Понятие о белковых веществах. Строение, гидролиз белков

Важнейшие природные полимеры – белки (протеины) – относятся к полипептидам, т.е. представляют собой продукт поликонденсации α-аминокислот.

В состав белков входит 20 различных аминокислот, отсюда следует огромное многообразие белков при различных комбинациях аминокислот.

Первичная структура белка – последовательность чередования аминокислотных остатков (все связи ковалентные, прочные) (рис. 1).

Рис. 1. Первичная структура белка

Вторичная структура – форма полипептидной цепи в пространстве. Белковая цепь закручена в спираль (за счет множества водородных связей) (рис. 2).

Рис. 2. Вторичная структура белка

Третичная структура – реальная трехмерная конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная спираль (за счет гидрофобных связей), у некоторых белков – S–S-связи (бисульфидные связи) (рис. 3).

Рис. 3. Третичная структура белка

Четвертичная структура – соединенные друг с другом макромолекулы белков образуют комплекс (рис. 4).

Рис. 4. Четвертичная структура белка

При гидролизе белков пептидные связи разрушаются, образуются пептиды и аминокислоты

Заменимые и незаменимые аминокислоты. Отдельные представители - глицин, аланин, фенилаланин, валин, лейцин, изолейцин, триптофан, метионин, лизин, треонин, цистин, глутаминовая кислота.

По способности организма синтезировать из предшественников аминокислоты делят на

Незаменимые и заменимые

· Незаменимые

Для большинства животных и человека незаменимыми аминокислотами являю ся: валин, изолейцин, лейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан, аргинин,гистидин.

· Заменимые

Для большинства животных и человека заменимыми аминокислотами являются: глицин, аланин, пролин, серин, цистеин, аспартат, аспарагин, глутамат, глутамин, тирозин.

Содержание незаменимых аминокислот в продуктах

· Валин содержится в зерновых, бобовых, мясе, грибах, молочных продуктах, арахисе

· Изолейцин содержится в миндале, кешью, курином мясе, турецком горохе (нут), яйцах, рыбе, чечевице, печени, мясе, ржи, большинстве семян, сое.

· Лейцин содержится в мясе, рыбе, буром рисе, чечевице, орехах, большинстве семян.

· Лизин содержится в рыбе, мясе, молочных продуктах, пшенице, орехах, но больше всего его содержится в амаранте.

· Метионин содержится в молоке, мясе, рыбе, яйцах, бобах, фасоли, чечевице и сое.

· Треонин содержится в молочных продуктах и яйцах, в орехах и бобах.

· Триптофан содержится в овсе, бананах, сушёных финиках, арахисе, кунжуте, кедровых орехах, молоке, йогурте, твороге, рыбе, курице, индейке, мясе.

· Фенилаланин содержится в бобовых, орехах, говядине, курином мясе, рыбе, яйцах, твороге, молоке. Также является составной частью синтетического сахарозаменителя —аспартама, активно используемого в пищевой промышленности.

· Аргинин содержится в семенах тыквы, свинине, говядине, арахисе, кунжуте, йогурте, швейцарском сыре.

· Гистидин содержится в тунце, лососе, свиной вырезке, говяжьем филе, куриных грудках, соевых бобах, арахисе, чечевице.

Таблица - Аминокислоты, входящие в состав белков

Тривиальное название	Сокр.название остатка аминокисло-ты	Формула	Температура плавления, 0С.	Растворимость в воде при 250С, г/100г.
Моноаминомонокарбоновые кислоты
Гликокол или глицин	Gly	H2NCH2COOH
Аланин	Ala	H2NCH(CH3) COOH		16,6
Валин	Val	H2NCHCOOH ï CH(CH3)2		8,85
Лейцин	Leu	H2NCHCOOH ï CH2CH(CH3)2		2,2
Изолейцин	He	H2NCHCOOH ï CH3 ─ CH ─ C2H5		4,12
Фенилаланин	Phe	H2NCHCOOH ï CH2C6H5	283 (разл.)	―
Моноаминодикарбоновые кислоты
Аспарагиновая кислота	Asp(D)	H2NCHCOOH ï CH2COOH		0,5
Аспарагин	Asn(N)	H2NCHCOOH ï CH2CONH2		2,5
Глутаминовая кислота	Glu(E)	H2NCHCOOH ï CH2CH2COOH		0,84
Глутамин	Gln(Q)	H2NCHCOOH ï CH2CH2CONH2		4,2
Диаминомонокарбоновые кислоты
Орнитин(+)	Orn	H2NCHCOOH ï CH2CH2CH2 NH2		―
Лизин	Lys(K)	H2NCHCOOH ï CH2CH2CH2 CH2NH2		Хорошо растворим
Аргинин	Arg®	H2NCHCOOH ï CH2 ï CH2CH2 NH ─ C ─ NH2 ║ NH
Гидроксиаминокислоты
Серин	Ser(S)	H2NCHCOOH ï CH2OH
Треонин	Tre(T)	H2NCHCOOH ï CH2 (OH)CH3		20,5
Тирозин	Tyr(Y)	H2NCHCOOH ï CH2C6H4OH-n		―
Тиоаминокислоты
Метионин	Met(M)	H2NCHCOOH ï CH2CH2SCH3		3,5
H2NCHCOOH ï CH2SH ─ Цистин	(Cys)2			0,011
Цистеин	Cys©	H2NCHCOOH ï CH2SH		Хорошо растворим
Гетероциклические аминокислоты
Триптофан	Try(W)	H2NCHCOOH ï H2C     NH		1,14
Пролин	Pro(P)	H2C CH2 ï ï H2C CHCOOH   NH		16,2
Оксипролин	Opr	HOHC CH2 ï ï H2C CHCOOH   NH		36,1
Гистидин	His(H)	NH2CHCOOH ï H2C ―C ―― CH ï ï N NH   CH		4,3