ÁÅËÊÈ

1. Ñâîéñòâà àìèíîêèñëîò

Îñîáî âàæíîå ìåñòî ñðåäè íèçêîìîëåêóëÿðíûõ ïðèðîäíûõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ïðèíàäëåæèò àìèíîêèñëîòàì. Îíè ÿâëÿþòñÿ ïðîèçâîäíûìè êàðáîíîâûõ êèñëîò, ãäå îäèí èç àòîìîâ âîäîðîäà â óãëåâîäîðîäíîì ðàäèêàëå êèñëîòû çàìåùåí íà àìèíîãðóïïó, ðàñïîëàãàþùóþñÿ, êàê ïðàâèëî, ïî ñîñåäñòâó ñ êàðáîêñèëüíîé ãðóïïîé. Ìíîãèå àìèíîêèñëîòû ÿâëÿþòñÿ ïðåäøåñòâåííèêàìè áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ ñîåäèíåíèé: ãîðìîíîâ, âèòàìèíîâ, àëêàëîèäîâ, àíòèáèîòèêîâ è äð.

Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî àìèíîêèñëîò ñóùåñòâóåò â îðãàíèçìàõ â ñâîáîäíîì âèäå. Íî íåñêîëüêî äåñÿòêîâ èç íèõ íàõîäÿòñÿ â ïðåèìóùåñòâåííî ñâÿçàííîì ñîñòîÿíèè, ò.å. â ñîåäèíåíèè ñ äðóãèìè îðãàíè÷åñêèìè âåùåñòâàìè: b-àëàíèí, íàïðèìåð, âõîäèò â ñîñòàâ ðÿäà áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ ñîåäèíåíèé, à ìíîãèå a-àìèíîêèñëîòû — â ñîñòàâ áåëêîâ. Òàêèõ a-àìèíîêèñëîò íàñ÷èòûâàåòñÿ 18.  ñîñòàâ áåëêîâ òàêæå âõîäÿò äâà àìèäà àìèíîêèñëîò — àñïàðàãèí è ãëóòàìèí. Ýòè àìèíîêèñëîòû ïîëó÷èëè íàçâàíèå áåëêîâûõ èëè ïðîòåèíîãåííûõ. Èìåííî îíè ñîñòàâëÿþò âàæíåéøóþ ãðóïïó ïðèðîäíûõ àìèíîêèñëîò, òàê êàê òîëüêî èì ïðèñóùå îäíî çàìå÷àòåëüíîå ñâîéñòâî — ñïîñîáíîñòü ïðè ó÷àñòèè ôåðìåíòîâ ïðèñîåäèíÿòüñÿ ïî àìèííûì è êàðáîêñèëüíûì ãðóïïàì è îáðàçîâûâàòü ïîëèïåïòèäíûå öåïè.

Èñêóññòâåííî ñèíòåçèðîâàííûå w-àìèíîêèñëîòû ñëóæàò ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîäñòâà õèìè÷åñêèõ âîëîêîí.

2. Ñâîéñòâà áåëêîâ

Îñîáåííî õàðàêòåðåí äëÿ áåëêîâ 15-18 % óðîâåíü ñîäåðæàíèÿ àçîòà. Íà çàðå áåëêîâîé õèìèè, êîãäà íå óìåëè åùå îïðåäåëÿòü íè ìîëåêóëÿðíóþ ìàññó áåëêîâ, íè èõ õèìè÷åñêèé ñîñòàâ, íè òåì áîëåå ñòðóêòóðó áåëêîâîé ìîëåêóëû, ýòîò ïîêàçàòåëü èãðàë áîëüøóþ ðîëü ïðè ðåøåíèè âîïðîñà î ïðèíàäëåæíîñòè âûñîêîìîëåêóëÿðíîãî âåùåñòâà ê êëàññó áåëêîâ. Åñòåñòâåííî, ÷òî ñåé÷àñ äàííûå îá ýëåìåíòàðíîì ñîñòàâå áåëêîâ óòðàòèëè ñâîå áûëîå çíà÷åíèå äëÿ èõ õàðàêòåðèñòèêè.

Áåëêè âñòóïàþò âî âçàèìîäåéñòâèå ñ ñàìûìè ðàçëè÷íûìè âåùåñòâàìè. Îáúåäèíÿÿñü äðóã ñ äðóãîì èëè íóêëåèíîâûìè êèñëîòàìè, ïîëèñàõàðèäàìè è ëèïèäàìè, îíè îáðàçóþò ðèáîñîìû, ìèòîõîíäðèè, ëèçîñîìû, ìåìáðàíû ýíäîïëàçìàòè÷åñêîé ñåòè è äðóãèå ñóáêëåòî÷íûå ñòðóêòóðû, â êîòîðûõ áëàãîäàðÿ ïðîñòðàíñòâåííîé îðãàíèçàöèè áåëêîâ è ñâîéñòâåííîé ðÿäó èç íèõ ôåðìåíòàòèâíîé àêòèâíîñòè îñóùåñòâëÿþòñÿ ìíîãîîáðàçíûå ïðîöåññû îáìåíà âåùåñòâ. Ïîýòîìó èìåííî áåëêè èãðàþò âûäàþùóþñÿ ðîëü â ÿâëåíèÿõ æèçíè. Ïî ñâîåé õèìè÷åñêîé ïðèðîäå áåëêè ÿâëÿþòñÿ ãåòåðîïîëèìåðàìè ïðîòåèíîãåííûõ àìèíîêèñëîò. Èõ ìîëåêóëû èìåþò âèä äëèííûõ öåïåé, êîòîðûå ñîñòîÿò èç àìèíîêèñëîò, ñîåäèíåííûõ ïåïòèäíûìè ñâÿçÿìè.

 ñàìûõ ìàëåíüêèõ ïîëèïåïòèäíûõ öåïÿõ áåëêîâ ñîäåðæèòñÿ îêîëî 50 àìèíîêèñëîòíûõ îñòàòêîâ.  ñàìûõ áîëüøèõ — îêîëî 1500.

 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïåðâè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêà âûÿâëåíà ïðèìåðíî ó 2 òûñÿ÷ áåëêîâ. Ó èíñóëèíà, ðèáîíóêëåàçû, ëèçîöèìà è ãîðìîíà ðîñòà îíà ïîäòâåðæäåíà ïóòåì õèìè÷åñêîãî ñèíòåçà.

Áåëêè ñîñòàâëÿþò âàæíåéøóþ ÷àñòü ïèùè ÷åëîâåêà.  íàøå âðåìÿ 10-15 % íàñåëåíèÿ Çåìëè ãîëîäàþò, à 40 % ïîëó÷àþò íåïîëíîöåííóþ ïèùó ñ íåäîñòàòî÷íûì ñîäåðæàíèåì áåëêà. Ïîýòîìó ÷åëîâå÷åñòâî âûíóæäåíî èíäóñòðèàëüíûì ïóòåì ïðîèçâîäèòü áåëîê — íàèáîëåå äåôèöèòíûé ïðîäóêò íà Çåìëå.  êà÷åñòâå çàìåíèòåëÿ áåëêà ïåðñïåêòèâíî òàêæå ïðîìûøëåííîå ïðîèçâîäñòâî íåçàìåíèìûõ àìèíîêèñëîò.

3. Áåëêîâûé îáìåí

Ó æèâîòíûõ è ÷åëîâåêà áåëêîâûé îáìåí ñëàãàåòñÿ èç òðåõ îñíîâíûõ ýòàïîâ: 1) ãèäðîëèòè÷åñêîãî ðàñïàäà àçîòîñîäåðæàùèõ âåùåñòâ â æåëóäî÷íî-êèøå÷íîì òðàêòå è âñàñûâàíèå îáðàçîâàâøèõñÿ ïðîäóêòîâ; 2) ïðåâðàùåíèå ýòèõ ïðîäóêòîâ â òêàíÿõ, ïðèâîäÿùåå ê îáðàçîâàíèþ áåëêîâ è àìèíîêèñëîò; 3) âûäåëåíèå êîíå÷íûõ ïðîäóêòîâ áåëêîâîãî îáìåíà èç îðãàíèçìà.

Âî âçðîñëîì îðãàíèçìå â íîðìå êîëè÷åñòâî ñèíòåçèðóåìîãî áåëêà ðàâíî ñóììàðíîìó êîëè÷åñòâó ðàñïàäàþùèõñÿ òêàíåâûõ è ïèùåâûõ áåëêîâ (â ñóòêè, ò.å. àçîòèñòûé áàëàíñ áëèçîê ê íóëþ). Òàêîå ñîñòîÿíèå íàçûâàåòñÿ áåëêîâûì ðàâíîâåñèåì. Áåëêîâîå ðàâíîâåñèå ÿâëÿåòñÿ äèíàìè÷åñêèì, òàê êàê â îðãàíèçìå ïðàêòè÷åñêè íå ñîçäàåòñÿ çàïàñà áåëêîâ, è ðàâíîâåñèå ìîæåò óñòàíàâëèâàòüñÿ ïðè ðàçëè÷íûõ êîëè÷åñòâàõ ïîòðåáëÿåìîãî áåëêà (â îïðåäåëåííûõ ïðåäåëàõ).  ïåðèîä ðîñòà èëè âîññòàíîâëåíèÿ ñèë ïîñëå áîëåçíè (áåëêîâîãî ãîëîäàíèÿ) â îðãàíèçìå íàáëþäàåòñÿ èíòåíñèâíàÿ çàäåðæêà àçîòà, àçîòèñòûé áàëàíñ ñòàíîâèòñÿ ïîëîæèòåëüíûì. Îñíîâíûå ïðîöåññû, ñâÿçàííûå ñ áåëêîâûì îáìåíîì, — äåçàìèíèðîâàíèå àìèíîêñëîò, âçàèìîïðåâðàùåíèå àìèíîêèñëîò, ïðîòåêàþùåå ñ ïåðåíîñîì àìèíîãðóïï (ïåðåàìèíèðîâàíèå), àìèíèðîâàíèå êåòîêèñëîò, ðàñïàä áåëêà íà àìèíîêèñëîòû è íîâîîáðàçîâàíèÿ áåëêîâ îðãàíîâ è òêàíåé, â òîì ÷èñëå áåëêîâ ôåðìåíòîâ.

íà ñàéòå www.eñîsyståmà.ru Ïàíîðàìíûé ôèëüì ïî ýêîëîãèè (VR-360) íà íàøåì Youtube êàíàëå Ïîäåëèòüñÿ/Share: