Содержание

Отличия между аминокислотами.

Отличия между аминокислотами.

Аминокислоты бывают разными. Каждая выполняет определенные функции в организме человека. Чем они отличаются?

Аминокислоты – это мелкие структурные единицы, которые входят в состав белков и образуют их. Известно около 150 видов аминокислот.

Для чего нужны аминокислоты?

Разные аминокислоты отвечают за определенные функции:

  1. Глицин активизирует работу мозга, помогает избавиться от тяжелых психоэмоциональных нагрузок, повышает настроение и работоспособность.
  2. Аспарагин поддерживает функционирование нервной системы.
  3. Цистеин выводит токсичные вещества из организма, нормализует пищеварение.
  4. Изолейцин повышает выносливость мышц, восстанавливает поврежденные ткани тела.
  5. Валин выстраивает новые мышечные волокна.
  6. Лейцин укрепляет иммунитет, обеспечивает организм энергией.
  7. Метионин препятствует развитию нервных расстройств и депрессивных состояний.
  8. Таурин запускает восстановительные процессы в мышцах.
  9. Треонин улучшает функционирование печени.
  10. Аргинин отвечает за гормоны роста.
  11. Триптофан помогает плодотворно трудиться, обеспечивает хорошее настроение.
  12. Аланин поддерживает мышечную систему в тонусе.
  13. Пролин обеспечивает здоровье соединительных тканей.
  14. Серин укрепляет иммунитет.
  15. Глютамин восстанавливает поврежденные клетки.
  16. Фенилаланин избавляет от плохого настроения и депрессии.
  17. Лизин участвует в формировании мышц и хрящей.
  18. Гистидин выводит из тела тяжелые металлы.
  19. Гидроксипролин очищает организм.
  20. Цитруллин отвечает за питание мышц.
  21. Тирозин защищает от нервных перенапряжений.

    Чем отличаются аминокислоты друг от друга?

    Данные вещества можно классифицировать по-разному. По самой популярной классификации аминокислоты подразделяются на заменимые и незаменимые.

    Классификацию также называю биологической.

    Заменимые аминокислоты попадают в организм из продуктов питания и напитков. Организм может их синтезировать из других аминокислот.

    Внимание! Незаменимые аминокислоты организм не в состоянии синтезировать. Он получает их только из еды.

    Из каких продуктов можно получить незаменимые аминокислоты:

    • молочные продукты;
    • зародыши пшеницы;
    • овсяная мука и крупа;
    • бобовые культуры;
    • мясо птицы;
    • семечки и орехи;
    • яйца;
    • картофель;
    • продукты из сои;
    • морская рыба;
    • свежий чеснок.

    Химическая классификация

    Существует классификация аминокислот по функциональным аминогруппам, которую еще называют химической. Этих групп выделяют несколько:

    1. Алифатическая. Самая многочисленная группа аминокислот, в которую входят вещества с различными зарядами и боковыми радикалами.
    2. Ароматическая. К ней относятся соединения, обладающие замкнутым ароматическим строением.
    3. Гетероциклическая. Включает в себя аминокислоты с атомами и цепями углерода.
    4. Иминокислоты. Самая малочисленная группа, к которой относят только одно вещество – пролин.

    Физическая классификация

    Физическая классификация аминокислот используется реже. Она основана на физический свойствах этих веществ и их различиях и включает следующие группы.

    1. Гидрофобные. Компоненты радикалов данных аминокислот содержат в составе молекулы углерода и ароматические кольца.
    2. Гидрофильные. Отличаются тем, что не имеют заряда. В их составе содержатся различные полярные группировки. Дополнительно они способны взаимодействовать с молекулами воды.
    3. Полярные отрицательные. В любой среде приобретают отрицательный заряд.
    4. Полярные положительные. В любой среде приобретают положительный заряд.

    Отказ от ответсвенности

    Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

    Чем отличаются аминокислоты и БЦАА, что лучше?

    Чем отличаются аминокислоты и БЦАА, что лучше?

    Многие спортсмены не могут выбрать, какую добавку употреблять на постоянной основе. Часто их сомнения колеблются между аминокислотными комплексами и БЦАА.

    Человеческий организм состоит из белков, которые образуются из аминокислот с пептидной связью. Часть вырабатывается в теле (незаменимые), часть поступает вместе с пищей. БЦАА и аминокислоты – это похожие понятия. Но к первым относятся только три компонента.

    Что такое БЦАА?

    БЦАА – это аминокислоты, которые имеют разветвленное строение. В состав комплекса входят лейцин, изолейцин, валин. Их прием показан профессиональным спортсменам, так как в процессе тренировок организм сильно истощается. Данный комплекс представляет собой спортивное питание в виде порошка.


    Польза БЦАА для организма

    Спортивное питание выполняет следующие функции:

    1. Укрепляет мышцы, препятствует их износу, разрушению.
    2. Является строительным материалом для мышц.
    3. Борется с жировой прослойкой.
    4. Увеличивает силу человека, его выносливость во время занятий спортом.
    5. Активизирует действие дополнительного спортивного питания.
    6. Создает основу для синтеза белка в мышечных волокнах.
    7. Стимулирует выработку инсулина.
    8. Поддерживает гормоны на нормальном уровне.

    Польза аминокислотных комплексов для организма

    Данный вид добавки имеет более широкий спектр действия:

    • улучшает состояние костной, хрящевой ткани;
    • поддерживает здоровье, крепость волос и ногтей;
    • стимулирует работу иммунной системы;
    • улучшает память, мыслительные способности человека;
    • борется с возрастными изменениями;
    • активизирует выработку гормонов;
    • помогает восстановиться после тяжелого заболевания;
    • выводит из организма вредные вещества.

    Отличия аминокислот от БЦАА

    Эти вещества имеют ряд различий. В чем они заключаются?

    1. Количество добавок. В состав БЦАА входят только 3 аминокислоты, а аминокислотные комплексы содержат весь спектр активных веществ.
    2. Время приема. Белковые комплексы рекомендованы к приему рано утром сразу после пробуждения, и вечером перед отходом ко сну. Прием БЦАА привязан к продолжительности спортивных тренировок.
    3. Время усвоения. БЦАА имеют гораздо более высокую скорость усвоения организмом.
    4. Дозировка. Средняя доза аминокислотного комплекса – 20 г в день. БЦАА – 5–10г.
    5. Способ воздействия. Аминокислоты отвечают за иммунитет, состояние волос, ногтей, структуру костей. БЦАА предназначены только для поддержания мышечного корсета организма и повышения выносливости во время занятий спортом.
    6. Рекомендации по употреблению. Комплексы с белками рекомендуют к употреблению людям, которые далеки от спорта, но стремятся к поддержанию собственного здоровья. БЦАА выпускают исключительно для атлетов, спортсменов.
    7. Способ получения. Многие аминокислоты организм способен вырабатывать самостоятельно. БЦАА не синтезируются организмом.

      Внимание! Белковые комплексы не требуют введения в рацион дополнительных витаминов. Главное условие – беречь пищеварительную систему. При использовании БЦАА хуже усваиваются некоторые витамины, поэтому их приходится употреблять дополнительно.

      Что лучше принимать?

      Делая выбор между аминокислотами и БЦАА, следует опираться на цели, которые преследуются при приеме спортивного питания. Обычно люди, занимающиеся силовыми видами спорта, предпочитают БЦАА. Если нагрузки более легкие, то аминокислоты. Можно принимать оба комплекса одновременно.

      Отказ от ответсвенности

      Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

      BCAA и аминокислоты — в чём разница?

      Пытаться достичь хороших результатов в спорте, не используя при этом качественное спортивное питание, по сути, так же наивно, как и стремиться к новой точке маршрута на автомобиле с пустым бензобаком. Огромную роль в подготовке спортсмена играет ВСАА и различные комплексы аминокислотчто это такое? В чем их отличие? И для чего они нужны? Об этом мы расскажем в нашей статье!  

      Итак! Как много аминокислот мы можем назвать? Ученым удалось открыть миру существование 26 различных аминокислот, из которых 20 считаются простейшими компонентами, образующими белок.

      Каждая аминокислота играет особую роль и необходима человеку.

      Существует интересная градация аминокислот

      ·       12 из 20 являются условно заменимыми. Это значит, что наш организм способен самостоятельно продуцировать их, восполняя нехватку.

      ·       8 из 20 — незаменимы. Это значит, что данные нутриенты можно получить либо из пищевых продуктов, либо из специализированного спортивного питания

      ·       ВСАА (изолейцин, лейцин, валин) — незаменимые аминокислоты особого плана, названия которых знает наизусть каждый уважающий себя бодибилдер. Именно они — ключевой материал для построения мышц.

       

      Но только ли? Разумеется, нет.

      Избрав для себя подходящую программу, мы подвергаем организм  перенапряжению, в результате чего он начинает интенсивно тратить ресурсы полезных веществ. Расходуются

      ·       витамины

      ·       важнейшие микроэлементы

      ·       и, конечно, энергия

       

      Атлету как можно скорее необходимо компенсировать критическую потерю аминокислот. Для чего в этот момент нужны аминокислоты извне? Без преувеличения, аминокислоты для людей, ведущих активный образ жизни, являются жизненно важными веществами. Так происходит, потому что их дефицит приводит к

      ·       возникновению катаболических (деструктивных) процессов в мышцах

      ·       ослаблению иммунной системы

      ·       общему упадку сил.  

       

      Что же такое приносят организму аминокислоты?

      ·       организму атлета гарантируется ускоренный рост мышечных волокон

      ·       происходит восстановление запасов сил

      ·       восполняются запасы энергии.

       

      Но, быть может, достаточно комплекса из трех аминокислот ВСАА, который, нередко, стоит дешевле, при этом, судя по этикетке, гарантирует примерно тот же результат?

      Отличие между аминокислотным комплексом и ВСАА, всё же, существует!

      Аминокислоты — более сложные белковые соединения, носители карбосильных и аминных групп. Они не имеют побочных эффектов и нужны не только для того, чтобы обеспечить рост мышц, но и для оптимизации работы нашего мозга, укрепления скелета и иммунитета. 

      ВСАА — 3 незаменымые аминокислоты, обладающие разветвленной цепочкой, которые не могут быть продуцированы нашим организмом. Они

      ·       усваиваются значительно быстрее

      ·       уже через полчаса достигают волокон наших мышц

      ·       и питают их в полной мере.

       

      Но дело в том, что дефицит других аминокислот — лизина и аргинина, гистидина и других веществ может негативно сказаться на здоровье спортсмена, поэтому применение BCAA и полных аминокислотных комплексов можно (и даже нужно!) совмещать.

      Ответив на вопросы что такое ВСАА и для чего нужны аминокислоты, мы можем сделать вывод

      ·       ВСАА — важнейшие и незаменимые аминокислоты (лейцин, изолейцин, валин) — это «скорая помощь» для развития мышц в процессе тренировки и после нее

      ·       Аминокислотный комплекс — общее название (в том числе, и ВСАА-аминокислот!). В его состав, как правило, входят и другие нужные для полноценного и продуктивного функционирования организма человека (заменимые и незаменимые) нутриенты.

       

      Что же предпочесть?

      Стоит руководствоваться теми целями и задачами, которые Вы ставите перед собой:

      ·       Общее (всестороннее!) укрепление организма потребует приобретения расширенного аминокислотного комплекса

      ·       ВСАА поможет нарастить мышцы и избавиться от жировых отложений.


      в чем разница и что лучше?

      Часто люди, которые только недавно в спорте, сталкиваются с таким вопросом: «Чем отличаются аминокислоты и BCAA и что лучше принимать»? Попробуем разобраться!

      Итак, аминокислоты - это органические соединения, являющиеся строительным материалом для белков и мышечных тканей. В организме человека они выполняют ряд важнейших функций, среди них, восстановление мышечных тканей, развитие и рост мускулатуры. На сегодняшний день известно порядка 28 аминокислот. По сути, аминокислоты – это тот же белок (протеин), только в расщепленном виде и поэтому усвояемость его гораздо выше.

      Аминокислоты подразделяются на заменимые, которые синтезируются нашим организмом самостоятельно, и незаменимые, которые не имеют способности воспроизводиться самостоятельно и поступают в организм с пищей. С недавнего времени ввели третью группу аминокислот – это условно- незаменимые – аминокислоты, которые синтезируются в организме, но в малых дозах.

      В состав BCAA (от англ. Branched-chain amino acids - аминокислоты с разветвленными цепочками) входят три незаменимые аминокислоты: валин, лейцин и изолейцин. Эти три аминокислоты проявляют свою эффективность в следующем:

      • Предохранение мышц от разрушения
      • Увеличение сухой мышечной массы
      • Снижение процента жира в организме
      • Увеличение силовых показателей

      Обычно в состав BCAA входят только три вышеназванные аминокислоты, однако некоторые производители добавляют некоторые компоненты для лучшей усвояемости. К примеру, SAN BCAA-Pro 125 и Prolab Nutrition BCAA Plus .

      Возьмем SAN BCAA-Pro 125 с его запатентованной формой. В состав этого продукта добавлен глутамин для предотвращения мышечного разрушения и увеличения мускульного объема, витамин B6, витамин C и лизофосфатидиловый холин, которые увеличивают поступление аминокислот в кровь, а также метоксиизофлавон для лучшего усвоения пищи и борьбы с разрушительным действием кортизола.


      Основные различия аминокислот и BCAA:

      1 - Состав
      В первую очередь, аминокислоты – это комплекс, который включает в себя также аминокислоты, входящие в состав BCAA.

      2 - Время приема
      Было доказано, что непосредственно после тренировки организму нужны по сути только три незаменимые аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, именуемые BCAA. Таким образом, BCAA являются наиболее дефицитными в условиях тренинга.

      3 - Скорость усвоения
      BCAA имеют наивысшую скорость усвоения, так как метаболизируются непосредственно в мышцах, а не в печени. Для их полного усвоения потребуется около трех часов, к тому же, поступление аминокислот начнется уже через несколько минут после их приема.

      На вопрос «Что же лучше принимать?» ответим следующим: в идеале лучше комбинировать прием аминокислотного комплекса с BCAA. Нужно это для поддержания высокого уровня аминокислот в организме на протяжении всего дня. К тому же, BCAA отвечают за усвояемость других аминокислот. Фактически за их счет может происходить до 90% усвоения аминокислот в первые три часа после еды.

      Это может быть интересно для Вас:

      Если занимаешься серьезно, выбирай ВСАА!
      Аминокислоты, их виды


      Копирование материалов разрешено только с указанием активной ссылки sportime.by

      Протеин или аминокислоты - что лучше?

      Многие начинающие спортсмены задаются вопросом: а что лучше принимать - аминокислоты или протеин?

      Давайте вкратце разберемся в этом вопросе. Протеином принято называть порошковую высокобелковую смесь, которая также может содержать некоторое количество жиров и углеводов. Аминокислоты в простонародье принято назывть тот белок, но в таблетках (реже - в виде жидкости). Белок (часто его называют всё тем же протеином) - состоит из аминокислот.

      Существует мнение, что аминокислоты (т.е. белок в виде таблеток/жидкости) более эффективны, чем протеин, но в 99% случаев это не так. Вкратце поясним почему. Мифическая "зверская" эффективность аминокислот сложилась из поверья, что они более быстро и полно усваиваются, и поэтому их особо важно принимать после тренировки. Но! Если Вы посмотрите на состав наиболее популярных аминокислотных комплексов, то поймете, что они сделаны всё из тех же ингредиентов, что и порошковый протеин. Проанализировав аминокислотный состав и тех, и других продуктов (как известно, белок состоит из комплекса отдельных аминокислот), в целом так же можно сделать вывод, что он идентичен. Итак, оба вида продуктов содержат полный комплекс аминокислот, необходимых спортсмену.

      Подведем итоги. Так чем же тогда действительно протеин отличается от аминокислот?

      Т.к. состав обоих видов продуктов в 99% случаев одинаков, получается, что они отличаются только формой выпуска - или порошок, или таблетки. И больше ничем. Но остановимся на этом различии. Порошок - выходит дешевле, но его надо размешивать в шейкере с жидкостью. Это менее удобно, чем принимать таблетки. Известно, что после посещения спортзала в короткий промежуток времени надо употребить белок. Часто это делают сразу же после тренировки, в раздевалке (так как пока доберешься домой - этот важный промежуток для приема белка пройдет). И некоторые спортсмены потребление порошковой формы протеина сочтут неудобным, и вот тут на помощь приходят аминокислоты - те самые таблетки, содержащие белок. Закинуть несколько штук в рот и запить водой - это удобнее, чем размешивать в шейкере коктейль. Но большой минус есть и у таблеток. В пересчете на количество белка они выходят дороже, в большинстве случаев - в разы дороже. И если в черпачке протеина обычно содержится 20-30 грамм белка, то чтобы набрать такое количество белка из аминокислот, в большинстве случаев их Вам придется проглотить более 10 штук за раз (сколько конкретно - рассчитывайте сами по конкретно Вашему продукту, изучая этикетку).

      В нашем примере при рассмотрении различий мы привели в пример прием белка сразу после тренировки, но это относится к любому другому времени суток. И протеин, и аминокислоты служат для восполнения белкового дефицита в любое время суток, когда Вы не получили достаточно белка с обычной пищей, не важно - утро это, день или вечер.

      Также ответим на популярный вопрос: можно ли вместе принимать протеин и аминокислоты? Можно, но какой в этом смысл? Употребляйте только порошок, если Вас не затрудняет его разводить, а о таблетках забудьте. Порошок - гораздо дешевле.

      ВАЖНЫЕ ПРИМЕЧАНИЯ К СТАТЬЕ.

      1) Под аминокислотами мы понимали именно продукты с полным комплексом аминокислот в составе. Есть ещё белковые таблетки, содержащие только BCAA, какие-то отдельные аминокислоты, но это уже совсем другая песня и эти продукты по своему назначению отличаются от комплексных аминокислот и служат для других целей.

      2) Мы сейчас говорили вообщем, исходя из состава 99% продуктов на рынке спортивного питания. Да, в редчайших случаях встречаются аминокислоты с такой степенью обработки белка (полный или практически полный гидролиз), что они действительно быстрее и полнее усваиваются, а также вообще не содержат в составе углеводов и жиров, что особенно важно для соревнующихся спортсменов. Большинству же любителей спорта, у которых диаметр бицепса далек от 50 см и которые не готовятся к соревнованиям, рекомендуем не заморачиваться употреблением подобных продуктов. Разницы Вы всё-равно не почувствуете, а денег выкинете в разы больше.

      Новости Педиатрического университета

      Ребёнок-веган  все «за» и «против»

       

      Ребёнок-веган – распространенное явление XXI века. Веганством считается наиболее строгая форма вегетарианства. Она отличается тем, что затрагивает не только сферу питания. Людей, которые придерживаются веганского образа жизни только в еде, называют строгими вегетарианцами.

      Сегодня, 1 ноября, в Международный веганский день мы поговорим о влиянии на детский организм именно рациона питания, исключающего продукты животного происхождения.

      На актуальные вопросы отвечает доцент кафедры общей медицинской практики СПбГПМУ, врач-педиатр высшей категорий, врач-диетолог клиники СПбГПМУ, Анна Никитична Завьялова .

       

      Какой вопрос становится самым важным, когда речь идёт о рационе питания вегана или вегетарианца?

      Бывают вегетарианцы, которые не пьют молоко, не едят мясо и рыбу в том числе, то есть употребляют только продукты растительного происхождения – веганы. Наш с вами организм – это восполняемая система и мы все должны получать белок извне, причём белок животного происхождения с определённым набором незаменимых аминокислот. Не хотите есть мясо, яйца, пить молоко – тогда вы должны восполнить незаменимые аминокислоты другим путем. Для взрослого человека необходимы 8 незаменимых аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, лизин. Остальные аминокислоты относят к заменимым, но некоторые из них  лишь условно, поскольку заменимая аминокислота может синтезироваться в организме только из незаменимой.

      То есть веган не может просто отказаться от продуктов животного происхождения, в таком случае у него должен быть тщательно продуманный полный сбалансированный рацион питания, основанный на растительной пище?

      Сбалансированный по аминокислотному составу рацион из растительных продуктов и дотации незаменимыми аминокислотами (фармакологически).

      Насколько полезно такое замещение для детского организма?

      Для ребёнка это не полезно, а даже вредно, потому что ребёнок растёт.  Потребность в белке у детей разного возраста отличается, но тенденция к более высокой потребности, чем у взрослого однозначна. Ребёнок, подросток растёт. Рост костей, мышц, внутренних органов, всех тканей, в том числе и нервной ткани, головного мозга идёт за счёт поступления извне «строительного материала», в том числе и белков, богатых незаменимыми аминокислотами.  В каждом организме есть быстрорастущие ткани – слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, дыхательной системы, кожа, кровь, иммунная система, и нам необходим определённый аминокислотный состав белка. Ребёнок растёт, соответственно потребность в белке у него намного выше. 

      Белковая пища, которую мы едим, бывает 4-х категорий:

      1-я категория – белки молока и яиц. Они усваиваются на 95-96%. Их аминокислотный состав сбалансированный. Если мы берём младенчество, грудное молоко матери – это стопроцентное усвоение. В нём содержится тот аминокислотный состав, который необходим для роста и развития ребёнка. 

      Белки 2-й категории – мясо, рыба, соя. Усвоение их идёт на 86-90%. Аминограмму* этих белков организм умеет выправлять за счёт собственных белковых ресурсов. 

      3-я категория белков (усвоение - 64-68%) – это белки растительного происхождения (крупы, овощи, бобовые). Аминокислотный состав этих белков бедный, истощен пул незаменимых аминокислот.

      И 4-я категория – у неё нулевая ценность (гемоглобин, желатин) – они не усваиваются вообще – пищевые наполнители.

      То есть если ребёнок - веган, то для поддержания должного количества белка в организме он должен есть почти в два раза больше растительной пищи?

      Объём потребляемой пищи будет больше, всё верно, но и растительная пища не восполнит потребности организма в незаменимых аминокислотах.

      Насколько это полезно для детского организма?

      Ничего хорошего в этом нет. Что касается объёма  объём желудка у детей разного возраста разный и этот объём растёт, постепенно, с возрастом, но он не бесконечен, согласны?

      Трудно не согласиться.

      Плюс к этому, аминограмма растительного белка – бедная по большому количеству незаменимых аминокислот. Если у взрослого человека незаменимых аминокислот не много (порядка 8), то у детей незаменимых аминокислот в два раза больше. Для того, чтобы расти и развиваться, ребёнку нужен белок животного происхождения. Он может его получить в виде искусственного белка (например, питательной смеси), грудного молока до определённого возраста или из мяса, яиц и молочных продуктов.

       

      Никто не исключал того, что есть не очень здоровые дети с аллергией на белок коровьего молока или яйца, значит, эти продукты заменяются на другие с расчётом белка на килограмм массы тела. Дети с хронической болезнью почек, особенно в стадии, когда выделительная способность почки снижается, требуют особой диеты. В зависимости от скорости клубочковой фильтрации* определяется, сколько нужно белка на килограмм массы тела есть этому ребёнку. В данном случае мясные продукты или продукты с высоким содержанием белка (яйца, рыба) исключаются из рациона, но при этом ребёнку обязательно дают заменители в виде незаменимых аминокислот.

      Допустим, родители ребёнка ведут веганский образ жизни, но, тем не менее, с какого возраста предпочтительно ребёнку переходить на питание, исключающее продукты животного происхождения? 

      Конечно желательно всё-таки после 18 лет. Потому что любому организму особенно в подростковый период интенсивного роста, необходим незаменимый белок. И потом, все, кто растил детей-подростков, особенно мальчиков-подростков, прекрасно знают, что именно в этот период потребность и желание есть мясо – очень высоки (незаменимые аминокислоты). 

      Тогда вытекающий из этого вопрос - как исключение продуктов животного происхождения это сказывается на внешнем виде и организме ребёнка в целом (кожа, волосы, зубы, ногти)?

      По-разному. Еще раз говорю, есть больные дети, которым мы такие продукты целенаправленно убираем, у них печень и почки не метаболизируют достаточное количество белка. А если это выбор родителей, и ребёнок здоров, последствия могут быть неблагоприятными для его роста и развития. Нельзя дать стопроцентную гарантию. Может пройти всё нормально, не у всех таких детей происходит задержка роста или веса. Необходимо, чтобы диетолог хорошо рассчитал питание и правильно подобрал заменители мяса, чтобы они усваивались, должен быть контроль за железом и уровнем белка в сыворотке крови. 

      Спасибо за ответы на основные вопросы, касающиеся питания ребёнка-вегана и влияния диеты, исключающей животные белки, на детский организм.

      *Аминокислоты (аминокарбо́новые кисло́ты; АМК) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы. Основные химические элементы аминокислот  это углерод (C), водород (H), кислород (O), и азот (N), хотя другие элементы также встречаются в радикале определенных аминокислот.

      *Аминограмма  запись количественного содержания аминокислот в белке (в г на 16 г белкового азота).

      *Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) – это количество крови, фильтруемой каждую минуту через крошечные фильтры в почках, называемые клубочками.

      В чем заключается разница между аминокислотами и BCAA: основные отличия

      Как действуют аминокислоты и BCAA на организм спортсмена. Из чего они состоят и в чем отличаются. Как их лучше принимать.

      На прилавках магазинов спортивного питания появляется все больше различных продуктов. При этом многие из них схожи по своему составу и структуре. К примеру, атлеты часто не могут сделать выбор между bcaa и аминокислотами. На первый взгляд это родственные добавки. На самом же деле разница существует. В чем же отличие двух популярных продуктов — bcaa и аминокислот? Каковы нюансы их приема?

      Подробнее о добавках

      Чтобы ответить на вопросы, приведенные выше, нужно понимать особенности каждой из добавок:

      1. Аминокислоты — питательные элементы, из которых формируются белковые структуры. По сути, это «кирпичики» наших мышечных волокон. Вот почему в бодибилдинге сложно обойтись без аминокислот. Они необходимы для восстановления и роста мускулатуры, укрепления иммунной системы, выработки необходимых ферментов и группы антител. Именно аминокислоты способствуют повышению силы, восстановлению психического и физического тонуса.
        Всего есть 20 основных аминокислот протеиногенного типа. Из них десять входит в группу незаменимых, то есть организм их не может вырабатывать. Остальные элементы — заменимые. Существуют и такие аминокислоты, которые не относятся к части белковой структуры, к примеру, орнитин, карнтитин, таурин, ГАМК и прочие.
        Что касается бодибилдинга, то к пользе аминокислот можно отнести ускорение синтеза белка, восполнение организма необходимой энергией, помощь в сжигании лишних жировых отложений, мощное антикатаболическое действие
      2. Группа bcaa — три незаменимые аминокислоты, отличающиеся разветвленными цепочками. В комплексы всаа, как правило, входит три основных компонента — валин, изолейцин и лейцин. Почему именно они? На практике именно эти всаа составляют треть наших мышечных волокон. Они активные участники восстановительных процессов и помощники в росте мышц. Кроме этого, бцаа предотвращают разрушительное действие кортизола и укрепляют иммунную систему.
        Отличие этих bcaa аминокислот в том, что они поступают в организм только двумя путями — с добавками или пищей. Своевременный прием такого продукта позволяет существенно улучшить спортивные результаты и укрепить здоровье. Вот почему bcaa аминокислоты заслужили уважение в бодибилдинге и активно принимаются атлетами.
        К их преимуществам можно также отнести высокую скорость усваивания, повышение силовых показателей, быстрый рост «сухой» мышечной массы, увеличение силы, защита мышц от разрушения, наполнение организма энергией, необходимой для полноценной тренировки.

      В чем разница?

      Теперь можно делать выводы по поводу отличий между всаа и аминокислотами. Здесь все просто. Аминокислотные комплексы хороши своей многофункциональностью, то есть они пополняют организм полным набором необходимых аминокислот. В свою очередь, потребление только трех bcaa аминокислот может привести к дефициту остальных компонентов.

      С другой стороны, всаа необходимы организму в большей степени, ведь именно они составляют основу мышечных клеток, способствуют восстановлении и росту мускулатуры. Кроме этого, всаа аминокислоты выступают в качестве надежных защитников от катаболических процессов и разрушения уже сформированных белков.

      Как следствие, аминокислотные комплексы способствуют в большей степени наращиванию сухой мышечной массы, а добавка всаа — на восстановление организма и повышение эффективности тренировок. Чтобы не выбирать между этими двумя вариантами, лучше всего — отдать предпочтение им обоим. Если же в рационе уже есть протеин, то в аминокислотном комплексе нет необходимости — достаточно bcaa.

      Герои нашей статьи отличаются и особенностями приема. В частности, аминокислотные комплексы рекомендуется принимать по утрам, когда организм больше всего нуждается в компенсации существующих резервов. Кроме утреннего приема можно добавить порцию аминокислот непосредственно перед сном.

      Что касается периода после активного тренинга, то здесь оптимальный вариант — принять всаа аминокислоты. Они почти мгновенно усваиваются, приостанавливают катаболические процессы и восполняют нехватку аминокислот в мышечных волокнах.

      Цены и где купить аминокислоты

      BCAA

      Вывод

      Таким образом, разница двух популярных добавок очевидна:

      • аминокислоты — общая группа органических элементов, а бцаа — лишь отдельная часть;
      • аминокислотные комплексы расщепляются в печени, а бцаа — в мышцах, что ускоряет процесс их усвоения;
      • в аминокислотных комплексах некоторые элементы уже вырабатываются организмом, а в bcaa все аминокислоты жизненно важны и должны попадать извне.

      12 сентября 2015

      аминокислот | Биология для майоров I

      Результаты обучения

      • Продемонстрировать знакомство с мономерными единицами белков: аминокислоты

      Белки представляют собой одну из наиболее распространенных органических молекул в живых системах и обладают самым разнообразным набором функций среди всех макромолекул. Белки могут быть структурными, регуляторными, сократительными или защитными; они могут служить для транспортировки, хранения или перепонки; или они могут быть токсинами или ферментами.Каждая клетка в живой системе может содержать тысячи белков, каждый из которых выполняет уникальную функцию. Их структуры, как и их функции, сильно различаются. Однако все они представляют собой полимеры из аминокислот , расположенных в линейной последовательности.

      Рис. 1. Аминокислоты имеют центральный асимметричный углерод, к которому присоединены аминогруппа, карбоксильная группа, атом водорода и боковая цепь (R-группа).

      Аминокислоты - это мономеры, из которых состоят белки. Каждая аминокислота имеет одинаковую фундаментальную структуру, которая состоит из центрального атома углерода, также известного как альфа ( α ) углерода, связанного с аминогруппой (Nh3), карбоксильной группой (COOH) и атомом водорода. .Каждая аминокислота также имеет другой атом или группу атомов, связанных с центральным атомом, известную как группа R (рис. 1).

      Название «аминокислоты» происходит от того факта, что они содержат как аминогруппу, так и карбоксильно-кислотную группу в своей основной структуре. Как уже упоминалось, в белках присутствует 20 аминокислот. Девять из них считаются незаменимыми аминокислотами у человека, потому что человеческий организм не может их производить, и они получают из пищи.

      Для каждой аминокислоты группа R (или боковая цепь) отличается (рис. 2).

      Практический вопрос

      Рис. 2. В белках обычно встречаются 20 общих аминокислот, каждая из которых имеет свою R-группу (вариантная группа), которая определяет его химическую природу.

      Какие категории аминокислот вы ожидаете найти на поверхности растворимого белка, а какие - внутри? Какое распределение аминокислот вы ожидаете найти в белке, встроенном в липидный бислой?

      Показать ответ

      Полярные и заряженные аминокислотные остатки (остаток после образования пептидной связи) с большей вероятностью будут обнаружены на поверхности растворимых белков, где они могут взаимодействовать с водой, и неполярные (например.g., боковые цепи аминокислот) с большей вероятностью будут обнаружены внутри, где они изолированы от воды. В мембранных белках неполярные и гидрофобные боковые цепи аминокислот связаны с гидрофобными хвостами фосфолипидов, в то время как полярные и заряженные боковые цепи аминокислот взаимодействуют с полярными головными группами или с водным раствором. Однако бывают исключения. Иногда положительно и отрицательно заряженные боковые цепи аминокислот взаимодействуют друг с другом внутри белка, а полярные или заряженные боковые цепи аминокислот, которые взаимодействуют с лигандом, могут быть обнаружены в кармане связывания лиганда.

      Химическая природа боковой цепи определяет природу аминокислоты (то есть, является ли она кислотной, основной, полярной или неполярной). Например, аминокислота глицин имеет атом водорода в качестве группы R. Аминокислоты, такие как валин, метионин и аланин, неполярны или гидрофобны по природе, тогда как аминокислоты, такие как серин, треонин и цистеин, полярны и имеют гидрофильные боковые цепи. Боковые цепи лизина и аргинина заряжены положительно, поэтому эти аминокислоты также известны как основные аминокислоты.Пролин имеет группу R, которая связана с аминогруппой, образуя кольцеобразную структуру. Пролин является исключением из стандартной структуры аминокислоты, поскольку его аминогруппа не отделена от боковой цепи (рис. 2).

      Аминокислоты обозначаются одной заглавной буквой или трехбуквенным сокращением. Например, валин обозначается буквой V или трехбуквенным символом val. Так же, как некоторые жирные кислоты необходимы для диеты, некоторые аминокислоты также необходимы. Они известны как незаменимые аминокислоты, а у людей они включают изолейцин, лейцин и цистеин.Незаменимые аминокислоты относятся к тем, которые необходимы для построения белков в организме, но не производятся организмом; Какие аминокислоты являются незаменимыми, варьируется от организма к организму.

      Рис. 3. Образование пептидной связи - это реакция синтеза дегидратации. Карбоксильная группа одной аминокислоты связана с аминогруппой входящей аминокислоты. При этом выделяется молекула воды.

      Последовательность и количество аминокислот в конечном итоге определяют форму, размер и функцию белка.Каждая аминокислота присоединена к другой аминокислоте ковалентной связью, известной как пептидная связь, которая образуется в результате реакции дегидратации. Карбоксильная группа одной аминокислоты и аминогруппа входящей аминокислоты объединяются, высвобождая молекулу воды. Полученная связь представляет собой пептидную связь (рис. 3).

      Продукты, образованные такими связями, называются пептидами. По мере того, как к этой растущей цепи присоединяется больше аминокислот, полученная цепь называется полипептидом. Каждый полипептид имеет свободную аминогруппу на одном конце.Этот конец называется N-концом или амино-концом, а другой конец имеет свободную карбоксильную группу, также известную как C или карбоксильный конец. Хотя термины полипептид и белок иногда используются взаимозаменяемо, полипептид технически представляет собой полимер аминокислот, тогда как термин белок используется для полипептида или полипептидов, которые объединились вместе, часто имеют связанные непептидные простетические группы, имеют различную форму. , и имеют уникальную функцию. После синтеза (трансляции) белков большинство белков модифицируются.Они известны как посттрансляционные модификации. Они могут подвергаться расщеплению, фосфорилированию или могут потребовать добавления других химических групп. Только после этих модификаций белок становится полностью функциональным.

      Эволюционное значение цитохрома с

      Цитохром c является важным компонентом цепи переноса электронов, частью клеточного дыхания, и обычно он находится в клеточной органелле, митохондрии. Этот белок имеет простетическую группу гема, и центральный ион гема попеременно восстанавливается и окисляется во время переноса электрона.Поскольку роль этого важного белка в производстве клеточной энергии имеет решающее значение, за миллионы лет он очень мало изменился. Секвенирование белков показало, что существует значительная гомология аминокислотной последовательности цитохрома с среди различных видов; другими словами, эволюционное родство можно оценить путем измерения сходства или различий между последовательностями ДНК или белков различных видов.

      Ученые определили, что цитохром с человека содержит 104 аминокислоты.Для каждой молекулы цитохрома с из разных организмов, которая была секвенирована на сегодняшний день, 37 из этих аминокислот появляются в одном и том же положении во всех образцах цитохрома с. Это указывает на то, что, возможно, был общий предок. При сравнении последовательностей белков человека и шимпанзе различий в последовательностях не обнаружено. Когда сравнивали последовательности человека и макаки-резуса, единственное обнаруженное различие заключалось в одной аминокислоте. В другом сравнении секвенирование человека и дрожжей показывает разницу в 44-м положении.

      Внесите свой вклад!

      У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

      Улучшить эту страницуПодробнее

      аминокислот | Введение в химию

      Цель обучения
      • Опишите структуру аминокислоты и особенности, которые придают ее специфическим свойствам

      Ключевые моменты
        • Каждая аминокислота содержит центральный атом C, аминогруппу (Nh3), карбоксильную группу (COOH) и определенную группу R.
        • Группа R определяет характеристики (размер, полярность и pH) для каждого типа аминокислоты.
        • Пептидные связи образуются между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой путем дегидратационного синтеза.
        • Цепь аминокислот представляет собой полипептид.

      Условия
      • полипептид Любой полимер (одинаковых или разных) аминокислот, соединенных пептидными связями.
      • Группа R Группа R представляет собой боковую цепь, специфичную для каждой аминокислоты, которая придает определенные химические свойства этой аминокислоте.
      • аминокислот Любая из 20 встречающихся в природе α-аминокислот (имеющих амино- и карбоксильные группы на одном атоме углерода) и множество боковых цепей, которые объединяются через пептидные связи с образованием белков.

      Структура аминокислоты

      Аминокислоты - это мономеры, из которых состоят белки. Каждая аминокислота имеет одинаковую фундаментальную структуру, которая состоит из центрального атома углерода, также известного как альфа (α) углерод, связанного с аминогруппой (NH 2 ), карбоксильной группой (COOH) и водородом. атом.В водной среде клетки как аминогруппа, так и карбоксильная группа ионизируются в физиологических условиях, и поэтому имеют структуры -NH 3 + и -COO - соответственно. Каждая аминокислота также имеет другой атом или группу атомов, связанных с центральным атомом, известную как группа R. Эта группа R или боковая цепь придает каждой аминокислоте специфические характеристики белков, включая размер, полярность и pH.

      Аминокислотная структура Аминокислоты имеют центральный асимметричный углерод, к которому присоединены аминогруппа, карбоксильная группа, атом водорода и боковая цепь (R-группа).Эта аминокислота неионизирована, но если ее поместить в воду с pH 7, ее аминогруппа получит другой водород и положительный заряд, а гидроксил в своей карбоксильной группе потеряет водород и получит отрицательный заряд.

      Типы аминокислот

      Название «аминокислота» происходит от аминогруппы и карбоксикислотной группы в их основной структуре. В белках присутствует 21 аминокислота, каждая из которых имеет определенную группу R или боковую цепь. Десять из них считаются незаменимыми аминокислотами для человека, потому что человеческий организм не может их производить, и они должны быть получены с пищей.Все организмы имеют разные незаменимые аминокислоты в зависимости от их физиологии.

      Типы аминокислот В белках обычно встречается 21 обычная аминокислота, каждая с другой группой R (вариантная группа), которая определяет ее химическую природу. 21-я аминокислота, не показанная здесь, представляет собой селеноцистеин с группой R -CH 2 -SeH.

      Характеристики аминокислот

      Какие категории аминокислот вы ожидаете найти на поверхности растворимого белка, а какие - внутри? Какое распределение аминокислот вы ожидаете найти в белке, встроенном в липидный бислой?

      Химический состав боковой цепи определяет характеристики аминокислоты.Аминокислоты, такие как валин, метионин и аланин, неполярны (гидрофобны), тогда как аминокислоты, такие как серин, треонин и цистеин, полярны (гидрофильны). Боковые цепи лизина и аргинина заряжены положительно, поэтому эти аминокислоты также известны как основные (с высоким pH) аминокислоты. Пролин является исключением из стандартной структуры анимокислоты, поскольку его группа R связана с аминогруппой, образуя кольцеобразную структуру.

      Аминокислоты обозначаются одной заглавной буквой или трехбуквенным сокращением.Например, валин обозначается буквой V или трехбуквенным символом val.

      Пептидные облигации

      Последовательность и количество аминокислот в конечном итоге определяют форму, размер и функцию белка. Каждая аминокислота связана с другой аминокислотой ковалентной связью, известной как пептидная связь. Когда две аминокислоты ковалентно связаны пептидной связью, карбоксильная группа одной аминокислоты и аминогруппа входящей аминокислоты объединяются и высвобождают молекулу воды.Любая реакция, которая объединяет два мономера в реакцию, в которой образуется H 2 O в качестве одного из продуктов, известна как реакция дегидратации, поэтому образование пептидной связи является примером реакции дегидратации.

      Образование пептидной связи Образование пептидной связи - это реакция синтеза дегидратации. Карбоксильная группа одной аминокислоты связана с аминогруппой входящей аминокислоты. При этом выделяется молекула воды.

      Полипептидные цепи

      Образовавшаяся цепочка аминокислот называется полипептидной цепью.Каждый полипептид имеет свободную аминогруппу на одном конце. Этот конец называется N-концом или амино-концом, а другой конец имеет свободную карбоксильную группу, также известную как C или карбоксильный конец. При считывании или сообщении аминокислотной последовательности белка или полипептида принято использовать направление от N к C. То есть предполагается, что первая аминокислота в последовательности находится на N-конце, а последняя аминокислота - на C-конце.

      Хотя термины полипептид и белок иногда используются взаимозаменяемо, полипептид технически представляет собой любой полимер аминокислот, тогда как термин белок используется для полипептида или полипептидов, которые свернуты должным образом, в сочетании с любыми дополнительными компонентами, необходимыми для правильного функционирования, и являются теперь работоспособен.

      Показать источники

      Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

      аминокислот: структура, классификация и функции

      Аминокислоты - это органические молекулы, которые при соединении с другими аминокислотами образуют белок. Аминокислоты необходимы для жизни, потому что образующиеся ими белки участвуют практически во всех функциях клетки. Некоторые белки действуют как ферменты, некоторые - как антитела, а другие обеспечивают структурную поддержку.Хотя в природе встречаются сотни аминокислот, белки состоят из 20 аминокислот.

      Ключевые выводы

      • Почти все функции клетки связаны с белками. Эти белки состоят из органических молекул, называемых аминокислотами.
      • Хотя в природе существует множество различных аминокислот, наши белки состоят из двадцати аминокислот.
      • Со структурной точки зрения аминокислоты обычно состоят из атома углерода, атома водорода, карбоксильной группы, а также аминогруппы и вариабельной группы.
      • На основе вариабельной группы аминокислоты можно разделить на четыре категории: неполярные, полярные, отрицательно заряженные и положительно заряженные.
      • Из набора из двадцати аминокислот одиннадцать могут вырабатываться организмом естественным образом и называются заменимыми аминокислотами. Аминокислоты, которые организм не может вырабатывать естественным путем, называются незаменимыми аминокислотами.

      Структура

      Основная структура аминокислоты: альфа-углерод, атом водорода, карбоксильная группа, аминогруппа, группа «R» (боковая цепь).Ясин Мрабет / Wikimedia Commons

      Обычно аминокислоты обладают следующими структурными свойствами:

      • Углерод (альфа-углерод)
      • Атом водорода (H)
      • Карбоксильная группа (-COOH)
      • Аминогруппа (-NH 2 )
      • Группа «переменных» или группа «R»

      Все аминокислоты имеют альфа-углерод, связанный с атомом водорода, карбоксильной группой и аминогруппой. Группа «R» варьируется среди аминокислот и определяет различия между этими мономерами белка.Аминокислотная последовательность белка определяется информацией, содержащейся в клеточном генетическом коде. Генетический код - это последовательность нуклеотидных оснований в нуклеиновых кислотах (ДНК и РНК), которые кодируют аминокислоты. Эти генные коды не только определяют порядок аминокислот в белке, но также определяют структуру и функцию белка.

      Аминокислотные группы

      Аминокислоты можно разделить на четыре основные группы на основе свойств группы «R» в каждой аминокислоте.Аминокислоты могут быть полярными, неполярными, положительно заряженными или отрицательно заряженными. Полярные аминокислоты имеют группы «R», которые являются гидрофильными, что означает, что они стремятся контактировать с водными растворами. Неполярные аминокислоты противоположны (гидрофобны) в том смысле, что они избегают контакта с жидкостью. Эти взаимодействия играют важную роль в сворачивании белков и придают белкам их трехмерную структуру. Ниже приведен список из 20 аминокислот, сгруппированных по их свойствам группы «R». Неполярные аминокислоты гидрофобны, а остальные группы гидрофильны.

      Неполярные аминокислоты

      • Ala: Аланин Gly: Глицин Ile: Изолейцин Leu: Лейцин
      • Met: Метионин Trp: Триптофан Phe: Фенилаланин Pro: Пролин
      • Вал : Валин

      Полярные аминокислоты

      • Cys: Цистеин Ser: Серин Thr: Треонин
      • Tyr: Тирозин Asn: Аспарагин Gln: Глютамин

      Основные полярные аминокислоты (положительно заряженные)

      • His: Гистидин Lys: Лизин Arg: Аргинин

      Полярные кислотные аминокислоты (отрицательно заряженные)

      • Asp: аспартат Glu: глутамат

      Хотя аминокислоты необходимы для жизни, не все они могут вырабатываться в организме естественным путем.Из 20 аминокислот 11 могут быть получены естественным путем. Эти заменимых аминокислот представляют собой аланин, аргинин, аспарагин, аспартат, цистеин, глутамат, глутамин, глицин, пролин, серин и тирозин. За исключением тирозина, заменимые аминокислоты синтезируются из продуктов или промежуточных продуктов важнейших метаболических путей. Например, аланин и аспартат получают из веществ, вырабатываемых во время клеточного дыхания. Аланин синтезируется из пирувата, продукта гликолиза.Аспартат синтезируется из оксалоацетата, промежуточного продукта цикла лимонной кислоты. Шесть заменимых аминокислот (аргинин, цистеин, глутамин, глицин, пролин и тирозин) считаются условно незаменимыми , поскольку пищевые добавки могут потребоваться во время болезни или у детей. Аминокислоты, которые не могут быть произведены естественным путем, называются незаменимыми аминокислотами . Это гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин.Незаменимые аминокислоты необходимо получать с пищей. Общие пищевые источники этих аминокислот включают яйца, соевый белок и сиг. В отличие от человека растения способны синтезировать все 20 аминокислот.

      Аминокислоты и синтез белков

      Просвечивающая электронная микрофотография ДНК (розовая). Во время транскрипции нити мРНК (зеленые) синтезируются и транслируются рибосомами (синие).

      ДР ЕЛЕНА КИСЕЛЕВА / Getty Images

      Белки производятся в процессе транскрипции и трансляции ДНК.При синтезе белка ДНК сначала транскрибируется или копируется в РНК. Полученный транскрипт РНК или информационная РНК (мРНК) затем транслируется с образованием аминокислот из транскрибированного генетического кода. Органеллы, называемые рибосомами, и другая молекула РНК, называемая транспортной РНК, помогают транслировать мРНК. Полученные аминокислоты соединяются вместе посредством синтеза дегидратации, процесса, в котором между аминокислотами образуется пептидная связь. Полипептидная цепь образуется, когда ряд аминокислот связаны пептидными связями.После нескольких модификаций полипептидная цепь становится полностью функционирующим белком. Одна или несколько полипептидных цепей, скрученных в трехмерную структуру, образуют белок.

      Биологические полимеры

      Хотя аминокислоты и белки играют важную роль в выживании живых организмов, существуют другие биологические полимеры, которые также необходимы для нормального биологического функционирования. Наряду с белками, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты составляют четыре основных класса органических соединений в живых клетках.

      Источники

      • Рис, Джейн Б. и Нил А. Кэмпбелл. Биология Кэмпбелла . Бенджамин Каммингс, 2011.

      Почему 20 аминокислот? | Feature

      Для многих исследователей изучение химического происхождения жизни - это побочный проект - это то, чем они занимаются в перерывах между финансируемыми грантами работой по изучению причин и лечению болезней человека. Но понимание эволюции на химическом уровне - их страсть, даже когда финансирование скудно.Как химия могла привести нас к сложной жизни, вызывает много открытых вопросов. Один из фундаментальных вопросов - почему жизнь основана на наборе 20 аминокислот. Почему 20, а не 10 или 30? А почему именно те 20? За последние несколько десятилетий увлеченные химики и молекулярные биологи, которые не могут оставить эти вопросы в покое, начали собирать воедино некоторые убедительные объяснения.

      От аланина (A) до тирозина (Y), 20 «протеиногенных» аминокислот, каждая из которых имеет аббревиатуру с разными буквами, составляют алфавитный суп жизни.Они являются строительными блоками для белков, макромолекул «рабочей лошадки» биологии, которые обеспечивают структуру и функции всех организмов. Но почему аминокислоты? Бернд Моосманн, эксперт по окислительно-восстановительной медицине из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце в Германии, предполагает, что первые аминокислоты были использованы для закрепления мембран в структурах РНК: «Вы можете увидеть это даже в современной жизни: ДНК и РНК в бактериях и митохондриях всегда присутствуют. прикреплены изнутри к мембране. '' Большинство исследователей полагают, что это могло произойти по крайней мере 4 миллиарда лет назад в 'мире РНК', где молекулы РНК были первыми саморепликаторами, а также выполняли каталитическую роль, которую играют белки. Cегодня.

      Как протеиногенные аминокислоты появились на Земле - еще один важный вопрос. Знаменитый эксперимент Миллера-Юри 1952 года показал, что с помощью электрических искр, имитирующих молнию, простые соединения, такие как вода, метан, аммиак и водород, образуют более 20 различных аминокислот. 1 Они также встречаются в метеоритах: анализ метеорита Меричисон, приземлившегося в Австралии в 1969 году, обнаружил по крайней мере 86 аминокислот, цепи заместителей, содержащие до девяти атомов углерода, а также дикарбоксильные и диаминофункциональные группы. 2 Может быть, эти в общем простые и легко доступные аминокислоты были первыми, кто претворялся в жизнь?

      Эндрю Дойг, химический биолог из Манчестерского университета в Великобритании, размышлял о химии эволюции, когда не проводил свои исследования болезни Альцгеймера. У него другой взгляд на этот вопрос: «[Протеиногенные аминокислоты] были выбраны в мире РНК, где миллионы лет существовали жизнь и метаболизм, которые уже генерировали огромное количество органических молекул.«Если бы аминокислоты были продуктом метаболизма РНК, это бы значительно увеличило их концентрацию в окружающей среде», - утверждает он.

      Но выбор из 20 аминокислот, используемых в биологии, явно связан с развитием белков. Путем полимеризации аминокислот в длинных полипептидных цепях белки могут складываться в растворимые структуры с плотно упакованными ядрами и упорядоченными связывающими карманами. Появление белков и, в конечном итоге, принятие 20 стандартных аминокислот, вероятно, было большим эволюционным шагом.

      Но, по словам Дойга, это все домыслы. «У нас вообще нет прямых доказательств». Из сравнения геномов организмов сегодня мы знаем, что 3,5–3,8 миллиарда лет назад наш общий предок, известный как последний универсальный общий предок, использовал 20 общих для всех аминокислот. живые существа.

      Замерзшая авария?

      Так почему именно этот набор из 20 аминокислот, а не какие-либо другие? «Очевидным недостатком является способность проводить окислительно-восстановительные реакции», - объясняет Дойг.«Они не были выбраны из-за способности выполнять катализ напрямую». Сегодня белки образуют ферменты для биологического катализа, но первыми биологическими катализаторами в мире РНК, вероятно, были то, что мы сейчас называем кофакторами - ионы металлов или небелковые органические молекулы. (коферменты), которые помогают ферментам в катализе реакций и часто состоят из витаминов.

      Существовала тенденция рассматривать выбор из 20 аминокислот как произвольный - как в «теории замороженных несчастных случаев», предложенной британским молекулярным биологом Фрэнсисом Криком в 1960-х годах, который предполагал, что другая группа из 20 была бы столь же хорошей.«Я продолжал читать это и понимал, что это неправильно, - говорит Дойг. Это побудило его изложить свои мысли в недавней статье, где он утверждает, что есть причины, по которым выбор каждой аминокислоты делает их почти идеальной группой. 3 Факторы, которые он учел, включали атомы, функциональные группы каждой аминокислоты и стоимость биосинтеза.

      Для формирования растворимых, стабильных белковых структур с плотно упакованными ядрами и упорядоченными связывающими карманами требовалось то разнообразие аминокислот, которое мы видим сегодня, - объясняет Дойг.Необходимы множественные гидрофобные белки. «Ядро белка - это трехмерная головоломка - если у вас много разных гидрофобных аминокислот, это дает вам больше возможностей построить ядро ​​без каких-либо промежутков».

      Также можно объяснить тот факт, что гидрофобные аминокислоты имеют разветвленные боковые цепи. Внутри белкового ядра молекула больше не может вращаться и теряет часть связанной с ней энтропии. «Если у вас есть разветвленные аминокислоты, такие как валин, лейцин и изолейцин, вы теряете меньше энтропии, когда закапываете их, поэтому эволюция выбрала гидрофобные аминокислоты не только потому, что они гидрофобны, но и потому, что они разветвленные», - объясняет Дойг.«Если вы хотите, чтобы аминокислоты входили в ядро ​​белка, вы делаете его разветвленным и гидрофобным, если вы хотите, чтобы он был на поверхности, вы делаете его с прямой цепью и полярным, как аргинин и глутаминовая кислота».

      Химическое пространство

      Стивен Фриланд, астробиолог из Университета Мэриленда в США, разработал метод, показывающий, что аминокислоты, принятые биологией, не были выбраны случайным образом. Он позаимствовал идею химического пространства из открытия лекарств, где молекулы наносятся на график в трехмерном пространстве, чтобы помочь обнаружить бреши, в которые могут попасть новые молекулы лекарств.Фриланд и его команда исследовали три параметра: размер, заряд и гидрофобность. «Они не идеальны, - признает Фриланд, - но в качестве приблизительных показателей того, что делают аминокислоты и почему они это делают, эти три довольно хороши». Гидрофобность, очевидно, играет ключевую роль в том, как белки складываются, заряд важен в реакциях и Активные сайты и размер интуитивно понятны, говорит Фриланд.

      «Мы обнаружили, что набор, который используется биологией, обладает рядом удивительно неслучайных свойств, которые очень четко выделяются», - говорит Фриланд.Аминокислоты были широко распределены в своем химическом пространстве, но также показали равномерность в этом распределении - как будто пытались охватить как можно больше различных наборов свойств. 4 'То, что мы обнаруживаем с [протеиногенными] аминокислотами, - это момент, когда вы добавляете оба этих фактора [гидрофобность и заряд], почти каждый тест, который вы можете провести с ними, говорит, что они неслучайны - не только они покрывают хороший диапазон, но они не сгущаются в крайности ».

      Итак, если этот неслучайный набор аминокислот был выбран по уважительной причине, можно ли создать порядок, в котором они были включены в биологию? «Сейчас все согласны с тем, что не все они пришли сразу, что, на мой взгляд, подавляюще», - говорит Фриланд.Попытка дать исчерпывающий заказ была предпринята израильским молекулярным биофизиком Эдвардом Трифоновым, который сейчас работает в Институте эволюции Хайфского университета. Трифонов открыл несколько новых кодов в ДНК и в начале 2000-х обратил свое внимание на аминокислоты.

      Размещение простейших по химическому составу аминокислот в первую очередь может показаться очевидным, но Трифонов пошел дальше. Он рассмотрел несколько критериев, включая энергетические затраты на их синтез, тип молекул транспортной РНК, используемых для их транспортировки, и количество кодонов (последовательность из трех нуклеотидов РНК, которая соответствует определенной аминокислоте), используемых в синтезе белка; аминокислоты с несколькими кодонами, вероятно, старше, чем с одним.Он усреднил данные и предложил временной порядок, начиная с аланина и глицина. 5

      Freeland также рассмотрел, как шаблоны могут изменяться в зависимости от аминокислот, которые, как предполагается, были приняты раньше и позже. Используя только первые 10 в химическом пространстве, он обнаружил неслучайные свойства в отличие от изучения всех возможных аминокислот, доступных на пребиотической земле (от Миллера-Юри или метеоритов). Затем он добавил полный набор из 20. «Более поздние из них расширяют химическое пространство первых таким образом, чтобы максимизировать диапазон и равномерность, и для моих денег наиболее интересным является то, что они, кажется, закрывают область химического пространства, которая была раньше. малонаселенный, между тем, где сидят самые ранние, и тем, где будут сидеть димеры первых, - говорит он.«Совершенно логично, что именно сюда можно подключать».

      Oxygen расширяет код

      Мы, конечно, знаем, что белки могут быть получены из гораздо меньшего набора аминокислот. Японская группа, возглавляемая Сатоши Аканума из Университета Васэда, недавно показала, что алфавит из 13 аминокислот может создавать свернутые, растворимые, стабильные и каталитически активные «белки», хотя и не такие активные или стабильные, как исходные белки, на которых они основаны. 6 Итак, что могло побудить к добавлению дополнительных аминокислот? По словам Моосманна, молекулярный кислород заставил жизнь включить последние шесть новых аминокислот.

      Предполагаемые последние шесть аминокислот (гистидин, фенилаланин, цистеин, метионин, триптофан и тирозин) все химически «мягче» - они сильно поляризуемы и связываются ковалентно. «Скорее всего, это адаптация, а не совпадение или дрейф», - говорит Мосманн. Эта идея пришла к Мосманну во время исследований тканей мозга мышей (его «повседневная работа» включает исследования нейродегенеративных заболеваний). Он заметил, что некоторые аминокислоты гораздо более склонны к окислительной деградации - те, которые, как считается, были приняты позже.

      Если эти аминокислоты были добавлены в биологию из-за их окислительно-восстановительной активности, он догадывался, что эти адаптации связаны с повышением уровня молекулярного кислорода на Земле. Считается, что кислород стал частью окружающей среды Земли около 2,5 миллиардов лет назад в результате так называемого «великого окислительного события», но Моосманн говорит, что основная причина местного образования низких доз кислорода, вероятно, старше. Согласно недавнему исследованию эволюции ферментов, участвующих в фотосинтезе, Танай Кардона из Имперского колледжа Лондона в Великобритании предположил, что происхождение оксигенного фотосинтеза было 3.6 миллиардов лет назад. 7

      Он решил продолжить исследование, изучив пробелы Homo – Lumo для всех биологических аминокислот. Энергетическая щель между самой высокой занятой молекулярной орбиталью и самой низкой незанятой молекулярной орбиталью предсказывает реакционную способность соединения по отношению к переносу электрона. 8 «Пробелы Homo – Lumo [из всех 20 аминокислот] имели закономерность, просто падая в ту самую точку (номер 14), когда проявились« адаптивные »свойства, и это совпадение, вероятно, не совпадение!»

      Значительно меньшие пробелы, обнаруженные для более поздних аминокислот, предполагают, что их основная функция заключалась в проведении окислительно-восстановительных реакций, и Мосманн утверждает, что это было необходимо в среде, где могли образовываться свободные радикалы кислорода, которые особенно разрушительны для липидов.«Более мягкие» и более окислительно-восстановительные аминокислоты были способны защищать клетки: «Эти [новые аминокислоты] могут поддерживать целостность липидного бислоя в присутствии повышающихся концентраций кислорода или в присутствии химических воздействий, которые имеют тенденцию атаковать или разлагают ненасыщенные жирные кислоты », - говорит Мосманн. «Для последних трех [метионин, триптофан и тирозин] есть неопровержимые доказательства реакции на кислород».

      Тогда возникает один вопрос: содержал ли наш последний универсальный общий предок полный набор аминокислот.Исследование 2016 года выявило набор из 355 генов, предположительно присутствующих в организме, который стал известен как Лука. 9 Моосман говорит, что Лука датируется 3,7–2,9 миллиарда лет назад, так что, возможно, кислород был доступен. «Следствием этого действительно является то, что Лука (если он когда-либо существовал) имел менее 20 аминокислот». Он предполагает, что более поздние добавления генетического кода могли быть распределены латерально по всем современным линиям: «Я думаю, что у Луки было 17– 18 АК, без метионина, триптофана и, возможно, тирозина.’

      Зачем останавливаться на 20?

      Адаптация к насыщенному кислородом мире может объяснить расширение кода до 20 аминокислот, но зачем на этом останавливаться? «Я бы сказал, посмотрите, на что способны 20», - говорит Фриланд. «По-видимому, 20 - достаточно, чтобы почти каждый живой организм адаптировался к невообразимому количеству сред обитания за всю историю жизни».

      На самом деле в организмах используются по крайней мере две дополнительные аминокислоты, хотя только одна из них содержится в человеческих белках - селенсодержащий селеноцистеин.Он обнаружен в активных центрах 25 белков человека, но включается более сложным механизмом, чем нормальный синтез белка. «Это показывает, что процесс не остановился, он достиг точки, когда внедрение новых аминокислот чрезвычайно сложно», - говорит Луис Рибас, молекулярный биолог из Института исследований биомедицины, Барселона, Испания. «Если вы хотите это сделать, вам нужно найти очень оригинальные решения».

      Ограничение в распознавании тРНК

      Чтобы ответить на вопрос «Почему 20?», Риблас внимательно изучил механизм синтеза белка - трансляцию.Процесс осуществляется в рибосоме клетки, очень большом комплексе молекул РНК и белка. Каждая аминокислота переносится специальной молекулой транспортной РНК (тРНК), присоединенной через гидроксильную группу с образованием сложного эфира. Затем он вступает в реакцию с концевой аминокислотой растущей белковой цепи. Правильная аминокислотная последовательность транслируется из молекул информационной РНК посредством спаривания оснований Уотсона – Крика с молекулами тРНК. Каждая тРНК содержит последовательности из трех оснований, специфичных для одной из 20 аминокислот - кодона.

      Учитывая, что каждая аминокислота кодируется последовательностью из трех оснований, вы можете предположить, что существует 64 возможных комбинации (из четырех возможных оснований). Хотя три кодона используются как инструкции для остановки синтеза белка, остается 61 - так зачем же останавливаться на 20 уникальных аминокислотах? «Ограничение заключается в распознавании тРНК», - говорит Рибас. Каждая молекула тРНК имеет четко определенную третичную структуру, которая распознается ферментом аминоацил тРНК синтетазой, который добавляет правильную аминокислоту.Изучая структуры тРНК, Рибас пришел к выводу, что проблема заключается в поиске способов создания новых молекул тРНК, которые могли бы распознавать новую аминокислоту, не подбирая существующие. 10 Возможные структуры ограничены, так как они также должны соответствовать существующим механизмам трансляции белков.

      'Это как если бы у вас был очень простой вид замка, в котором вы могли бы заменить только три или четыре штифта, вы подошли к точке, где вы не сможете создавать новые ключи, потому что новый ключ откроет замок, который у вас уже есть используется, и это противоречит цели », - поясняет он.Момент, когда природа не смогла создать новые уникальные тРНК, которые нельзя было бы принять за другие, по-видимому, находился на уровне 20 аминокислот. В современной биологии это позволяет кодировать большинство аминокислот более чем одним кодоном - избыточность помогает более точной трансляции (по оценкам, ошибки включения аминокислот возникают один раз на 1000–10 000 кодонов).

      Расширение кода аминокислоты

      Рибас говорит, что его работа также имеет значение для синтетических биологов, которые пытаются продвинуть генетический код на шаг вперед, включив в него неестественные аминокислоты и, возможно, однажды улучшив природу.В 2011 году группа, в состав которой входил гарвардский биолог-синтетик Джордж Черч, удалила один из трех стоп-кодонов из бактерий E. coli , чтобы его можно было заменить альтернативной непротеиногенной аминокислотой, а другие лаборатории включили такие аминокислоты в белки.

      Эволюционная теория говорит нам, что набор, который у нас есть, - это микрокосм возможного.

      Но Рибас не уверен, что это будет успешная стратегия для синтетических биологов.«Если вы попытаетесь разработать систему in vivo для генерации белков с неприродными аминокислотами, она окажется не очень эффективной, низкая эффективность и часто возникают проблемы со специфичностью», - говорит он. Рибас объясняет это трудностью создания новых молекул тРНК в рамках существующего механизма трансляции белков. «Я не думаю, что есть какой-то способ обойти это, [без] обширной модернизации всего оборудования», хотя, добавляет он, в настоящее время это делается.

      Даже если это станет возможным, Фриланд считает, что преимуществ будет мало.«Все в эволюционной теории говорит нам, что набор, который у нас есть, - это микрокосм того, что возможно». Окажется ли полезное применение у расширения жизненного репертуара аминокислот, еще предстоит увидеть, но сейчас есть много доказательств того, что 20 аминокислот Life были выбраны правильно, а не «замороженной случайностью».

      Но Фриланд предостерегает от понимания, которое стремится аккуратно упорядочить химическую эволюцию. Скорее всего, когда-то все было гораздо сложнее, с вовлечением множества различных типов молекул и механизмов, которые теперь могли быть заменены.`` Так заманчиво продвигаться от ничего к чему-то, потому что именно это происходит, когда химик садится со стаканом дистиллированной воды и пытается вызвать реакцию - но это не то, что происходит во Вселенной, Вселенная полон беспорядочной химии. '

      Рэйчел Бразилия - научный писатель из Лондона, Великобритания.

      Аминокислоты | BioNinja

      Понимание:

      • В полипептидах, синтезированных на рибосомах

      , содержится 20 различных аминокислот.


      Белки состоят из длинных цепочек повторяющихся мономеров, называемых аминокислотами

      Все аминокислоты имеют общую основную структуру с центральным атомом углерода, связанным с:

      • Аминовая группа (NH 2 )
      • Карбоновая кислота группа (COOH)
      • Атом водорода (H)
      • Вариабельная боковая цепь (R)

      Структура обобщенной аминокислоты

      Существует 20 различных аминокислот, универсальных для всех живых организмов

      • Еще две - селеноцистеин и пирролизин - являются модифицированными вариантами, обнаруженными только в определенных организмах

      Понимание:

      • Аминокислоты могут быть связаны друг с другом в любой последовательности, что дает огромный диапазон возможных полипептидов


      Аминокислоты соединяются на рибосоме с образованием длинных цепей, называемых полипептидами , которые составляют белки

      Каждый тип аминокислот отличается по составу вариабельной боковой цепи

      Эти боковые цепи будут иметь различные химические свойства ( е.грамм. заряженных, неполярных и т. д.) и, следовательно, заставляют белок складываться и функционировать по-разному в зависимости от его конкретного положения в полипептидной цепи

      Поскольку большинство природных полипептидных цепей содержат от 50 до 2000 аминокислотных остатков, организмы способны продуцировать огромный диапазон возможных полипептидов

      20 универсальных аминокислот

      Щелкните диаграмму, чтобы переключаться между химической структурой и молекулярным представлением

      Наука на расстоянии


      Гигантские молекулы жизни

      Белки


      Аминокислоты

      Строительными блоками всех белков являются аминокислоты.Существует около 20 общих аминокислот, все, кроме одной, имеют структуру, основанную на одном атоме углерода, к которому присоединены четыре различных атома или группы атомов; атом водорода, аминогруппа, группа карбоновой кислоты и переменная группа (называемая здесь R-группой). Это различная химическая структура и свойства R-группы, которые делают аминокислоты отличными друг от друга.

      Около 9 аминокислот имеют неполярные R-группы и относительно гидрофобны.Еще 6 аминокислот имеют сильно полярные R-группы, которые легко притягивают молекулы воды. Это гидрофильные аминокислоты. Остальные, примерно 5 аминокислот, имеют R-группы, которые могут ионизировать. При нормальном клеточном pH эти R-группы становятся электрически заряженными, что делает их даже более гидрофильными, чем полярные аминокислоты.

      Некоторые из аминокислот

      Аминокислота Аббревиатура % в гемоглобине # молекул в инсулине Год открытия
      Аланин Ала 9.0 3 1875
      Аспарагиновая кислота Asp 9,6 0 1868
      Глутаминовая кислота Glu 6,6 4 1866
      Гистидин Его 8.8 2 1896
      Лейцин Leu 14,0 6 1819
      Пролин Pro 4,8 1 1901
      Серин Ser 4.4 3 1865
      Тирозин Тир 2,9 4 1846
      Полипептиды I: первичная структура

      Полимеры аминокислот называются «полипептидами», название происходит от типа связи, удерживающей цепи аминокислот вместе.В реакции присоединения, называемой «конденсация» или «синтез дегидратации», атом азота одной аминокислоты напрямую связан с атомом углерода в кислотной группе второй аминокислоты. Во время этой молекулярной перестройки образуется молекула воды. Образовавшаяся группа атомов, которые удерживают аминокислоты вместе, называется пептидной связью .

      Любая из 20 различных аминокислот может находиться в любом положении полипептидной цепи.Это означает, что существует очень большое количество возможных цепей даже при длине всего в несколько аминокислот. Количество и последовательность аминокислот в полипептидной цепи называется первичной структурой . Каждый тип полипептида, продуцируемый клеткой, имеет различную первичную структуру. Это тщательно контролируемое свойство цепи и регулируется генетическим кодом, обнаруженным в генах и молекулах ДНК. Все остальные свойства полипептидов и белков проистекают из первичной структуры.

      Полипептиды II: вторичная структура В воде полипептиды действуют и реагируют сами с собой и с окружающей средой. Сумма всех сил, действующих на сложные цепи и их химические R-группы, изгибает, скручивает и заставляет полипептид принимать фантастические формы. Они скручиваются и складываются в сложные трехмерные конформации, которые имеют решающее значение для их роли и свойств внутри клеток.Самый нижний уровень трехмерной формы называется вторичной структурой . Можно выделить три типа общей вторичной структуры.
      Случайная прогулка наблюдается в областях полипептида, где составляющие R-группы действуют и реагируют друг с другом. Положительно заряженная R-группа может быть привлечена к отрицательно заряженной R-группе, заставляя цепь изгибаться, пока две R-группы не приблизятся друг к другу.В качестве альтернативы, вторая положительно заряженная R-группа дальше по цепи будет отталкиваться первым положительным зарядом. Цепь растянулась бы так, чтобы между этими зарядами было как можно большее расстояние.

      Бета-плиссированный лист представляет собой гибкую, сильную конфигурацию, в которой альтернативные R-группы отходят от основной цепи цепи в противоположных направлениях. Это создает зигзагообразный эффект, который поддерживается за счет сшивания водородных связей между соседними цепями.Белок шелка, бета-кератин, паутина, ногти - все это содержит протеины с высокой долей бета-гофрированного полотна. Эти белки сопротивляются растяжению, поскольку их цепи практически полностью растянуты.

      Альфа-спираль является распространенной формой вторичной структуры, наблюдаемой во многих белках. Ряд слабых водородных связей образуется между атомами одной пептидной связи и атомами другой пептидной связи примерно на 3 аминокислоты дальше по цепи.Эти крошечные взаимодействия, тем не менее, достаточно сильны, чтобы скрутить полипептид в альфа-спираль; структура, которая выглядит так, как если бы цепочка аминокислот была обернута вокруг цилиндра. Эти спиральные, спиральные молекулы можно растягивать. Некоторые белки с большим содержанием спиралей легко растягиваются. Волосы и шерсть легко растягиваются, но когда сила ослабляется, спираль возвращается в исходную форму, и белок возвращается к своей исходной форме.


      Третичная структура; становиться белком Большинство белков складываются в сложные трехмерные глобулярные формы.Гидрофильные R-группы положительно взаимодействуют с окружающей водой. Вся цепь закручивается до тех пор, пока максимальное количество этих групп не войдет в полный контакт с окружающей водой. Взаимодействие между водой и гидрофильными R-группами поддерживает огромную молекулу белка и помогает удерживать ее в растворе. И наоборот, гидрофобные R-группы погружаются глубоко в складывающуюся макромолекулу, вдали от молекул воды. Эти силы, вместе с другими эффектами сшивания, удерживают гигантскую структуру в трехмерной форме, которая является отличительной и уникальной для этого белка.

      Именно на этом уровне структуры многие белки берут на себя свою клеточную роль или функцию. Как полипептидная цепь, молекула не обладала особыми свойствами, но как трехмерный белок молекула способна выполнять удивительное множество функций. Глобулярные белки катализируют химические реакции, другие действуют как защитные антитела в иммунной системе, а третьи вызывают бурные телесные реакции при прохождении через кровь.


      Четвертичная структура Некоторые глобулярные белки объединяются в комплексы, состоящие из двух или более субъединиц.К этим субъединицам могут быть присоединены другие небелковые молекулы, такие как полисахариды. Эти более высокие уровни структуры можно увидеть в молекуле белка, такой как гемоглобин, большой глобулярный белок из четырех субъединиц с четырьмя дополнительными небелковыми добавками. Этот белок переносит кислород в крови.

      Денатурация.

      Большинство особых свойств белков проистекает из их уникальных трехмерных форм. Когда эта форма теряется, белок перестает функционировать. Процесс изменения формы белка таким образом, что функция теряется, называется денатурацией .

      Белки легко денатурируются при нагревании. При кипячении белковых молекул их свойства меняются. Например, они часто становятся нерастворимы и остаются таковыми даже при охлаждении раствора. Варка яйца вызывает необратимую денатурацию всех содержащихся в нем белков, «белок» яйца, глобулярный белок, изменяет форму и затвердевает. Этот денатурированный белок имеет ту же первичную структуру, что и исходный белок, но третичная структура утрачена; поэтому обладают всеми важнейшими свойствами исходного или нативного белка.

      Денатурация может происходить не только с помощью тепла, но и другими способами. Все белки могут быть денатурированы при экстремальных значениях pH; щелочной или кислотный. Они чувствительны к органическим растворителям и мылу. Взбивание яичного белка вызовет механическую денатурацию за счет увеличения площади поверхности жидкости. Поверхностное натяжение теряет форму белка.

      *** Сделайте дипептид ***

      Аминокислоты | Спросите у биолога

      Части белка


      Белки - это не то же самое, что строительные блоки Lego, но белки имеют особую форму, которую можно использовать для построения частей тела.Портрет Джонсона Ригейры Lego через Викимедиа. Щелкните изображение, чтобы увидеть его в полном размере.

      Так же, как домик Lego сделан из кирпичей, белки состоят из множества крошечных строительных блоков. Эти строительные блоки называются аминокислотами.

      Чтобы построить белок, сначала аминокислоты соединяются в длинные цепи. Эти цепочки аминокислотных строительных блоков затем могут складываться в любые формы. Некоторые цепочки складываются в спирали. Другие цепочки делают зигзагообразные листы и петли.

      Объединение этих спиралей, листов и петель - вот как создается трехмерная форма белка.Вы также можете комбинировать несколько цепочек аминокислот, чтобы получить еще более крупные формы белка.

      21 Это все, что нужно

      Человеческое тело использует всего 21 аминокислоту для производства всех белков, необходимых для функционирования и роста. Поскольку аминокислоты могут быть расположены во многих различных комбинациях, ваше тело может производить тысячи различных видов белков из одной и той же 21 аминокислоты. Вы можете увидеть книги, в которых говорится, что аминокислот всего 20. Не волнуйтесь, это только потому, что 21-й был обнаружен совсем недавно, и еще не все книги дошли до него.

      21 аминокислота. Щелкните изображение, чтобы увидеть его в увеличенном виде.

      Незаменимые аминокислоты

      Есть девять аминокислот, которые ваше тело не может вырабатывать. Их называют незаменимыми аминокислотами, то есть они необходимы для жизни. Они содержатся в таких продуктах, как молоко, яйца и мясо, а также в самых разных растениях. Это одна из причин, почему вы не можете долго прожить на диете, состоящей только из кукурузных чипсов. Незаменимые аминокислоты были фактически обнаружены в ходе эксперимента по тестированию чего-то очень похожего на «диету с кукурузными чипсами».

      Ученые кормили крыс диетой, в которой был только кукурузный белок, и наблюдали за результатами. Они заметили, что крысы, соблюдающие эту диету, заболевают и в конечном итоге умирают. Однако когда больным крысам давали белок из молока, им становилось лучше. Это показало ученым, что что-то в молочном белке необходимо для здоровья крыс, что они не могут жить без него.

      Откуда берутся аминокислоты?

      К продуктам с высоким содержанием белка относятся мясо, рыба, яйца, орехи, шпинат, спаржа, бобы и брюссельская капуста.

      Точно так же, как домик Lego, построенный из кубиков Lego, можно разобрать, а из кубиков построить что-то совершенно другое (например, действительно крутого тираннозавра), ваше тело может разобрать на части строительные блоки аминокислот, из которых состоит белок и повторно использовать их для создания новых, совершенно других белков.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *