Читайте также:
|
Это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. В основном они состоят из углерода, водорода, кислорода и азота.
В составе большинства исследованных белков всех живых организмов было выявлено 20 аминокислот, участвующих в их построении.
При синтезе белковой молекулы разные аминокислоты присоединяются последовательно друг к другу, образуя цепочку, или полипептид (впоследствии она может сворачиваться в спираль или глобулу). Разнообразие белков определяется тем, какие аминокислоты, в каком количестве и в каком порядке входят в полипептидную цепь. Две молекулы, одинаковые по числу и составу аминокислот, но отличающиеся по порядку их расположения, представляют два разных белка. Не только виды, но и особи одного вида отличаются по целому ряду белков (с чем, например, связан феномен несовместимости при пересадке тканей и органов от одного животного другому).
Понятия «белок» и «пептид» близки между собой, однако между ними имеются и различия. Пептидами обычно называют олигопептиды, т. е. те, чья цепь содержит наибольшее число аминокислотных остатков (10-15), а белками называют пептиды, содержащие большое число аминокислотных остатков (до нескольких тысяч) и имеющие определенную компактную пространственную структуру, так как длинная полипептидная цепь является энергетически невыгодным состоянием. Выделяются четыре уровня пространственной организации (структуры) белков. Все структуры формируются в каналах эндоплазматической сети. При воздействии неблагоприятных факторов среды (облучение, повышенная температура, химические вещества) структуры белка могут разрушаться — происходит денатурация. Если этот процесс не затрагивает первичной структуры, он обратим, и по окончании воздействия молекула самопроизвольно восстанавливается. Первичная же структура невосстановима, так как формируется только на рибосомах при участии сложнейшего механизма биосинтеза белков. В зависимости от пространственной структуры белки бывают фибриллярные (в виде волокон) — строительные белки и глобулярные (в виде шара) — ферменты, антитела, некоторые гормоны и др.
Огромное разнообразие белков обеспечивает и множество функций, ими выполняемых, и многоообразие организмов.
Функции белков:
1) защитная (интерферон усиленно синтезируется в организме при вирусной инфекции);
2) структурная (коллаген входит в состав тканей, участвует в образовании рубца);
3) двигательная (миозин участвует в сокращении мышц);
4) запасная (альбумины яйца);
5) транспортная (гемоглобин эритроцитов переносит питательные вещества и продукты обмена);
6) рецепторная (белки-рецепторы обеспечивают узнавание клеткой веществ и других клеток);
7) регуляторная (регуляторные белки определяют активность генов);
8) белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции (инсулин регулирует уровень сахара в крови);
9) белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме;
10) энергетическая (при распаде 1 г белка выделяется 17 кдж энергии).
Липиды
Липиды - один из важнейших классов сложных молекул, присутствующих в клетках и тканях животных в составе жировой ткани, играющую важную физиологическую роль.
Липиды - группа органических веществ, входящае в состав всех живых клеток, включающая жиры и жироподобные вещества. Липиды очень разнообразны по функциям, выполняемым в клетке. Обычно липиды содержатся в количестве 2-3%. Часть из них представляет запасные энергетические вещества, другие, имея полярные молекулы, входят в состав клеточных мембран, являясь структурными компонентами клетки. Липиды - жироподобные вещества, в основном производные высших жирных кислот, спиртов или альдегидов. Подразделяются на простые (воски, триглицериды) и сложные (фосфолипиды, гликолипиды).
В состав этих малорастворимых в воде соединений, разнообразных по структуре, как правило, входят жирные кислоты или их производные и глицерин. [ Conigrave A.D. et al., 1996, Small D.M., 1986, Murray R.K. et al., 1988 ].
Липиды выполняют самые разнообразные функции. Они входят в состав клеточных мембран, служат предшественниками стероидных гормонов, желчных кислот, простагландинов и фосфоинозитидов. В крови содержатся отдельные компоненты липидов (насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты и полиненасыщенные жирные кислоты), триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды. Все эти вещества не растворимы в воде, поэтому в организме имеется сложная система транспорта липидов. Свободные (неэтерифицированные) жирные кислоты переносятся кровью в виде комплексов с альбумином. Триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды транспортируются в форме водорастворимых липопротеидов.
В организме большая часть липидов представлена ацилглицеролами, когда к глицерину присоединен один, два или три остатка жирной кислоты (монокарбоновые алифатические ЖК с неразветвленной цепью, приимущественно C16 и C18), они образуют нейтральные жиры, образованные приимущественно ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛАМИ; они являются главными липидами жировых отложений и пищи.
Ацилглицеролы, в первую очередь ФОСФОЛИПИДЫ, являются основными компонентами плазматических и других мембран.
Фосфолипиды участвуют в метаболизме многих липидов.
СФИНГОЛИПИДЫ являются важными компонентами мембран и вездесущими клеточныим регуляторами (см. ЛИПИДЫ КАК БИОРЕГУЛЯТОРЫ)
Гликофосфолипиды, построенные из сфингозина, остатков сахаров и жирных кислот, составляют 5-10% всех липидов плазматической мембраны.
Фосфоглицеролы, фосфосфинголипиды и гликосфинголипиды представляют собой амфипатические липиды, поэтому они идеально выполняют функции основных компонентов плазматической мембраны. Некоторые фосфолипиды выполняют особые функции. Например, дипальмитоиллецитин является основным элементом сурфактанта (поверхностно-активного вещества) легких, который иногда отсутствует у недоношенных детей, в результате чего у них наблюдается расстройство дыхания.
Фосфолипиды, содержащие инозитол, являются предшественниками вторых посредников при действии гормонов, а алкилфосфолипид - тромбоцит - активирующим фактором (ФАТ).
Локализованные на внешней поверхности плазматической мембраны гликосфинголипиды, олигосахаридные цепи которых смотрят наружу, входят в состав гликокаликса клеточной поверхности и, по-видимому, выполняют важные функции, а именно:
1) участвуют в межклеточных взаимодействиях,
2) являются рецепторами бактериальных токсинов, например холерного токсина, и
3) являются соединениями, определяющими группы крови (система АВО).
В настоящее время описано около дюжины болезней, связанных с накоплением гликолипидов (например, болезнь Гоше, болезнь Тея-Сакса), причиной которых является снижение активности локализованных в лизосомах гидролаз, катализирующих расщепление гликолипидов. см. заболевание: липидоз
Разнообразие и уровень липидов в клетках, тканях и органах определяются процессами липидного метаболизма (ЛМ), включающими их транспорт, поглощение, использование клетками, синтез de novo, разрушение и выведение (рис. 1). Процессы липидного метаболизма происходят при участии множества белков с различными функциями, которые, как и кодирующие их гены, также являются компонентами системы липидного метаболизма.
Интерес к изучению системы ЛМ обусловлен ее важной ролью в жизнедеятельности организма, а также тем, что нарушения ее функционирования являются одной из причин возникновения заболеваний у человека [ Murray R.K. et al., 1988, V.Breslow J.L., 1988, Rees A. et al., 1990, Chamberlain J.C. et al., 1990 ].
Синтез и разрушение липидов происходят практически во всех тканях организма. Вместе с тем, ряд тканей выполняют специализированные функции. Так, поглощение экзогенных липидов происходит в стенках тонкого кишечника; запасание - в жировой ткани; выведение продуктов распада липидов - в кишечнике, почках, легких [ Conigrave A.D. et al., 1996, Jungerman K. et al., 1996 ]. Центральное место в ЛМ занимает печень, в которой происходит пересечение путей метаболизма липидов, углеводов и белков. Здесь же синтезируется основная масса белков транспорта липидов, также продукты деградации липидов, выводящиеся из организма [ Haussinger D., 1996 ].
Объем экспериментальных данных по различным особенностям функционирования этой системы в последние годы стремительно возрастает, в том числе - по регуляции транскрипции генов липидного метаболизма.
Для систематизации, обобщения и анализа сведений о регуляции транскрипции генов системы ЛМ создана база данных LM- TRRD (Lipid Metabolism - Transcription Regulatory Regions Database) [ Ananko E.A. et al., 1996 ], являющаяся одним из разделов базы данных TRRD [ Кель А.Э. с соавт., 1997 ].
Источники липидов в организме - их потребление с пищей с последующим всасыванием через стенки тонкого кишечника [ Conigrave A.D. et al., 1996 ] (рис. 1) и кроме того, эндогенные липиды синтезируются из более простых соединений - продуктов метаболизма белков и углеводов [ Murray R.K. et al., 1988, Jungerman K. et al., 1996 ]. Благодаря транспортным белкам аполипопротеинам липиды перемещаются по лимфо- и кровотоку и перераспределяются между органами и тканями [ V.Breslow J.L., 1988 ] (См. Липидов транспорт).
Липиды выполняют самые разнообразные функции. Они входят в состав клеточных мембран, служат предшественниками стероидных гормонов, желчных кислот, простагландинов и фосфоинозитидов. В крови содержатся отдельные компоненты липидов (насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты и полиненасыщенные жирные кислоты), триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды. Все эти вещества не растворимы в воде, поэтому в организме имеется сложная система транспорта липидов. Свободные (неэтерифицированные) жирные кислоты переносятся кровью в виде комплексов с альбумином. Триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды транспортируются в форме водорастворимых липопротеидов.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 33 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |