logo

Olbaltumvielām ir vissvarīgākā loma dzīves procesos. Tie ir gēnu ekspresijas rezultāts un līdzeklis, ar kuru genoms kontrolē visas šūnā esošās vielmaiņas reakcijas. Olbaltumvielas piedalās šūnu un audu konstruēšanā, veic bioloģiskos katalīzes, regulējošos un kontraktiskos procesus, aizsargā no ārējām ietekmēm.

Aminoskābes, kas savstarpēji savienojas ar peptīdu saitēm, veido polipeptīdus. Olbaltumvielas ir polipeptīdi, kas satur vairāk nekā 50 aminoskābju atlikumus. Dabā mazie polipeptīdi tiek sintezēti, izmantojot atbilstošus fermentus, bet lielākā daļa olbaltumvielu tiek veidoti, izmantojot matricas sintēzi.

Olbaltumvielu sintēzes ieviešana, izmantojot ķīmiskos līdzekļus, balstās uz cietās fāzes sintēzes metodi. Hormonu insulīns tika iegūts tādā pašā veidā. Tomēr, neraugoties uz automātisko sintezatoru attīstību, olbaltumvielu ķīmiskās sintēzes metode nav plaši izplatīta daudzu tehnisku ierobežojumu dēļ.

Pēdējos gados augu izcelsmes proteīni arvien vairāk tiek izmantoti ne tikai dzīvnieku, bet arī cilvēku barošanai. Augu olbaltumvielu tiešais patēriņš cilvēkiem galvenokārt attiecas uz labību, pākšaugiem un dažādiem dārzeņiem. Augsti attīrītu proteīnu (izolātu) izolēšana notiek vairākos posmos. Pirmajā posmā proteīni tiek selektīvi pārvērsti šķīstošā stāvoklī. Cieto (piemaisījumu) un šķidruma (olbaltumvielu) fāžu atdalīšanas efektivitāte ir galvenais, lai nākotnē iegūtu ļoti attīrītu produktu. Olbaltumvielu ekstrakts satur daudz saistītu šķīstošo produktu, tāpēc otrajā posmā proteīni tiek atdalīti ar nokrišņu vai membrānas tehnoloģiju, kā arī citas metodes (elektrolīze, jonu apmaiņas sveķi, molekulārie sieti utt.). Kad tiek noteikti optimālie proteīnu šķīdības apstākļi, konkrēta tehnoloģiskā procesa izvēle ir atkarīga no izejmateriāla veida un mērķa produkta.

Olbaltumvielu produktu ražošanai ar mikrobioloģiskās sintēzes metodi ir ilgstoša vēsture. Mikrobioloģiskās olbaltumvielas piesaista biotehnologu kā pārtikas produktu uzmanību to zemo izmaksu un ražošanas ātruma dēļ, salīdzinot ar dzīvnieku un augu proteīniem. Proteīnu proteīnu ražošana no mikrobu šūnām tiek veikta ar dziļas, nepārtrauktas audzēšanas metodi. Šīs tehnoloģijas būtisks trūkums ir mikrobu šūnu piemaisījumu klātbūtne galaproduktā, kuru daudzums un toksicitāte ir stingri jāņem vērā. Nevēlamu piemaisījumu klātbūtne mikrobu olbaltumvielu ražošanā ir izraisījusi to, ka to galvenokārt izmanto kā lauksaimniecības dzīvnieku barību. Olbaltumvielas un to noārdīšanās produkti tiek izmantoti medicīnā kā ārstnieciskas vielas un medicīniski uztura bagātinātāji.

Klīniskajā praksē proteīnu hidrolizāti tiek plaši izmantoti. Ar skābes vai fermentu kazeīna hidrolīzi, proteīnu hidrolizāti tiek iegūti medicīniskiem nolūkiem. Tādējādi zāles Amigen lieto asins zudumam. Zāles Cerebrolysin, kas sastāv no būtisku aminoskābju maisījuma, ir noteikts, pārkāpjot smadzeņu asinsriti, garīgo atpalicību, atmiņas zudumu.

Lipīdi - zema molekulmasa organiskie savienojumi, kas pilnīgi vai gandrīz pilnīgi nešķīst ūdenī, var tikt iegūti no dzīvnieku, augu un mikroorganismu šūnām ar ne polāriem organiskiem šķīdinātājiem, piemēram, hloroformu, ēteri, benzolu. Tajos ir spirti, taukskābes, slāpekļa bāzes, fosforskābe, ogļhidrāti utt.

Augstāk skābju sāļi - ziepes - ir plaši izmantoti, to tīrīšanas darbība ir tauku un eļļu emulgācija un mazāko netīrumu daļiņu suspendēšana. Ziepes izmanto arī, lai stabilizētu emulsijas, sintētisko lateksu, putas, kā piedevas, strukturējošas piedevas utt.

Gāzu-šķidruma hromatogrāfija (GLC) ir vispiemērotākā metode taukskābju maisījumu analīzei. Šo metodi raksturo augsta izšķirtspēja un tai ir pietiekami augsta jutība.

Taukskābju vaska esteri un augstāki polihidriskie vai dihidriskie spirti. Dabisko vasku - bišu vasku un spermaceti - plaši izmanto medicīnā, smaržu rūpniecībā. Spermaceti labi uzsūcas caur ādu un jau sen izmanto parfimērijā un medicīnā kā pamats krēmu un ziedu pagatavošanai. Bišu vasku izmanto medicīnā ziedes, plāksteri; Iekļauts barības vielas, balināšanas, tīrīšanas krēmos un maskās. Tā arī izmanto pielietojumu dažādās nozarēs un tādu īpašību dēļ kā skābes izturība, ūdens un elektriskā izolācija, izturība pret gaismu un siltumu.

Mikrobu lipīdi ir visas mikroorganismu šūnas, kas šķīst ne polāros šķīdinātājos. Pašlaik tiek meklēti jauni tauku avoti, tostarp tehniskās vajadzības. Šis avots var būt mikroorganismi, kuru lipīdi pēc atbilstošas ​​pārstrādes ir piemēroti lietošanai dažādās nozarēs: medicīnas, farmaceitiskās, farmaceitiskās, krāsošanas, riepas un citi, kas ļaus atbrīvot ievērojamu daudzumu dzīvnieku un augu izcelsmes eļļu.

Mikrobioloģisko lipīdu iegūšanas tehnoloģiskais process, pretēji proteīnu vielu ražošanai, obligāti ietver lipīdu izdalīšanas no šūnu masas stadiju ar ekstrakcijas metodi nepolārā šķīdinātājā (benzīns vai ēteris). Vienlaikus iegūst divus gatavus produktus: mikrobiālos taukus (biojir) un attaukotu olbaltumvielu preparātu (biohash).

Šī procesa izejvielas ir tādas pašas izejvielas kā barības biomasas ražošanai. Mikroorganismu audzēšanas procesā dažādās vidēs iegūst trīs lipīdu klases: vienkāršus, kompleksus lipīdus un to atvasinājumus.

Vienkārši lipīdi ir neitrāli tauki un vaski. Neitrālie tauki (šūnas galvenās rezerves sastāvdaļas) ir glicerīna un taukskābju esteri, no kuriem lielākā daļa ir triacilglicerīdi (tomēr ir arī mono- un diglicerīdi). Vaski ir taukskābju vai monooksskābes un ilgi oglekļa ķēdes alifātisko spirtu esteri. Struktūra un īpašības ir tuvu neitrāliem lipīdiem. Rauga un pavedienu sēnes sintezē lielāko neitrālo lipīdu daudzumu. Metālu aukstuma un termiskās apstrādes procesos kā tehnoloģiskās smērvielas tiek izmantoti vienkārši lipīdi. Komplekso lipīdu ražotāji galvenokārt ir baktērijas.

Kompleksie lipīdi ir sadalīti divās grupās: fosfolipīdi un glikolipīdi. Fosfolipīdi (fosfoglicerīdi un sfingolipīdi) ir daļa no dažādām šūnu membrānām un piedalās elektronu pārnesei. To molekulas ir polāras un pie pH 7,0 fosfātu grupai ir negatīva lādiņa. Fosfolipīda koncentrātu izmanto kā pretkorozijas piedevu eļļām un kā piedevu dažādu minerālu flotācijā. Atšķirībā no fosfolipīdiem, glikolipīdi nesatur fosforskābes molekulas, bet ir arī ļoti polārie savienojumi, jo molekulā ir hidrofīlas ogļhidrātu grupas (glikozes atlikumi, mannoze, galaktoze uc).

Lipīdu atvasinājumi ietver taukskābes, spirtus, ogļūdeņražus, D, E un K. vitamīnus. Taukskābes ir piesātinātas un nepiesātinātas ar vienu divkāršu saiti, normālas struktūras skābes un pat oglekļa atomu skaitu (palmitīnskābe, stearīns, oleīnskābe). Starp dienvidu taukskābēm var atšķirt linolskābi. Divkāršās saites nepiesātinātās mikrobu lipīdu taukskābēs bieži tiek sakārtotas tā, lai tās sadalītu daļās, kurās oglekļa atomu skaits ir trīs reizes. Attīrīti monokarbonskābes ar 14-18 oglekļa atomiem tiek plaši izmantoti ziepju, riepu, ķīmisko, krāsu un laku un citās nozarēs.

Spirti, kas ir lipīdos, ir iedalīti trīs grupās: taisnas ķēdes spirti, β-gredzenu spirti, ieskaitot A vitamīnu un karotinoīdus, un sterīni, lipīdu nesadalītās daļas komponenti (piemēram, ergosterols, kas apstarots ar ultravioleto gaismu, ļauj iegūt D2 vitamīnu). ).

Rūpnieciskai lietošanai ir svarīgi intensīvi uzkrāt lipīdus. Šīm spējām ir tikai daži mikroorganismi, īpaši raugi. Lipīdu veidošanās process lielākajā daļā raugu sastāv no diviem skaidri norobežotiem posmiem:

- Pirmais ir raksturīgs ar strauju olbaltumvielu veidošanos apstākļos, kad augsne nodrošina slāpekļa piegādi kultūrai, un tam ir lēna lipīdu uzkrāšanās (galvenokārt glicerofosfāti un neitrālie tauki);

- otrais ir rauga augšanas pārtraukšana un pastiprināta lipīdu uzkrāšanās (galvenokārt neitrāla).

Tipiski lipīdu veidotāji ir Cryptococcus terricolus raugs. Viņi var sintezēt lielu daudzumu lipīdu (līdz 60% no sausnas) jebkuros apstākļos, pat visizdevīgākos proteīnu sintēzes gadījumā.

No citiem lipīdu veidojošajiem raugiem.guilliermondii raugs, izmantojot alkānus, ir rūpnieciski ieinteresēts. Tie sintezē galvenokārt fosfolipīdus. Tie uzkrāj lielu daudzumu lipīdu un aktīvi attīstās uz ogļhidrātu substrātiem (uz melases, kūdras un koksnes hidrolizātiem) arī Lipomyces lipoferus un Rhodotorula gracilis rauga sugām. Šajos rauga veidos lipogēze ir ļoti atkarīga no audzēšanas apstākļiem. Šie ražotāji uzkrāj ievērojamu daudzumu (līdz 70%) triacilglicerīdu.

Mikroskopiskās sēnes lipīdu ražošanā vēl nav plaši izplatījušās, lai gan tā sastāvā tauku saturs sēnītēs ir tuvu dārzeņiem. Tauku daudzums Asp.terreus, piemēram, ogļhidrātu vidē, sasniedz 51% no absolūtās sausnas masas (DIA). Sēņu lipīdu sastāvu galvenokārt pārstāv neitrālie tauki un fosfolipīdi.

Baktēriju sintezētie lipīdi savā sastāvā ir raksturīgi, jo tie galvenokārt ietver kompleksus lipīdus, bet neitrālie tauki veido nenozīmīgu daļu no biomasas. Tajā pašā laikā baktērijas ražo dažādas taukskābes (kas satur no 10 līdz 20 oglekļa atomiem), kas ir svarīgs specifisku taukskābju rūpnieciskai ražošanai. Aļģes ir daudzsološas audzēšanai kā lipīdu veidotāji, jo tām nav vajadzīgs organiskais oglekļa avots. Aļģu ķīmiskais sastāvs (proteīnu un tauku attiecība) arī ievērojami atšķiras atkarībā no slāpekļa satura vidē. Trūkumi - zems augšanas ātrums un toksisko savienojumu uzkrāšanās šūnās - ierobežo rūpniecisko izmantošanu.

Tātad galvenā loma lipīdu biosintēzes procesā ir dažādiem rauga celmiem. Viņi izmanto tādus pašus izejvielu avotus kā barības olbaltumvielu ražošanai, un biomasas ieguve, sintezēto lipīdu daudzums un sastāvs ir atkarīgs no oglekļa uztura vērtības. Lai nodrošinātu lipīdu orientēto biosintēzi barotnes vidē, tiek izmantoti viegli asimilējami slāpekļa avoti.

Biosintēzes pāreju uz lipīdu vai olbaltumvielu veidošanos ietekmē oglekļa un slāpekļa attiecība vidē. Tādējādi slāpekļa koncentrācijas palielināšanās izraisa lipīdu veidošanās samazināšanos, un slāpekļa trūkums oglekļa klātbūtnē noved pie olbaltumvielu satura samazināšanās un liela tauku satura. Ir konstatēts, ka optimālais N: C koeficients ir mazāks, jo oglekļa avots grūtāk sasniedzams raugam. Parasti ogļūdeņražiem attiecība ir N: C = 1:30 un ogļhidrātiem - 1:40. Lipīdu uzkrāšanās ir iespējama tikai fosfora klātbūtnē vidē. Ar tās trūkumu oglekļa avoti nav pilnībā izmantoti, ar pārpalikumu - nonlipid produktiem uzkrājas. Fosfora satura izmaiņas neietekmē lipīdu frakcionēto sastāvu.

Citu vides elementu (mikro un makro) ietekme ietekmē rauga augšanas intensitāti un oglekļa avota izmantošanas ātrumu, kas ietekmē uzkrāto lipīdu daudzumu, bet ne to kvalitāti.

Citiem audzēšanas apstākļiem ir sintēzes lipīdu frakcionēts sastāvs: aerācija, pH un temperatūra. Fosforlicerīdu, taukskābju un triacilglicerīdu sintēze ir atkarīga no aerācijas intensitātes. Nepietiekama aerācija, lipīdi satur 4 reizes mazāk triacilglicerīdu, 2 reizes vairāk fosficiklīdu un 8 reizes vairāk taukskābju nekā parasti. Pieaugot aerācijai, palielinās lipīdu nepiesātinājuma pakāpe un palielinās visu nepiesātināto skābju grupu relatīvais daudzums. Palielinot barotnes pH, palielinās fosfoglicerīdu un taukskābju saturs, vienlaikus samazinot triacilglicerīdu daudzumu. Šūnu optimālā augšanas un lipīdu veidošanās temperatūra ir vienāda, un lipīdu saturs nav atkarīgs no audzēšanas temperatūras. Tomēr, pielāgojot temperatūru, fosfolipīdu membrānu sastāvā var izveidot dažādas piesātināto un nepiesātināto taukskābju attiecības.

Ogļhidrātu substrātiem visattīstītākā tehnoloģija ir lipīdu ražošana kūdrā un koksnes hidrolizātos. Pētījumi liecina, ka kūdras un koksnes hidrolizātu attiecība 1: 4 nodrošina augstāko biomasas ražu audzēšanas stadijā (līdz 10 g / l) ar maksimālo lipīdu saturu (līdz 51% no DIA) un augstu substrāta absorbcijas ātrumu (līdz 0,54). No 1 tonnas absolūti sausas kūdras pēc hidrolīzes un fermentācijas jūs varat iegūt 50-70 kg mikrobu tauku ar pārsvaru triacilglicerīdu.

Ogļhidrātu praktiska izmantošana

Dažādu veidu ogļhidrāti un to atvasinājumi tiek plaši izmantoti medicīnas un farmācijas praksē. Glikozi, saharozi, laktozi, cieti jau sen izmanto dažādu zāļu formu sagatavošanai farmācijas un rūpnīcas apstākļos.

Ogļhidrātu atvasinājumu grupa - kardiotoniskie līdzekļi ietver sirds glikozīdus, kas palielina miokarda kontraktilitāti. Piemēram, digitoksīns ir spēcīgs sirds muskuļu stimulators.

Dažas antibiotikas arī pieder pie glikozīdiem, piemēram, eritromicīnu, streptomicīnu, puromicīnu.

Polisaharīdi un to atvasinājumi medicīnā kļūst aizvien nozīmīgāki. Daudzi no viņiem palielina organisma rezistenci pret baktēriju un vīrusu infekcijām, t.i., tiem ir imūnstimulējoša iedarbība; novērst audzēju rašanos un attīstību, rentgenstaru darbību utt.

Balstoties uz baktēriju polisaharīdu dekstrānu, plazmā aizvietojošie šķīdumi, piemēram, poliglucīns, reopolyglucīns, rondekss, reoglumīns ir izstrādāti un lietoti medicīnā.

Polisaharīdus farmaceitiskajā rūpniecībā izmanto, lai sagatavotu ziedes, emulsijas, želejas.

No vairāku basidiomicetu biomasas Japānā iegūst Coriolan, lentipan, pahiman, šizofilāna polisaharīdus, ko izmanto noteiktu onkoloģisko slimību ārstēšanai. Krievija ir izstrādājusi biotehnoloģisku eksopolisaharīdu ražošanu: aubazidānu un polulānu, kas ir Aureobasidium pullulans sēnītes ražotāji. Aubazidānu lieto kā devu zāļu veidošanā, un Pollulan ir izmantots pārtikas rūpniecībā.

Papildus šiem polisaharīdiem ir pētīti daudzi citi sēnīšu ogļhidrāti, kurus nākotnē var ieteikt ievadīšanai ražošanā.

Praktiskā darbība visā cilvēces attīstības vēsturē ir saistīta ar ogļhidrātu saturošu izejvielu apstrādi: cepšana, fermentācija, papīra ražošana, kokvilnas un lina audumi, acetāts un viskozes zīds, nesmēķējošs pulveris utt.

Bioķīmisko laboratoriju praksē tiek plaši izmantotas karboksimetilcelulozes un DEAE-celulozes, Sephadexes ir nešķīstoši šķērssaistītie dekstrāni (glikāni), kas izmantoti dažādu polimēru vielu atdalīšanas paņēmienā. Augstas molekulmasas polisaharīda agars, kas atrodas dažās jūras aļģēs, tiek plaši izmantots mikrobioloģijā cieto barības vielu sagatavošanai un konditorejas rūpniecībā želeju, pastilas un marmelādes ražošanai. Pārtikas un konditorejas nozarē tādi dabīgie glikozīdi kā vanilīns, sinigrīns, pelarganidīns ir atraduši lietojumu. Sorbītu izmanto kā aromatizējošu piedevu pārtikas rūpniecībā. Pašlaik ir plaši izplatīta ksantāna biotehnoloģiskā ražošana, baktēriju polisaharīds naftas ražošanai, pārtikai, medicīnas nozarei, lauksaimniecībai un mežsaimniecībai.

Liela interese par praksi ir mikrobu polisaharīds Kurdalan (no angļu curdas - koagulēt, kondensēties), ko izmanto maizes, pārtikas, medicīnas nozarē. Zināmi biotehnoloģiskie procesi ciklodekstrīnu ražošanai no cietes, ko izmanto kā nesējus daudzu gaistošu un aromatizējošu aromatizējošu sastāvdaļu, kā arī ārstniecisko vielu iekļaušanai.

http://biofile.ru/bio/16298.html

Proteīni, ko izmanto medicīnā

ELK ir slāpekli saturošas augstas molekulmasas organiskās vielas ar sarežģītu sastāvu un molekulāro struktūru.

Olbaltumvielas var uzskatīt par aminoskābju kompleksu polimēru.

Olbaltumvielas ir daļa no visiem dzīvajiem organismiem, bet tām ir īpaši svarīga loma dzīvnieku organismos, kas sastāv no dažām olbaltumvielu formām (muskuļiem, integumentāriem audiem, iekšējiem orgāniem, skrimšļiem, asinīm).

Augi sintezē olbaltumvielas (un -aminoskābju sastāvdaļas) no oglekļa dioksīda CO2 un ūdens H2O fotosintēzes rezultātā, atlikušo proteīnu elementu (slāpekļa N, fosfora P, sēra S, dzelzs Fe, magnija Mg) asimilēšanu no šķīstošiem sāļiem augsnē.

Dzīvnieku organismi galvenokārt saņem gatavas aminoskābes no pārtikas un veido savu organisma proteīnus savā bāzē. Dzīvnieku organismi var sintezēt vairākas aminoskābes (aizvietojamas aminoskābes).

Proteīnu raksturīga iezīme ir to daudzveidība, kas saistīta ar to molekulā esošo aminoskābju skaitu, īpašībām un metodēm. Olbaltumvielas darbojas kā biokatalizatori, fermenti, kas regulē ķīmisko reakciju ātrumu un virzienu organismā. Kombinācijā ar nukleīnskābēm tās nodrošina iedzimtu īpašību augšanas un pārnešanas funkcijas, ir muskuļu strukturālais pamats un veic muskuļu kontrakciju.

Olbaltumvielu molekulās ir atkārtotas C (O) –NH amīda saites, ko sauc par peptīdu saitēm (krievu bioķīmiķa A.Ya Danilevsky teorija).

Tādējādi proteīns ir polipeptīds, kas satur simtiem vai tūkstošiem aminoskābju vienību.

Katra proteīna veida specifika ir saistīta ne tikai ar tās molekulā esošo polipeptīdu ķēžu garumu, sastāvu un struktūru, bet arī ar to, kā šīs ķēdes ir orientētas.

Jebkuras olbaltumvielu struktūras sastāvā ir vairākas organizācijas pakāpes:

1. Proteīna primārā struktūra ir specifiska aminoskābju secība polipeptīdu ķēdē.

1. Proteīna sekundārā struktūra ir metode polipeptīdu ķēdes pagriešanai telpā (sakarā ar ūdeņraža saiti starp amīda grupas ūdeņraža -NH- un karbonilgrupas - CO-, kas ir atdalītas ar četriem aminoskābju fragmentiem).

2. Proteīna terciārā struktūra ir reāla polipeptīda ķēdes spirāles spirālveida konfigurācija telpā (spirālē savīti spirāli). Proteīna molekulas terciārā struktūra nosaka proteīna molekulas specifisko bioloģisko aktivitāti. Proteīna terciāro struktūru uztur dažādu polipeptīda ķēdes funkcionālo grupu mijiedarbība:

• disulfīda tilts (-S-S-) starp sēra atomiem, t

• estera tilts - starp karboksilgrupu (-CO-) un hidroksilgrupu (-OH),

• sāls tilts - starp karboksilgrupu (-CO-) un aminogrupām (NH2).

4. Kvaternārā proteīna struktūra - vairāku polipeptīdu ķēžu mijiedarbības veids.

Piemēram, hemoglobīns ir četru proteīnu makromolekulu komplekss.

Kokiem ir augsts molekulmass (104-107), daudzi olbaltumi ir ūdenī šķīstoši, bet parasti veido koloidālus šķīdumus, no kuriem tie nokrīt, kad palielinās neorganisko sāļu koncentrācija, ja tiek pievienoti smago metālu sāļi, organiskie šķīdinātāji vai tiek karsēti (denaturācija).

1. Denaturācija - proteīna sekundārās un terciārās struktūras iznīcināšana.

2. Kvalitatīvās proteīnu reakcijas:

Biureta reakcija: violetā krāsošana vara sāls apstrādē sārmainā vidē (dod visus proteīnus), t

Ant ksantoproteīna reakcija: dzeltenā krāsošana koncentrētas slāpekļskābes iedarbībā, amonjaka iedarbībā pārvēršas oranžā krāsā (ne visi proteīni),

Black melnas nogulsnes (satur sēru) nokrišanu, pievienojot svina (II) acetātu, nātrija hidroksīdu un karsējot.

3. Olbaltumvielu hidrolīze - sildot sārmainā vai skābā šķīdumā, veidojot aminoskābes.

Proteīns ir sarežģīta molekula, un tās sintēze ir grūts uzdevums. Pašlaik ir izstrādātas daudzas metodes amino-aminoskābju izbeigšanai peptīdos, un ir sintezēti visvienkāršākie dabiskie proteīni - insulīns, ribonuklāze utt.

Lielais ieguvums, veidojot mākslīgo pārtikas produktu ražošanai nepieciešamo mikrobioloģisko nozari, pieder padomju zinātniekam A.N. Nesmejanovam.

Olbaltumvielu loma organismā.

Olbaltumvielu funkcijas organismā ir dažādas. Tie lielā mērā ir saistīti ar pašu proteīnu formu un sastāva sarežģītību un dažādību.

Olbaltumvielas ir neaizstājams celtniecības materiāls. Viena no svarīgākajām proteīnu molekulu funkcijām ir plastmasa. Visas šūnu membrānas satur proteīnu, kura loma šeit ir daudzveidīga. Olbaltumvielu daudzums membrānās ir vairāk nekā puse no masas.

Daudzām olbaltumvielām ir kontrakcijas funkcija. Pirmkārt, tas ir proteīni aktīns un miozīns, kas ir iekļauti augstāko organismu muskuļu šķiedrās. Muskuļu šķiedras - myofibrils - ir garie plānie pavedieni, kas sastāv no paralēli plānākiem muskuļu pavedieniem, ko ieskauj intracelulārs šķidrums. Tas satur adenozīna trifosfātu (ATP), kas nepieciešams, lai samazinātu glikogēnu, kas ir barības vielas, neorganiskie sāļi un daudzas citas vielas, jo īpaši kalcijs.

Olbaltumvielu loma vielu transportēšanā organismā. Ņemot vērā dažādas funkcionālās grupas un makromolekulu komplekso struktūru, olbaltumvielas saistās un pārnes daudzus savienojumus uz asinsriti. Tas ir galvenokārt hemoglobīns, kas ved skābekli no plaušām uz šūnām. Muskuļos šo funkciju uzņem cita transporta olbaltumviela, mioglobīns.

Vēl viena proteīna rezerves funkcija. Feritīns - dzelzs, ovalbumīns - olu baltums, kazeīns - piena olbaltumvielas, zeīna - kukurūzas sēklu olbaltumvielas pieder uzglabāšanas proteīniem.

Regulējošo funkciju veic hormonu proteīni.

Hormoni ir bioloģiski aktīvas vielas, kas ietekmē vielmaiņu. Daudzi hormoni ir olbaltumvielas, polipeptīdi vai atsevišķas aminoskābes. Viens no pazīstamākajiem olbaltumvielu hormoniem ir insulīns. Šis vienkāršais proteīns sastāv tikai no aminoskābēm. Insulīna funkcionālā loma ir daudzplānota. Tas samazina cukura saturu asinīs, veicina glikogēna sintēzi aknās un muskuļos, palielina tauku veidošanos no ogļhidrātiem, ietekmē fosfora apmaiņu, bagātina šūnas ar kāliju. Hipofīzes dziedzeru hormoniem - endokrīnajiem dziedzeriem, kas saistīti ar vienu no smadzeņu reģioniem - ir regulatīva funkcija. Tā izpaužas augšanas hormona izdalīšanā, bez kuras attīstās karikatūra. Šis hormons ir proteīns ar molekulmasu no 27 000 līdz 46 000.

Viens no svarīgākajiem un ķīmiski interesantākajiem hormoniem ir vazopresīns. Tas nomāc urinēšanu un palielina asinsspiedienu. Vasopresīns ir cikliskas struktūras oktapeptīda sānu ķēde:

http://www.mark5.ru/93/21129/index1.1.html

Proteīni medicīnā

Informācija - Ķīmija

Citi materiāli par šo tēmu Ķīmija

1. Ievads 2. lpp

2. Struktūra 4. lappuse

3. Rekvizīti 6. lpp

4. Loma ķermeņa lapā 7

5. Medicīniskās programmas 13. lpp

6. Literatūras lapa 14

ELK ir slāpekli saturošas augstas molekulāras organiskas vielas ar sarežģītu molekulu sastāvu un struktūru.

Olbaltumvielas var uzskatīt par aminoskābju kompleksu polimēru.

Olbaltumvielas ir daļa no visiem dzīvajiem organismiem, bet tām ir īpaši svarīga loma dzīvnieku organismos, kas sastāv no dažām olbaltumvielu formām (muskuļiem, integumentāriem audiem, iekšējiem orgāniem, skrimšļiem, asinīm).

Augi sintezē olbaltumvielas (un to sastāvdaļas-aminoskābes) no oglekļa dioksīda CO2 un ūdens H2O fotosintēzes rezultātā, atlikušos proteīna elementus (slāpekli N, fosforu P, sēru S, dzelzs Fe, magnija Mg) no šķīstošajiem sāļiem augsnē.

Dzīvnieku organismi galvenokārt saņem gatavas aminoskābes no pārtikas un veido savu organisma proteīnus savā bāzē. Dzīvnieku organismi var sintezēt vairākas aminoskābes (aizvietojamas aminoskābes).

Proteīnu raksturīga iezīme ir to daudzveidība, kas saistīta ar aminoskābju apvienošanas skaitu, īpašībām un metodēm to molekulā. Olbaltumvielas darbojas kā biokatalizatori fermentiem, kas regulē ķīmisko reakciju ātrumu un virzienu organismā. Kombinācijā ar nukleīnskābēm tās nodrošina iedzimtu īpašību augšanas un pārnešanas funkcijas, ir muskuļu strukturālais pamats un veic muskuļu kontrakciju.

Olbaltumvielu molekulās ir atkārtotas C (0) NH amīda saites, ko sauc par peptīdu saitēm (krievu bioķīmiķa A.Ya Danilevsky teorija).

Tādējādi proteīns ir polipeptīds, kas satur simtiem vai tūkstošiem aminoskābju vienību.

Katra proteīna veida specifika ir saistīta ne tikai ar tās molekulā esošo polipeptīdu ķēžu garumu, sastāvu un struktūru, bet arī ar to, kā šīs ķēdes ir orientētas.

Jebkura proteīna struktūrā ir vairāki organizācijas līmeņi:

  1. Proteīna primārā struktūra ir specifiska aminoskābju secība polipeptīdu ķēdē.
  1. Proteīna sekundārā struktūra ir metode polipeptīdu ķēdes pagriešanai kosmosā (sakarā ar ūdeņraža saiti starp NH amīda grupas ūdeņradi un CO karbonilgrupu, ko atdala četri aminoskābju fragmenti).
  2. Terciārā proteīna struktūra ir reāla trīsdimensiju konfigurācija polipeptīdu ķēdes vītņotajā spirāle telpā (spirālē savīti spirāli). Proteīna molekulas terciārā struktūra nosaka proteīna molekulas specifisko bioloģisko aktivitāti. Proteīna terciāro struktūru uztur dažādu polipeptīda ķēdes funkcionālo grupu mijiedarbība:
  3. disulfīda tilts (-S-S-) starp sēra atomiem, t
  4. estera tilts starp karboksilgrupu (-CO-) un hidroksilgrupu (-OH), t
  5. sāls tilts - starp karboksilgrupu (-CO-) un aminogrupām (NH2).
  1. Kvaternārā proteīna struktūras mijiedarbības veids starp vairākām polipeptīdu ķēdēm.

Piemēram, hemoglobīns ir četru proteīnu makromolekulu komplekss.

Kokiem ir augsts molekulmass (104107), daudzi proteīni šķīst ūdenī, bet parasti veido koloīdos šķīdumus, no kuriem tie izlido ar pieaugošām neorganisko sāļu koncentrācijām, pievienojot smago metālu sāļus, organiskos šķīdinātājus vai karsējot (denaturējot).

  1. Denaturācija ir proteīna sekundārās un terciārās struktūras iznīcināšana.
  2. Kvalitatīvās olbaltumvielu reakcijas:
  3. biureta reakcija: violeta krāsa, apstrādājot ar vara sāļiem sārmainā vidē (dot visus proteīnus), t
  4. Ksantoproteīna reakcija: dzeltenā krāsošana ar koncentrētu slāpekļskābi, amonjaka iedarbībā pārvēršoties oranžā krāsā (nesniedzot visus proteīnus),
  5. melno nogulšņu zudums (satur sēru), pievienojot svina (II) acetātu, nātrija hidroksīdu un karsējot.
  6. Olbaltumvielu hidrolīze, sildot sārmainā vai skābā šķīdumā, veidojot aminoskābes.

Proteīns ir sarežģīta molekula, un tās sintēze ir grūts uzdevums. Pašlaik ir izstrādātas daudzas metodes α-aminoskābju izbeigšanai peptīdos un vienkāršākās dabiskās olbaltumvielas, insulīna, ribonuklāzes uc, sintezēšana.

Lielais ieguvums, veidojot mākslīgo pārtikas produktu ražošanai nepieciešamo mikrobioloģisko nozari, pieder padomju zinātniekam A.N. Nesmejanovam.

Olbaltumvielu loma organismā.

Olbaltumvielu funkcijas organismā ir dažādas. Tie lielā mērā ir saistīti ar pašu proteīnu formu un sastāva sarežģītību un dažādību.

Olbaltumvielas ir neaizstājams celtniecības materiāls. Viena no svarīgākajām proteīnu molekulu funkcijām ir plastiskums.

http://www.studsell.com/view/17215/

Proteīni medicīnā

Galvenā> Abstract> Ķīmija

Saturs

1. Ievads 2. lpp

2. Struktūra 4. lappuse

3. Rekvizīti 6. lpp

4. Loma ķermeņa lapā 7

5. Medicīniskās programmas 13. lpp

6. Literatūras lapa 14

vāveres

PROTEĪNI ir slāpekli saturošas augstas molekulāras organiskas vielas ar sarežģītu molekulu sastāvu un struktūru.

Olbaltumvielas var uzskatīt par aminoskābju kompleksu polimēru.

Olbaltumvielas ir daļa no visiem dzīvajiem organismiem, bet tām ir īpaši svarīga loma dzīvnieku organismos, kas sastāv no dažām olbaltumvielu formām (muskuļiem, integumentāriem audiem, iekšējiem orgāniem, skrimšļiem, asinīm).

Augi sintezē olbaltumvielas (un to amino-aminoskābju sastāvdaļas) no oglekļa dioksīda CO2 un ūdens H2Aptuveni sakarā ar fotosintēzi, apgūstot atlikušos proteīnu elementus (slāpekli N, fosforu P, sēru S, dzelzs Fe, magnija Mg) no šķīstošajiem sāļiem augsnē.

Dzīvnieku organismi galvenokārt saņem gatavas aminoskābes no pārtikas un veido savu organisma proteīnus savā bāzē. Dzīvnieku organismi var sintezēt vairākas aminoskābes (aizvietojamas aminoskābes).

Proteīnu raksturīga iezīme ir to daudzveidība, kas saistīta ar aminoskābju apvienošanas skaitu, īpašībām un metodēm to molekulā. Olbaltumvielas pilda biokatalizatoru funkcijas - fermentus, kas regulē ķīmisko reakciju ātrumu un virzienu organismā. Kombinācijā ar nukleīnskābēm tās nodrošina iedzimtu īpašību augšanas un pārnešanas funkcijas, ir muskuļu strukturālais pamats un veic muskuļu kontrakciju.

Olbaltumvielu molekulās ir atkārtotas C (O) –NH amīda saites, ko sauc par peptīdu saitēm (krievu bioķīmiķa A.Ya Danilevsky teorija).

Tādējādi proteīns ir polipeptīds, kas satur simtiem vai tūkstošiem aminoskābju vienību.

Olbaltumvielu struktūra

Olbaltumvielu primārā struktūra

Katra veida olbaltumvielu īpašais raksturs ir saistīts ne tikai ar to molekulu saturošo polipeptīdu ķēžu garumu, sastāvu un struktūru, bet arī ar to, kā šīs ķēdes ir orientētas.

Jebkura proteīna struktūrā ir vairāki organizācijas līmeņi:

Proteīna primārā struktūra ir specifiska aminoskābju secība polipeptīdu ķēdē.

Sekundārā proteīna struktūra

Olbaltumvielu toriskā struktūra ir veids, kā pagriezt polipeptīdu ķēdi telpā (sakarā ar ūdeņraža saiti starp amīda grupas ūdeņraža -NH- un karbonilgrupu - CO-, kas ir atdalīti ar četriem aminoskābju fragmentiem).

Terciāro proteīnu struktūra

Proteīna tīklenes struktūra ir reāla polipeptīdu ķēdes spirāles spirālveida konfigurācija telpā (spirālē savīti spirāli). Proteīna molekulas terciārā struktūra nosaka proteīna molekulas specifisko bioloģisko aktivitāti. Proteīna terciāro struktūru uztur dažādu polipeptīda ķēdes funkcionālo grupu mijiedarbība:

disulfīda tilts (-S-S-) starp sēra atomiem, t

estera tilts - starp karboksilgrupu (-CO-) un hidroksilgrupu (-OH),

sāls tilts - starp karboksilgrupu (-CO-) un aminogrupām (NH2).

Olbaltumvielas kvaternārā struktūra ir vairāku polipeptīdu ķēžu mijiedarbības veids.

Kvaternārā proteīna struktūra

Piemēram, hemoglobīns ir četru proteīnu makromolekulu komplekss.

Fiziskās īpašības

Olbaltumvielām ir liels molekulmass (10 4 - 10 7), daudzi proteīni šķīst ūdenī, bet parasti veido koloīdos šķīdumus, kas nokrīt, palielinoties neorganisko sāļu koncentrācijai, pievienojot smago metālu sāļus, organiskos šķīdinātājus vai karsējot (denaturācija)..

Ķīmiskās īpašības

Denaturācija - proteīna sekundārās un terciārās struktūras iznīcināšana.

Kvalitatīvās olbaltumvielu reakcijas:

biureta reakcija: violeta krāsa, apstrādājot ar vara sāļiem sārmainā vidē (dot visus proteīnus), t

Ksantoproteīna reakcija: dzeltenā krāsošana ar koncentrētu slāpekļskābi, amonjaka iedarbībā pārvēršoties oranžā krāsā (nesniedzot visus proteīnus),

melno nogulšņu zudums (satur sēru), pievienojot svina (II) acetātu, nātrija hidroksīdu un karsējot.

Olbaltumvielu hidrolīze - sildot sārmainā vai skābā šķīdumā, veidojot aminoskābes.

Olbaltumvielu sintēze

Proteīns ir sarežģīta molekula, un tās sintēze ir grūts uzdevums. Pašlaik ir izstrādātas daudzas metodes amino-aminoskābju izbeigšanai peptīdos, un ir sintezēti visvienkāršākie dabiskie proteīni - insulīns, ribonuklāze utt.

Lielais ieguvums, veidojot mākslīgo pārtikas produktu ražošanai nepieciešamo mikrobioloģisko nozari, pieder padomju zinātniekam A.N. Nesmejanovam.

Olbaltumvielu loma organismā.

Olbaltumvielu funkcijas organismā ir dažādas. Tie lielā mērā ir saistīti ar pašu proteīnu formu un sastāva sarežģītību un dažādību.

Olbaltumvielas ir neaizstājams celtniecības materiāls. Viena no svarīgākajām proteīnu molekulu funkcijām ir plastmasa. Visas šūnu membrānas satur proteīnu, kura loma šeit ir daudzveidīga. Olbaltumvielu daudzums membrānās ir vairāk nekā puse no masas.

Daudzām olbaltumvielām ir kontrakcijas funkcija. Tas ir galvenokārt olbaltumvielas aktīns un miozīns, iekļauti augstāko organismu muskuļu šķiedrās. Muskuļu šķiedras - myofibrils - ir garie plānie pavedieni, kas sastāv no paralēli plānākiem muskuļu pavedieniem, ko ieskauj intracelulārs šķidrums. Tas ir izšķīdis adenozīna trifosfāts skābe (ATP), kas nepieciešama, lai veiktu samazinājumu, t glikogēns - uzturvielas, neorganiskie sāļi un daudzas citas vielas, jo īpaši kalcijs.

Olbaltumvielu loma vielu transportēšanā organismā. Ņemot vērā dažādas funkcionālās grupas un makromolekulas sarežģīto struktūru, proteīni saistās ar daudziem savienojumiem ar asinsriti. Tas ir galvenokārt hemoglobīns, kas ved skābekli no plaušām uz šūnām. Muskuļos šo funkciju uzņem cita transporta olbaltumviela, mioglobīns.

Vēl viena proteīna rezerves funkcija. Feritīns - dzelzs, ovalbumīns - olu baltums, kazeīns - piena olbaltumvielas, zeīna - kukurūzas sēklu olbaltumvielas pieder uzglabāšanas proteīniem.

Regulējošo funkciju veic hormonu proteīni.

Hormoni ir bioloģiski aktīvas vielas, kas ietekmē vielmaiņu. Daudzi hormoni ir olbaltumvielas, polipeptīdi vai atsevišķas aminoskābes. Viens no pazīstamākajiem olbaltumvielu hormoniem ir insulīns. Šis vienkāršais proteīns sastāv tikai no aminoskābēm. Insulīna funkcionālā loma ir daudzpusīga. Tas samazina cukura saturu asinīs, veicina glikogēna sintēzi aknās un muskuļos, palielina tauku veidošanos no ogļhidrātiem, ietekmē fosfora apmaiņu, bagātina šūnas ar kāliju. Hipofīzes proteīnu hormoniem - endokrīnajiem dziedzeriem, kas saistīti ar vienu no smadzeņu reģioniem - ir regulatīva funkcija. Tā izpaužas augšanas hormona izdalīšanā, bez kuras attīstās dwarfism. Šis hormons ir proteīns ar molekulmasu no 27 000 līdz 46 000.

Viens no svarīgākajiem un ķīmiski interesantākajiem hormoniem ir vazopresīns. Tas nomāc urinēšanu un palielina asinsspiedienu. Vasopresīns ir ciklisks oktapeptīds ar sānu ķēdi:

Regulējošo funkciju veic arī olbaltumvielas, kas atrodas vairogdziedzera dziedzerī - tiroglobulīnos, kuru molekulmasa ir aptuveni 600 000. Šie proteīni satur jodu to sastāvā. Kad dziedzeris ir vāji attīstīts, vielmaiņa ir traucēta.

Vēl viena proteīnu funkcija ir aizsargājoša. Pamatojoties uz to, ir izveidota zinātnes nozare, ko sauc par imunoloģiju.

Nesen olbaltumvielas ar receptoru funkciju ir izolētas atsevišķā grupā. Ir receptoru skaņa, garša, gaisma un citi.

Jāatzīmē, ka ir proteīni, kas inhibē fermentu darbību. Šādiem proteīniem ir inhibējošas funkcijas. Mijiedarbojoties ar šiem proteīniem, enzīms veido kompleksu un pilnībā vai daļēji zaudē savu aktivitāti. Daudzi proteīni - fermentu inhibitori - ir izolēti tīrā veidā un labi pētīti. To molekulmasa ir ļoti atšķirīga; Bieži vien tie pieder kompleksiem proteīniem - glikoproteīniem, kuru otrais komponents ir ogļhidrāts.

Ja olbaltumvielas tiek klasificētas tikai atbilstoši to funkcijām, tad šādu sistematizāciju nevar uzskatīt par pilnīgu, jo jaunie pētījumi sniedz daudz faktu, kas ļauj izolēt jaunas proteīnu grupas ar jaunām funkcijām. Starp tiem ir unikālas vielas - neiropeptīdi (atbildīgi par svarīgākajiem svarīgākajiem procesiem: miegu, atmiņu, sāpēm, bailēm, nemiers).

Visu dzīves procesu pamatā ir tūkstošiem ķīmisko reakciju. Viņi iet ķermenī, neizmantojot augstu temperatūru un spiedienu, ti, vieglos apstākļos. Vielas, kas oksidējas cilvēka un dzīvnieku šūnās, sadedzina ātri un efektīvi, bagātinot ķermeni ar enerģiju un celtniecības materiāliem. Taču tās pašas vielas var glabāt gadiem ilgi gan konservētos (izolētos no gaisa), gan gaisā skābekļa klātbūtnē. Spēja ātri sagremot pārtikas produktus dzīvā organismā ir saistīta ar īpašu bioloģisku katalizatoru - fermentu šūnās klātbūtni.

Fermenti - tās ir specifiskas olbaltumvielas, kas ir visu dzīvo organismu šūnu un audu daļa, kas spēlē bioloģisko katalizatoru lomu. Cilvēki par fermentiem jau sen ir iemācījušies. Pagājušā gadsimta sākumā Sanktpēterburgā K.S. Kirkhgof atklāja, ka diedzēti mieži spēj pārveidot cietes polisaharīdu par disaharīdu maltozi, un rauga ekstrakts sadala biešu cukuru monosaharīdos - glikozi un fruktozi. Tie bija pirmie pētījumi fermentācijā. Lai gan praksē fermentu procesu izmantošana ir bijusi zināma kopš neatminamiem laikiem (vīnogu gremošana, siera ražošana uc).

Dažādos izdevumos tiek izmantoti divi jēdzieni: "fermenti" un "fermenti". Šie vārdi ir identiski. Tie nozīmē to pašu - bioloģiskos katalizatorus. Pirmais vārds tiek tulkots kā "raugs", otrais - "raugā".

Ilgu laiku viņi nevarēja iedomāties, kas notiek raugā, kāda veida spēks tajos ir, izraisa vielas sabrukumu un pārvēršas par vienkāršākām. Tikai pēc mikroskopa izgudrojuma tika konstatēts, ka raugs ir daudzu mikroorganismu uzkrāšanās, kas kā galveno barības vielu izmanto cukuru. Citiem vārdiem sakot, katra rauga šūna ir pildīta ar fermentiem, kas spēj sadalīt cukuru. Bet tajā pašā laikā bija zināmi citi bioloģiskie katalizatori, kas nebija iekļauti dzīvā šūnā, bet brīvi dzīvoja ārpus tās. Piemēram, tās tika konstatētas kuņģa sulu sastāvā, šūnu ekstraktos. Šajā sakarā tika izdalīti divu veidu katalizatori: tika uzskatīts, ka paši fermenti ir neatdalāmi no šūnas un nevar darboties ārpus tās, t.i. tie ir "organizēti". "Neorganizēti" katalizatori, kas var darboties ārpus šūnas, ko sauc par fermentiem. Šāda opozīcija starp "dzīvajiem" fermentiem un "nedzīvajiem" fermentiem skaidrojama ar vitalistu ietekmi, ideālisma cīņu un materiālismu dabaszinātnēs. Zinātnieku viedokļi ir sadalīti. Mikrobioloģijas dibinātājs L. Pasteurs apgalvoja, ka fermentu aktivitāti nosaka šūnas dzīves ilgums. Ja šūna tiek iznīcināta, tad arī enzīma darbība beigsies. J. Lbich vadītie ķīmiķi izstrādāja tīri ķīmisku fermentācijas teoriju, apgalvojot, ka fermentu aktivitāte nav atkarīga no šūnas pastāvēšanas.

1871. gadā krievu ārsts MM. Manasseins iznīcināja rauga šūnas, berzējot tās ar upes smiltīm. Šūnu sula, atdalīta no šūnu atliekām, saglabāja spēju fermentēt cukuru. Pēc ceturtdaļas gadsimta vācu zinātnieks E. Buchners saņēma šūnu nesaturošu sulu, piespiežot dzīvu raugu zem spiediena līdz 5 * 10 Pa. Šis sulas, tāpat kā dzīvais raugs, fermentēts cukurs, kas veido spirtu un oglekļa monoksīdu (IV):

Darbi A.N. Lebedeva pētījumi par rauga šūnām un citu zinātnieku darbs izbeidza dzīvās idejas bioloģiskās katalīzes teorijā, un termini „enzīms” un „enzīms” sāka izmantot kā līdzvērtīgu.

Mūsdienās fermentoloģija ir neatkarīga zinātne. Ir izolēti un pētīti aptuveni 2 tūkstoši fermentu.

Svarīgākā fermentu īpašība ir viena no vairākām teorētiski iespējamajām reakcijām. Atkarībā no apstākļiem fermenti spēj katalizēt gan tiešās, gan atgriezeniskās reakcijas. Šim fermentu īpašumam ir liela praktiska nozīme.

Vēl viena svarīga fermentu īpašība ir termolizācija, t.i., augsta jutība pret temperatūras izmaiņām. Tā kā fermenti ir olbaltumvielas, vairumam no tiem temperatūra virs 70 ° C izraisa denaturāciju un aktivitātes zudumu. Kad temperatūra tiek paaugstināta līdz 10 ° C, reakciju paātrina ar koeficientu 2-3, un temperatūrās, kas ir tuvu 0 ° C, fermentu reakciju ātrums palēninās līdz minimumam.

Nākamā svarīgā iezīme ir tā, ka fermenti ir audos un šūnās neaktīvā formā (proenzīms). Klasiskie piemēri ir pepsīna un tripsaīna neaktīvās formas. Enzīmu neaktīvo formu esamībai ir liela bioloģiskā nozīme. Ja pepsīns tiktu ražots uzreiz aktīvajā formā, tad pepsīns „sajaukt” kuņģa sienu, t.i., kuņģis pats “sagremotu”.

Starptautiskajā bioķīmijas kongresā tika nolemts, ka fermenti jāklasificē atbilstoši reakcijas tipam, ko tie katalizē. Enzīmu nosaukumā ir obligāti jānorāda substrāta nosaukums, t.i., savienojums, ko ietekmē enzīms, un tā izbeigšana. (Arginase katalizē arginīna hidrolīzi utt.)

Saskaņā ar šo principu visi fermenti tika sadalīti 6 īpašībās:

1. oksidoreduktāze - fermenti, kas katalizē redoksreakcijas, piemēram, katalāzi:

2. Transferāze - fermenti, kas katalizē atomu vai radikāļu pārnešanu.

3. Hidrolāzes - fermenti, kas izjauc molekulārās saites, piestiprinot ūdens molekulas, piemēram, fosfatāzes:

R-O-P = O + H3O -> ROH + H3PO4

4. Liases ir fermenti, kas atdalās no vienas vai citas grupas no substrāta, nepievienojot ūdeni bez hidrolīzes.

Piemēram: karboksilgrupas šķelšanās ar dekarboksilāzi:

CH3 - C - C ----> CO2 + CH3 - C

5. Izomerāzes fermenti, kas katalizē viena izomēra konversiju uz citu:

6. Sintetāzes - fermenti, kas katalizē sintēzes reakciju.

Fermentoloģija ir jauna un daudzsološa zinātne, kas atdalīta no bioloģijas un ķīmijas, un daudzsološs atklājums tiem, kas nolemj to nopietni uztvert.

Literatūra:

Atsauces grāmatas students “ĶĪMIJA” M., “VĀRDI” 1995.

G.Rudzītis, F. Feldmans “Ķīmija 11. Organiskā ķīmija”

A.I.Artemenko, I.V. Tikunova M., “Apgaismība” 1993.

http://works.doklad.ru/view/F7cX7sHzQ_I.html

Olbaltumvielu izolēšana un attīrīšana

Lai izpētītu olbaltumvielu struktūras un funkcijas, ir nepieciešams izolēt un attīrīt tos ar minimālu piemaisījumu daudzumu un ideālā gadījumā viendabīgā stāvoklī. Saites, kas atbalsta augstākās olbaltumvielu makromolekulu struktūras, ir viegli sadalāmas, mainās hidrofobo un hidrofilo grupu skaits olbaltumvielu globulu virsmā, kas vispirms ietekmē to šķīdību. Lai izolētu proteīnus no šūnām, tās tiek iznīcinātas, un, ja homogenizētāji ir pietiekami, lai noārdītu dzīvnieku šūnu citoplazmas membrānas, augu un īpaši mikrobu šūnu šūnu sienu iznīcināšana prasa lielas pūles (ultraskaņas, lodveida dzirnavas utt.). Pēc šūnu struktūru atlieku noņemšanas, izmantojot dialīzi, tās atbrīvojas no dažādām mazām molekulām. Pēc tam konsekventi izmanto dažādas frakcionēšanas metodes.

Sālīšana Lielas amonija sulfāta, kā arī sārmu metālu sāļu koncentrācijas izraisa proteīnus. Nosēdumu mehānisms ir saistīts ar sāļu spēju iznīcināt izšķīdināto olbaltumvielu makromolekulu hidratācijas apvalku, kas noved pie to agregācijas un turpmākās nokrišņu. Turklāt tiek izmantotas vairākas proteīnu koncentrācijas un smalkas attīrīšanas metodes, un visefektīvākās ir dažādas hromatogrāfijas procedūras. Hromatogrāfisko metožu priekšrocības ir:

1. tehnoloģiskā elastība - vielu atdalīšanu var veikt, izmantojot dažāda veida starpmolekulāras mijiedarbības sorbenta-sorbātu;

2. dinamisks, t.i. lielas priekšrocības salīdzinājumā ar vienas darbības metodēm, piemēram, ieguvi un nokrišņiem. Produkta koncentrācija šajā gadījumā ir hromatogrāfiskā nesēja mijiedarbības selektivitāte ar daudzkomponentu maisījumā esošo mērķa vielu;

3) vielas, kas atrodas hromatogrāfiskās atdalīšanas procesā, parasti netiek pakļautas ķīmiskām izmaiņām [2].

Proteīni rūpniecībā un medicīnā

Pēdējos gados augu izcelsmes proteīni arvien vairāk tiek izmantoti ne tikai dzīvnieku, bet arī cilvēku barošanai. Augu olbaltumvielu tiešais patēriņš cilvēkiem galvenokārt attiecas uz labību, pākšaugiem un dažādiem citiem dārzeņiem. Augsti attīrītu proteīnu (izolātu) izolēšana notiek vairākos posmos. Pirmajā posmā proteīni tiek selektīvi pārvērsti šķīstošā stāvoklī. Cieto (piemaisījumu) un šķidruma (olbaltumvielu) fāžu atdalīšanas efektivitāte ir galvenais, lai nākotnē iegūtu ļoti attīrītu produktu. Vairumā gadījumu olbaltumvielas no augu avotiem ir albumīns vai globulīni, un globulīni ir šķīstoši vājos sāls šķīdumos, un albumīns ir arī tīrā ūdenī. Olbaltumvielu ekstrakts satur daudz saistītu šķīstošu produktu, tāpēc otrajā posmā proteīni tiek atdalīti ar nokrišņiem vai izmantojot atšķirības lielumā vai elektriskajā lādiņā, tiek izmantota membrānas tehnoloģija, kā arī citas metodes (elektrodialīze, jonu apmaiņas sveķi, molekulāro sietu uc). Kad tiek noteikti optimālie proteīnu šķīdības apstākļi, konkrēta tehnoloģiskā procesa izvēle ir atkarīga no izejmateriāla veida un mērķa produkta.

Olbaltumvielu produktu ražošanai ar mikrobioloģiskās sintēzes metodi ir ilgstoša vēsture. Jāatzīmē, ka mikrobu biomasas uzturvērtības lielā mērā nosaka proteīni, kas veido lielāko daļu no sausās šūnu masas. Mikrobioloģiskās olbaltumvielas piesaista biotehnologu kā pārtikas produktu uzmanību to zemo izmaksu un ražošanas ātruma dēļ, salīdzinot ar dzīvnieku un augu proteīniem. Proteīnu proteīnu ražošana no mikrobu šūnām tiek veikta ar dziļas, nepārtrauktas audzēšanas metodi. Šīs tehnoloģijas būtisks trūkums ir mikrobu šūnu piemaisījumu klātbūtne galaproduktā, kuru daudzums un toksicitāte ir stingri jāņem vērā. Nevēlamu piemaisījumu klātbūtne mikrobu olbaltumvielu ražošanā ir izraisījusi to, ka to galvenokārt izmanto kā lauksaimniecības dzīvnieku barību. Olbaltumvielas un to noārdīšanās produkti tiek izmantoti medicīnā kā medicīniskās vielas un medicīniskās pārtikas piedevas [3].

http://studbooks.net/845765/meditsina/vydelenie_ochistka_belkov

Olu baltums ir neaizstājams ēdiens pieaugušajiem un bērniem.

Olas ir ļoti barojošs produkts, kas sastāv no dzeltenuma un olbaltumvielu. Katrā no šīm sastāvdaļām ir derīgas vielas. Dzeltenums ir bagāts ar proteīniem, lipīdiem; olbaltumvielas, neaizvietojamās aminoskābes. Olu baltumu var lietot gan pieaugušie, gan bērni. Kāda ir tās priekšrocība?

Noderīgas olu baltuma īpašības. Medicīniskās lietojumprogrammas

Proteīns satur lielu daudzumu nikotīnskābes. Tādēļ tas nodrošina smadzeņu pilnīgu darbību, stimulē tās darbību. Tāpēc ir tik svarīgi ieviest šo produktu mazu bērnu uzturā.

Arī proteīnā ir H vitamīns, kas nodrošina labāku asins recēšanu, no organisma izņem toksīnus. Šis produkts satur B grupas vitamīnus, kuriem ir pozitīva ietekme uz ķermeni kopumā. Regulāri ēdot vistas proteīnu, jūs stiprināt sirdi, asinsvadus un locītavas. Tas samazina holesterīna līmeni asinīs, veicina ātru šūnu reģenerāciju. Ar tās palīdzību ir iespējams veidot ķermeņa muskuļus un saglabāt to labā formā, tas ir, sava veida celtniecības rīks. Tāpēc olas patērē sportisti. Olu baltuma kaloriju saturs ir 45 kcal.

Olu baltumu izmanto arī sejas ārstēšanai. Maskas, kas gatavotas uz tās pamata, ir ideāli piemērotas taukainai ādai, kad tās izžāvē seju, regulē taukaino apmaiņu. Šie produkti ir piemēroti ikdienas lietošanai. Arī šis produkts ir daļa no daudziem matu kopšanas līdzekļiem. Proteīns stiprina matu folikulu, veicina matu augšanu.

Vai olu baltumam ir kontrindikācijas? Jā, nav šaubu. Ir cilvēki, kuri nepanes proteīnu. Šajā gadījumā daži konditorejas izstrādājumi un maizes izstrādājumi, majonēze būtu jāatsakās. Ja alerģija ir parādījusies, sazinieties ar speciālistu. Jums var būt nepieciešams doties uz diētu.

Mājas olu baltas maskas

Lai sagatavotu tautas aizsardzības līdzekļus, jums būs nepieciešams: - olu baltums, - citronu sula, - ābolu sula, - dzērveņu sula, - pudelēs pildīts ūdens, - fermentēts piena produkts, - mandeļu eļļa.

Ja Jums ir taukaina āda, sagatavojiet olbaltumvielu masku, citronu sulu, ābolus un dzērvenes. Sajauciet sastāvdaļas, tad uzklājiet maisījumu uz sejas. Pēc 20 minūtēm noņemiet maskas paliekas ar pudelēs pildītu ūdeni. Šis rīks palīdzēs novērst ādas iekaisumu, atvieglotu seju.

Jūs varat arī sagatavot produktu olu baltumam un jebkuram fermentētam piena produktam. Lai to izdarītu, sajauciet 1 vistas proteīnu ar 1 ēdamkaroti kefīra, jogurta vai jogurta. Izmantojot maisītāju, noslaucīt maska. Uzklājiet maisījumu uz sejas 20 minūtes.

Lai izvairītos no matu izkrišanas, izmantojiet šādu līdzekli. 2 olu baltumi sajauc ar 1 tējkaroti mandeļu eļļas, rūpīgi samaisa sastāvdaļas. Uzklājiet maisījumu matu saknēm.

http://www.wday.ru/dom-eda/soh/yaichnyiy-belok-nezamenimyiy-produkt-pitaniya-dlya-vzroslyih-i-detey/

Medicīnas enciklopēdija - olbaltumvielas

Saistītās vārdnīcas

Vāveres

Olbaltumvielas ir augsti molekulāri organiskie savienojumi, kas sastāv no aminoskābju radikāļiem, kas saistīti ar peptīdu saitēm; ir dzīves strukturālais un funkcionālais pamats. Mol olbaltumvielu svars sasniedz vairākus miljonus. Olbaltumvielām ir dažādas funkcijas - strukturālā, aizsargājošā, fermentatīvā, hormonālā, transporta un, visbeidzot, osmotiskā. Olbaltumvielas ir visi fermenti (skatīt), antivielas un antigēni, daudzi hormoni (skatīt) un citas bioloģiski aktīvas vielas.

Olbaltumvielu struktūras pamatā ir polipeptīdu ķēdes, kas sastāv no simtiem (desmitiem) aminoskābju atlikumu, kas atrodas ķēdes proteīnu molekulā katras proteīna specifiskā secībā. Temperatūras ietekmē reduktori, kad mainās barotnes pH, proteīni viegli zaudē savas dzimtās īpašības un denaturē.

Olbaltumvielu funkcionālās īpašības galvenokārt ir atkarīgas no aminoskābju secības (primārā struktūra). Tagad ir precizēta aminoskābju secība insulīnā, hemoglobīnā, mioglobīnā un citos proteīnos. Ir fibrillāras olbaltumvielas (nešķīstošas, galvenokārt stromas olbaltumvielas) un globulārais (šķīstošs, ieskaitot lielāko daļu bioloģiski aktīvo olbaltumvielu - skatīt albumīnus, globulīnus). Daži proteīni ir zināmi gan fibrillārajā, gan globālajā formā (aktīna kontrakcijas proteīns). Saskaņā ar to sastāvu olbaltumvielas ir iedalītas divās grupās: vienkāršas olbaltumvielas (faktiski olbaltumvielas vai olbaltumvielas), kas sastāv tikai no aminoskābēm, un kompleksie proteīni (proteīni), kuru molekulās ietilpst arī proteīni. Kompleksie proteīni ietver lipoproteīnus, mukoproteīnus (skatīt), nukleoproteīnus (skatīt). Tā kā proteīniem sānu ķēdēs ir brīvas amino-karboksilgrupas, tās ir amfolīti (sk. Elektrolīti), kas nosaka to fizikāli ķīmiskās īpašības (buferizācija, mobilitāte elektriskā laukā, šķīdība). Proteīnu šķīdību ietekmē sāļu koncentrācija šķīdumā, kā rezultātā olbaltumvielu maisījumu var iedalīt frakcijās (proti, olbaltumvielu grupās, kas atšķiras no molekulmasas, šķīdības un citām īpašībām), secīgi palielinot neitrālo sāļu koncentrāciju. Olbaltumvielu maisījuma atdalīšana olbaltumvielu frakcijās klīnikā tiek veikta arī ar elektroforēzi (skatīt).

Olbaltumvielu apmaiņa - skatīt Slāpekļa metabolismu.

Proteīni diētā. Pietiekams daudzums augstas kvalitātes proteīnu uzturā nodrošina optimālus apstākļus ķermeņa normālai darbībai, augšanai, attīstībai un augstai efektivitātei. Visu iedzīvotāju vecuma grupu uzturā ir nepieciešams pietiekami augsts proteīnu līmenis. Samazinot olbaltumvielu līmeni diētā, rodas nopietni ķermeņa funkciju pārkāpumi.

Galvenais proteīnu avots diētā ir dzīvnieku izcelsmes produkti, daži augu pārtikas produkti, kas satur daudz proteīnu. Tā, piemēram, 100 g dažādu produktu satur šādus proteīna daudzumus: liellopu gaļā - 15,2–19 g, zivis - 11,1 - 18,6 g, olas - 10,6 g, piens (vesels) - 2,8 g, biezpiens - 11,1–13,6 g, siers - 20–22,6 g, maize - 5–10 g, graudaugi - 7–13 g, pākšaugi - 23–24 g, sojas pupas - 28, t 7 g, rieksti - 4-23 g, kartupeļi - 2 g, dārzeņi, augļi - apmēram 1 g.

Vērtīgākās olbaltumvielas, kas satur visu būtisko un nebūtisko aminoskābju kompleksu (skat.), Optimālās proporcijās ir dzīvnieku izcelsmes olbaltumvielas. Augu olbaltumvielas ir mazāk vērtīgas, jo nav būtisku aminoskābju vai to nelabvēlīgā attiecība, bet vairāki augu proteīni (sojas, rīsi, kartupeļi) ir tuvu dzīvnieku olbaltumvielām attiecībā pret aminoskābēm.

Racionālas olbaltumvielu uzturs tiek radīts, izmantojot noteiktus dzīvnieku un augu proteīnu daudzumus, kuru aminoskābju sastāvs savstarpēji papildina viens otru. Ieteicams izmantot dzīvnieku izcelsmes produktus (gaļu, zivis) ar dārzeņu sānu ēdieniem, ēdieniem no graudaugiem un makaroniem ar pienu, pienskābes produktiem utt.

Augu olbaltumvielas parasti absorbējas sliktāk nekā dzīvnieki. Olbaltumvielu absorbcija ir atkarīga no produktu gatavošanas metodes. Cukura biezuma termiskā apstrāde, daudzu produktu žāvēšana un cepšana samazina tajos esošo proteīnu sagremojamību, bet slīpēšana un viršanas augu produkti veicina proteīnu sagremošanu.

Olbaltumvielu pārtikas bioloģiskā vērtība un aminoskābju asimilācija organismā palielinās ar pietiekamu daudzumu B vitamīnu (galvenokārt piridoksīna un pantotēnskābes) uzturā, kā arī magnija, kālija un nātrija sāļiem. Lai pilnīgāk izmantotu olbaltumvielas organismā, ir nepieciešams, lai pārtikai būtu noteikta attiecība starp olbaltumvielām un citiem komponentiem, galvenokārt ar taukiem un ogļhidrātiem (1: 1: 4). Ja ogļhidrātu vai tauku uzturs organismā nav pietiekams vai tas ir nepietiekams, proteīnu šķelšanās procesi ir ievērojami uzlaboti un to nepieciešamība palielinās. Uzturs, īpaši intervāli starp ēdienreizēm, lielā mērā ietekmē olbaltumvielu pārtikas produktu izmantošanu organismā. Ir konstatēts, ka pārāk ilgi (10–12 stundas) proteīna sagremojamība strauji samazinās.

Olbaltumvielu uztura pietiekamība un lietderība ir galvenie apstākļi ķermeņa normālas darbības uzturēšanai. Šajā sakarā īpaši svarīgi ir izveidot optimālus standartus olbaltumvielu vajadzībām. Cilvēka vajadzība pēc olbaltumvielām ir atkarīga no daudziem faktoriem: dzimums, vecums, darbības veids, dzīves apstākļi, klimatiskie apstākļi un organisma stāvoklis. Ņemot vērā šo faktoru dažādu kombināciju ietekmi, ikdienas proteīna uzņemšana pieaugušiem iedzīvotājiem ir 80–100 g un vairāk vai ne mazāk kā 1,0–1,5 g olbaltumvielu uz kilogramu svara. Uz proteīnu rēķina ieteicams nodrošināt vidēji 14% no kopējā kaloriju patēriņa. Ņemot vērā to, ka proteīna nepieciešamību nosaka ne tikai to absolūtais daudzums, bet arī to aminoskābju sastāvs, ieteicams, ka dzīvnieku olbaltumvielas veido 50–60% no kopējā olbaltumvielu daudzuma.

Proteīni tiek plaši izmantoti klīniskajā uzturā. Ja nepieciešams, palielina olbaltumvielu daudzumu, lai palielinātu organisma reaktivitāti. Norādes proteīna satura palielināšanai diētā ir: izsmelšana (barības distrofijas gadījumā pacienti saņem ilgu laiku 120-150 g olbaltumvielu dienā), hipo-un avitaminoze, anēmija, reimatisms, gliemeži, tuberkulozes gļotādas, čūlains čūle, čūlains kolīts utt. Dažos gadījumos (nieru, sirds, izteiktas aterosklerozes, podagras slimību gadījumā) olbaltumvielu uzņemšana ir jāierobežo. Tomēr olbaltumvielu daudzums nedrīkst būt mazāks par 40-50 g dienā ar ilgtermiņa proteīnu diētas noteikšanu. Olbaltumvielu satura ierobežošana diētā nedrīkst būt uz vērtīgāko olbaltumvielu (piena produktu, olu, gaļas) rēķina.

Olbaltumvielas (olbaltumvielas, no grieķu. Protos - pirmais) - dabīgi augstas molekulārās vielas, kas satur 50,6–54,5% oglekļa, 21,5–23,5% skābekļa, 6,5–7,3% ūdeņraža, 15-17%, 6% slāpekļa un 0,3–2,5% sēra. Daži (kompleksi) spirti satur arī fosforu, dzelzi, varu vai citus elementus. B. hidrolīzes laikā sadalās līdz aminoskābēm un tādējādi ir pēdējās polimēri. B. ir atrodami visur, kur atrodama būtiska darbība; katrā šūnā B. ir aktīvās dzīvās vielas galvenā masa. Tāpēc pat Engels definēja dzīvi kā proteīnu struktūru pastāvēšanas formu. Fermenti ietver fermentus, kas izraisa katalītisku funkciju, kontrakcijas struktūras (piemēram, aktomiozīna muskuļus), veic kustības funkciju, antivielas, kas ražotas, reaģējot uz svešu vielu ievadīšanu, un kurām ir aizsargājošs efekts, daudzi hormoni, atbalsta un strukturālie veidojumi utt.

  • Ķīmiskais sastāvs un fizikāli ķīmiskās īpašības
  • Struktūra
  • Noteikšana un atklāšana
  • Klasifikācija
  • Apmaiņa un biosintēze
  • Olbaltumvielu sintēzes patoloģija
  • Terapeitiskais lietojums
  • Proteīns diētā
http: //www.xn--80aacc4bir7b.xn--p1ai/%D1%8D%D0% BD% D1% 86% D0% B8% D0% BA% D0% BB% D0% BE% D0% BF% D0 % B5% D0% B4% D0% B8% D0% B8 /% D0% BC% D0% B5% D0% B4% D0% B8% D1% 86% D0% B8% D0% BD% D1% 81% D0% BA% D0% B0% D1% 8F-% D1% 8D% D0% BD% D1% 86% D0% B8% D0% BA% D0% BB% D0% BE% D0% BF% D0% B5% D0% B4 % D0% B8% D1% 8F /% D0% B1% D0% B5% D0% BB% D0% BA% D0% B8
Up