5. Аминокислоты, их строение и биологическое значение.

Аминокислоты или аминокарбоновые кислоты — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные -COOH и аминные -NH₂ группы.

Характерной особенностью нормальных аминокислот является наличие в их молекуле -COOH и NH₂-групп, связанных с одним и тем же a-углеродным атомом: H₂N – (R)C(H) - COOH , где R — углеводородный радикал.

Различаются же аминокислоты структурой боковой группы, или боковой цепи (радикал R), которые имеют разные размеры, форму, реакционную способность, определяют растворимость аминокислот в водной среде и их электрический заряд.

Аминокислоты обеспечивают:

— основные метаболические процессы: синтез и утилизация витаминов, липотропное (жиромобилизующее) действие, гликолиз и гликонеогенез;

— процессы детоксикации организма, в том числе при токсикозе беременных; — формирование иммунной системы организма;

— энергетические потребности клеток и, прежде всего, мозга, участвуют в образовании нейромедиаторов, обладают антидепрессантной активностью, улучшают память;

— метаболизм углеводов, участвуют в образовании и накоплении гликогена в мышцах и печени, обеспечивают наращивание мышечной массы, cнижают утомляемость, улучшают работоспособность;

— стимулируют работу гипофиза, увеличивают выработку гормона роста, гормонов щитовидной железы, надпочечников;

— участвуют в образовании коллагена и эластина, способствуют восстановлению кожи и костной ткани, а также заживлению ран;

— принимают участие в кроветворении, и, прежде всего, в выработке гемоглобина.

6. Биологическое значение денатурации и ренатурации белковой молекулы.

Денатурация белка - это необратимый процесс, в результате которого изменяется структура белка, кроме первичной. Если денатурация направлена на микроорганизмы - то происходит их гибель, что используется в процессах консервирования и стерилизации. Если эти же процессы направлены на человека, то денатурация различных белков его тела вызывают ожоги, отравления и прочие поражения вплоть до смертельных. Денатурация белков пищевых продуктов разворачивает эти огромные молекулы и подготавливает их к гидролизу, который обязательно должен произойти, иначе развёрнутый (фибриллярный) белок не усвоится.

Ренатурация — процесс, обратный денатурации, при котором белки возвращают свою природную структуру. Не все белки способны ренатурировать; у большинства белков денатурация необратима. Если при денатурации белка физико-химические изменения связаны с переходом полипептидной цепи из плотно упакованного (упорядоченного) состояния в беспорядочное, то при ренатурации проявляется способность белков к самоорганизации, путь которой предопределён последовательностью аминокислот в полипептидной цепи, то есть её первичной структурой, детерминированной наследственной информацией. В живых клетках данная информация является решающей для преобразования неупорядоченной полипептидной цепи во время или после её биосинтеза на рибосоме в структуру нативной молекулы белка. При нагревании двухцепочечных молекул ДНК до температуры около 100°C водородные связи между основаниями разрываются, и комплементарные цепи расходятся — ДНК денатурирует. Однако при медленном охлаждении комплементарные цепи могут вновь соединяться в регулярную двойную спираль. Эта способность ДНК к ренатурации используется для получения искусственных гибридных молекул ДНК (так называемая молекулярная гибридизация).