилаланина, который представлен D,L- формами) . Таким образом, только L-аминокислоты являются биологически активными участниками метаболизма. <a target="_blank" >molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=6137 – 15 Кб </a>

Перечитай учебник органической химии для выпускного класса средней школы. Любое органическое соединение, имеющее асимметричный атом углерода, может существовать в виде двух зеркально-симметричных изомеров (если асимметричных атомов углерода в молекуле несколько, то многообразие возможных вариантов еще больше) . Все входящие в состав живых организмов &#945;-аминокислоты, кроме глицина, содержат асимметричный атом углерода (треонин и изолейцин содержат два асимметричных атома) . И только один из двух вариантов пространственной структуры окружения &#945;-углеродного атома, обозначаемый как L-изомер, входит в состав белков, синтезируемых на рибосомах. Альтернативный вариант - D-изомеры аминокислот - можно встретить в некоторых природных соединениях, не являющихся белками - например, пептидных антибиотиках или нейромедиаторах. Почему аминокислоты в живых организмах представлены L-изомером, а углеводы - наоборот D-изомером? Это не известно никому, и все предложенные "теории возникновения жизни" на Земле дают крайне невнятные объяснения. Наиболее правдоподобной представляется версия (базирующаяся на фактах универсальности и неизменности генетического кода - это еще бОльшие дебри современной биологии!) , согласно которой всё живое на нашей планете является потомками единого общего предка - одноклеточного, однако обладавшего ужЕ весьма сложной структурой в сравнении с неживыми системами органических веществ - не возникшего на нашей планете (если б это было не так - возникли бы и альтернатьивные ему формы живых организмов!) , а случайно занесенного на нее откуда-то извне. Подробнее об аминокислотах и, в частности, их стереоизомерии - можешь <a rel="nofollow" href="http://ru.wikipedia.org/wiki/Аминокислота" target="_blank" >почитать здесь</a>.

touch.otvet.mail.ru

Что такое аминокислоты? | Проза жизни

В теле человека из белков формируются мышцы, связки, сухожилия, органы и железы, волосы, ногти; белки входят в состав жидкостей и костей. Ферменты и гормоны катализирующие и регулирующие все процессы в организме, также являются белками.

Дефицит белков в организме может привести к нарушению водного баланса, что вызывает отеки. Каждый белок в организме уникален и существует для специальных целей. Белки не являются взаимозаменяемыми. Они синтезируются в организме из аминокислот, которые образуются в результате расщепления белков, находящихся в пищевых продуктах. Таким образом, именно аминокислоты, а не сами белки являются наиболее ценными элементами питания.

Какие еще функции выполняют аминокислоты?

Помимо того, что аминокислоты образуют белки, входящие в состав тканей и органов человеческого организма так некоторые из них:
Выполняют роль нейромедиаторов или являются их предшественниками. Нейромедиаторы — это химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на другую. Таким образом, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы головного мозга.
Аминокислоты способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции.
Некоторые аминокислоты непосредственно снабжают энергией мышечную ткань.

Что будет, если аминокислот не хватает?

В организме человека многие из аминокислот синтезируются в печени. Однако некоторые из них не могут быть синтезированы в организме, поэтому человек обязательно должен получать их с пищей. К таки незаменимым аминокислотам относятся:

  • гистидин,
  • изолейцин,
  • лейцин,
  • лизин,
  • метионин,
  • фенилаланин,
  • треонин,
  • триптофан,
  • валин.

Аминокислоты, которые синтезируются в печени, включают:

  • аланин,
  • аргинин,
  • аспарагин,
  • аспарагиновую кислоту,
  • цитруллин,
  • цистеин,
  • гамма-аминомасляную кислоту,
  • глютамовую кислоту,
  • глютамин,
  • глицин,
  • орнитин,
  • пролин,
  • серин,
  • таурин,
  • тирозин.

Процесс синтеза белков постоянно идет в организме. В случае, когда хоть одна незаменимая аминокислота отсутствует, образование белков приостанавливается. Это может привести к самым различным серьезным нарушениям — от расстройств пищеварения до депрессии и замедления роста. Многие факторы приводят к этому, даже если Ваше питание сбалансировано и Вы потребляете достаточное количество белка. Нарушение всасывания в желудочно-кишечном тракте, инфекция, травма, стресс, прием некоторых лекарственных препаратов, процесс старения и дисбаланс других питательных веществ в организме — все это может привести к дефициту незаменимых аминокислот.

Какие аминокислоты следует принимать?

В настоящее время можно получать незаменимые и заменимые аминокислоты в виде биологически активных пищевых добавок. Это особенно важно при различных заболеваниях и при применении редукционных диет. Вегетарианцам необходимы такие добавки, содержащие незаменимые аминокислоты, чтобы организм получал все необходимое для нормального синтеза белков.

При выборе добавки, содержащей аминокислоты, предпочтение следует отдавать продуктам, содержащим L-кристаллические аминокислоты. Большинство аминокислот существует в виде двух форм, химическая структура одной является зеркальным отображением другой. Они называются D- и L-формами, например D-цистин и L-цистин. D означает dextra (правая на латыни), а L — levo (соответственно, левая). Эти термины обозначают пространственное строение данной молекулы. Белки животных и растительных организмов созданы L-формами аминокислот (за исключением фенилаланина, который представлен D, L-формами). Таким образом, только L-аминокислоты являются биологически активными участниками метаболизма.

Свободные, или несвязанные, аминокислоты представляют собой наиболее чистую форму. Они не нуждаются в переваривании и абсорбируются непосредственно в кровоток. После приема внутрь всасываются очень быстро и, как правило, не вызывают аллергических реакций.

shkolazhizni.ru

Общая характеристика аминокислот — Аминокислоты — Статьи

Аминокислоты — органические кислоты, молекулы которых содержат одну или несколько аминогрупп (NH2-группы). Представляют основные структурные элементы белков. Белки пищи в организме человека расщепляются до аминокислот. Определенная часть аминокислот, в свою очередь, расщепляется до органических кетокислот, из которых в организме вновь синтезируются новые аминокислоты, а затем белки. В природе обнаружено свыше 20 аминокислот.

Аминокислоты всасываются из желудочно-кишечного тракта и с кровью поступают во все органы и ткани, где используются для синтеза белков и подвергаются различным превращениям. В крови поддерживается постоянная концентрация аминокислот. Из организма выделяется около 1 г азота аминокислот в сутки. В мышцах, ткани головного мозга и печени содержание свободных аминокислот во много раз выше, чем в крови, и менее постоянно. Концентрация аминокислот в крови позволяет судить о функциональном состоянии печени и почек. Содержание аминокислот в крови может заметно нарастать при нарушениях функции почек, лихорадочных состояниях, заболеваниях, связанных с повышенным содержанием белка.

Аминокислоты подразделяются на незаменимые  (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин), частично заменимые   (аргинин и гистидин) и заменимые  (аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глицин, глутамин, глутаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистеин).

Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме человека, но необходимы для нормальной жизнедеятельности. Они должны поступать в организм с пищей. При недостатке незаменимых аминокислот задерживается рост и развитие организма. Оптимальное содержание незаменимых аминокислот в пищевом белке зависит от возраста, пола и профессии человека, а также от других причин. Заменимые аминокислоты синтезируются в организме человека.

Аминокислоты представляют собой структурные химические единицы, образующие белки.

Любой живой организм состоит из белков. Разнообразные формы белков принимают участие во всех процессах, происходящих в живых организмах. В теле человека из белков формируются мышцы, связки, сухожилия, все органы и железы, волосы, ногти; белки входят в состав жидкостей и костей. Ферменты и гормоны, катализирующие и регулирующие все процессы в организме, также являются белками.

Дефицит белков в организме может привести к нарушению водного баланса, что вызывает отеки. Каждый белок в организме уникален и существует для специальных целей. Белки не являются взаимозаменяемыми. Они синтезируются в организме из аминокислот, которые образуются в результате расщепления белков, находящихся в пищевых продуктах. Таким образом, именно аминокислоты, а не сами белки являются наиболее ценными элементами питания.

Какие еще функции выполняют аминокислоты?

Помимо того, что аминокислоты образуют белки, входящие в состав тканей и органов человеческого организма так некоторые из них:

  • Выполняют роль нейромедиаторов или являются их предшественниками. Нейромедиаторы — это химические вещества, передающие нервный импульс с одной нервной клетки на другую. Таким образом, некоторые аминокислоты необходимы для нормальной работы головного мозга.
  • Аминокислоты способствуют тому, что витамины и минералы адекватно выполняют свои функции.
  • Некоторые аминокислоты непосредственно снабжают энергией мышечную ткань.
Что будет, если аминокислот не хватает?

В организме человека многие из аминокислот синтезируются в печени. Однако некоторые из них не могут быть синтезированы в организме, поэтому человек обязательно должен получать их с пищей. К таким незаменимым аминокислотам относятся:

  • гистидин,
  • изолейцин,
  • лейцин,
  • лизин,
  • метионин,
  • фенилаланин,
  • треонин,
  • триптофан,
  • валин.

Аминокислоты, которые синтезируются в печени, включают:

  • аланин,
  • аргинин,
  • аспарагин,
  • аспарагиновую кислоту,
  • цитруллин,
  • цистеин,
  • гамма-аминомасляную кислоту,
  • глютамовую кислоту,
  • глютамин,
  • глицин,
  • орнитин,
  • пролин,
  • серин,
  • таурин,
  • тирозин.

Процесс синтеза белков постоянно идет в организме. В случае, когда хоть одна незаменимая аминокислота отсутствует, образование белков приостанавливается. Это может привести к самым различным серьезным нарушениям — от расстройств пищеварения до депрессии и замедления роста.

Многие факторы приводят к этому, даже, если ваше питание сбалансировано, и вы потребляете достаточное количество белка. Нарушение всасывания в желудочно-кишечном тракте, инфекция, травма, стресс, прием некоторых лекарственных препаратов, процесс старения и дисбаланс других питательных веществ в организме — все это может привести к дефициту незаменимых аминокислот.

Какие аминокислоты следует принимать?

В настоящее время можно получать незаменимые и заменимые аминокислоты в виде биологически активных пищевых добавок. Это особенно важно при различных заболеваниях и при применении редукционных диет. Вегетарианцам необходимы такие добавки, содержащие незаменимые аминокислоты, чтобы организм получал все необходимое для нормального синтеза белков.

При выборе добавки, содержащей аминокислоты, предпочтение следует отдавать продуктам, содержащим L-кристаллические аминокислоты. Большинство аминокислот существует в виде двух форм, химическая структура одной является зеркальным отображением другой. Они называются D- и L-формами, например D-цистин и L-цистин. D означает dextra (правая на латыни), a L — levo (соответственно, левая). Эти термины обозначают пространственное строение данной молекулы. Белки животных и растительных организмов созданы L-формами аминокислот (за исключением фенилаланина, который представлен D,L- формами). Таким образом, только L-аминокислоты являются биологически активными участниками метаболизма.

Свободные, или несвязанные, аминокислоты представляют собой наиболее чистую форму. Они не нуждаются в переваривании и абсорбируются непосредственно в кровоток. После приема внутрь всасываются очень быстро и, как правило, не вызывают аллергических реакций.

Войдите на сайт, чтобы оставлять комментарии

www.butakova.com

Аминокислоты - это... Что такое Аминокислоты?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 10 апреля 2012.

Аминокисло́ты (аминокарбо́новые кисло́ты) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминные группы.

История

Открытие аминокислот в составе белков

Физические свойства

Аминокислоты — бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Многие из них обладают сладким вкусом.

Общие химические свойства

Все аминокислоты амфотерные соединения, они могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы  —COOH, так и основные свойства, обусловленные аминогруппой  —NH2. Аминокислоты взаимодействуют с кислотами и щелочами:

NH2 —CH2 —COOH + HCl HCl • NH2 —CH2 —COOH (хлороводородная соль глицина)
NH2 —CH2 —COOH + NaOH H2O + NH2 —CH2 —COONa (натриевая соль глицина)

Растворы аминокислот в воде благодаря этому обладают свойствами буферных растворов, т.е. находятся в состоянии внутренних солей.

NH2 —CH2COOH N+H3 —CH2COO-

Аминокислоты обычно могут вступать во все реакции, характерные для карбоновых кислот и аминов.

Этерификация:

NH2 —CH2 —COOH + CH3OH H2O + NH2 —CH2 —COOCH3 (метиловый эфир глицина)

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона.

Реакция образования пептидов:

HOOC —CH2 —NH —H + HOOC —CH2 —NH2 HOOC —CH2 —NH —CO —CH2 —NH2 + H2O

Изоэлектрической точкой аминокислоты называют значение pH, при котором максимальная доля молекул аминокислоты обладает нулевым зарядом. При таком pH аминокислота наименее подвижна в электрическом поле, и данное свойство можно использовать для разделения аминокислот, а также белков и пептидов.

Цвиттер-ионом называют молекулу аминокислоты, в которой аминогруппа представлена в виде -NH3+, а карбоксигруппа — в виде -COO. Такая молекула обладает значительным дипольным моментом при нулевом суммарном заряде. Именно из таких молекул построены кристаллы большинства аминокислот.

Некоторые аминокислоты имеют несколько аминогрупп и карбоксильных групп. Для этих аминокислот трудно говорить о каком-то конкретном цвиттер-ионе.

Получение

Большинство аминокислот можно получить в ходе гидролиза белков или как результат химических реакций:

CH3COOH + Cl2 + (катализатор) CH2ClCOOH + HCl; CH2ClCOOH + 2NH3 NH2 —CH2COOH + NH4Cl

Все входящие в состав живых организмов α-аминокислоты, кроме глицина, содержат асимметричный атом углерода (треонин и изолейцин содержат два асимметричных атома) и обладают оптической активностью. Почти все встречающиеся в природе α-аминокислоты имеют L-форму, и лишь L-аминокислоты включаются в состав белков, синтезируемых на рибосомах.

Данную особенность «живых» аминокислот весьма трудно объяснить, так как в реакциях между оптически неактивными веществами L и D-формы образуются в одинаковых количествах. Возможно, выбор одной из форм (L или D) — просто результат случайного стечения обстоятельств: первые молекулы, с которых смог начаться матричный синтез, обладали определенной формой, и именно к ним «приспособились» соответствующие ферменты.

D-аминокислоты в живых организмах

Аспарагиновые остатки в метаболически неактивных структурных белках претерпевают медленную самопроизвольную неферментативную рацемизацию: так в белках дентина и эмали зубов L-аспартат переходит в D-форму со скоростью ~0,1 % в год[2], что может быть использовано для определения возраста млекопитающих. Рацемизация остатков аспарагиновой также отмечена при старении коллагена, предполагается, что такая рацемизация специфична для аспарагиновой кислоты и протекает за счет образования сукцинимидного кольца при внутремолекулярном ацилировании пептидного азота свободной карбоксильной группой аспарагиновой кислоты[3].

С развитием следового аминокислотного анализа D-аминокислоты были обнаружены сначала в составе клеточных стенок некоторых бактерий (1966), а затем и в тканях высших организмов. Так, D-аспартат и D-метионин предположительно являются нейромедиаторами у млекопитающих.

В состав некоторых пептидов входят D-аминокислоты, образующиеся при посттрансляционной модификации. Например, D-метионин и D-аланин входят в состав опиоидных гептапептидов кожи южноамериканских амфибий филломедуз (дерморфина, дермэнкефалина и делторфинов). Наличие D-аминокислот определяет высокую биологическую активность этих пептидов как анальгетиков.

Сходным образом образуются пептидные антибиотики бактериального происхождения, действующие против грамположительных бактерий — низин, субтилин и эпидермин.

Гораздо чаще D-аминокислоты входят в состав пептидов и их производных, образующихся путем нерибосомного синтеза в клетках грибов и бактерий. Видимо, в этом случае исходным материалом для синтеза служат также L-аминокислоты, которые изомеризуются одной из субъединиц ферментного комплекса, осуществляющего синтез пептида.

Протеиногенные аминокислоты

В процессе биосинтеза белка в полипептидную цепь включаются 20 α-аминокислот, кодируемых генетическим кодом. Помимо этих аминокислот, называемых протеиногенными, или стандартными, в некоторых белках присутствуют специфические нестандартные аминокислоты, возникающие из стандартных в процессе посттрансляционных модификаций. В последнее время к протеиногенным аминокислотам иногда причисляют трансляционно включаемые селеноцистеин (Sec, U) и пирролизин (Pyl, O). Это так называемые 21-я и 22-я аминокислоты.

Вопрос, почему именно эти 20 аминокислот стали «избранными», остаётся не решённым. Не совсем ясно, чем эти аминокислоты оказались предпочтительнее других похожих. Например, ключевым промежуточным метаболитом пути биосинтеза треонина, изолейцина и метионина является α-аминокислота гомосерин. Очевидно, что гомосерин — очень древний метаболит, но для треонина, изолейцина и метионина существуют аминоацил-тРНК-синтетазы, тРНК, а для гомосерина — нет.

Структурные формулы 20-ти протеиногенных аминокислот обычно приводят в виде так называемой таблицы протеиногенных аминокислот:

Для запоминания однобуквенного обозначения протеиногенных аминокислот используется мнемоническое правило (последний столбец).

Классификация

По радикалу
  • Неполярные: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин, пролин, метионин, фенилаланин, триптофан
  • Полярные незаряженные (заряды скомпенсированы) при pH=7: серин, треонин, цистеин, аспарагин, глутамин, тирозин
  • Полярные заряженные отрицательно при pH<7: аспартат, глутамат
  • Полярные заряженные положительно при pH>7: лизин, аргинин, гистидин
По функциональным группам
  • Алифатические
    • Моноаминомонокарбоновые: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин
    • Оксимоноаминокарбоновые: серин, треонин
    • Моноаминодикарбоновые: аспартат, глутамат, за счёт второй карбоксильной группы несут в растворе отрицательный заряд
    • Амиды моноаминодикарбоновых: аспарагин, глутамин
    • Диаминомонокарбоновые: лизин, аргинин, несут в растворе положительный заряд
    • Серосодержащие: цистеин, метионин
  • Ароматические: фенилаланин, тирозин, триптофан, (гистидин)
  • Гетероциклические: триптофан, гистидин, пролин
  • Иминокислоты: пролин
По классам аминоацил-тРНК-синтетаз
  • Класс I: валин, изолейцин, лейцин, цистеин, метионин, глутамат, глутамин, аргинин, тирозин, триптофан
  • Класс II: глицин, аланин, пролин, серин, треонин, аспартат, аспарагин, гистидин, фенилаланин

Для аминокислоты лизин существуют аминоацил-тРНК-синтетазы обоих классов.

По путям биосинтеза

Пути биосинтеза протеиногенных аминокислот разноплановы. Одна и та же аминокислота может образовываться разными путями. К тому же совершенно различные пути могут иметь очень похожие этапы. Тем не менее, имеют место и оправданы попытки классифицировать аминокислоты по путям их биосинтеза. Существует представление о следующих биосинтетических семействах аминокислот: аспартата, глутамата, серина, пирувата и пентоз. Не всегда конкретную аминокислоту можно однозначно отнести к определённому семейству; делаются поправки для конкретных организмов и учитывая преобладающий путь. По семействам аминокислоты обычно распределяют следующим образом:

  • Семейство аспартата: аспартат, аспарагин, треонин, изолейцин, метионин, лизин.
  • Семейство глутамата: глутамат, глутамин, аргинин, пролин.
  • Семейство пирувата: аланин, валин, лейцин.
  • Семейство серина: серин, цистеин, глицин.
  • Семейство пентоз: гистидин, фенилаланин, тирозин, триптофан.

Фенилаланин, тирозин, триптофан иногда выделяют в семейство шикимата.

По способности организма синтезировать из предшественников
  • Незаменимые
    Для большинства животных и человека незаменимыми аминокислотами являются: валин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан, аргинин, гистидин.
  • Заменимые
    Для большинства животных и человека заменимыми аминокислотами являются: глицин, аланин, пролин, серин, цистеин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, тирозин.

Классификация аминокислот на заменимые и незаменимые не лишена недостатков. К примеру, тирозин является заменимой аминокислотой только при условии достаточного поступления фенилаланина. Для больных фенилкетонурией тирозин становится незаменимой аминокислотой. Аргинин синтезируется в организме человека и считается заменимой аминокислотой, но в связи с некоторыми особенностями его метаболизма при определённых физиологических состояниях организма может быть приравнен к незаменимым. Гистидин также синтезируется в организме человека, но не всегда в достаточных количествах, потому должен поступать с пищей.

По характеру катаболизма у животных

Биодеградация аминокислот может идти разными путями. По характеру продуктов катаболизма у животных протеиногенные аминокислоты делят на три группы: глюкогенные (при распаде дают метаболиты, не повышающие уровень кетоновых тел, способные относительно легко становиться субстратом для глюконеогенеза: пируват, α-кетоглутарат, сукцинил-KoA, фумарат, оксалоацетат), кетогенные (распадаются до ацетил-KoA и ацетоацетил-KoA, повышающие уровень кетоновых тел в крови животных и человека и преобразующиеся в первую очередь в липиды), глюко-кетогенные (при распаде образуются метаболиты обоих типов).

  • Глюкогенные: глицин, аланин, валин, пролин, серин, треонин, цистеин, метионин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, аргинин, гистидин.
  • Кетогенные: лейцин, лизин.
  • Глюко-кетогенные (смешанные): изолейцин, фенилаланин, тирозин, триптофан.

«Миллеровские» аминокислоты

«Миллеровские» аминокислоты — обобщенное название аминокислот, получающихся в условиях, близких к эксперименту Стенли Л. Миллера 1953 года. Установлено образование в виде рацемата множества различных аминокислот, в том числе: глицин, аланин, валин, изолейцин, лейцин, пролин, серин, треонин, аспартат, глутамат

Родственные соединения

В медицине ряд веществ, способных выполнять некоторые биологические функции аминокислот, также (хотя и не совсем верно) называют аминокислотами:

Применение

Важной особенностью аминокислот является их способность к поликонденсации, приводящей к образованию полиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона, энанта.

Аминокислоты входят в состав спортивного питания и комбикорма. Аминокислоты применяются в пищевой промышленности в качестве вкусовых добавок, например, натриевая соль глутаминовой кислоты[4].

Примечания

См. также

Ссылки

Miller S. L. Production of amino acids under possible primitive earth conditions. Science, v. 117, May 15, 1953
Miller S. L. and H. C. Urey. Organic compound synthesis on the primitive earth. Science, v. 130, July 31, 1959
Miller Stanley L. and Leslie E. Orgel. The origins of life on the earth. Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall, 1974.

  • Общая биология. Учебник для 9 — 10 классов средней школы. Под ред. Ю. И. Полянского. Изд. 17-е, перераб. — М.: Просвещение, 1987. — 288с. [1]
Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05

 

B05A
Препараты крови
B05B
Растворы для в/в введения
B05C
Ирригационные растворы
B05D
Растворы для перитонеального диализа
B05X
Добавки к растворам для в/в введения
B05Z

dic.academic.ru

Аминокислоты

Аминокислоты – органические соединения, входящие в состав всех белковых веществ животных и растительных организмов.

Любой белок при гидролизе (постепенном распаде сложных молекул с присоединением воды) разлагается на составляющие его аминокислоты. Название их произошло оттого, что они имеют в своем составе как аминогруппы (NН2), так и карбоксильные группы (СООН), вследствие чего проявляются амфотерные свойства соединения (одновременно и кислотные, и основные функции).

В сущности, если рассматривать примитивно, то сам процесс жизни, как формы существования белковых тел, осуществляется у человека по следующей схеме: белки пищи расщепляются в кишечнике на составляющие их аминокислоты – аминокислоты кровотоком доставляются к клеткам (и заодно «перевозят» всё необходимое) в клетке идут процессы по сборке белка. Последняя операция достаточно сложная, поэтому для любознательных опишем её поподробнее.

В каждой клетке нашего организма имеется ядро, внутри которого находится ядрышко. В ядрышке происходит сборка рибосом (структур, в которых аминокислоты соединяются в белки).

Пространство между ядрышком и оболочкой ядра заполнено теми самыми хромосомами, о которых все слышали, но не все знают, что это такое. Хромосомы содержат ДНК клетки – её генетический план «строительства».

Молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) является управляющей. По форме она напоминает двойную скрученную «верёвочную лестницу», каждая из нитей которой состоит из огромного числа более мелких составляющих, называемых нуклеотидами.

Нуклеотиды имеют четыре типа оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). В этом «алфавите» ДНК пара букв – либо А и Т, либо Г и Ц – образует одну ступеньку двуспиральной «лестницы».

В свою очередь «лестница» состоит из тысяч генов, основных носителей наследственной информации. В гене находится информация, необходимая для синтеза белка. Цепочка букв образует генетический код, или «конструкционный план», который указывает, какой вид белка нужно синтезировать. План синтеза белка хранится в ядре клетки, а непосредственно синтез происходит вне ядра, после доставки закодированного плана к месту синтеза.

Доставку осуществляют молекулы РНК (рибонуклеиновой кислоты). Происходит это так: часть «лестницы» ДНК раскручивается, химически подобные ДНК молекулы РНК также раскручиваются; ферменты переносят «буквы» РНК, вступившие в связи с «буквами» ДНК, «переписанный текст» отделяется, и молекула ДНК снова закручивается; новый вид закодированной РНК выходит из ядра и направляется к месту синтеза белка, где буквы РНК расшифровываются. Каждый набор из трех новых «букв» РНК (основания РНК используют букву У – урацил, вместо Т) образует «слово», обозначающее одну конкретную аминокислоту. Другой вид РНК отыскивает эту аминокислоту, захватывает ее с помощью фермента и доставляет к месту синтеза белка.

По мере «прочтения» и «перевода» сообщения РНК цепочка аминокислот связывается из разрозненных единиц в цельную, которая растет до тех пор, пока не будет собрана соответствующая полная аминокислотная цепь. Если представить застёжку-«молнию», то процесс происходит примерно так: «зиппер»-рибосома движется по «расстёгнутому» участку «молнии», а соединившиеся с её помощью аминокислоты образуют неразрывную цепочку. В процессе образования эта цепочка закручивается и укладывается в уникальную форму, создавая один вид белка.

Вообще в нашем организме более 50000 видов белка. Время на образование цепочки из 20 аминокислот – порядка 1 секунды. Все составляющие процесса: ДНК, РНК и белки должны присутствовать в полном «ассортименте». Поэтому, если в сырьевом белке отсутствует хотя бы одна из аминокислот, создание дефектной клетки – обеспечено.

Нарушенный генокод в настоящее время «чинится» для клеток более 30 органов и желез. Материалом для «починки» являются открытые в 1970 году цитамины. Как их применять – второй вопрос…

Незаменимые аминокислоты поступают в организм только из растительных источников пищи.

Животные их тоже не вырабатывают, как и человек. При отсутствии возможности получить полный комплект незаменимых аминокислот из пищевого рациона, необходимо использовать источники из имеющихся препаратов выбора.

В современной медицине смеси незаменимых аминокислот в определённых соотношениях применяются для внутривенных вливаний.

Однако наиболее прогрессивный метод – приём целевых пищевых добавок, тем более, что аминокислоты в них сбалансированы с витаминами и микроэлементами, чем гарантируется полноценная усвояемость всех составляющих.

По сути, от баланса незаменимых аминокислот в организме зависит степень состояния здоровья: можно поглощать большими дозами витамины, насыщаться микро- и макроэлементами, даже принимать ферменты «из баночки», но без комплекса незаменимых аминокислот обменные процессы нормально осуществляться не будут. Уже потому, что генокод ДНК любой клетки состоит именно из аминокислот.

Если генокод ДНК на момент деления клетки нарушен из-за нехватки некоторых аминокислот, то новая клетка обречена быть образованной с тем же самым дефектом.

Вывод: отсутствие в цепочке аминокислот хотя бы одного звена – ЗАБОЛЕВАНИЕ.

Последнюю фразу желательно повторять до тех пер, пока она не вживется в сознание.

Сегодня медицина в силах дифференцировать заболевание по дефициту даже одной аминокислоты, а дефицит нескольких аминокислот – уже серьезное заболевание.

Из 20 (вообще-то – 23-х) аминокислот – 9 не вырабатываются нашим организмом, поэтому получили наименование незаменимыx. При расчете диеты необходимо учитывать, что для нормального функционирования организма в поступающей пище должно быть не менее 5 гр. незаменимых аминокислот на каждые 100 гр. пищевого белка.

Наш организм в состоянии строить белки только при наличии достаточного количества перечисленных незаменимых аминокислот. При выраженном дефиците либо отсутствии хотя бы одной незаменимой аминокислоты полноценные белки не вырабатываются. Пища в этом случае используется лишь как источник энергии, либо трансформируется в жировые отложения, а это уже – болезнь!!!

9 незаменимых аминокислот

  • Гистидин
  • Изолейцин
  • Лейцин
  • Лизин
  • Метионин
  • Фенилаланин
  • Треонин
  • Триптофан
  • Валин

Гистидин, дефицит которого вызывает язву желудка, аллергию, невриты, артриты, сердечно-сосудистые заболевания, задержки роста и посттравматического восстановления тканей.

Изолейцин – необходим для выработки эритроцитов, регулирования уровня сахара в крови и производства энергии митохондриями клетки.

Лейцин – необходим как для роста, так и для залечивания костей и мышц. При его метаболизме высвобождается энергия. Помогает стабилизировать уровень сахара в крови. Дефицит лейцина может спровоцировать гипогликемию у младенцев. Лейцина не хватает у алкоголиков и наркоманов.

Лизин – укрепляет иммунную систему, содействует росту костей, образованию коллагена, улучшает сосредоточенность, усиливает способность к оплодотворению, предотвращает герпес. Дефицит вызывает тошноту, слабость, анемию.

Метионин – «липотропный агент», снижающий запасы жиров в печени и организме в целом. Понижает количество «плохого» (ЛПНП, ЛПОНП) холестерина, создает новую костную ткань, препятствует заболеваниям кожи и ногтей. Защищает почки; обеспечивает заживление у ожоговых больных; важен при дистрофиях; необходим при малокровии; связывает и выводит из организма тяжелые металлы. Защищает печень от цирроза.

Фенилаланин – одна из аминокислот, преодолевающих гемоэнцефалический барьер:

  • улучшает память
  • увеличивает жизнеспособность
  • усиливает остроту ума
  • регулирует полноту тела и аппетит
  • снимает болевые синдромы
  • усиливает половое влечение
  • антидепрессант

Неусвоение организмом фенилаланинсодержащих продуктов – тяжёлое неизлечимое врождённое заболевание, именуемое фенилкетонурия. В принципе, задача лечения фенилкетонурии представляется решаемой, но для её реализации требуется более серьёзный объём целевых знаний.

Треонин – способствует образованию коллагена, эластина, белков. Регулирует белковый баланс в организме. Препятствует отложению жиров в печени, утилизирует поступающие с пищей белки. Обеспечивает появление зубной эмали. Необходим для нормального роста.

Триптофан – запасает ниацин, предупреждающий пеллагру и умственную неполноценность. Необходим для нормальной работы сердца. Контролирует гиперактивность у детей. Используется при лечении депрессий, мигрени, бессонницы, уменьшает беспокойство.

Валин – регулирует усвоение организмом лецитина (фосфатидилхолина). Необходим при болезнях печени, жёлчного пузыря, нарушениях построения мышц. Дефицит валина вызывает повреждения миелиновых оболочек нервных клеток и волокон, нарушения деятельности мозга, провоцирует отрицательный водородный баланс организма, что приводит к «свободнорадикальным болезням».

xn--80ajzkav.xn--p1ai

Аминокислоты и белки | Дистанционные уроки

17-Июл-2013 | Нет комментариев | Лолита Окольнова

 

основа белковой жизни на Земле

 

А вы знаете, что многие ученые называют жизнь на земле «белковой»? Основу белка составляют аминокислоты. А как они появились на Земле?

 


 

 

Есть такая теория, что в самом начале на Земле не было всех тех органических соединений, которые мы наблюдаем теперь. И в то далекое-предалекое время наша планета постоянно подвергалась бомбардировке метеоритами и кометами. И эти самые метеориты содержали в себе органические соединения, в том числе и аминокислоты. Получается, что жизнь на Землю принесли извне…

 

У любой теории есть много как сторонников, так и противников. В научном мире жаркие споры по этой теме до сих пор не угасают, наша задача — разобраться что такое аминокислоты и какую роль они играют в нашем мире.

 

Аминокислота  — вещество, имеющее двойственную природу:

 


 

Из-за наличия аминогруппы и карбоксильной группы аминокислоты амфотерны — проявляют и основные и кислотные свойства и могут соединяться между собой. Такая связь называется пептидной.

 

 

Белков на Земле огромное количество. Это обязательная часть химического состава клетки. Как получилось, что природа имеет столько вариантов?

 

  1. Аминокислот в белке много. Вплоть до нескольких тысяч!

 

  1. Аминокислоты в белке могут находиться в разной последовательности.Именно разные сочетания аминокислот в белковой цепи дает такую вариативность.

 

В природе известно 20 видов аминокислот.

 

Откуда они берутся в природе? Обычно они получаются при гидролизе белков и затем, в ходе обмена веществ, опять образуют белки.

 

 Аминокислоты принято делить на заменимые и незаменимые

 

 

 

 

Заменимые аминокислоты наш организм может синтезировать сам, но при этом обеспечивается только минимум потребностей организма.

 

Незаменимые аминокислоты — те, которые организм потребляет извне — с белковой пищей или образуются из других аминокислот.

 

Интересно то, что растения могут синтезировать ВСЕ аминокислоты! Что бы мы без них делали? И кислород они нам для дыхания поставляют, и аминокислотами у них запастись можно… одним словом, Продуценты!

 

Для формата ЕГЭ не нужно знать наизусть все 20 аминокислот и их формулы, но надо понимать их строение и функции в организме, ведь аминокислоты — «кирпичики» белков, а жизнь у нас именно белковая! 🙂

 

Белки

 

они же полипептиды, они же протеины

 

Ф.Энгельс биологом не был, но дал такое определение жизни:

 

Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка

 

Конечно, это определение не научное и не затрагивает очень многие признаки живых систем,  но определяет один самый важный момент —

 

жизнь на земле белковая

 

Строение и функции белков

 

Белки — полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.  В составе белков всего 20 аминокислот, а вот комбинаций этих аминокислот может быть очень много! За счет этого достигается разнообразие. Поэтому белков в природе огромное количество!

 

Белковый состав так и записывается — последовательностью аминокислот, которые обозначаются тремя буквами:

 


 

То, что показано на рисунке — последовательность аминокислот — это целая длинная большая молекула (то, что приведено здесь — это очень маленький белок, обычно такие молекулы на порядок длиннее).

 

В теме про аминокислоты   мы уже рассмотрели механизм образования такого полимера — полипептида.

 

Первичная структура белка

 

— это именно эта последовательность — то, какие аминокислоты и в какой последовательности они соединены ковалентными связями.

 

 

 Вторичная структура белка

 

Это спираль, которая образуется уже за счет межмолекулярных — водородных связей.

 

 

Третичная структура белка

 

Эта структура образована свернутыми спиралями — такое образование называется глобула.

 

 

Четвертичная структура белка

 

Это определенная «укладка» белковых цепей. В эту «укладку могут быть включены какие-то другие вещества. Например, гемоглобин:

 

 

Белки довольно легко подвергаются разрушению. Сначала «ломается» четвертичная, потом третичная, потом уже вторичная структура. Разрушить первичную структуру сложнее. Это уже, скорее, химическое взаимодействие.

 

Разрушение структур белка называется денатурацией.

 

Самые известные денатуранты -температура (нагревание), спирт, и т.д.

 

Простой и повседневный пример денатурации — яичница! 🙂

 

Функции белков 

 

  • структурная — белок является обязательным компонентом любой мембраны, любого хряща…
  • почти все ферменты имеют белковую природу. Ферменты=биокатализаторы. На каждую реакцию есть свой фермент. 
  • Гормоны имеют белковую природу.
  • Транспорт — белки переносят вещества через мембрану клетки, гемоглобин — кислород в крови…

 

Функций у белков очень много… то, что перечислено выше — только самые основные.

 

 

Белки — основа жизни на Земле, и найти какие-либо процессы, проходящие в живом организме без их участия, практически невозможно…

 

 


 

Редко, но все же встречаются в вопросах ЕГЭ такие термины:

 

  • дистальные белки — белки мембраны клетки

 


 


 
 

Еще на эту тему:

Обсуждение: "Аминокислоты и белки"

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *