Предмет и задачи биохимии
История развития биохимии. Общая характеристика метаболических процессов, белков и аминокислот. Биологическая роль аминокислот. Строение, механизм действия и классификация ферментов. Химическое строение и свойства углеводов. Основные группы липидов.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.09.2017 |
| Размер файла | 333,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Таким образом, роль молочнокислого брожения состоит в окислении НАД Н, образующегося при гликолизе, что позволяет гликолизу функционировать. В результате образуется 2 АТФ, поддерживающие некоторое время жизнедеятельность организма.
Маслянокислое брожение
Большинство микроорганизмов, вызывающих маслянокислое брожение, являются анаэробами. Некоторые из них принадлежат к группе облигатных анаэробов, т.е. таких организмов, которые могут жить только в отсутствие кислорода, и для которых последний является ядом.
Наряду с масляной кислотой, двуокисью углерода и водородом при маслянокислом брожении образуются этиловый спирт, а также молочная и уксусная кислоты.
Маслянокислое брожение в природных условиях происходит в гигантских масштабах на дне болот, в заболоченных почвах, в различного рода илах и всех тех местах, куда ограничен доступ кислорода, и где в результате деятельности маслянокислых бактерий разлагаются огромные количества органического вещества.
Существуют и другие схемы брожения, при которых конечными продуктами могут являться уксусная, валериановая, пропионовая а также другие органические кислоты.
Распад органического вещества в процесс гликолиза и брожения является не только источником энергии для данного организма, но также источником различных соединений, возникающих в качестве промежуточных продуктов брожения и используемых организмом для многочисленных синтетических реакций.
Лекция 8. Аэробное дыхание
1. Основные этапы аэробного дыхания
Как было отмечено ранее, образовавшаяся в результате гликолиза пировиноградная кислота (пируват) является неустойчивым химическим соединением и всегда подвергается дальнейшей метаболизации. В большинстве случаев (в аэробных условиях) ПВК подвергается полному окислению до диоксида углерода и воды при участии кислорода с полным извлечением энергии и запасанием ее в форме АТФ. Этот процесс называется аэробным дыханием.
Аэробное дыхание представляет собой серию достаточно сложных процессов, которые можно разбить на 3 стадии:
1) Окислительное декарбоксилирование пирувата (ПВК) с образованием ацетилкоэнзима А (либо образование его из жирных кислот и аминокислот).
2) Разрушение ацетильных групп в цикле трикарбоновых кисло (цикл Кребса) с высвобождением углекислого газа и атомов водорода.
3) перенос электронов (соответствующих этим атомам водорода к молекулярному кислороду - процесс окисления, сопряженный с фосфорилированием АДФ, в результате которого образуется АТФ).
2. Окислительное декарбоксилирование пирувата (ПВК)
Гликолиз, в результате которого образуется пировиноградная кислота, осуществляется в цитоплазме клеток. Затем ПВК попадает в митохондрии клеток. Там она окисляется (в аэробных условиях) и превращается в богатое энергией производное уксусной кислоты - ацетилкоэнзим А. Реакция ускоряется мультиэнзимным комплексом, который называется пируватдегидрогеназным комплексом.
> >>
ПВК Ацетилкоэнзим А
Процесс этот можно выразить следующим суммарным уравнением:
СН3-СО-СООН + НАД+ +НSСоА >СН3-СО??-SСоА + СО2 ^+ НАДН+Н+
ПВК Ацетилкоэнзим А
Пируватдегидрогеназный комплекс, катализирующий процесс окислительного декарбоксилирования ПВК, представляет собой мульферментную систему, включающую три фермента, каждый из которых катализирует определенную стадию окислительного декарбоксилированния. Этот процесс идет при участии 5 кофакторов (НАД, ФАД, коэнзим А, тиаминпирофосфат, амид липоевой кислоты), в работе которых участвует 5 витаминов.
Следует отметить, что в результате реакции окисления ПВК в образующейся молекуле ацетилкоэнзима А возникают макроэргические связи, которые способствуют его энергетическому обмену в дальнейшем.
3. Цикл Кребса (цикл ди- и трикарбоновых кислот, цикл лимонной кислоты)
Биологический смысл цикла заключается в расщеплении пировиноградной кислоты до двуокиси углерода и извлечение из нее энергии. Все ферменты цикла Кребса локализованы в митохондриях, в их внутреннем межмембранном пространстве, которое заполнено матриксом - полужидким белковым веществом.
На начальном этапе цикла Кребса ацетильный радикал ацетил-КоА соединяется с молекулой щавелевоуксусной кислоты, и при этом образуется трикарбоновая лимонная кислота. Лимонная кислота окисляется в ходе последующих четырех ферментативных реакций. При этом восстанавливаются 3 молекулы НАД+ в НАД*Н, 1 молекула ФАД в ФАД*Н2, и образуется одна молекула гуанозинтрифосфата (ГТФ) с макроэргической фосфатной связью. Энергия ГТФ используется для фосфорилирования АДФ и образования АТФ. Лимонная кислота теряет 2 углеродных атома, за счет которых образуются 2 молекулы СО2. В итоге, в результате семи последовательных реакций, лимонная кислота превращается в щавелевоуксусную кислоту. Образовавшаяся молекула щавелевоуксусной кислоты соединяется с новой молекулой ацетилкоэнзима А, поступающей на этот циклический конвейер ферментов. При этом вновь образуется молекула лимонной кислоты, которая ступенчато окисляется до щавелевоуксусной кислоты, и цикл вновь повторяется.
В составе лимонной кислоты как бы сгорает присоединившийся остаток ацетил-КоА. При этом образуется углекислый газ, атомы водорода и электроны переносятся на акцепторы - НАД и ФАД окисленные.
Таким образом, энергия химических связей органических веществ (углеводов, жиров и белков) накапливается в молекулах НАД*Н, ФАД*Н2 и АТФ.
Непосредственно в ходе цикла Кребса при окислении 2-х молекул ацетил КоА синтезируется только 2 молекулы ГТФ. Синтез остальных молекул АТФ происходит при перемещении электронов по цепи переноса, которое осуществляется при участии комплексов ферментов, сосредоточенных на внутренней мембране митохондрий (так называемое окислительное фосфорилирование).
Таким образом, реакции цикла Кребса выполняют следующие функции:
1) Энергетическую.
2) Интегративную (объединяют распад углеводов, белков и липидов).
3) Пластическую (кислоты цикла Кребса являются важными метаболитами, участвующими во многих биохимических реакциях).
4. Окислительное фосфорилирование
Окислительное фосфорилирование - фосфорилирование АДФ с образованием АТФ, сопряженное с переносом электронов от восстановителей (НАД Н, ФАД Н2) по электроннотранспортной цепи митохондрий к кислороду. Процесс называется окислительным, поскольку окисляются восстановленные динуклеотиды, и за счет этого появляется АТФ.
Электроны от НАД*Н и ФАД*Н2 перемещаются по многоступенчатой цепи переноса электронов к конечному их акцептору - молекулярному кислороду.
Схема окислительного фосфорилирования была предложена в 1961 году Митчеллом и получила название "хемиосмотическая теория".
Электронно-транспортная цепь (ЭТЦ), или цепь переноса электронов, расположена на внутренней мембране митохондрий. В ее состав входит ряд последовательно расположенных переносчиков электронов, которые отличаются способностью акцептировать электроны. Самый сильный акцептор электронов - кислород расположен в конце цепи.
Среди промежуточных переносчиков электронов - кофермент Q, цитохромы b, c1, c, a, a3 и, наконец, О2.
Кофермент Q, или убихинон, представляет собой производное бензохинона, способное при участии фермента принимать электроны окисляемого НАД*Н и передавать их на восстанавливаемый цитохром b. Промежуточным переносчиком электронов является фермент, в состав которого входит акцептор электронов - флавинмононуклеотид (ФМН). При переносе электрона с ФМН на кофермент Q происходит первое фосфорилирование АДФ в АТФ. Еще две молекулы АТФ синтезируются на последующих этапах, где акцепторами электронов служат цитохромы.
Цитохромы представляют собой белки, к которым присоединены молекулы гема железопорфирина, подобные тем, которые содержатся в составе гемоглобина.
В комплексе а и а3, который называют цитохромоксидазой, помимо атомов железа содержатся атомы меди. Атомы железа и меди в этих молекулах и служат попеременно акцепторами и донорами электронов.
Как энергия, запасенная в НАД*Н и ФАД*Н2, служит синтезу АТФ?
Атомы водорода этих восстановленных соединений транспортируются в мембраны митохондрий, где они оставляют электроны на внутренней стороне мембраны, а катионы Н+ с помощью белковой молекулы переносятся на наружную сторону (энергия электронов НАД Н затрачивается на перенос 2Н+ через мембрану).
Поскольку внутренняя мембрана непроницаема для протонов, то они накапливаются с наружной стороны внутренней мембраны. Электроны соединяются с кислородом, в результате чего образуются анионы.
Между наружной поверхностью мембраны, где накапливаются катионы Н+, и внутренней, где накапливаются анионы О2-, возникает разность потенциалов. Формируется электрохимический потенциал - особая форма энергии.
В мембраны митохондрий встроены молекулы фермента, синтезирующего АТФ (АТФ-аза). Когда разность потенциалов достигает определенной величины, эта энергия затрачивается на изменение конформации АТФ-азы; при этом канал АТФ-азы открывается и по нему протоны возвращаются в матрикс, а в головке АТФ-азы происходит:
АДФ +Фн = АТФ
Внутри митохондрий катионы Н+, соединяясь с анионами О2-, образуют воду. Многие яды, например, динитрофенол, являются разобщителями сопряженного окислительного фосфорилирования: они открывают канал и протоны свободно возвращаются в матрикс, АТФ не синтезируется и человек погибает.
Таким образом, в цикле трикарбоновых кислот образуется углекислый газ и в цепи переноса электронов - вода. Это те же конечные продукты, которые образуются при сжигании органического топлива.
Энергетический баланс цикла Кребса
ФАД Н2 = 2 АТФ 4 НАД Н =12 АТФ
НАД Н2=3 АТФ ФАД = 2 АТФ
ГТФ = АТФ ГТФ=АТФ
Итого: 15 АТФ (на 1 молекулу ПВК)
У аэробов в процессе гликолиза (расщепления глюкозы до 2-х молекул ПВК) образуется 8 молекул АТФ.
Таким образом, суммарный энергетический баланс полного окисления 1-й молекулы глюкозы до воды и углекислого газа составляет:
8 АТФ + 2*15 АТФ = 38 АТФ
Не только глюкоза может служить источником энергии. Окисляются в клетках и жирные кислоты, которые образуются в результате ферментативного расщепления жиров липазой. В результате окисления жирных кислот в конечном итоге также образуется ацетил-КоА и восстанавливаются акцепторы электронов НАД+ в НАД*Н. При этом происходит восстановление акцепторов еще одного типа - ФАД в ФАД*Н2
Энергия, запасенная в цикле трикарбоновых кислот, в молекулах НАД*Н и ФАД*Н2, также используется дальше для синтеза АТФ.
Когда в клетках возникает дефицит и глюкозы, и жирных кислот, окислению подвергается ряд аминокислот. При этом также образуется ацетил-КоА, или органические кислоты, которые окисляются далее в цикле трикарбоновых кислот. Аминокислоты - это последний энергетический резерв, который поступает в "топку" биологического окисления, когда исчерпаны другие резервы. Аминокислоты - дорогой "строительный материал", и они в основном служат для синтеза белков.
Существенно, что при окислении глюкозы, жирных кислот и некоторых аминокислот образуется одинаковый конечный продукт - ацетил-КоА. При этом происходит "обезличивание" первичного источника энергии, поскольку ацетил-КоА не имеет никаких следов своего происхождения.
Лекция 9. Фотосинтез как основной источник органических веществ на Земле
Фотосинтез - единственный процесс на Земле, в результате которого энергия солнечного излучения превращается в энергию химических связей органических соединений.
Органическое вещество, синтезируемое автотрофными организмами, передается по цепям питания; таким образом, за его счет существуют все организмы на Земле.
1. Значение фотосинтеза
Значение фотосинтеза состоит в:
1) пополнении убыли органических соединений, непрерывно происходящей на нашей планете вследствие жизнедеятельности гетеротрофных организмов, а также производственной деятельности человека;
2) накоплении в продуктах фотосинтеза соответствующих количеств химической энергии;
3) поддержании уровня содержания в атмосфере кислорода, необходимого для существования подавляющего количества организмов, населяющих нашу планету;
4) устранении возможности накопления в атмосфере избытка углекислого газа.
2. Общие представления о химизме фотосинтеза
Фотосинтез, протекающий в клетках зеленых растений и некоторых бактерий, является чрезвычайно сложным процессом. Упрощенно его химизм можно выразить в виде следующего уравнения суммарной реакции:
квант света
v
nH2O + nCO2 > > (CH2O) n + nO2^
Фотосинтез осуществляется в 2 стадии (фазы): световую и темновую:
квант света
v АТФ, НАДФН CO2
v^ v v
световые реакции > > > темновые реакции (цикл Кальвина)
^ v v
Н2О О2 (CH2O) n
3. Характеристика фотосинтетического аппарата
Растения в своих зеленых частях имеют сложно устроенный фотосинтетический аппарат - фотосинтез происходит в зеленых пластидах - хлоропластах. Содержимое хлоропластов состоит из стромы (матрикса), имеющей белковую природу, и гран - зернистых образований, имеющих форму цилиндриков размером около 2 мкм. Граны состоят из плоских мешочкообразных пузырьков, имеющих двойную мембрану и называемых тилакоидами. В гранах они расположены стопками. В 1-й клетке зеленого листа, как правило, содержится 20-100 хлоропластов, а в каждом гране - 10-100 тилакоидов. Граны связаны между собой мембранными перемычками, которые называются ламеллами. В расчете на сухие вещества в хлоропласте содержится 50% белка, 35% липидов, 7% пигментов.
Реакции световой стадии фотосинтеза происходят в тилакоидах, а темновой - в строме.
Хлоропласты окрашены в зеленый цвет за счет зеленых пигментов (хлорофилла), которые расположены на внутренней мембране.
Молекула хлорофилла состоит из тетрапиррольного кольца; в нем имеется 9 сопряженных двойных связей. Обязательным компонентом хлорофилла является атом магния, соединенных с 4-мя атомами азота пиррольных колец с помощью металлоорганической связи.
Функции хлорофилла при фотосинтезе:
Избирательно поглощает энергию света.
Запасает ее в виде энергии электронного возбуждения.
Преобразовывает энергию возбужденного состояния в химическую энергию органических соединений: под действием света электрон от хлорофилла отрывается и восстанавливает другие соединения.
Помимо хлорофилла к фотосинтетическим пигментам относятся каротиноиды - желтые, оранжевые, красные.
Они всегда есть в фотосинтезирующих органах растений. Относятся к терпенам, которые построены на основе изопреновых блоков:
Функции каротиноидов:
1. Участие в поглощении света в качестве дополнительных пигментов.
2. Защита молекул хлорофилла от необратимого фотоокисления, которое может происходить под действием яркого света.
Структура фотосинтетического аппарата
Пигменты растений организованы в светособирающие комплексы, которые локализованы на внутренних мембранах хлоропластов.
Функции светособирающих комплексов: поглощение света и передача энергии возбужденного состояния на реакционный центр.
Реакционный центр - белок, содержащий молекулу хлорофилла, способную из возбужденного состояния отдавать электрон.
Хлорофилл существует в возбужденном состоянии в течение 10 - 12 - 10 - 9 сек. На ярком солнечном свету 1 квант света поглощается не чаще 1 раза за 0,1 сек. В течение остального времени молекула хлорофилла простаивает. Пигменты светособирающего комплекса поглощают энергию света и передают на реакционный центр для ее более производительного функционирования. Передача энергии осуществляется по принципу индуктивного резонанса.
Необходимыми условиями для фотосинтеза являются:
Светособирающие комплексы
Фотосистемы 1 и 2.
Фотосистемы - белковые комплексы, с помощью которых энергия света превращается в энергию химических связей через энергию возбужденного состояния хлорофиллов.
АТФ-аза (фермент, обеспечивающий синтез АТФ).
4. Световая фаза фотосинтеза
Во время световой фазы фотосинтеза происходят стабилизация и запасание световой энергии и ее трансформация в химическую энергию. Обязательным условием для осуществления световой стадии фотосинтеза является наличие света.
Световая фаза фотосинтеза включает 4 основных процесса:
1) фотохимическое возбуждение хлорофилла;
2) фотоокисление (фотолиз) воды до кислорода, протонов и электронов;
3) фотовосстановление НАДФ окисленного до НАДФ восстановленного;
4) фотосинтетическое фосфорилирование (образование АТФ из АДФ и фосфорной кислоты при участии энергии света).
Внутренняя мембрана хлоропластов непроницаема для протонов.
Реакционный центр ФС 1 под действием кванта света переходит в возбужденное состояние, он окисляется и отдает электроны на ферредоксин, который передает их на фермент редуктазу. Редуктаза окисляет НАДФ+ до НАДФ Н. Под действием кванта света реакционный центр ФС 1 переходит в возбужденное состояние и окисляется, отдавая 2 электрона на комплекс переносчика.
Таким образом, в полости тилакоида накапливаются протоны, в результате возникает разность концентраций протонов между сторонами мембраны и разность зарядов.
За счет энергии электрохимического потенциала конформация фермента АТФазы изменяется, канал открывается и по нему протоны возвращаются в строму. Одновременно в головке АТФ-азы из АДФ и неорганического фосфата синтезируется АТФ.
5. Темновая фаза фотосинтеза
Темновая фаза фотосинтез - это путь восстановления двуокиси углерода до простых сахаров. Этот процесс впервые был изучен американским ученым Кальвином, поэтому в его честь был назван циклом Кальвина.
Цикл Кальвина функционирует у высших растений, водорослей, у большинства фототрофных бактерий.
Первичным акцептором углекислого газа является рибулозо-1,5-бисфосфат. Ключевым ферментом, обеспечивающим фиксацию СО2, является фермент рибулозобисфосфаткарбоксилазаоксигеназа (Рубиско). Его активность строго коррелирует с общей интенсивностью фотосинтеза. Концентрация его в строме очень высока. На долю этого фермента приходится почти 60% растворимого белка стромы.
Цикл Кальвина, весьма напоминающий обращенный пентозофосфатный путь дыхания, состоит из 4-х этапов:
Стадия карбоксилирования: молекулы рибулозо-5-фосфата фосфорилируются с участием АТФ и фермента фосфорибулокиназы, в результате чего образуются молекулы рибулозо-1,5-бисфосфата. К ним, в свою очередь, присоединяется углекислый газ с помощью фермента Рубиско. Полученный продукт расщепляется на 2 триозы - 2 молекулы 3-ФГК.
Стадия восстановления ФГК. Образовавшиеся на предыдущем этапе молекулы 3-ФГК восстанавливаются до альдегида 3-ФГА в 2 этапа. Сначала происходит фосфорилирование 3-ФГК при участии АТФ и фосфоглицераткиназы до 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты, а затем ее восстановление до фосфоглицеринового альдегида (при участии НАДФ восстановленного).
3) Стадия регенерации первичного акцептора СО2. Происходит с участием фосфатов трех-, четырех-, пяти-, шести - и семиуглеродных сахаров. В результате процессов взаимопревращений фосфорилированных сахаров из 5 молекул трехуглеродных сахаров образуются 3 молекулы пятиуглеродных сахаров, которые затем превращаются в рибулозобисфосфат.
4) Стадия синтеза углеводных продуктов фотосинтеза. На этом этапе из фосфоглицеринового альдегида и фосфодиоксиацетона под действием фермента альдолазы синтезируется фруктозо-1,6-бисфосфат, который затем может превращаться или в крахмал, или сахарозу.
Для синтеза 1 молекулы глюкозы в цикле Кальвина необходимо 12 молекул НАДФ восстановленного и 18 молекул АТФ.
Процесс фотосинтеза осуществляется только на свету. Однако у растений часто возникает потребность в глюкозе, когда фотосинтез невозможен (в темное время суток, при прорастании семян). В этих случаях потребности в глюкозе удовлетворяются либо за счет распада сложных углеводов, либо путем новообразования глюкозы, которое называется глюконеогенезом.
Глюконеогенез - процесс образования глюкозы из неуглеводных предшественников: пирувата, аминокислот, глицерина, жирных кислот и др.). По своему химизму этот процесс напоминает обращенный гликолиз.
Глюконеогенез происходит и в организмах человека и животных. Однако ферменты, которые катализируют реакции гликолиза, имеются только в клетках печени и надпочечников. Поэтому глюконеогенез может осуществляться только в этих органах, он идет в тех случаях, когда возникает потребность в глюкозе (например, у клеток головного мозга), а запасов гликогена недостаточно и другие возможности обеспечить эти потребности отсутствуют.
Раздел 6. Липиды и их обмен
Лекция 10. Классификация липидов, их свойства и биологическая роль
Липиды представляют собой обширную группу органических соединений, существенно различающихся по своей химической структуре и функциям. Они не растворяются в воде, а хорошо растворимы в неполярных растворителях (таких, как эфир, хлороформ или бензол). Большинство липидов являются сложными эфирами многоатомных или специфически построенных спиртов с высшими жирными кислотами.
1. Классификация липидов
Существует несколько классификаций липидов. Наибольшее распространение получила классификация, основанная на структурных особенностях липидов. По этой классификации различают следующие группы липидов.
1) Простые липиды: сложные эфиры жирных кислот с различными спиртами (например, ацилглицерины, или ацилглицеролы и воски).
2) Сложные липиды: сложные эфиры жирных кислот со спиртами, дополнительно содержащие и другие группы (например, фосфолипиды, включающие глицерофосфолипиды и сфинголипиды; гликолипиды, сульфолипиды, липопротеины и др.).
3) Предшественники и производные липидов (жирные кислоты, глицерол, стеролы и прочие спирты, жирорастворимые витамины, стероидные гормоны и др.)
Разделение липидов по физико-химическим свойствам учитывает степень их полярности. По этому признаку липиды делят на нейтральные, или неполярные, и полярные. К первому типу относятся липиды, не имеющие заряда. Ко второму - липиды, несущие заряд и обладающие отчетливыми полярными свойствами (например, фосфолипиды, жирные кислоты).
2. Характеристика основных групп липидов
Жирные кислоты
Жирные кислоты - алифатические карбоновые (как правило, монокарбоновые) кислоты с длинной неразветвленной углеводородной цепью, состоящей чаще всего из нечетного числа атомов углерода в количестве от 14 до 20. Жирные кислоты с более длинной или более короткой цепочкой, а также с нечетным числом атомов углерода встречаются реже. В свободном состоянии встречаются в следовом количестве, но в организме их много, т.к. они входят в состав липидов.
В природе обнаружено свыше 200 жирных кислот, однако в тканях человека и животных в составе простых и сложных липидов найдено около 70 кислот, причем более половины из них - в следовых количествах.
По химическому строению жирные кислоты подразделяются на:
1) насыщенные (не имеют двойных связей): общая формула: СnH2nO2 или СН3- (СН2) n - CООН
примеры:
пальмитиновая (С16Н32О2);
стеариновая (С18Н36О2);
2) ненасыщенные: мононенасыщенные и полиненасыщенные (имеют одну или несколько двойных связей):
олеиновая (С18Н34О2);
линолевая (С18Н32О2);
линоленовая (С18Н30О2);
арахидоновая (С20Н32О2).
В ненасыщенных жирных кислотах всегда встречается "цис" - конфигурация. Двойные связи никогда не сопряжены.
Температура плавления насыщенных кислот высокая, поэтому они, а также липиды, в которых преобладают насыщенные жирные кислоты, имеют твердую консистенцию.
Температура плавления ненасыщенных кислот низкая, поэтому в обычных условиях они имеют жидкую консистенцию, а следовательно, те липиды, в которых они преобладают, также отличаются жидкой консистенцией.
Насыщенные жирные кислоты используются в живых организмах в основном как энергетический материал. При их избыточном количестве в рационе человека нарушается липидный обмен и повышается уровень холестерина.
Ненасыщенные жирные кислоты в меньшей степени используются как источники энергии, но они играют очень важную роль в процессах метаболизма. Линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты являются незаменимыми, т.е. не синтезируются и должны поступать с пищей. Эти кислоты объединены в витамин F. Применение полиненасыщенных жирных кислот весьма эффективно при лечении гипертонической болезни, сахарного диабета, бронхиальной астмы и других заболеваний.
Нейтральные жиры
Нейтральные жиры (ацилглицерины, или ацилглицеролы) - сложные эфиры трехатомного спирта (глицерина) и жирных кислот.
Если все радикалы одинаковые, то жиры называются простыми триацилглицеролами (тристеарин, тристеароглицерин).
Если радикалы разные, они называются смешанными.
Любой природный жир - это не индивидуальное химическое вещество, а смесь триацилглицеролов и свободных жирных кислот.
Если нейтральный жир обогащен насыщенными жирными кислотами, то он имеет твердую консистенцию (как правило, жиры животного происхождения). Если много ненасыщенных кислот - то он жидкий (большинство жиров растительного происхождения).
Гидролиз жиров, поступающих с пищей в организм человека, в основном происходит в 12-перстной кишке при участии фермента липазы. Липаза катализирует гидролиз только эмульгированных жиров, поэтому расщеплению жиров предшествует их эмульгирование под действием природных эмульгаторов, роль которых выполняют желчные кислоты, вырабатываемые печенью.
Основные свойства жиров:
· гидролиз;
· окисление;
· эмульгирование;
· гидрофобность;
· гидрогенизация.
Фосфолипиды
Фосфолипиды в зависимости от того, какой спирт входит в их состав, делятся на фосфоглицеролипиды (или фосфатиды) и фосфосфинголипиды.
Фосфоглицеролипиды (фосфатиды) представляют собой сложные эфиры, состоящие из глицерина, жирных кислот, фосфорной кислоты и азотсодержащего спирта. Одним из наиболее распространенных фосфолипидов является лецитин.
Главная функция фосфолипидов - они являются структурными компонентами клеточных мембран. Особенно богата фосфолипидами нервная ткань (мозг). Кроме того, они выполняют следующие функции:
· способствуют лучшему усвоению жиров;
· усиливают эффективность антиоксидантных систем организма;
· нормализуют процессы транспорта липидов по кровотоку;
· активизируют клетки, отвечающие за иммунитет.
Воски
Воски - сложные эфиры высших жирных кислот и одноатомных высших спиртов (спиртов с длинной цепью).
Воска образуют защитную смазку на коже, шерсти, перьях, покрывают листья и плоды растений, покрывают наружный скелет насекомых.
Основная функция - предотвращают испарение избыточного количества влаги.
Стероиды
Стероиды - вещества, производные от спирта стерола.
Холестерин, некоторые мужские и женские половые гормоны, витамин Д, желчные кислоты - относятся к стероидам.
Холестерин - стероид животного происхождения; в растениях встречается в небольших количествах (семенах и пыльце).
Организм нуждается в холестерине; 80% необходимого холестерина синтезируется самим организмом; 20% должно поступать с пищей.
Холестерин является предшественником таких физиологически важных веществ, как желчные кислоты, стероидные гормоны, витамин D.
Эфиры холестерина и жирных кислот являются транспортной формой жирных кислот.
Холестерин накапливается в крови в случае, если в ней находится много насыщенных жирных кислот, что влечет за собой возникновение атеросклероза.
Терпены
Терпены - это ненасыщенные углеводороды с числом углеродных атомов, кратным 5. Их можно рассматривать как производные основной разветвленной единицы - изопрена.
По числу изопреновых единиц в молекуле они делятся на:
· монотерпены (2 изопреновые группы);
· сесквитерпены (3 группы);
· дитерпены (4 группы);
· тритерпены (6 групп);
· тетратерпены (8 групп);
· политерпены.
К терпенам относится каучук (политерпен), витамин А (дитерпен), каротиноиды (тетратерпены). Эфирные масла (ментол, камфара) - тоже терпены.
3. Основные функции липидов
По физиологическому значению липиды делят на резервные и структурные. Резервные липиды депонируются в больших количествах и затем расходуются для энергетических и пластических нужд организма. К резервным липидам относятся ацилглицерины. Все остальные липиды можно отнести к структурным липидам. Структурные липиды не имеют такой энергетической значимости, как резервные липиды. Они участвуют в построении биологических мембран, защитных покровов растений, насекомых и кожи позвоночных.
В целом различные группы липидов выполняют следующие функции:
структурная (компоненты мембран);
резервная;
энергетическая;
защитная;
теплорегуляция;
некоторые липиды являются биологически активными веществами.
4. Липиды зерна и продуктов его переработки
Когда производят определение жира в зерне или муке, его экстрагируют диэтиловым эфиром. При этом в эфирный экстракт переходят все вещества, относящиеся к группе липидов, и в экстракте находится так называемый сырой жир, т.е. смесь жира с жироподобными веществами: фосфатидами, стеролами, восками и каротиноидами.
В зерне пшеницы около 30% всех липидов составляют липиды, связанные с белками и углеводами, и не экстрагируемые диэтиловым эфиром.
Жиры зерна содержат главным образом ненасыщенные жирные кислоты. Благодаря тому, что в ненасыщенных жирных кислотах есть двойные связи, они очень легко окисляются, и именно с процессом окисления ненасыщенных кислот связано прогоркание муки и крупы при хранении. Процесс окисления ненасыщенных жирных кислот может значительно ускоряться под влиянием особого фермента, содержащегося в зерне, муке и крупе, - липоксигеназы. Она особенно активна в сое и соевой муке. В результате действия липоксигеназы ненасыщенные жирные кислоты образуют перекиси и гидроперекиси. Перекиси и гидроперекиси являются очень активными окислителями. Они легко окисляют жирные кислоты, причем образуются неприятные на вкус и запах вещества, вследствие чего жир прогоркает. Поэтому наличие в зерне липоксигеназы способствует прогорканию муки и крупы при хранении. Перекиси и гидроперекиси могут легко окислять также желтые красящие вещества муки - каротиноиды, вследствие чего мука и тесто светлеют. Это обстоятельство имеет большое значение при изготовлении и сушке макарон. Поэтому в последние годы усиленно изучается активность липоксигеназы у различных сортов твердых пшениц, из которых готовят муку, используемую в макаронной промышленности.
В зерне пшеницы, ржи и ячменя содержится в среднем 2% жира. В зерне овса жира несколько больше - около 5%. Именно поэтому овсяные мука и крупа очень легко прогоркают при хранении.
Из-за наличия каротинов и ксантофиллов пшеничная мука имеет естественный желтоватый или кремовый цвет, но, поскольку обычно покупатель стремится получить муку как можно белее, то в США и Англии широко применяют искусственное отбеливание муки; при этом разрушается (окисляется) каротин.
Из жиров в зерне содержатся также различные гликолипиды, т.е. соединения углеводов и липидов. Они, по-видимому, играют существенную роль в формировании пшеничного теста и хлеба. В США для улучшения структуры мякиша пшеничного хлеба применяют синтетические гликолипиды, например, сложные эфиры сахарозы и жирных кислот или же D-глюкозо-3-стеарат.
Лекция 11. Обмен липидов
Процессы обмена (метаболизма) любых органических веществ складываются из процессов их распада и синтеза. Процессы метаболизма липидов отличаются своей сложностью. Рассмотрим особенности их обмена на примере ацилглицеринов (нейтральных жиров).
1. Катаболизм (распад) триацилглицеринов
Катаболизм триацилглицеринов можно разделить на 3 фазы:
1) гидролитическое расщепление 3-х эфирных связей;
2) катаболизм жирных кислот;
3) катаболизм глицерина.
Гидролитическое расщепление триацилглицеринов
Гидролиз жиров является ступенчатым процессом (т.е.3 эфирные связи в молекулах триацилглицеринов расщепляются не одновременно) и происходит при участии фермента липазы. Обнаружено несколько разновидностей липаз, содержащихся в клетках животных и растений. Липазы широко распространены в семенах и вегетативных органах растений. Скорость гидролиза сбалансирована со скоростью внутриклеточного окисления продуктов гидролиза: как правило, накопления жирных кислот и глицерина не происходит.
Процесс расщепления жира в растительном организме происходит особенно энергично при прорастании масличных семян. Он начинается с гидролитического распада жиров, происходящего под действием липазы и сопровождающегося накоплением глицерина и свободных жирных кислот. Образующиеся глицерин и жирные кислоты чрезвычайно быстро используются для различных процессов синтеза, протекающих в развивающемся ростке. При этом главным продуктом, возникающим в результате превращения жиров, является сахар. Установлено, что при прорастании богатых жиром семян образуются не только гексозы, но и пентозы. Этот факт указывает на то, что во время прорастания семени жиры расщепляются до низкомолекулярных соединений, содержащих два или три углеродных атома в молекуле. Путем конденсации этих низкомолекулярных соединений образуются затем различные моносахариды и другие вещества. Этот процесс происходит в особых субклеточных структурах - глиоксисомах и называется глюконеогенезом.
Частичное расщепление жиров пищи, особенно высокоэмульгированных (молоко, яичный желток) происходит в желудке, под действием липазы. Способность желудочной липазы расщеплять жир быстро уменьшается по мере увеличения длины цепей жирных кислот, входящих в состав жира.
В полости желудка действуют также желчь и ферменты поджелудочного сока, забрасываемые в желудок антиперистальтическими движениями главным образом при приеме жирной пищи, что обеспечивает более интенсивный гидролиз липидов.
Однако основное количество пищевых жиров расщепляется в 12-перстной кишке. В гидролизе жиров существенную роль играет желчь, выделяемая печенью. Известно, что пищевой жир, поступающий в тонкую кишку, в основном недоступен липазе из-за блокирования границы жировой массы белками или фосфолипидами. Желчные кислоты обладают способностью очищать границу эмульгированного жира от белка. В полости тонкой кишки под действием липазы образуются ди - и моноглицериды жирных кислот и незначительное количество свободного глицерина.
Катаболизм жирных кислот
Как известно, жиры отличаются от белков и углеводов своей высокой калорийностью: при окислении 1г нейтральных жиров выделяется около 9 ккал энергии (тогда как при окислении белков и углеводов только 4 ккал).
Почти половина энергии в процессах, протекающих в организме, извлекается из жирных кислот. При голодании жирные кислоты - единственный источник энергии.
Основным источником жирных кислот является гидролиз 3 ацилглицерола.
Важнейший этап их распада (диссимиляции) - так называемое в-окисление, открытое Ф. Кноопом.
При этом окисление жирной кислоты происходит у того углеродного атома, который находится в в-положении по отношению к карбоксильной группе.
При изучении прорастающих семян подсолнечника установлено, что ненасыщенные жирные кислоты легко превращаются в насыщенные. По-видимому, существенную роль в превращениях ненасыщенных жирных кислот играет липоксигеназа, катализирующая окисление этих кислот кислородом воздуха по месту локализации двойной связи.
Окисление предельных высших жирных кислот осуществляется ступенчато, путем отщепления от их молекул двууглеродных фрагментов. Все реакции многостадийного окисления ускоряются специфическими ферментами.
В результате происходит разрыв углеродной цепочки жирной кислоты между - и в-углеродными атомами с образованием ацетильного радикала и новой высокомолекулярной жирной кислоты, содержащей на 2 углеродных атома меньше, чем подвергшаяся окислению первоначальная жирная кислота.
Процесс в-окисления жирных кислот происходит в матриксе митохондрий при участии кофермента А и начинается с его присоединения к молекуле жирной кислоты (этот процесс является подготовительным, он обеспечивает активацию жирных кислот).
Процесс в-окисления жирных кислот осуществляется по спирали, в виде чередующихся циклов, каждый из которых состоит из 4-х реакций:
1) 1-е окисление: происходит отнятие водорода в -в-положении, осуществляемое под действием флавинового фермента;
2) гидратация: по месту двойной связи присоединяется молекула воды и образуется в-оксикислота;
3) 2-е окисление: образовавшаяся в-оксикислота подвергается окислению путем отнятия водорода, которое происходит при участии НАД+, что приводит к образованию в-кетокислоты
4) тиолиз: расщепление возникающей в-кетокислоты, происходящее под действием новой молекулы кофермента А:
В результате образуется ацетилкофермент А и соединенный с другим остатком коэнзима А радикал новой жирной кислоты, содержащей на 2 углеродных атома меньше, чем молекула исходной жирной кислоты. Новая кислота может снова подвергнуться в-окислению, пока не окислится полностью. Все реакции идут в матриксе митохондрий.
Таким образом, в-окисление представляет из себя окисление жирных кислот в в-положении и превращение их в в-кетокислоты, которые расщепляются с образованием остатка уксусной кислоты и жирной кислоты, укороченной на 2 атома углерода.
Конечным продуктом в-окисления является ацетил-КоА. Он либо полностью окисляется до СО2 и Н2О, вступая в цикл Кребса, либо используется на синтез углеводов (у растений) и новых жирных кислот.
Продуктом окисления жирных кислот с нечетным числом атомов углерода, наряду с ацетил-КоА, является пропионил-КоА, который превращается в сукцинил-КоА, последний вовлекается в цикл Кребса.
ФАДН2 и НАДН, образующиеся при в-окислении, окисляются в дыхательной цепи с одновременным образованием пяти молекул АТФ. Поскольку на 1-м этапе в-окисления расходуется 1 молекула АТФ, то "чистый" выход АТФ на 1-м этапе составляет 4 молекулы АТФ.
Таким образом, при полном окислении до углекислого газа и воды одной молекулы пальмитиновой кислоты С16Н32О2 выход продуктов реакции и АТФ будет следующий.
В результате семи этапов в-окисления, на каждом из которых образуется 5 молекул АТФ, возникает 35 молекул АТФ. С вычетом одной молекулы АТФ, расходуемой на 1-м этапе, получаем 34 молекулы.
Полное окисление восьми молекул ацетил-КоА в цикле Кребса дает 96 молекул АТФ (окисление одной молекулы ацетил-КоА дает 12 молекул АТФ).
В общей сложности образуется 16 молекул СО2 и 16 молекул Н2О и возникает 130 молекул АТФ.
Наряду с в-окислением, высокомолекулярные жирные кислоты (С14, С16, С18) в некоторых растительных тканях могут подвергаться также -окислению. При этом процесс начинается с декарбоксилирования жирной кислоты, которое происходит под действием особой пероксидазы и пероксида водорода. В результате этого этапа образуется соответствующий альдегид, содержащий на 1 углеродный атом меньше, чем исходная жирная кислота. Альдегид далее подвергается окислению под действием особого фермента альдегид-дегидрогеназы, коферментом которого является НАД. Синтезируется жирная кислота, содержащая на 1 углеродный атом меньше, чем исходная. Эта жирная кислота может снова подвергнуться описанному выше декарбоксилированию с последующим окислением образовавшегося альдегида. По-видимому, физиологическая роль процесса -окисления заключается в образовании жирных кислот с нечетным числом атомов углерода.
Катаболизм глицерина
Глицерин, независимо от того, поступил ли он на ресинтез жиров или будет претерпевать дальнейший распад, прежде всего фосфорилируется. Донором остатка фосфорной кислоты в этой реакции служит АТФ. В результате этого образуется глицерофосфат, который в основном идет на синтез новых молекул триацилглицеролов, но часть его окисляется с образованием диоксиацетонфосфата. Диоксиацетонфосфат изомеризуется в 3-фосфоглицериновый альдегид, который затем вступает в обменные реакции. Если клетка нуждается в энергии, то образующийся 3-фосфоглицериновый альдегид подвергается окислению до ПВК, которая подвергается окислительному декарбоксилированию с образованием ацетил-КоА, а он вовлекается в цикл Кребса. При полном расщеплении 1 молекулы глицерина до воды и углекислого газа образуется 22 молекулы АТФ.
Таким образом, энергетический выход при окислении 1-й молекулы жира, весьма значителен: например, при полном окислении трипальмитина выход энергии составляет 412 молекул АТФ (130*3+22).
2. Синтез жирных кислот и триацилглицеринов
Синтез жирных кислот
Синтез жирных кислот катализируется мультиэнзимным комплексом, который называется синтетаза жирных кислот. Последовательность биосинтетических реакций начинается с ацетил-КоА, который в результате карбоксилирования превращается в малонил-КоА. Малонил-КоА и ацетил-КоА переносятся к концевой сульфгидрильной группе специального ацилпереносящего белка.
Сходство между процессами синтеза жирных кислот и их распада путем в-окисления заключается в том, что оба этих процесса имеют характер спирали и состоят из повторяющихся циклов реакций.
Различия между этими процессами заключаются в следующем:
1) Один цикл в-окисления жирных кислот состоит из следующих чередующихся реакций: 1-е окисление, гидратация, 2-е окисление, тиолиз, тогда как
1 цикл процесса синтеза жирных кислот включает следующие реакции:
· Конденсация (ацетил-КоА с малонил-КоА и т.п.);
· 1-е восстановление;
· дегидратация;
· 2-е восстановление.
2) Окисление жирных кислот происходит в митохондриях, а синтез - в цитоплазме.
3) Синтез жирных кислот осуществляется через промежуточное образование малонил-КоА.
4) При окислении жирных кислот в качестве кофакторов ферментов участвуют НАД и ФАД окисленные, а в биосинтезе - НАДФ восстановленный.
Биосинтез триацилглицеринов
Биосинтез триацилглицеринов представляет собой достаточно сложный процесс. Исходными соединениями для их синтеза являются не просто жирные кислоты и глицерин, а эфиры жирных кислот и коэнзима А (ацил-КоА) и фосфоглицерин. Таким образом, процессу биосинтеза жиров предшествует активация его составных компонентов.
Биосинтез осуществляется путем переноса остатков жирных кислот с ацил-КоА на фосфоглицерин с образованием промежуточного продукта - фосфатидной кислоты. Такие реакции называются реакциями трансацилирования, а ферменты, их ускоряющие, ацилтрансферазами.
3. Обмен фосфолипидов
Важная роль эфосфолипидов не подлежит никакому сомнению. На это указывает хотя бы тот факт, что значительная часть белков протоплазмы содержится в ней в виде сложных белков - фосфолипопротеидов. Например, у дрожжей содержание фосфолипидов достигает 60-80% от общего количества содержащихся в них липидов.
Превращения фосфолипидов, происходящие особенно интенсивно во время прорастания семян, начинаются с гидролиза. Под действием ферментов фосфатидаз происходит отщепление связанных с глицерином двух молекул жирных кислот. В результате образуются свободные жирные кислоты и освобождается остальная часть молекулы фосфолипида. Она подвергается дальнейшему гидролизу под действием фосфатаз, которые обнаружены в проростках различных растений. Продукты гидролитического расщепления фосфолипидов - глицерин, жирные кислоты, фосфорная кислота и азотистое основание - вовлекаются далее в различные реакции обмена веществ.
Раздел 7. ВИТАМИНЫ И МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Лекция 12. Характеристика витаминов и минеральных веществ и их роль в организме человека
1. Особенности биологического действия витаминов
Витамины - низкомолекулярные органические вещества, которые присутствуют в небольших количествах в пище и обеспечивают нормальное протекание физиологических и биохимических процессов путем регуляции обмена веществ либо непосредственного участия в биохимических реакциях.
В 1880 г. русский ученый Н.И. Лунин впервые доказал, что помимо известных составных частей, таких как белки, липиды и углеводы, пища должна содержать дополнительные пищевые факторы, без которых организм не может существовать.
По предложению польского исследователя К. Функа, проводившего опыты по выделению из рисовых отрубей активного начала, эти дополнительные факторы пищи были названы витаминами (витамины - "амины жизни"). И, действительно, первый выделенный и изученный витамин - тиамин (В1) - является амином.
От других незаменимых веществ (аминокислот и жирных кислот) витамины отличаются следующим:
Они не являются источником энергии.
Никогда не входят в структуры клеток и тканей.
Обладают очень высокой биологической активностью, поэтому требуются в небольших количествах.
Имеют разнообразную химическую структуру (относятся к различным классам органических соединений).
Каждый витамин выполняет свою специфическую функцию. Вместе с тем, многие витамины входят в состав кофакторов сложных ферментов, т.е. непосредственно участвуют в ускорении биохимических реакций.
2. Классификация витаминов
По растворимости витамины делятся на следующие группы:
Жирорастворимые: витамин А (ретинол), витамин Д (кальциферол), витамин Е, витамин К.
Водорастворимые: В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (пантотеновая кислота), В6 (пиридоксин), В12 (кобаламин), РР (никотинамид), С (аскорбиновая кислота).
Специфическая функция витаминов группы В в организме состоит в том, что из них образуются коферменты и простетические группы ферментов. Например, витамин В2 входит в состав ФАД, витамин РР - в состав НАД, витамин В3 - в состав коэнзима А.
Целый ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью. Например, группа витаминов В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Такие родственные соединения называются витамерами.
Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами. Например, каротиноиды являются провитаминами витамина А, некоторые стерины превращаются в витамин D. Наряду с витаминами, выделяют группу витаминоподобных соединений. Витаминоподобные соединения - группа разнообразных химических веществ, которые обладают витаминными свойствами, но незаменимость которых не всегда доказана. Их также можно классифицировать по растворимости в воде на:
· Жирорастворимые (витамин F, убихинон и др.).
· Водорастворимые (холин, оротовая кислота, липоевая кислота, пангамовая кислота, метилметионин, флавоноиды и др.).
3. Патологии, вызванные избытком или недостатком витаминов
Гипервитаминоз - патологическое состояние, связанное с чрезмерным поступлением витаминов. Наиболее вероятно такое заболевание может возникнуть при избыточном потреблении жирорастворимых витаминов.
Авитаминоз - заболевание, вызываемое полным отсутствием в пище или полным нарушением усвоения витаминов.
Гиповитаминоз - болезненное (патологическое) состояние, вызываемое недостатком в пище или плохим усвоением витаминов.
Расстройства при авитаминозах связаны с нарушением активности ферментов. В 1922 году Зелинский выдвинул теорию: витамины регулируют обмен веществ не непосредственно, а являясь кофакторами ферментов.
Основные причины гипо - и авитаминозов
1. Недостаточное поступление витаминов с пищей
2. Угнетение кишечной микрофлоры, продуцирующей некоторые витамины.
3. Нарушения усвоения витаминов.
4. Повышенная потребность в витаминах.
5. Врожденные, генетически обусловленные нарушения обмена и функции витаминов.
Иногда причиной гипо- и авитаминозов становится повышенное содержание в продуктах питания антивитаминов.
Антивитамины - соединения, конкурирующие с витаминами в соответствующих биохимических процессах, или выключающие витамины из биохимических процессов путем их разрушения или связывания.
...Подобные документы
Понятие ферментов как глобулярных белков, которые состоят из одной или нескольких полипептидных цепей. Особенности строения простых и сложных ферментов. Субстратный, аллостерический и каталитический центры в строении простых и сложных ферментов.
презентация [76,4 K], добавлен 07.02.2017Основные особенности метаболических процессов. Обмен веществ и энергии. Общая характеристика, классификация, функции, химический состав и свойства белков, их биологическая роль в построении живой материи. Структурные и сложные белки. Способы их осаждения.
презентация [4,2 M], добавлен 24.04.2013Понятие и структура белков, аминокислоты как их мономеры. Классификация и разновидности аминокислот, характер пептидной связи. Уровни организации белковой молекулы. Химические и физические свойства белков, методы их анализа и выполняемые функции.
презентация [5,0 M], добавлен 14.04.2014Белки (протеины) – высоко молекулярные, азотосодержащие природные органические вещества, молекулы которых построены из аминокислот. Строение белков. Классификация белков. Физико-химические свойства белков. Биологические функции белков. Фермент.
реферат [4,0 M], добавлен 15.05.2007Строение, состав и физиологическая роль отдельных органелл клетки. Классификация белков по степени сложности. Состояние воды в живых тканях, ее функции. Полисахариды морских водорослей: состав, строение. Биологическая роль и классификация липидов.
контрольная работа [1014,7 K], добавлен 04.08.2015Определение, функции основных аминокислот, их физико-химические свойства и критерии классификации. Оптическая активность, конфигурация и конформация аминокислот. Растворимость и кислотно-основные свойства аминокислот. Заменимые и незаменимые аминокислоты.
реферат [2,3 M], добавлен 05.12.2013Процессы превращения веществ и энергии внутри растительного организма как основные физиологические функции растения. Химический состав клетки. Строение, классификация и функции углеводов, липидов и аминокислот. Кинетика ферментативного катализа.
курс лекций [188,8 K], добавлен 15.06.2010Строение и биологическая роль липидов (жиров). Роль витаминов для организма и причины гиповитаминозов. Биохимические сдвиги в крови и в моче при мышечной работе. Биохимические основы питания и особенности питания спортсменов-силовиков, атлетов и бегунов.
реферат [38,2 K], добавлен 20.06.2012Исследование физиологической роли аминокислот - конечных продуктов гидролиза белков. Классификация аминокислот по числу аминных и карбоксильных групп на: моноаминомонокарбоновые; диаминомонокарбоновые; моноаминодикарбновые новые и диаминодикарбоновые.
контрольная работа [199,0 K], добавлен 13.03.2013Химический состав, природа и структура белков. Механизм действия ферментов, виды их активирования и ингибирования. Современная классификация и номенклатура ферментов и витаминов. Механизм биологического окисления, главная цепь дыхательных ферментов.
шпаргалка [893,3 K], добавлен 20.06.2013Метаболизм липидов в организме, его закономерности и особенности. Общность промежуточных продуктов. Взаимосвязь между обменами углеводов, липидов и белков. Центральная роль ацетил-КоА во взаимосвязи процессов обмена. Расщепление углеводов, его этапы.
контрольная работа [26,8 K], добавлен 10.06.2015Строение и свойства аминокислот - органических амфотерных соединений, в состав которых входят карбоксильные группы – СООН и аминогруппы - NH2. Последовательность чередования аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Характеристика простых белков.
реферат [340,5 K], добавлен 28.11.2014Признаки и уровни организации живых организмов. Химическая организация клетки. Неорганические, органические вещества и витамины. Строение и функции липидов, углеводов и белков. Нуклеиновые кислоты и их типы. Молекулы ДНК и РНК, их строение и функции.
реферат [13,5 K], добавлен 06.07.2010История открытия и изучения белков. Строение молекулы белка, ее пространственная организация и свойства, роль в строении и жизнеобеспечении клетки. Совокупность реакций биологического синтеза. Всасывание аминокислот. Влияние кортизола на обмен белка.
контрольная работа [471,6 K], добавлен 28.04.2014Роль и значение белков, жиров и углеводов для нормального протекания всех жизненно важных процессов. Состав, структура и ключевые свойства белков, жиров и углеводов, их важнейшие задачи и функции в организме. Основные источники данных пищевых веществ.
презентация [322,6 K], добавлен 11.04.2013Пищевые белки как основной источник аминокислот для человека. Группы аминокислот, которые встречаются в белках организма. Переваривание белков в желудке и кишечнике. Обезвреживание продуктов гниения путем соединения с серной и глюкуроновой кислотами.
презентация [2,5 M], добавлен 28.12.2013История исследования белков. Белки: строение, классификация, обмен. Биосинтез белка. Функции белков в организме. Роль в жизнедеятельности организма. Высокомолекулярные органические соединения. Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов.
реферат [29,2 K], добавлен 05.10.2006Структура биологических мембран и строение их основы - билипидного слоя. Молекулярная масса мембранных белков, их различие по прочности связывания с мембраной. Динамические свойства биологических мембран и значение организации для биологических систем.
реферат [19,1 K], добавлен 20.12.2009Изучение функций белков - высокомолекулярных органических веществ, построенных из остатков аминокислот, которые составляют основу жизнедеятельности всех органов. Значение аминокислот - органических веществ, которые содержат амин- и карбоксильную группы.
презентация [847,2 K], добавлен 25.01.2011Успехи биохимии в изучении живых объектов на молекулярном уровне. Способы диагностики заболеваний и контроля за их течением посредством химических анализов. Представления о биохимии живой клетки, сложившиеся к началу 50-х годов прошлого столетия.
реферат [21,6 K], добавлен 11.12.2009
