Белки аминокислоты это – что входит в его состав и последовательность органических соединений в молекулах, их количество или синтез

Что собой представляют белки, жиры, углеводы и аминокислоты

В какой пище содержатся и какую функцию несут в себе белки, углеводы, жиры и аминокислоты.

Организм человека – это весьма сложная система, которая требует постоянной подпитки из вне. Полный комплекс углеводов, жиров и белков просто необходим для полноценного роста и развития. Достаточно исключить какой-то один элемент, чтобы сложнейшая система дала сбой и перестала нормально работать. Особенно важно поддерживать баланс спортсменам, организму которых приходится выдерживать много более серьезные нагрузки. Давайте же разберем, какие элементы должны попадать из пищи, в каком объеме и какую функцию каждый из них несет.

Белки

Преувеличить важность данных компонентов сложно – без них нет жизни, как таковой. Белки – это наши органы, мышцы, хрящи и связки. Это основной строительный материал, без которого не было бы человека. По важности белки занимают второе место после воды, а это говорит о многом. Наша кожа, зубы, ногти и даже волосы – все это образуется из белковых молекул.

Дефицит данного компонента в организме сразу сказывается на внешности. Секущиеся волосы, ломающиеся ногти, слабые кости, появление перхоти, дряблость кожи – все это признаки явного дефицита белковых продуктов. Чтобы нормализовать работу всех органов и не знать вышеупомянутых проблем, в организму необходимо давать как минимум грамм белка на килограмм веса.

Для атлетов белки – это особенный компонент, ведь без них о каких-либо результатах можно даже не мечтать. Здесь уже дозировка должна быть более серьезной – около 2-3 грамм на кило веса. В противном случае преобладающие процессы катаболизма не дадут мышцам нормально расти.

Кроме этого, белки необходимы не только для роста мышечной массы. Они выполняют целый ряд полезных и жизненно важных функций – регулятивную, рецепторную, ферментативную, защитную, транспортную и сократительную. Белки способствуют поддержанию водно-щелочного баланса на нормальном уровне, эффективно выводят продукты распада после переваривания продуктов питания, принимают активное участие в росте и размножении клеток.

Белки можно получить из пищи или из спортивных добавок. При формировании рациона необходимо учитывать, что на один грамм протеина в среднем приходится 4,1 килокалорий. Белки содержатся в мясе, рыбе, яйцах, бобах, твороге, сое, зеленом чае и прочих продуктах питания.

Углеводы

Спортсмены прекрасно знают, что углеводы в первую очередь – это полноценный источник энергии. По своей структуре – это сложные элементы, которые химически состоят из трех основных компонентов – кислорода, водорода и углерода. При этом для простоты углеводы делятся на три основных вида — полисахариды, олигосахариды, моносахариды. Каждый из них имеет свою структуру и функцию. К примеру, полисахариды особенны тем, что в их составе находится много молекул моносахаридов. К олигосахаридам относится мальтоза, сахароза и лактоза – основные источники энергии. Представители моносахаридов – галактоза, фруктоза и глюкоза.

В свою очередь последние два вида – это быстроусвояемые углеводы, которые хорошо перевариваются в желудке и дают необходимый запас энергии. К ним относятся сахар, различные сладости, мед и прочие продукты питания. В свою очередь полисахариды – то «медленные» углеводы. Их особенность – слегка «заторможенное» переваривание в желудке (картофель, овощи, бобовые).

Есть и такие углеводы, которые не перевариваются вовсе. К примеру, так же клетчатка. Но это не значит, что от нее необходимо отказываться. Более того, она весьма полезна для организма и способна нормализовать пищеварительный процесс. Больше всего клетчатки в брокколи, спарже, чесноке, огурцах, помидорах и прочих продуктах.

Углеводы, как и белки, должны в полном объеме поступать в организм человека – с пищей или спортивными добавками. Оптимальная доза углеводов – около 500 грамм (за исключением сахара и крахмала). При этом в одном грамме данного компонента – 4,1 килокалория.

Есть мнение, что те углеводы, которые не были преобразованы в энергию, откладываются в жиры. Но это ошибочное мнение. Ученые доказали, что углеводы в весьма незначительной степени влияют на процесс образования лишнего веса.

Жиры

Данные весьма полезный для организма компонент представляет собой смесь триглицеридов. В их составе три высшие жирные кислоты и эфиры глицерина. Все жиры можно условно разделить на насыщенные (с высокой плотностью) и ненасыщенные (с низкой плотностью). Последние приносят организму максимальную пользу. Речь идет о арахидоновой, линоленовой и линолевой жирных кислотах. Такие жиры отличаются тем, что они не синтезируются организмом, поэтому являются незаменимыми.

Жиры играют важную роль в жизни каждого человека и выполняют целый ряд полезных функций – заряжают организм необходимой энергией, обеспечивают жировую прослойку для тканей и органов, оказывают регулирующую функцию в поступлении таких элементов, как углеводы, соли, аминокислоты, вода. Кроме этого, жиры ускоряют процесс вывода из клеток вредных продуктов распада.

В организме человека жиры бывают двух видов – запасные и структурные. Первые относятся к резервным, вторые – к протоплазматическим. Из наиболее популярных продуктов, в которых содержатся все необходимые жиры, можно выделить – чипсы, рыбу, орехи, мягкие сыры, растительное масло, пирожные и прочие.

Жиры – это самый калорийный продукт. На один грамм приходится около 9,3 килокалорий. При этом жиры почти не содержат воды (углеводы этим похвастаться не могут). Даже у нормального (вполне худого человека) имеется около 12-15 килограмм жировых отложений. В принципе, их должно хватать на 3-4 месяца жизни, но из-за постоянной потребности мозга в глюкозе это невозможно.

В каком же объеме необходимы жиры? В среднем на взрослого человека необходимо около 80 граммов. При этом 50% их общего количества – это животные жиры.

Аминокислоты

Данные компоненты представляют собой строительный материал (основу) белков. В среднем наш организм нуждается в 20 видах различных аминокислот – как заменимых, так и незаменимых. Заменимые аминокислоты организм в состоянии сам синтезировать, незаменимые – нет (их можно получить только из пищи). При повышенных физических нагрузках аминокислоты (как и белки) нужны организму для построения мышечных волокон и их восстановления.

Аминокислоты имеют низкую калорийность, способствуют похудению и останавливают разрушительные катаболические процессы. «Львиную» долю аминокислот организм буквально «добывает» из пищи, но есть и такие, которые приходится принимать отдельно. Есть мнение, что аминокислоты можно получить только из животного белка (к примеру, рыбы, массы или молочных продуктов). Но это не так. Растительные белки также являются мощными источниками аминокислот.

Чтобы дать организму все необходимые белки, а в последствие аминокислоты, необходимо добавить в свой рацион фрукты, овощи и орехи.

Вывод

Помните, что организму необходимы все компоненты – как белки, углеводы, так аминокислоты и жиры. Главное, чтобы все поступало своевременно и в необходимом объеме. Удачи.

10 февраля 2015

proteinfo.ru

«Сколько известно аминокислот?» – Яндекс.Знатоки

Мой ответ. Учёным известно порядка 500 аминокислот. Около 240 из них в природе бывают в свободном виде, а остальные — в промежуточном — как продукты обмена веществ.
На сегодняшний день в организме человека обнаружено

26 аминокислот.
В образовании белка, считается, принимают участие 22 аминокислоты (21 — селеноцистеин, 22 — пирролизин (стандартные протеиногенные аминокислоты). https://ru.wikipedia.org/wiki/
Все аминокислоты можно разделить на две группы: незаменимые (поступают в организм извне) и заменимые (синтезируются в организме). Но есть ещё и третья, и четвёртая группа — частично заменимые и условно незаменимые. Но это разделение весьма условно. Вообще, чтобы производить такие «подсчёты», необходимо учитывать, о какаких именно организмах идёт речь.
Для взрослого здорового человека незаменимые аминокислоты: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, селеноцистеин, пирролизин. Это 10 незаменимых аминокислот. Также часто к незаменимым относят гистидин.

Это 11 аминокислота. Для детей также незаменимым является аргинин. Итого насчитывается 12 аминокислот незаменимых для человека.
Новорождённые дети и больные люди не могут вырабатывать некоторые аминокислоты. Эти аминокислоты считаются условно незаменимыми. К ним относятся: тирозин, цистеин. Они могут синтезироваться в организме, но при наличии других аминокислот.
Частично заменимые — их организм синтезирует, но мало. Это аргинин и гистидин. Как видим, аргинин и гистидин по другим классификациям относят к незаменимым, а ещё по другим — условно заменимым. А иногда и условно незаменимые, и частично заменимые объединяют в одну группу.
К заменимым аминокислотам принято относить: аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота (аспартат), глицин, цистеин, глютамин, глютаминовая кислота (глютамат), пролин, серин, таурин*, тирозин. Насчитывается 11 заменимых аминокислот.
*Таурин выполняет некоторые функции аминокислот, но по строению к ним не относится.
Таким образом, мнение, что существуют 20 аминокислот, из которых 8 незаменимые, является неверным.

yandex.ru

Аминокислоты и белки

Аминокислоты

В зависимости от взаимного расположения обеих функциональных групп различают α-, β – и γ-аминокислоты:

CH₃-CH(NH₂)-COOH (α-аминопропионованя кислота)

CH₂(NH₂)-CH₂-COOH (β – аминопропионованя кислота)

Наиболее важными представителями аминокислот являются: глицин (H₂N-CH₂

-COOH ), аланин (CH₃-CH(NH₂)-COOH), фенилаланин (C₆H₅-CH₂-CH(NH₂)-COOH), глутаминовая кислота (HOOC-(CH₂)₂-CH(NH₂ )-COOH), лизин (H₂N-(CH₂)₄-CH(NH₂)-COOH), серин (HO-CH₂-CH(NH₂)-COOH) и цистеин (HS-CH ₂-CH(NH₂)-COOH).

Изомерия

Для аминокислот характерны следующие виды изомерии: углеродного скелета, положения функциональных групп и оптическая изомерия.

Физические свойства аминокислот

Аминокислоты – твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Они плавятся при высоких температурах с разложением.

Получение

Аминокислоты получают путем замещения галогена на аминогруппу в галогензамещенных карбоновых кислотах. В общем виде уравнение реакции будет выглядеть так:

R-CH(Cl)-COOH + NH₃ = R-CH(NH₃⁺Cl^—) = NH₂–CH(R)-COOH

Химические свойства аминокислот

Аминокислоты – амфотерные соединения. Они реагируют как с кислотами, так и с основаниями:

NH₂–CH₂-COOH + HCl = Cl[NH₃–CH₂-COOH]

NH₂–CH₂-COOH + NaOH= NH₂–CH₂-COONa + H₂O

При растворении аминокислот в воде аминогруппа и карбоксильная группа взаимодействуют друг с другом с образованием соединений, называемых внутренними солями:

H₂N –CH₂-COOH ↔ ⁺H₃N-CH₂COO^—

Молекулу внутренней соли называют биполярным ионом.

Водные растворы аминокислот имеют нейтральную, щелочную и кислотную среду в зависимости от количества функциональных групп. Например, глутаминовая кислота образует кислый раствор, поскольку в её составе две карбоксильные группы и одна аминогруппа, а лизин – щелочной раствор, т.к. в её составе одна карбоксильная группа и две аминогруппы.

Две молекулы аминокислоты могут взаимодействовать друг с другом. При этом происходит отщепление молекулы воды и образуется продукт, в котором фрагменты молекулы связаны между собой пептидной связью (-CO-NH-). Например:

Полученное соединение называют дипептидом. Вещества, построенные из многих остатков аминокислот, называются полипептидами. Пептиды гидролизуются под действием кислот и оснований.

α-Аминокислоты играют особую роль в природе, поскольку при их совместной поликонденсации в природных условиях образуются важнейшие для жизни вещества – белки.

Также для аминокислот характерны все химические свойства карбоновых кислот (по карбоксильной группе) и аминов (по аминогруппе).

Белки

В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке. Часто в живых организмах несколько молекул разных белков образуют сложные комплексы, например, фотосинтетический комплекс.

Белки обладают свойством амфотерности, то есть в зависимости от условий проявляют как кислотные, так и осно́вные свойства. В белках присутствуют несколько типов химических группировок, способных к ионизации в водном растворе: карбоксильные остатки боковых цепей кислых аминокислот (аспарагиновая и глутаминовая кислоты) и азотсодержащие группы боковых цепей основных аминокислот (в первую очередь, ε-аминогруппализина и амидиновый остаток CNH(NH₂)аргинина, в несколько меньшей степени —имидазольный остаток гистидина).

Белки различаются по степени растворимости в воде. Водорастворимые белки называются альбуминами, к ним относятся белки крови и молока. К нерастворимым, или склеропротеинам, относятся, например, кератин (белок, из которого состоят волосы, шерсть млекопитающих, перья птиц и т. п.) и фиброин, который входит в состав шёлка и паутины. Растворимость белка определяется не только его структурой, но внешними факторами, такими как природа растворителя, ионная сила и pH раствора.

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Аминокислоты и белки | Дистанционные уроки

Заменимые аминокислоты наш организм может синтезировать сам, но при этом обеспечивается только минимум потребностей организма.

Незаменимые аминокислоты — те, которые организм потребляет извне — с белковой пищей или образуются из других аминокислот.

Для формата ЕГЭ не нужно знать наизусть все 20 аминокислот и их формулы, но надо понимать их строение и функции в организме, ведь аминокислоты — «кирпичики» белков, а жизнь у нас именно белковая! 🙂

Белки

 

они же полипептиды, они же протеины

 

Ф.Энгельс биологом не был, но дал такое определение жизни:

 

Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка

 

Конечно, это определение не научное и не затрагивает очень многие признаки живых систем,  но определяет один самый важный момент —

 

жизнь на земле белковая

 

Строение и функции белков

 

Белки — полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.  В составе белков всего 20 аминокислот, а вот комбинаций этих аминокислот может быть очень много! За счет этого достигается разнообразие. Поэтому белков в природе огромное количество!

 

Белковый состав так и записывается — последовательностью аминокислот, которые обозначаются тремя буквами:

 

 

То, что показано на рисунке — последовательность аминокислот — это целая длинная большая молекула (то, что приведено здесь — это очень маленький белок, обычно такие молекулы на порядок длиннее).

 

В теме про аминокислоты   мы уже рассмотрели механизм образования такого полимера — полипептида.

 

Белки делят на:

 

• простые  — состоят только из аминокислот;
• сложные — кроме аминокислот содержат вещества небелковой природы.

 

Первичная структура (конформация) белка

 

— это именно эта последовательность — то, какие аминокислоты и в какой последовательности они соединены ковалентными связями.

 

 

 Вторичная структура белка

 

Это спираль, которая образуется уже за счет межмолекулярных — водородных связей.

 

 

Третичная структура белка

 

Эта структура образована свернутыми спиралями — такое образование называется глобула.

 

 

Четвертичная структура белка

 

это совместное объединение нескольких схожих по строению третичных белковых структур (глобул или субъединиц) в единую молекулу с приобретением ею природных свойств.

 

Сами глобулы в этой структуре называют протомерами, а само четвертичное образование — мультимером.

 

 

Белки довольно легко подвергаются разрушению. Сначала «ломается» четвертичная, потом третичная, потом уже вторичная структура. Разрушить первичную структуру сложнее. Это уже, скорее, химическое взаимодействие.

 

Разрушение структур белка называется денатурацией. Свойства белка при этом теряются.

 

Самые известные денатуранты -температура (нагревание), спирт, кислоты и щелочи.

 

Простой и повседневный пример денатурации — яичница! 🙂

 
Ренатурация — обратный процесс — восстановление разрушенной структуры белка.

 

Функции белков 

 

• структурная — белок является обязательным компонентом любой мембраны, любого хряща…
• почти все ферменты имеют белковую природу. Ферменты=биокатализаторы. На каждую реакцию есть свой фермент.
   
  
  

 

• Гормоны имеют белковую природу.
• Транспорт — белки переносят вещества через мембрану клетки, гемоглобин — кислород в крови…

 

Функций у белков очень много… то, что перечислено выше — только самые основные.

 

 

 

Каждый вид растений и животных имеет особый, только ему присущий набор белков, т. е. белки являются основой видовой специфичности.
 

• у разных видов есть одинаковые белки, выполняющие определенные функции (например, у собаки и человека за регуляцию сахара в крови отвечает гормон инсулин)
• у представителей одного вида белки могут отличаться по строению (например, белки групп крови)

 

Белки — основа жизни на Земле, и найти какие-либо процессы, проходящие в живом организме без их участия, практически невозможно…

 

---

 

Редко, но все же встречаются в вопросах ЕГЭ такие термины:

 

• дистальные белки — белки мембраны клетки

 

 

---

 

distant-lessons.ru

Аминокислоты и белки

О белках, как об основном элементе рациона человека, заговорили в XIX веке. Именно тогда, их назвали «протеины» — от греческого «protos», что значит «первый». Белки действительно «первые» по важности для человеческого организма.

Мы знаем, что из белка строится все живое. А вот сам белок строится из аминокислот. Белки и аминокислоты взаимосвязаны, как слова и буквы. Белки – это полимеры, аминокислоты – это мономеры. Качество белка определяется его аминокислотным составом, качество аминокислоты – ее способностью стать частью белка.

Аминокислот, входящих в состав белков всего 20, в природе их около 600 разновидностей. Эти 20 аминокислот создают собой миллионы разных белков, различающихся по качеству и действию. Как и в словах, важно не то, какие буквы в них есть, а то, в каком порядке эти буквы расположены, так и в случае с белками: можно встретить самые разные белки с одним и тем же аминокислотным составом, но порядок расположения составных аминокислот будет различным.

Заменимые и незаменимые аминокислоты

Как мы уже упомянули, есть 20 аминокислот, входящих в состав белка. Они делятся на заменимые, незаменимые и условно-заменимые. Незаменимые аминокислоты – это 8 аминов, которые мы не можем синтезировать самостоятельно, поэтому и должны потреблять их с пищей. В мире, только растения могут синтезировать все аминокислоты самостоятельно, все остальным приходится их искать в пище.

12 аминокислот мы можем синтезировать сами. Они образуются из других аминокислот, по мере необходимости. Правда, чтобы это произошло, у нас не должно быть дефицита незаменимых аминов. Условно-заменимые – это аминокислоты, которые мы частично синтезируем, частично восполняем из пищи. При болезнях, нарушениях работы ЖКТ процесс синтеза временно прекращается.

При потреблении пищи, из аминокислот синтезируется белок (организм сам выбирает, на что именно ему сейчас нужно потратить амины), если же в данной аминокислоте сейчас нет нужды, она откладывается в печени до первого требования.

Классификация белков по аминокислотам

На сегодняшний день не существует какой-то определенной единой классификации белков, прежде всего, потому, что их роль до конца еще не ясна. Однако многие склоняются к тому, чтобы сделать деление белков, основанным на аминокислотах в его составе. То есть, это качественная классификация, которая говорит о ценности белка – есть ли в его составе незаменимые аминокислоты или нет.

Процесс образования белков в нашем теле выглядит следующим образом:

1. Мы потребляем белок (животный или растительный).

2. С помощью желудочного сока и ферментов поджелудочной железы мы расщепляем его до аминокислот.

3. Аминокислоты в кишечнике всасываются в кровь и распределяются по нуждам организма:

• из них может быть тут же создан белок (уже «человеческий»), к примеру, гемоглобин, ферменты;
• может быть создана другая аминокислота, которая в данный момент интересует организм;
• или же при отсутствии надобности в аминокислотах для создания белков, первые будут храниться в печени, до возникновения этой необходимости.

Избыток и нехватка аминокислот и белков

Миллионы людей в мире страдают от нехватки аминокислот и белков. Причиной тому служит голод, несбалансированное питание (например, в тропиках, где нехватка белка в рационе – это плачевная норма), или же нарушения в организме, при котором белки не усваиваются или из аминокислот не синтезируется белок. Наиболее характерным проявлением дефицита белка является:

• неполноценный рост и развитие организма;
• малокровие;
• нехватка пищеварительных ферментов;
• пониженный иммунитет.

Однако избыток белка не менее приятен организму. Это приводит к следующим болезням:

• рак;
• артрит;
• сахарный диабет;
• сердечно-сосудистые заболевания.

 

womanadvice.ru

Глава 1. Аминокислоты и белки

4

1.1 Общая характеристика

Аминокислоты — это органические соединения, содержащие карбоксильную группу (–COOH), аминогруппу (Nh3–) и боковую цепь — радикал (см. Рис. 1 ▼). Их

назвали так потому, что они являются аминопроизводными карбоновых кислот. Аминокислоты — мономеры, из которых состоят белки. Различия между ами-

нокислотами объясняются свойствами их радикалов. Все аминокислоты кроме глицина существуют в двух формах — L- и D-форме. Эти стереоизомеры являются зеркальными отражениями друг друга и отличаются положением атомов в пространстве. В белках обнаруживают, как правило, лишь L-аминокислоты, однако в природе существуют и D-аминокислоты.

Рис. 1. Общая структурная формула аминокислоты (слева) и стереоизомеры ами-

нокислоты аланин (в центре и справа): в центре — L-аланин, а справа — D-аланин.

Белки принимают участие во многих клеточных процессах, выполняя самые различные функции. Белки — самые многочисленные биологические макромолекулы, обнаруживаемые в клетке. Разнообразие белков очень велико: в одной клетке могут находиться тысячи видов белков. Все белки строятся из 20 аминокислот: белковая (полипептидная) цепь представляет собой их линейную последовательность. Аминокислоты связаны между собой с помощью пептидных связей (ковалентные амидные связи).

1.2 Классификация аминокислот

Аминокислоты классифицируют исходя из свойств их боковых цепей: полярности и наличия кислых или основных́ групп в составе самого радикала (см. таблицу ниже).

1.Неполярные аминокислоты — это аминокислоты с неполярными радикалами; их боковые цепи имеют алифатическую или ароматическую природу: глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, фенилаланин, триптофан и метионин.

2.Полярные незаряженные аминокислоты — это аминокислоты с электро-

нейтральными радикалами, содержащими атомы кислорода, азота или серы: серин, треонин, тирозин, цистеин, глутамин и аспарагин.

3.Полярные заряженные отрицательно (кислые аминокислоты) — это аминокислоты, имеющие карбоксильную группу в составе радикала —

Классификация аминокислот 5

глутаминовая кислота (глутамат) и аспарагиновая кислота (аспар-

тат).

4.Полярные заряженные положительно (основные́ аминокислоты) — это аминокислоты с основными́ боковыми цепями: гистидин, лизин, ар-

гинин.

Существуют и другие принципы классификации аминокислот. В основе одного из них — деление аминокислот на гидрофобные, гидрофильные и амфипатические (одна часть молекулы гидрофобна, а другая — гидрофильна):

1.Гидрофобные аминокислоты: аланин, глицин, валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, пролин.

2.Гидрофильные аминокислоты: аргинин, аспарагин, аспарагиновая кислота, цистеин, глутаминовая кислота, глутамин, гистидин, серин, треонин.

3.Амфипатические аминокислоты: лизин, метионин, триптофан, тиро-

зин.

Лизин может быть отнесён к амфипатическим аминокислотам, поскольку его радикал состоит из алифатической боковой цепи, которая может взаимодействовать с гидрофобными аминокислотами в составе белковой цепи, и аминогруппы, положительно заряженной при физиологических pH. Метионин — наименее полярная из амфипатических аминокислот, но атом серы в составе его радикала способен эффективно взаимодействовать с ионами металлов в белках. Цистеин может быть депротонирован при pH > 7. Образующийся при данном депротонировании тиоловый анион является самым сильным нуклеофильным агентом среди всех 20 биогенных аминокислот.

6 Глава 1 Аминокислоты и белки

Таблица 1

Биогенные аминокислоты

Название аминокислоты

Структурная

Молекулярная

Средняя частота

pK1

pK2

pKR

Трёхбуквенный код

встречаемости

формула1

масса2

α-COOH

α-Nh4

Радикала

Однобуквенный код

в белках3 (%)

Аминокислоты с неполярными радикалами

Глицин

Gly

75

7,1

2,35

9,78

G

Аланин

Ala

89,1

8,3

2,35

9,87

A

Валин

Val

117,1

6,9

2,29

9,74

V

Лейцин

Leu

131,2

9,7

2,33

9,74

L

Изолейцин

Ile

131,2

6,0

2,32

9,76

I

Метионин

Met

149,2

2,4

2,13

9,28

M

8	Глава 1	Аминокислоты и белки
	Тирозин
	Tyr			181,2	2,9		2,20	9,21	10,46
	Y
	Цистеин
	Cys			121,1	1,4		1,92	10,70	8,37
	C
			Аминокислоты с полярными положительно заряженными радикалами
	Лизин
	Lys			146,2	5,9		2,16	9,06	10,54
	K
	Аргинин
	Arg			174,2	5,5		1,82	8,99	12,48
	R
	Гистидин
	His			155,1	2,3		1,80	9,33	6,04
	H
			Аминокислоты с полярными отрицательно заряженными радикалами
	Аспарагиновая кислота
	Asp			133,1	5,4		1,99	9,90	3,90
	D
	Глутаминовая кислота
	Glu			147,1	6,8		2,10	9,47	4,07
	E

1В таблице приведены структурные формулы ионизированных аминокислот при физиологических значениях pH (кроме гистидина, для него pH ≈ 6).

2Значения молекулярной массы выражены в дальто́ нах (Да). 1 дальтон = 1 г/моль.

3Данные о средней частоте встречаемости в белках взяты из базы данных SWISS-PROT (http://www.expasy.ch/sprot/relnotes/relstat.html).

studfile.net

список, формулы, характеристики. Роль аминокислот в организме. В каких продуктах содержатся аминокислоты?

Всем известно еще из уроков химии, что аминокислоты являются «кирпичиками» для построения белков. Есть аминокислоты, которые наш организм способен самостоятельно синтезировать, а есть и такие, которые поставляются только извне, вместе с питательными веществами. Рассмотрим аминокислоты (список), их роль в организме, из каких продуктов они к нам поступают.

Роль аминокислот

Наши клетки постоянно имеют потребность в аминокислотах. Белки пищи расщепляются в кишечнике до аминокислот. После этого аминокислоты всасываются в ток крови, где синтезируются новые белки в зависимости от генетической программы и требований организма. Незаменимые аминокислоты, список которых представлен ниже, мы получаем из продуктов. Заменимые организм синтезирует самостоятельно. Кроме того, что аминокислоты – это структурные составляющие белков, они еще и синтезируют разные вещества. Роль аминокислот в организме огромна. Непротеиногенные и протеиногенные аминокислоты – это предшественники азотистых оснований, витаминов, гормонов, пептидов, алкалоидов, ромедиаторов и многих других значительных соединений. К примеру, витамин РР синтезируется из триптофана; гормоны норадреналин, тироксин, адреналин – из тирозина. Пантотеновая кислота образуется из аминокислоты валин. Пролин является защитником клеток от множества стрессов, например окислительного.

Общая характеристика аминокислот

Белками именуются азотосодержащие высокомолекулярные органические соединения, которые создаются из остатков аминокислот, соединяются пептидными связями. По-иному это полимеры, мономерами в которых выступают аминокислоты. В строение белка включено сотни, тысячи аминокислотных остатков, соединяемых пептидными связями. Список аминокислот, которые находятся в природе, достаточно велик, их обнаружено около трехсот. По своей способности вхождения в состав белков аминокислоты подразделяются на протеиногенные («рождающие белок», от слов «протеин» – белок, «генезис» – рождать) и непротеиногенные. В живом организме количество протеиногенных аминокислот относительно небольшое, их всего двадцать. Помимо этих стандартных двадцати, можно встретить в белках модифицированные аминокислоты, они являются производными от обычных аминокислот. К непротеиногенным относятся такие, которые не входят в состав белка. Существуют α, β и γ. Все белковые аминокислоты — это α-аминокислоты, они имеют характерную структурную особенность, которую можно пронаблюдать на представленном ниже изображении: наличие аминной и карбоксильной групп, они связаны в α-положении атомом углерода. Кроме этого, каждая аминокислота обладает своим радикалом, неодинаковым со всеми по структуре, растворимости и электрическому заряду.

Виды аминокислот

Список аминокислот разделяется на три основных вида, к ним относятся:

• Незаменимые аминокислоты. Именно эти аминокислоты организм не может синтезировать сам в достаточных количествах.

• Заменимые аминокислоты. Этот вид организм может самостоятельно синтезировать, используя другие источники.

• Условно-незаменимые аминокислоты. Организм синтезирует их самостоятельно, но в недостаточных для своих нужд количествах.

Незаменимые аминокислоты. Содержание в продуктах

Незаменимые аминокислоты есть возможность получать организму только из пищевых продуктов или из добавок. Их функции просто незаменимы при формировании здоровых суставов, красивых волос, крепких мышц. В каких продуктах содержатся аминокислоты данного вида? Перечень приведен ниже:

• фенилаланин – молочные продукты, мясные, проросшая пшеница, овес;

• треонин – молочные продукты, яйца, мясо;

• лизин – бобовые, рыба, мясо птицы, проросшая пшеница, молочные продукты, арахис;

• валин – зерновые, грибы, молочные продукты, мясо;

• метионин – арахис, овощи, бобовые, нежирное мясо, творог;

• триптофан – орехи, молочные продукты, мясо индейки, семечки, яйца;

• лейцин – молочные продукты, мясо, овес, проросшая пшеница;

• изолейцин – мясо птицы, сыр, рыба, проросшая пшеница, семечки, орехи;

• гистидин – проросшая пшеница, молочные продукты, мясо.

Функции незаменимых аминокислот

Все эти «кирпичики» отвечают за важнейшие функции человеческого организма. Человек не задумывается об их количестве, но при их недостатке работа всех систем сразу начинает ухудшаться.

Лейцин формулу химическую имеет следующую — HO₂CCH(NH₂)CH₂CH(CH₃)₂. В организме человека данная аминокислота не синтезируется. Включается в состав природных белков. Используется при лечении анемии, болезней печени. Лейцина (формула — HO₂CCH(NH₂)CH₂CH(CH₃)₂) для организма в сутки требуется в количестве от 4 до 6 граммов. Данная аминокислота является составляющей многих БАДов. Как пищевую добавку его кодируют Е641 (усилитель вкуса). Лейцин контролирует уровень глюкозы крови и лейкоцитов, при их повышении он подключает иммунитет для ликвидации воспалений. Данная аминокислота играет большую роль в формировании мышц, сращивании костей, заживлении ран, а также в обмене веществ.

Аминокислота гистидин – важный элемент в период роста, при восстановлении после травм и болезней. Улучшает состав крови, работу суставов. Помогает усваиваться меди и цинку. При нехватке гистидина ослабляется слух, воспаляются мышечные ткани.

Аминокислота изолейцин участвует ввыработке гемоглобина. Повышает выносливость, энергичность, контролирует уровень сахара в крови. Участвует в формировании мышечной ткани. Изолейцин снижает воздействие факторов стресса. При его недостатке возникают чувства тревоги, страха, беспокойства, повышается утомляемость.

Аминокислота валин — несравненный источник энергии, возобновляет мышцы, поддерживает их в тонусе. Валин важен для восстановления клеток печени (например, при гепатите). При нехватке этой аминокислоты нарушается координация движений, а также может повышаться чувствительность кожи.

Метионин — незаменимая аминокислота для работы печени, пищеварительной системы. В ней содержится сера, которая помогает предотвратить заболевания ногтей и кожи, помогает в росте волос. Метионин борется с токсикозом у беременных. При его дефиците в организме снижается гемоглобин, в клетках печени накапливается жир.

Лизин – эта аминокислота является помощником в усвоении кальция, способствует в формировании и укреплении костей. Улучшает структуру волоса, вырабатывает коллаген. Лизин – анаболик, позволяющий наращивать мышечную массу. Участвует в профилактике вирусных заболеваний.

Треонин – повышает иммунитет, улучшает работу ЖКТ. Участвует в процессе создания коллагена и эластина. Не дает откладываться жиру в печени. Играет роль в формировании зубной эмали.

Триптофан является главным ответчиком за наши эмоции. Всем знакомый гормон счастья серотонин вырабатывается именно триптофаном. При его норме поднимается настроение, нормализуется сон, восстанавливаются биоритмы. Благотворно сказывается на работе артерий и сердца.

Фенилаланин участвует в процессах выработки норадреналина, который отвечает за бодрствование организма, активность и энергию. Влияет также на уровень эндорфинов – гормонов радости. Дефицит фенилаланина может привети к развитию депрессии.

Заменимые аминокислоты. Продукты

Данные виды аминокислот вырабатываются в организме в процессе метаболизма. Извлекаются они из других органических веществ. Организм автоматически может переключаться для создания необходимой аминокислоты. В каких продуктах содержатся аминокислоты заменимые? Список приведен ниже:

• аргинин – овес, орехи, кукуруза, мясо, желатин, молочные продукты, кунжут, шоколад;

• аланин – морепродукты, яичные белки, мясо, соя, бобовые, орехи, кукуруза, коричневый рис;

• аспарагин – рыба, яйца, морепродукты, мясо, спаржа, помидоры, орехи;

• глицин – печень, говядина, желатин, молочные продукты, рыба, яйца;

• пролин – фруктовые соки, молочные продукты, пшеница, мясо, яйца;

• таурин – молочные, рыбные белки; вырабатывается в организме из витамина В6;

• глутамин – рыба, мясо, бобовые, молочные продукты;

• серин – соя, пшеничная клейковина, мясные, молочные продукты, арахис;

• карнитин – мясные и субпродукты, молочные, рыба, красное мясо.

Функции заменимых аминокислот

Глутаминовая кислота, формула химическая которой — C₅H₉N₁O₄, в живых организмах включена в состав белков, есть в некоторых низкомолекулярных веществах, а также в сводном виде. Большая роль предназначена для участия в азотистом обмене. Отвечает за активность мозга. Глутаминовая кислота (формула C₅H₉N₁O₄) при длительных нагрузках переходит в глюкозу и помогает вырабатывать энергию. Глутамин играет большую роль в повышении иммунитета, восстанавливает мышцы, создает гормоны роста, ускоряет процессы метаболизма.

Аланин – важнейший источник энергии для нервной системы, мышечной ткани и головного мозга. Вырабатывая антитела, аланин укрепляет иммунитет, также он участвует в метаболизме органических кислот и сахаров, в печени превращается в глюкозу. Благодаря аланину поддерживается кислотно-щелочное равновесие.

Аспарагин относится к заменимым аминокислотам, его задача — при больших нагрузках снижать образование аммиака. Помогает сопротивляться усталости, преобразовывает углеводы в энергию мышц. Стимулирует иммунитет за счет продукции антител и иммуноглобулинов. Аспартовая кислота балансирует процессы совершающиеся в центральной нервной системе, она препятствует излишнему торможению и чрезмерному возбуждению.

Глицин – аминокислота, обеспечивающая кислородом процессы образования клеток. Глицин необходим для нормализации уровня сахара в крови, артериального давления. Участвует в расщеплении жиров, в выработке гормонов, ответственных за иммунную систему.

Карнитин – важный транспортный агент, который перемещает жирные кислоты в митохондриальный матрикс. Карнитин способен повысить эффективность антиоксидантов, окисляет жиры, способствует выведению их из организма.

Орнитин является производителем гормонов роста. Эта аминокислота необходима для работы иммунной системы и печени, участвует в выработке инсулина, в расщеплении жирных кислот, в процессах мочеобразования.

Пролин — участвует в производстве коллагена, который необходим для соединительных тканей и костей. Поддерживает и укрепляет сердечную мышцу.

Серин – производитель клеточной энергии. Помогает запасать мышцам и печени гликоген. Участвует в укреплении иммунной системы, обеспечивая при этом ее антителами. Стимулирует функции нервной системы и памяти.

Таурин благоприятно влияет на сердечно-сосудистую систему. Позволяет контролировать эпилептические приступы. Играет не последнюю роль в контроле за процессами старения. Снижает утомляемость, освобождает организм от свободных радикалов, понижает уровень холестерина и давление.

Условнонезаменимые аминокислоты

Цистеин способствует ликвидации токсических веществ, принимает участие в создании мышечной ткани и кожи. Цистеин является естественным антиоксидантом, очищает организм от химических токсинов. Стимулирует работу белых кровяных телец. Содержится в таких продуктах, как мясо, рыба, овес, пшеница, соя.

Аминокислота тирозин помогает бороться со стрессами и усталостью, снижает тревожность, повышает настроение и общий тонус. Тирозин оказывает антиоксидантное действие, что позволяет связывать свободные радикалы. Играет важную роль в процессе метаболизма. Содержится в мясных и молочных продуктах, в рыбе.

Гистидин помогает восстанавливаться тканям, способствует их росту. Содержится в гемоглобине. Помогает в лечении аллергий, артритов, анемии и язв. При дефиците этой аминокислоты может ослабиться слух.

Аминокислоты и белок

Все белки создаются при помощи пептидных связей аминокислотами. Сами белки, или протеины – это высокомолекулярные соединения, в составе которых есть азот. Само понятие «протеин» было впервые введено еще в 1838 году Берцелиусом. Слово происходит от греческого «первичный», это и означает лидирующее место протеинов в природе. Белки дают жизнь всему живому на Земле, от бактерий до сложного человеческого организма. В природе их намного больше, чем всех остальных макромолекул. Белок – фундамент жизни. От массы тела белки составляют 20%, а если взять сухую массу клетки, то 50%. Наличие огромного количества белков объясняется существованием различных аминокислот. Они, в свою очередь, взаимодействуют и создают при этом полимерные молекулы. Самым выдающимся свойством белков является их способность создавать собственную пространственную структуру. В химическом составе белка постоянно содержится азот — приблизительно 16%. Развитие и рост организма полностью зависят от функций белковых аминокислот. Белки не могут быть заменены другими элементами. Роль их в организме чрезвычайно важна.

Функции белков

Необходимость присутствия белков выражается в следующих важнейших функциях этих соединений:

• Белок играет главную роль в развитии и росте, являясь строительным материалом для новых клеток.

• Белок управляет процессами метаболизма во время высвобождения энергии. Например, если еда состояла из углеводов, то скорость метаболизма возрастает на 4%, а если из белков – то на 30%.

• Благодаря гидрофильности белки регулируют в организме водный баланс.

• Улучшают работу иммунной системы путем синтеза антител, а они, в свою очередь, устраняют угрозы болезней и инфекции.

Белок в организме – это важнейший источник энергии и строительный материал. Очень важно соблюдать меню и ежедневно употреблять продукты с содержанием белка, они дадут необходимую жизненную энергию, силу и защиту. Все вышеперечисленные продукты содержат в своем составе белок.

fb.ru