-
Биологические функции и особенности строения аминокислот.
В
состав аминокислот входят амино- и
карбоксогруппа
Друг от друга отличаются строением радикала R. Следовательно, аминокислоты обладают одновременно свойствами кислоты и основания. То есть, аминокислоты являются амфотерными соединениями. Аминогруппа определяет основные свойства, карбоксильная – кислотные. Способны образовывать —С—NH— связи(пептидные).
Аминокислоты являются структурны звеньями белков; составная часть пептидов, участвуют в биосинтезе медиаторов нервной системы
Функции:
-
синтез комплекса биологически важных веществ в живом организме для его нормального развития и роста
-
строительная, стимулирующая деятельность
-
стимулирование работы мозга, улучшение память, зрение;
-
поддержка иммунной системы
-
помощь в распаде холестерина, переработка лишних жировых тканей в энергию
-
способствуют регенерации ткани
-
восполняют кол-во люкозы
-
увеличивают рост мышечной ткани
-
входят в состав гормона счастья(отвечают за эмоции)
-
тирозин снимает усталость
-
орнитин вырабатывает гормон роста
Обмен веществ, синтезирование белка, пластические их свойства защищают организм от сбоев и нарушений важных химических реакций – аминокислоты являются главными и первичным строительным материалом. Они незаменимы во всех процессах жизнедеятельности человека.
ОБОБЩЕННО ОБ АК
В живых организмах аминокислоты выполняют множество функций. 1. Структурные элементы пептидов и белков. В состав белков входят 20 протеиногенных аминокислот, которые кодируются генетическим кодом и постоянно обнаруживаются в белках. Некоторые из них подвергаются посттрансляционной модификации, то есть могут быть фосфорилированы, ацилированы или гидроксилированы.
2. Структурные элементы других природных соединений. Аминокислоты и их производные входят в состав коферментов, желчных кислот, антибиотиков. 3. Переносчики сигналов. Некоторые из аминокислот являются нейромедиаторами или предшественниками нейромедиаторов, медиаторов или гормонов. 4. Метаболиты. Аминокислоты — важнейшие, а некоторые из них жизненно важные компоненты питания. Некоторые аминокислоты принимают участие в обмене веществ, например, служат донорами азота. Непротеиногенные аминокислоты образуются в качестве промежуточных продуктов при биосинтезе и деградации протеиногенных аминокислот или в цикле мочевины.
-
Биологические функции и роль пептидов.
Биологические функции пептидов
1. Гормональная ( адаптивная, регуляторная) ( окситоцин, рилизинг-факторы
гипоталамуса, гипофиза). В отличие от глутатиона, пептидные гормоны выполняют более специфические функции. Классификацию гормонов проводят либо по месту их образования, либо по месту действия, то есть по функции.
|
Название гормона |
Место образования |
Химическая природа |
Биологическое действие |
|
Соматостатин |
Гипоталамус |
14 АК, лин. |
Регулятор роста |
|
Инсулин |
Поджелудочная железа |
51 АК, 2 цепи полипептида |
Снижает уровень глюкозы в крови |
|
Глюкагон |
Поджелудочная железа |
29 АК, лин. |
Повышает уровень глюкозы в крови |
2. Нейропептиды мозга ( энкефалины, эндорфин— обезболивающий эффект ) Нейромедиаторы – это химические соединения, регулирующие передачу нервных импульсов в нервной системе. К ним относятся, например, ацетилхолин, некоторые АК, а также открытые в 1975 г. Пептиды, называемые энкефалинами, или опиатными пептидами.
3. Антиоксиданты ( глутатион). Глутатион содержится во всех животных, растениях, бактериях, однако наиболшее его количество встречается в дрожжах и зародыше пшеницы. Вступая в окислительно-восстановительные реакции, глутатион выполняе функцию протектора, предохраняющего свободные – SH группы от окисления.
Он принимает на себя действие окислителя, «защищая» тем самым белки или, например, аскорбиновую кислоту. При окислении глутатиона образуется межмолекулярная дисульфидная связь.
Глутатион принимает участие в транспорте аминокислот через мембраны клеток, обезвреживает соединения ртути, ароматические углеводороды, перекислые соединения, предотвращает заболевание костного мозга и развитие катаракты глаз.
4. Алкалоиды растений ( эрготамин).
5. Антибиотики (микробактериальное происхождение- грамицидины, актиномицины ) Пенициллин – его структура приведена выше – широко известный антибиотик, используемый при различных инфекционных заболеваниях. Грамицидин содержит около 10 АК, имеет циклическую структуру, разностороннюю биологическую активность, например разрушает биологические мембраны. Бацитрацин – нарушает синтез клеточной стенки бактерий, приводя их к гибели. Актиномицины связываются с молекулой ДНК и нарушают ее функционирование.
6. Токсины грибов( бледная поганка), плесени, бактерий , пчел, ос.
Среди пептидных токсинов наиболее известны токсины ядовитых грибов. Так, бледная поганка Amanita phalloides содержит пептидные токсины аманитин и феллоидин, а также ряд токсинов, объединяемых общим названием – аматоксины
7. Регуляторная (пептиды ренин-ангиотензивной системы и др.).
Биологическая роль пептидов
В организме человека и животных вырабатывается множество пептидов, которые участвуюют в регуляции различных биологических процессов и обладают высокой физиологической активностью.
По основному физиологическому действию условно пептиды делят на следующие группы:
- пептиды, обладающие гормональной активностью;
- пептиды, регулирующие процессы пищеварения;
- пептиды, регулирующие тонус сосудов и артериальное давление;
- пептиды, регулирующие аппетит;
- пептиды, обладающие обезболивающим действием;
- пептиды, участвующие в регуляции высшей нервной деятельности.
Например, в задней доле гипофиза вырабатывается два нонапептида – окситоцин и вазопрессин. Окситоцин вызывает сокращение гладких мышц матки и стимулирует лактацию. Вазопрессин уменьшает диурез и повышает кровяное давление.
Некоторые пептиды используются в медицине и ветеринарии в качестве лекарственных средств. Например, антибиотик пенициллин – дипептид, тетрациклин – тетрапептид.
Опиоидные пептиды (энкефалины и эндорфины) – обнаружены в мозге в 1975 г. Играют роль межклеточных, межтканевых регуляторов. Могут имитировать эффекты морфина – прекращение ощущения боли, прекращение дыхания, эйфорические изменения настроения.