Этапы ферментативной реакции

· Пример: в результате реакции из соединения АВ должны получиться два вещества: А и В.

· В присутствии фермента реакции будут иметь следующий вид:

I. АВ + Ф (фермент) = АВФ (фермент - субстратный комплекс)

II. АВФ = ВФ + А

III. ВФ = Ф + А (продукты реакции по очереди освобождаются от фермента)

Современная классификация ферментов

· основывается на типах катализируемых ими химических реакций:

Гидролазы -ускоряют реакции расщепления сложных соединений (полисахаридов, жиров, белков, нуклеиновых кислот, АТФ) на мономеры (амилаза, целлюлаза, пептидазы, липаза и др.

Оксидоредуктаза - катализируют окислительно - восстановительные реакции

Трансферазы - переносят альдегидные, кетонные, фосфатные, и аминные группы от одной молекулы к другой

Изомеразы - осуществляют внутримолекулярные перестройки (изомеризация)

Лигазы (синтетазы) - катализируют реакции соединения молекул с образованием соответствующих связей, используя энергию АТФ

Лиазы - отщепляют отдельные радикалы от молекул субстрата с образованием двойных связей

Другие биологические функции белка

Структурная

· основной строительный материал клетки

· входят в состав клеточных мембран (содержат большое количество неполярных аминокислот, стабилизирующих надмолекулярные и надмембранные структуры)

· основа цитоскелета и межклеточного вещества тканей (соединительной, костной, хрящевой, сухожилия, кожи и др.)

· «обёртка» нуклеиновой кислоты вируса - капсид

· наружный скелет членистоногих

· кожа, перья, волосы, рога, ногти и другие производные кожи

Опорная

· сухожилия, сочленения, кости скелета, выполняющие опорную функцию, имеют в своём составе белки

Регуляторная

· многие гормоны являются белками, принимающими участие в гуморальной регуляции жизненных процессов в организме (все гормоны гипоталамуса и гипофиза -гормон роста, либерины, статины гипоталамуса, АКТГ,инсулин, глюкагон, и др.)

Транспортная

· участвуют в переносе веществ через клеточную мембрану (активный и строго избирательный транспорт внутрь и наружу различных веществ и ионов)

· транспорт кислорода от органов дыхания к клеткам и тканям позвоночных и беспозвоночных (гемоглобин, миоглобин, гемоцианин)

· транспорт жирных кислот и липидов в организме (альбумины)

· транспорт гормонов в организме

Рецепторная (сигнальная)

· основывается на способности белковых молекул изменять конформацию (пространственную структуру) при воздействиях среды

· являются элементарными структурными рецепторами (локализованы на поверхности клеток)

· осуществляют процесс избирательного узнавания отдельных веществ

Двигательная (сократительная)

· обеспечивает все виды движений, на которые способны биологические объекты разных уровней организации, начиная с цитоплазмы, клеточных органелл, клеток и кончая целым организмом (движения растений, мышц многоклеточных животных, простейших и т.д.)

· связана с о спецефическими сократительными белками - актин, миозин

Защитная

· осуществляется белками иммунной системы (антитела) при попадании в организм чужеродных веществ (антигенов)

· участвуют в процессе свёртывания крови (фибриноген, тромбин)

Запасающая

· белки, откладывающиеся в запас (белок яиц, молока - казеин, семян растений), затем используются клеткой или организмом в процессе жизнедеятельности

Энергетическая

· при расщеплении 1 г белка освобождается 17, 2 кДж энергии (белки расщепляются вначале до аминокислот, а затем до более простых веществ)

· наиболее характерна для растительных организмов, в семенах которых накапливается от 15 - 20 % (злаки) до 45 % (бобовые) белковых веществ

· реализуется в критический период жизни клетки, когда уже использованы все другие энергетические вещества (углеводы, жиры)

11. Информационная - Т - лимфоциты с помощью белков передают информацию об антигенах В - лимфоцитам

12. Гомеостатическая - поддержание постоянства химического состава и физико - химических особенностей клетки и организма (онкотическое давление крови, белки теплового шока, буферные свойства и т. д.)

13. Деление клетки - белки ахроматинового веретена деления при митозе

14. Поддержание структуры макромолекул -гистоновые белки, участвующие в образовании высших структур и регуляции функциональной активности ДНК

 

 

 

Липиды (от греч. lipos - жир)

· Группа жироподобных органических соединений с общими физико - химическими свойствами:

q нерастворимы в воде т. к. имеют в составе молекул много гидрофобных радикалов (- СН, - СН₂ - СН₃ )

q хорошо растворимы и извлекаются из клетки органическими растворителями (ацетон, эфир, спирт, бензин, бензол, хлороформ),

· Содержатся в клетках всех организмов (от 5 до 15 % сухой массы; в жировой ткани до 90 %) и могут быть твёрдыми и жидкими

· В химическом отношении представляют собой сложные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов (глицерина и д.р.)

· Обязательным компонентом липидов являются жирные кислоты, выполняющих роль строительных блоков

Жирные кислоты:

· молекула жирной кислоты имеет:

а) длинную, гидрофобную, углерод - водородную цепь (скелет) С₁₂ - С₂₀

б) гидрофильную карбоксильную группу - СООН (на конце гидрофобной цепи) например, СН₃ (СН₂)₁₄ СООН - пальмитиновая кислота

· жирные кислоты разделяются на насыщенные и ненасыщенные

Насыщенные жирные кислоты:

- не имеют ненасыщенных (двойных) связей (например - пальмитиновая, масляная, стеариновая, лауриновая и др.)

СН₃ (СН₂) ₁₄ СООН - пальмитиновая кислота

- липиды, содержащие насыщенные жирные кислоты, имеют высокую температуру плавления и по консистенции обычно твёрдые (жиры многих животных, кокосовое масло)

Ненасыщенные жирные кислоты:

· имеют одну или несколько двойных связей (например - олеиновая, линолевая, линоленовая, эруковая и др.)

СН₃ (СН₂)₇ СН = СН (СН₂ )₇ СООН - олеиновая кислота

q липиды, содержащие ненасыщенные жирные кислоты, обычно жидкие (обладают низкой температурой плавления) - льняное, конопляное, хлопковое масло, рыбий жир и др.

q чаще встречаются в живой природе (в жирах растений умеренного климата, в жире рыб и некоторых морских млекопитающих

q организмы, содержащие больше ненасыщенных жирных кислот, могут жить в северных широтах и сохранять свою гибкость и подвижность

Н Н Н Н

- С - С - - С = С -

Н Н

насыщенные ненасыщенные

жирные кислоты

· Липиды разделяются на простые (жиры, воски), сложные и производные липидов