Содержание

Десять причин включить гранат в свой рацион

Сегодня речь пойдет о том, зачем включать гранат в свой ежедневный рацион. Хотя чистить его довольно непросто, это вовсе не повод отказываться от столь полезного продукта.
Не зря на Востоке гранат называют королем всех плодов, ведь он обладает поистине фантастическим химическим составом, который способен укрепить иммунную систему человека и помочь справиться со многими проблемами и даже серьезными заболеваниями.

Особенно богат гранат витаминами А, Е, С и группы В, фосфором и кальцием, йодом и железом, а также калием, натрием и магнием. Но давайте подробнее рассмотрим этот уникальный и идеально сбалансированный состав, а также его влияние на различные системы нашего организма.

1. Аминокислоты

Как известно, именно аминокислоты являются тем самым строительным материалом для всех клеток нашего организма, и большую часть из них мы получаем, употребляя в пищу мясо, курицу и яйца. Однако ученые выяснили, что в гранате содержится 15 различных аминокислот, некоторые из которых в растительной пище встречаются крайне редко. Именно поэтому для вегетарианцев гранат может стать абсолютно незаменимым продуктом.

2. Семейные радости

Гранат можно с уверенностью назвать семейным фруктом, ведь ни один другой плод не действует на мужской и женский организмы одинаково позитивно, как этот. Он помогает восстановить гормональный фон как у женщин, так и у мужчин, а следовательно, наладить сексуальную жизнь. Кроме того, женщинам употребление граната помогает при болезненных менструациях и в период климакса. А вот мужчины, регулярно пьющие гранатовый сок, навсегда могут забыть о проблемах с потенцией.
3. Острое зрение

В современном мире неблагоприятное воздействие на глаза увеличивается с каждым днем и в наших силах его минимизировать не только сократив время перед экранами компьютеров и телевизоров, но и оказав организму необходимую витаминную поддержку. Отличным вариантом для этого является гранат. Благодаря витамину А и антоцианам, входящим в состав граната, активизируются обменные процессы в тканях глаза, что способствует улучшению зрения. Это актуально всегда, но особенно часто специалисты советуют есть гранат или пить гранатовый сок пожилым людям для предупреждения развития куриной слепоты и катаракты.

4. Помощь худеющим

Гранат — просто незаменимый продукт для худеющих. Помимо достаточно низкой калорийности (около 60 ккал на 100 граммов), он улучшает метаболизм, выводит токсины и улучшает пищеварение. А эти 3 процесса являются основой здорового похудения. Достаточно добавить всего несколько зернышек граната в салат или полить гранатовым соусом мясо — и можете быть уверены, что вся пища переварится, а не отложится под кожей в виде жира.
5. Косметичка в одном фрукте

Советуем обратить особое внимание на гранат людям с проблемной кожей. Входящие в его состав лимонная, яблочная, щавелевая и другие органические кислоты помогут вам избавиться от веснушек, пигментных пятен и угревой сыпи, сделав кожу светлее и ровнее. Попробуйте, например, смешать небольшое количество сметаны с чайной ложкой свежевыжатого гранатового сока и нанести такую маску на лицо на 10 минут. Но будьте осторожны и проверьте сначала на закрытом участке кожи, нет ли у вас аллергии.

6. Помощь сердцу и сосудам

О кавказском здоровье и долголетии ходят легенды, а между тем регулярное употребление в пищу гранатов играет здесь не последнюю роль. Вспомните, как часто используются их зерна, например, в грузинской кухне. Гранат имеет свойство снижать артериальное давление за счет выведения лишнего холестерина и очищения сосудов. Кроме того, он является отличным профилактическим средством против атеросклероза.
7. Антиоксидант

Наличие витаминов С и Е в химическом составе гранатов уже говорит об антиоксидантных свойствах этого фрукта. Но помимо них, гранат содержит уникальное вещество пуникалагин, которое в тандеме с эллаговой кислотой, также присутствующей в составе этого экзотического плода, является не просто мощным антиоксидантом, а еще и обладает способностью выводить радиацию из организма. Так что для людей, работающих на вредных производства, гранат — необходимый элемент рациона.

8. Вяжущее и дезинфицирующее действие

Благодаря высокому содержанию дубильных веществ, гранат рекомендуют при расстройствах желудка. И хотя максимальное количество этих веществ сосредоточено в коре, соке и гранатовых корках, их достаточно для борьбы с такой проблемой, как диарея. Также отваром из корок можно полоскать горло при ангине или рот при кровоточивости десен.
9. Природное жаропонижающее

Ученые доказали способность граната снижать высокую температуру и облегчать течение острых вирусных заболеваний. Важен и тот факт, что добавление граната в ежедневный рацион, особенно в зимний период, укрепляет иммунитет и помогает предотвратить простудные заболевания.

10. И немного о противопоказаниях

С особой осторожностью к гранатам стоит отнестись беременным и кормящим грудью женщинам и по возможности проконсультироваться с врачом. Постарайтесь ограничить потребление этого фрукта, если у вас пониженное давление или склонность к аллергии. А тем, кто страдает серьезными проблемами с пищеварительной системой, такими как язва, панкреатит или гастрит в стадии обострения, а также геморрой, от гранатов лучше полностью отказаться.

#нацпроектдемография89

L-лизин для профилактики и лечения рака, заболеваний кишечника, мозга, герпеса

L-лизин: полезные свойства, побочные эффекты

Знали ли Вы, что белок может помочь справиться со множеством недугов, от герпеса до рака? А L-лизин просто незаменим при его формировании.

L-лизин используется для лечения вируса герпеса и восстановления после тренировок. Однако полезных свойств у этой кислоты намного больше.

L-лизин может быть полезен во многих случая, среди которых лечение тревожности и диабета. Эта аминокислота присутствует в продуктах питания, ее также можно приобрести в виде пищевой добавки.

Что такое L-лизин?

L-лизин — незаменимая аминокислота. Некоторые аминокислоты известны как «строительные блоки белка» и необходимы для правильной работы множества процессов, в том числе и роста.

L-лизин был открыт немецким ученым Дрешелем в 1889 году.

Он сумел выделить аминокислоту из казеина, или молочного белка. Его точная структура была описана тремя годами позже.

Среди сотен аминокислот, присутствующих в природе, 20 необходимы для синтеза и роста белка, и лишь половина из этих двадцати организм человека может производить сам. Оставшиеся 10 называются «незаменимыми», потому что для поддержания здоровья человеку необходимо получать их пищи.

Дефицит аминокислот может привести к деградации внутренних клеток и появлению серьезных проблем со здоровьем, поэтому так важно следить за их достатком. Особенно часто встречается дефицит лизина и глютамина.

Незаменимые аминокислоты, как правило, являются стереоизомерами, то есть они существуют в двух вариантах, зеркально похожих друг на друга. Эти аминокислоты имеют D- и L-формы, L-формы используются для синтеза белка, они присутствуют в пище и пищевых добавках. Часто это питательное вещество называют просто «лизин».

L-лизин обладает множеством полезных свойств, он используется для лечения герпеса и тревожности. В качестве БАДа его можно применять перорально, однако лучше всего это вещество усваивается из продуктов питания. Он в большой концентрации присутствует в мясе, бобах, сыре и яйцах.

L-лизин очень важен для производства карнитина, который преобразует аминокислоты в энергию и снижает уровень холестерина в крови. Он также играет свою роль в усвоении кальция и производстве коллагена, который способствует росту и поддержанию здоровья костей и соединительных тканей, в том числе и кожи.

Польза для здоровья

Как природный противовоспалительный агент L-лизин помогает организму человека несколькими способами, многие из которых были изучены учеными относительно недавно.

1. Может уменьшить частоту появления герпеса

Часто L-лизин упоминается при разговоре о природных средствах против герпеса. Герпес возникает как результат действия вируса простого герпеса 1 типа (ВПГ-1). Около 67% населения нашей планеты младше 50 лет заражены этим вирусом, даже если они никогда не наблюдали у себя симптомов.

ВПГ-2 вызывает генитальный герпес, при этом 85% носителей этого заболевания даже не подозревают об этом.

Несмотря на противоречивость исследований по данному вопросу большинство людей, использующих L-лизин для лечения герпеса, считают его очень эффективным. Некоторые исследования говорят о том, что L-лизин способствует уменьшению частоты вспышек ВПГ, в то время как другие говорят о сохранении частоты возникновения, однако они наблюдали уменьшение периода обострения заболевания.

Большинство экспертов согласны, что L-лизин не может избавить от герпеса, но он способствует снижению частоты и/или тяжести его протекания.

Одно исследование, использовавшее крем, сочетающий в себе L-лизин, лекарственные травы и цинк, показало, что у 87% пациентов герпес исчез на шестой день лечения. Эти результаты особенно примечательны, так как обычно вспышки длятся около 21 дня.

Принцип, согласно которому это вещество избавляет от герпеса, не до конца понятен. Одной из причин может быть взаимодействие с аргинином, другой аминокислотой, которая производится в организме в небольшом количестве. Аргинин демонстрирует увеличение скорости репликации клеток вируса герпеса, а большое количество L-лизина в организме уменьшает активность аргинина.

L-лизин способен воздействовать не только на ВПГ-1, но и на ВПГ-2, смягчая протекание генитального герпеса. Однако необходимы более тщательные исследования.

2. Может помочь в лечении рака

Ученые активно ищут натуральные методы лечения рака, так как традиционное лечение (например, химиотерапия или лучевая терапия) оказывают сильное негативное действие не только на больные, но и на здоровые клетки. Ученые сделали большой прорыв в этой области, открыв множество способов использования питательных веществ, присутствующих в продуктах питания и окружающей среде, в терапевтических целях, в частности, для уничтожения злокачественных клеток в обход здоровых.

В 2007 году ученые из Университета штата Флорида, США, изучили влияние «конъюгатов лизина» на поврежденные нити ДНК, похожие на те, что присутствуют в раке. Оказалось, что это вещество может найти поврежденную нить путем идентификации в ней «расщепления» (поврежденного участка) и отделения остальной части нити. Клетка, как правило, не способна восстанавливать это повреждение, таким образом происходит апоптоз, смерть клетки.

Чем больше мы узнаем о лизине, тем лучше понимаем, как эффективен он может быть для лечения онкологических заболеваний. Противораковые свойства конъюгатов лизина активируются только при воздействии определенных типов света. Это позволяет ученым и врачам применять лечение точечно и непосредственно на раковые клетки, активируя вещества там, где они действительно нужны.

Ученые Университета штата Флорида обнаружили от 25% до 90% уничтоженных раковых клеток. Это поразительные результаты!

Действие лизиноксидазы было изучено в 2014 году на примере колоректального рака у мышей. В ходе этого исследования инъекции лизиноксидазы привели к нулевой смертности и значительному уменьшению крупных опухолей. Результаты говорят об этом веществе, как о многообещающем агенте для лечения колоректального рака в будущем.

Согласно предварительным исследованиям, рак, связанный с костным мозгом, например, лейкемия, может также быть чувствителен к лечению L-лизином. Ученые полагают, что инъекции L-лизина способствуют предотвращению генотоксичности (повреждений ДНК и РНК) в клетках, находящихся под воздействием прораковых веществ.

3. Борется с чувством тревоги и другими психологическими симптомами

Помимо потребления продуктов, богатых витаминами группы В, магнием и омега-3 жирными кислотами, прием L-лизина также способствует снятию тревожности. Одним из главных принципов лечения тревожности L-лизином заключен в том, что он способствует усвоению кальция, который успокаивает нервную систему.

Помимо более эффективного усвоения кальция L-лизин выступает в роли антагониста серотониновых рецепторов. Это означает, что он частично связывается с рецепторами серотонина, предотвращая развитие чувства тревоги.

Так, одно исследование выявило, что L-лизин помогает уменьшить тревожную реакцию вызванную стрессом (в том числе диарею).

Это особенно важно в странах, где основным продуктом питания является пшеница. В таких странах люди страдают дефицитом L-лизин гораздо чаще.

Ученые полагают, что коррекция рациона питания в странах с высоким потреблением пшеницы способствует снижению тревожности, вызванной стрессом, и, как результат, появления диареи.

L-лизин может быть эффективен при лечении шизофрении, которая является одним из наиболее серьезных последствий тревоги. Предварительные результаты исследований говорят о том, что добавка в виде L-лизина на фоне традиционной терапии может уменьшить симптомы шизофрении. Однако стоит отметить, что рекомендованная дозировка и продолжительность лечения еще не установлены.

4. Способствует усвоению кальция

Потребление L-лизина связано с повышенной усвояемостью кальция, защитой костей и снижением риска развития остеопороза.

На данный момент не было проведено каких-либо значимых исследований по изучению взаимосвязи L-лизина и остеопороза. Однако логично предположить, что повышая количество кальция, L-лизин может быть полезен для здоровья костей.

На самом деле, кальций нужен не только костям. Достаточное потребление кальция связано с:

  • Нормальным весом
  • Профилактикой рака
  • Снятием симптомов ПМС
  • Здоровьем зубов
  • Крепкими мышцами
  • Здоровой нервной системой
  • Профилактикой диабета

Спортсмены часто принимают L-лизин в качестве добавки для повышения выносливости. Это тоже может быть связано с тем, что L-лизин способствует усвоению кальция.

5. Борется с осложнениями, вызванными диабетом

Все пациенты, страдающие диабетом, сталкиваются с повышенным риском развития инфекции и другими проблемами. В последнее время все больше внимания уделяется присутствию конечных продуктов гликирования (КПГ).

Эти КПГ участвуют в процессе старения, но у пациентов, страдающих диабетом, они присутствуют в особенно большом количестве. Они связаны со множеством недугов, вызванных диабетом, что заставило ученых начать поиски путей предотвращения накопления КПГ в организме.

Исследования предполагают, что L-лизин может способствовать замедлению формирования КПГ у диабетиков путем блокировки специфических путей гликирования, которые их производят. Это поможет защитить организм от инфекции. Таким образом, в диабетическое питание просто необходимо включать L-лизин в виде продуктов или пищевых добавок.

6. Поддерживает здоровье кишечника

Синдром «дырявого» кишечника является очень распространенным недугом, о котором многие даже не знают. При этом заболевании слизистая пищеварительного тракта позволяет частицам более крупного размера выходить из пищеварительной системы и попадать в другие части тела. Это вызывает аллергические реакции, потерю энергии, боль в суставах, аутоиммунные заболевания и проблемы с щитовидной железой.

Недавно было обнаружено, что форма L-лизина под названием поли-L-лизин оказывает противовоспалительное действие на поверхность кишечника. Конечно, чтобы понять как именно эта аминокислота способна улучшить состояние кишечника и предотвратить развитие синдрома «дырявого» кишечника, необходимы дальнейшие исследования.

Известно также, что L-лизин подавляет развитие панкреатита, воспаление поджелудочной железы.

Пищевые источники

Самым эффективным способом поддержания высокого уровня лизина в организме является потребление продуктов, богатых этой аминокислотой.

При этом стоит отметить, что традиционные методы приготовления продуктов могут понизить их питательную ценность. К таким методам относится восстановление с помощью сахаросодержащих веществ, нагревание в присутствии дрожжей или сахарозы, обработка в отсутствии жидкости.

Самым высоким содержанием лизина обладают следующие продукты:

  1. Нежирная говядина и баранина — 3 582 мг/100 грамм (171% от РСН)
  2. Сыр пармезан — 3 306 мг/100 грамм (157% от РСН)
  3. Индейка и курица — 3 110 мг/100 грамм (148% от РСН)
  4. Свинина — 2 757 мг/100 грамм (131% от РСН)
  5. Жареные соевые бобы — 2 634 мг/100 грамм (125% от РСН)
  6. Тунец — 2 590 мг/100 грамм (123% от РСН)
  7. Креветки — 2 172 мг/100 грамм (103% от РСН)
  8. Семена тыквы — 1 386 мг/100 грамм (66% от РСН)
  9. Яйца — 912 мг/100 грамм (43% от РСН)
  10. Белые бобы — 668 мг/100 грамм (32% от РСН)

Несмотря на то, что все эти продукты богаты лизином, мы рекомендуем по возможности избегать потребления свинины, сои и креветок, так как они часто содержат токсины. Что касается других видов мяса, сыров и яиц, убедитесь, что на Вашем столе присутствуют органические продукты высокого качества.

Дозировка

Все питательные вещества всегда лучше получать из продуктов питания, а не из пищевых добавок. В этом случае Ваш организм получает больше веществ без риска передозировки.

Однако БАДы могут быть очень полезны в случае, когда Вы не можете получить рекомендуемую норму какого-то определенного вещества из пищи.

Среднестатистический человек (весом около 70 кг) должен получать от 800 до 3 000 мг L-лизина каждый день.

При герпесе его количество в виде пищевой добавки должно быть 1-3 грамма ежедневно. Лизин также доступен в форме крема, который наносят непосредственно на пораженный герпесом участок.

Риски и побочные эффекты

Дополнительный прием L-лизина связан с рядом незначительных побочных действий, в то время как опасность пищевого лизина не доказана. К таким побочным действиям относятся боль в желудке и диарея.

Был также зафиксирован один случай заболевания почек, связанного с приемом лизина, по этой причине людям, страдающим заболеваниями почек и печени следует принимать L-лизин с осторожностью и под наблюдением специалиста.

Женщинам в период беременности и кормления грудью следует отказаться от дополнительного приема лизина, так как ученые пока не обладают достаточной информацией о действии добавки L-лизина на женщин в этот период.

Несмотря на положительное действие на ряд заболеваний существует информация о том, что L-лизин способен увеличить вирусную нагрузку у пациентов с ВИЧ. Мы советуем людям, страдающим ВИЧ/СПИД, полностью отказаться от L-лизина в форме пищевых добавок и получать это вещество только из пищи (она, вероятно, не оказывает подобного действия).

Однако ученые также заметили, что это свойство можно использовать для ускорения тестирования методов лечения ВИЧ.

Финальные выводы

  • L-лизин или L-форма лизина необходима организму для синтеза белка. Эта незаменимая аминокислота не производится человеком, ее можно получить только из продуктов питания и/или пищевых добавок. L-лизин также выпускается в форме крема для наружного применения.
  • Чаще всего L-лизин используется для лечения вируса простого герпеса. Однако он обладает рядом свойств, которые помогают ему бороться с онкологическими заболеваниями, уменьшая размер новообразований и вызывая смерть раковых клеток, не повреждая при этом здоровые.
  • Потребление продуктов, богатых лизином, является самым эффективным способом увеличить уровень аминокислоты в организме и получить от нее максимум пользы.
  • Человеку в среднем необходимо 800-3 000 мг L-лизина в сутки.

Оставьте свою заявку на нашем сайте, и мы с Вами свяжемся.



Флуоресценция белка может быть эффективным индикатором химической и радиационной токсичности

Красноярские ученые предложили использовать для изучения и регистрации токсичности простейшую биологическую систему — целентерамид-содержащие флуоресцентные белки.

Механизмы токсических эффектов представляют собой наиболее злободневный предмет фундаментальных исследований в области токсикологии. Известно, что токсичность — биологическое понятие; оно означает подавление физиологических функций организмов под действием химических агентов или радиации. Количественно токсичность определяется с помощью биотестовых систем; в качестве таких систем возможно использование организмов различной сложности — начиная от высших и заканчивая клеточными.

Обычно наибольший интерес вызывает токсическое воздействие на сложные биосистемы, такие как человеческий организм или высшие животные. Вместе с тем, изучение токсических эффектов с использованием более простых «кирпичиков» этих организмов — клеток или ферментативных реакций — позволяет понять механизмы токсических эффектов, соответственно, на клеточном или биохимическом уровне. Так, например, понимание биохимических механизмов токсичности дает возможность создавать лекарственные препараты направленного действия.

Недавно красноярские ученые предложили использовать для изучения токсичности еще более простую биологическую систему — особые флуоресцентные белки. Они полагают, что использование этих белков способно перевести понимание токсических эффектов на базовый уровень — уровень элементарных физико-химических процессов.

Сотрудники Института биофизики КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета (Красноярск) давно изучают токсические эффекты с помощью биотестовых систем, способных испускать свет — люминесцировать. Люминесценция — физическое явление, ее интенсивность регистрируется с помощью простых физических приборов. Именно поэтому люминесцентное биотестирование токсичности широко распространено в мировой практике. Наиболее часто используются люминесцентные морские бактерии — одноклеточные организмы, которые встречаются в море как в свободном виде, так и в светящихся органах рыб. В последние десятилетия набирают популярность ферментативные люминесцентные биотесты, то есть ферментативные реакции светящихся бактерий. Недавно сибирскими учеными предложено использование целентерамид-содержащих флуоресцентных белков, которые являются продуктами биолюминесцентных реакций некоторых морских светящихся кишечнополостных — медуз, полипов. В отличие от «зеленых» флуоресцентных белков, которые в настоящее время широко используются в качестве флуоресцентных меток в медицинских и биологических исследованиях, целентерамид-содержащие белки не получили широкого признания, и их потенциал явно недооценен. Спектры флуоресценции этих белков могут варьироваться за счет формирования различных флуоресцентных форм. Соотношение между этими формами определяется эффективностью фотохимического переноса протона, а она, в свою очередь, зависит от воздействия токсичных веществ на белковый комплекс.

Известно, что флуоресцентные белки состоят из ароматического флуорофора и полипептида. Флуорофором целентерамид-содержащих белков, как следует из их названия, является молекула целентерамида, образующая комплекс с полипептидом. Входящая в состав комплекса молекула целентерамида, фотохимически активна; при возбуждении светом она способна к отдаче протона, как показано на рис. 1.

Перенос протона меняет цвет флуоресценции целентерамида: форма целентарамида, содержащая протон, характеризующаяся «фиолетовой» флуоресценцией, депротонированная форма характеризуется «сине-зеленой» флуоресценцией.

Ученые Красноярска показали, что термические, химические и радиационные воздействия изменяют спектры флуоресценции целентерамид-содержащего белка. В качестве примера такого белка они использовали «разряженный обелин» — продукт биолюминесцентной реакции морского кишечнополостного обелии. На рис. 2 представлены спектры флуоресценции этого белка. Из рисунка видно, что воздействие химических агентов или радиации изменяет вклады цветных компонент — увеличивает вклад фиолетовой и уменьшает вклад сине-зеленой флуоресценции. Токсический эффект оценивается именно по изменению вкладов этих компонент.

Возможность использования целентерамид-содержащих белков для оценки химической и радиационной токсичности обоснована в недавнем обзоре красноярских ученых (Talanta, 2017). Преимущества использования этих белков связаны с их фотобиологической активностью: так как перенос протона в возбужденном состоянии — чрезвычайно быстрый (наносекундный) процесс, скорость одного измерения лимитируется только длительностью регистрации спектра флуоресценции. Причем воспроизводимость этих измерений высока; она соответствует воспроизводимости физических экспериментов. Это важно для решения проблемы воспроизводимости биологических измерений, которая всегда возникает при использовании организмов и ферментативных реакций.

Последнее исследование красноярских ученых было связано с изучением воздействия на флуоресцентный белок низкодозовой радиации. Оно выполнено в сотрудничестве с коллегами из Московского государственного университета (кафедра радиохимии), результаты опубликованы в журнале Analytical&Biochemical Chemistry. В качестве радиоактивного элемента в этих экспериментах выбран тритий, бета-излучающий изотоп водорода, который принято считать одним из наименее токсичных радиоизотопов.

На рис. 3 показано изменение вкладов фиолетовой и сине-зеленой компонент спектра флуоресценции белка под действием трития. Тритий входил в состав тритиевой воды, которую добавляли в раствор белка. Наблюдения проводили в течение 18 суток. Максимальная доза радиоактивности, накопленная образцом белка, оказалась равной 0,28 Грей, что близко к условной границе малых доз. Из рисунка видно, что воздействие трития приводит к увеличению вклада фиолетовой и уменьшению вклада сине-зеленой компонент по сравнению с контрольными образцами. Видно также, что даже сутки воздействия трития (соответствующего дозе 0,03 Грей) вызывают заметные изменения вкладов цветных компонент, что указывает на высокую чувствительность белка к низкодозовому излучению.

Таким образом, красноярскими учеными предложен принципиально новый подход к изучению токсичности с использованием простейшей биотестовой системы — флуоресцентного белка, его фотобиологических свойств и регистрации флуоресценции «цветных» компонент фотобиологического процесса. Предлагаемый подход переводит понимание токсических эффектов на уровень элементарных физико-химических процессов.

Надежда Кудряшева, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института биофизики Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Тритий и его биологическая активность

Тритий в малых количествах всегда присутствует в окружающей среде, в основном в виде тритиевой воды, так как он постоянно образуется под действием космического излучения в верхних слоях атмосферы. До начала ядерной эры концентрация трития в природной воде была достаточно низкой — один атом трития на 1018 атомов нерадиоактивного изотопа водорода, протия. Однако после проведения испытаний термоядерного оружия в атмосфере (конец 50-х — начало 60-х годов ХХ века) концентрация трития повысилась почти в 1000 раз. И хотя после прекращения испытаний концентрация трития снижалась, в последние годы наблюдается локальное увеличение содержания трития в окружающей среде как результат работы атомных электростанций.

В процессе распада тритий (3H) превращается в положительно заряженный изотоп гелия-3 с испусканием электрона и антинейтрино. Максимальный пробег образующихся при распаде бета-частиц (электронов) в воздухе 5,8 мм при 20?С, в биологической ткани — 6,5 мкм. Бета-частицы трития полностью поглощаются роговыми слоями кожи, так что внешнее облучение организма тритием и его соединениями не представляет опасности. Опасно его попадание в организм через кожу, легкие или при приеме пищи и воды и распад уже в организме. Являясь изотопом водорода, тритий химически ведет себя так же, как и нерадиоактивный водород (протий), и поэтому способен замещать его во всех соединениях с кислородом, серой, азотом, легко проникая в протоплазму любой клетки. В этом случае распад трития способен серьезно повредить внутриклеточные структуры, включая генетический аппарат клеток.

Предложенный красноярскими учеными подход переводит понимание токсических эффектов на уровень элементарных физико-химических процессов

Важную роль в физико-химических процессах, сопровождающих распад трития, играет перераспределение электронной плотности в среде. При распаде трития возникает бета-частица и положительно заряженный ион гелия-3. Последняя частица чрезвычайно активна, она склонна к акцептированию электрона из окружающей среды (например, ближайшей органической молекулы) с образованием устойчивой оболочки инертного газа. При этом инициируются катион-радикалы различной активности. Таким образом, продукты бета-распада трития способны запускать (или активизировать) цепи переноса заряда/электрона в биохимических процессах. В результате описанных процессов локальное воздействие при распаде трития может быть достаточно эффективным. Поэтому изучение биологических эффектов трития является одной из актуальных задач современной биофизики и радиобиологии и имеет практическое значение для безопасного развития атомной индустрии.

Словарь

Флуорофор — фрагмент молекулы, придающий ей флуоресцентные свойства.

Пептид, полипептид, белок

Аминокислоты способны соединяться связями, которые называются пептидными, при этом образуется полимерная молекула. Если количество аминокислот не превышает 10, то новое соединение называется пептид; если от 10 до 40-50 аминокислот — полипептид, если аминокислот больше — белок.

Грей — единица поглощенной дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц. Доза равна одному грею, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило один джоуль энергии на один килограмм массы.

Белки сравнили со Вселенной. Почему белковая цепь находит единственно верную укладку среди многих вариантов

Как сворачиваются белки

Каждая клетка нашего тела является фабрикой по производству белков. Часть из них производится для внутреннего пользования, для поддержания жизни клетки, а другая часть «идет на экспорт». Все свойства белковых молекул (в том числе способность изумительно точно катализировать превращения других молекул в клетке) зависят от пространственной структуры белка, причем структура каждого белка уникальна.

Пространственная структура образуется уникальной укладкой белковой цепи, состоящей из разных аминокислотных остатков (бусинок разных цветов — рис. 1). Последовательность аминокислот в цепи белка определяется его геномом и синтезируется рибосомой, после чего пространственная структура цепи формируется «сама собой» в ходе сворачивания белковой цепи, которая выходит из рибосомы еще практически неупорядоченной.

 

Образование уникальной белковой глобулы из неупорядоченной цепи (как и ее разворачивание) требует преодоления «барьера», имеющего вид нестабильной «полусвернутой» глобулы (рис.1). Источник: Алексей Финкельштейн.

 

Сворачивают эту цепь взаимодействия ее аминокислот, причем в одну и ту же структуру — как в организме, так и в пробирке. Разнообразие возможных укладок одной и той же цепи невообразимо велико. Но у заданной последовательности аминокислот есть, как правило, только одна стабильная («правильная») структура, которая и придает белку его уникальные свойства. Стабильна же она потому, что именно она обладает минимальной энергией.

Тот же принцип действует при образовании кристаллов: вещество приобретает ту структуру, энергия связей в которой минимальна.

Что общего у белка и Вселенной

Здесь перед учеными возник вопрос: как белковая цепь может спонтанно «найти» свою единственную стабильную структуру, если перебор колоссального числа всех вариантов (порядка 10100 для цепи из 100 аминокислотных остатков) занял бы времени больше, чем время жизни Вселенной. Этот «парадокс Левинталя», сформулированный полвека назад, был решен только теперь. Для его решения пришлось привлечь методы теоретической физики.

Кристаллы различных белков, выращенные на космической станции «Мир» и во время полетов шаттлов NASA. Источник: NASA Marshall Space Flight Center

 

Ученые из Института белка Российской академии наук (ИБ РАН) создали теорию скоростей образования пространственных структур молекул белка. Результаты работы были недавно опубликованы в журналах AtlasofScienceChemPhysChem и «Биофизика». Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ).

«Способность белков спонтанно формировать свои пространственные структуры за считаные секунды или минуты — давняя загадка молекулярной биологии.

В нашей работе представлена физическая теория, позволяющая оценить скорость этого процесса в зависимости от величины белков и сложности их устройства», — начинает рассказ о своей работе член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Института белка РАН, руководитель гранта РНФ Алексей Финкельштейн.

«Давно известно, что белковая цепь приобретает свою уникальную структуру при одних условиях среды, а при других (например, при подкислении или подогреве раствора) эта структура разворачивается. На стыке этих условий уникальная структура белка находится в динамическом равновесии с развернутой формой его цепи, — продолжает он. — Процессы сворачивания и разворачивания там сосуществуют, их физика наиболее прозрачна. Поэтому мы сосредоточились именно на таких равновесных и квазиравновесных условиях — в отличие от других исследователей, которые как будто резонно (но ошибочно, как оказалось) полагали, что путь к тайне сворачивания белка надо искать там, где оно протекает наиболее быстро».

Развернуть белок — хорошее начало, но не выход

«Первый подход к проблеме Левинталя был разработан нами давно, — рассказывает Алексей Финкельштейн, — и заключался в следующем: так как теоретически проследить путь сворачивания белка очень трудно, нужно изучать процесс его разворачивания. Звучит парадоксально, но в физике существует принцип «детального равновесия», который гласит: любой процесс в равновесной системе протекает по тому же пути и с той же скоростью, что и обратный ему. И так как в динамическом равновесии скорости сворачивания и разворачивания одинаковы, мы рассмотрели более простой процесс разворачивания белка (ведь разломать проще, чем сделать) и охарактеризовали тот «барьер» (см. картинку 1), нестабильность которого определяет скорость процесса».

Следуя принципу детального равновесия, ученые из Института белка РАН оценили и «сверху», и «снизу» скорость сворачивания белков — как больших, так и маленьких, как с простой, так и со сложной укладкой цепи. Небольшие и просто устроенные белки сворачиваются быстрее (оценка скорости «сверху»), а большие и/или сложно устроенные — медленнее (оценка «снизу»). Значения всех остальных возможных скоростей сворачивания заключены между ними.

Однако не все биологи были удовлетворены полученным решением, так как, во-первых, их интересовал путь сворачивания (а не разворачивания) белка, а во-вторых, физический «принцип детального равновесия» был, по-видимому, им плохо понятен.

И работы продолжались: на этот раз учеными из ИБ РАН были произведены расчеты сложности сворачивания белка. Давно известно, что взаимодействия в белках связаны в основном с так называемыми вторичными структурами. Вторичные структуры — это стандартные, довольно крупные локальные «строительные блоки» белковой структуры, определяемые в основном локальными аминокислотными последовательностями в них. Количество возможных вариантов укладки таких блоков в структуру свернутого белка можно подсчитать, что и было сделано учеными из ИБ РАН. Число таких вариантов огромно — порядка 1010 (но далеко не 10100!) для цепи из порядка 100 аминокислот, и белковая цепь может, согласно теоретическим оценкам, «просканировать» их за минуты или — для более длинных цепей — за часы. Так была получена самая верхняя оценка времени сворачивания белка.

Регулярная вторичная структура – альфа-спираль. Источник: WillowW

 

Результаты, полученные двумя способами (т.е. при анализе и разворачивания, и сворачивания белка), сходятся и подтверждают друг друга.

«Наша работа имеет фундаментальное значение для конструирования в будущем новых белков для нужд фармакологии, биоинженерии, нанотехнологии, — заключает Алексей Финкельштейн.

— Вопросы скорости сворачивания белков актуальны, когда речь идет о предсказании структуры белка по его аминокислотной последовательности, а особенно — о дизайне новых, не встречающихся в природе белков».

«Что изменилось после получения гранта РНФ? Появилась возможность закупить новое современное оборудование и реактивы для работы (ведь наша лаборатория в основном экспериментальная, хотя я здесь рассказал только о нашей теоретической работе). Но главное: грант РНФ позволил специалистам заниматься наукой, а не искать подработку на стороне или в дальних краях», — говорит Алексей Финкельштейн.

TST + GH — Тестостерон

Описание
  • Комбинация специфических аминокислот
  • С добавлением цинка, магния и витаминов группы В
  • Безопасен, не содержит допинга
  • Не содержит углеводов
  • Не содержит гормонов и прогормонов
  • Без глютена и аспартама
  • Без консервантов

Повышает ваш потенциал до максимума естественным образом.

Гормон роста (ГР) – это белок, продуцируемый в передней доле гипофиза и состоящий 191 аминокислоты. Этот гормон способствует росту тела в подростковом возрасте. Во время сна – точнее, во время глубокого сна – гипоталамус регулирует секрецию ГР, который можно считать «положительным» гормоном, поскольку он стимулирует синтез белка и способствует сокращению жировых отложений. В возрастом, начиная с 35-40 лет, мышечная масса с каждым годом постепенно уменьшается. В то же время, с такой же интенсивностью начинают расти жировые запасы. Этот процесс объясняется резким снижением количества гормона роста. Наиболее эффективным и безопасным способом повышения уровня этого гормона является поддержание его производства в организме.

Тестостерон – самый важный мужской гормон.

У мужчин тестостерон образуется в семенниках, в то время как у женщин – в яичниках и надпочечниках, где производится минимальное количество тестостерона. Основная функция тестостерона, как известно, заключается в поддержании и усилении сексуальной активности, но он также играет важную роль в наращивании мышечной массы и формировании здорового тела. Тестостерон улучшает настроение у мужчин, повышая его энергетические уровни. Однако, с течением времени организм вырабатывает все меньше и меньше тестостерона, поэтому рекомендуется усилить его производство естественным путем – через упражнения, здоровое питание и пищевые добавки.

TST + GH содержит D-аспарагиновую кислоту, аргинин-альфа-кетоглютарат (ААКГ), L-глютамин, L-карнитин, L-тартрат, L-орнитина гидрохлорид и L-лизин и обогащен витаминами B5 и B6, магнием и цинком. Глютамин играет важную роль в метаболизме аминокислот. Это энергетический источник и аминокислота, необходимая для синтеза белка. Почти 2/3 мышечной ткани состоит из аминокислот, поэтому пищевая добавка глютамина так популярна среди спортсменов. Витамин B6 регулирует гормональную активность. Цинк помогает поддерживать нормальный уровень тестостерона в крови. Витамин B5 участвует в синтезе и метаболизме стероидных гормонов, витамина D и некоторых нейромедиаторов, снижает утомляемость и усталость.

В одной порции (6 г):

  • 2940 мг D-аспарагиновой кислоты
  • 720 мг ААКГ
  • 480 мг L-глютамина
  • 500 мг L-карнитина
  • 350 мг L-орнитина гидрохлорида
  • 480 мг L-лизина гидрохлорида
  • 5,4 мг витамина В3
  • 0,97 мг витамина В6
  • 57 мг магния2.83 мг цинка

Мы рекомендуем TST + GH, если вы:

  • хотите улучшить свое телосложение (нарастить мышечную массу и снизить жировые отложения)
  • хотите нарастить сухие мышцы
  • регулярно тренируетесь
  • хотите ослабить эффект перетренировки
  • старше 40 лет
  • не переносите лактозу
  • чувствительны к глютену
  • предпочитаете порошковые препараты

Зачем нам нужны аминокислоты?

Аминокислоты можно найти повсюду в человеческом теле, они являются компонентами белка, который является основным питательным веществом человека. Человеческое тело способно производить некоторые аминокислоты (они называются «заменимые аминокислоты»), в то время как потребление других (незаменимых) аминокислот обеспечивается через пищу. Существует 20 разных аминокислот, которые играют определенную роль в развитии белковых структур. Аминокислоты являются жизненно важными для всех телесных функций, таких как пищеварение, работа печени или заживление ран. Аминокислоты необходимы для поддержания здоровой кожи, связок, мышц, сухожилий, внутренних органов, желез, волос и ногтей. Аминокислоты участвуют в производстве гормонов, нейромедиаторов и ферментов. Кроме того, они выступают в качестве прямого источника энергии.

Как и все продукты BioTech USA, TST + GH состоит из безопасных, тщательно отобранных ингредиентов.

Способ применения
примите перед сном 1 порцию (6 г = одна мерная ложка или столовая ложка с верхом) с 200 мл воды.

Ингредиенты
D-aspartic acid, L-carnitine L-tartrate,L-arginine alpha-ketoglutarate, L-lysine hydrochloride,L-glutamine, L-ornithine hydrochloride, magnesium oxide,flavours, sweeteners (sucralose, steviol glycosides),anti-caking agent (silicon dioxide), acidity regulator (potassiumtartrates), D-calcium pantothenate, zinc oxide, colour(indigotine), pyridoxine hydrochloride. Made in a plant thatalso manufactures milk, egg, gluten, soy, celery, crustaceans,sulphur dioxide and nuts containing foods.

Почему после сытного обеда хочется спать?

  • Клаудиа Хаммонд
  • BBC Future

Автор фото, Thinkstock

Существует мнение, что некоторые продукты питания вызывают сонливость. Обозреватель BBC Future выяснила, имеет ли эта теория научную основу.

Считается, что наибольшую сонливость у человека вызывает жареная индейка. Если вы позволяете себе лишнего за праздничным столом, эти ощущения вам должны быть знакомы. Однако справедливы ли подобные предположения?

Дело в том, что мясо индейки содержит вещество L-триптофан. В составе некоторых продуктов, однако, этой аминокислоты может быть значительно больше. В почках морского льва, например, или в других более повседневных продуктах питания: в яичном белке, треске или свином стейке.

Сложно придумать рецепт блюда, который соединил бы все эти составляещие. Однако, даже если вам это удастся, эффект от этого яства вряд ли был бы усыпляющим.

Мысль о том, что некоторые блюда могут вызвать сонливость, очевидно, не совсем верна. Чтобы понять почему, нужно разобраться в том, как тело и мозг поглощают питательные вещества.

L-триптофан является незаменимой амино-кислотой, которую наш организм не умеет производить самостоятельно. Именно поэтому вещество добывается из питания, а в дальнейшем служит для выработки серотонина.

Серотонин, как известно, является «гормоном счастья», но мало кто знает, что он также способствует выработке дрозофила — «гормона сна», который и приводит к повышенной сонливости у людей.

Это позволяет предположить, что прием триптофана поможет в борьбе с бессонницей, и такие его фармакологические качества, на самом деле, подтверждают результаты исследований, проведенных до 1986 года. В последующие годы свойства триптофана почти не изучались, однако один эксперимент 2002 года показал, что снижение уровня триптофана ухудшает сон.

Впрочем, свойства триптофана в фармакологических исследованиях, безусловно, отличаются от эффекта, который он производит, попадая в организм вместе с пищей, ведь в продуктах питания он взаимодействует с другими веществами.

Автор фото, Thinkstock

Підпис до фото,

Считается, что наибольшую сонливость у человека вызывает жареная индейка

В состав белка, содержащегося в продуктах питания, входят большие нейтральные аминокислоты (LNAA), которые «конкурируют» с триптофаном за прохождение через гематоэнцефалический барьер и фактически препятствуют попаданию в мозг большей части триптофана.

Чтобы триптофан, содержащийся в пище, мог превратиться в серотонин, вы не только должны употребить его на голодный желудок, где он не будет «конкурировать» с другими питательными элементами, но и само блюдо также не должно содержать другие аминокислоты. Однако это невозможно.

Впрочем, есть одно условие, при котором триптофан может проникнуть в мозг. В одном канадском исследовании участникам, страдающим от бессонницы, предлагали батончики с семенами мускатной тыквы с высоким содержанием триптофана.

Когда в батончики добавляли сахар глюкозы, сон у участников исследования улучшался (в эксперименте участвовала пара однояйцевых близнецов).

Причина, по которой глюкоза изменила результаты исследования, заключается в том, что сладкие углеводы вызывают выделение инсулина. Он стимулирует всасывание других аминокислот в тканях, тогда как путь к мозгу остается свободным для триптофана.

Впрочем, даже если вы подберете правильную комбинацию продуктов питания, вы совсем не обязательно достигните нужного эффекта. В 40-ка контролируемых исследованиях, проведенных до 1982 года, добавка L-триптофана действительно повышала у участников чувство сонливости и способствовала быстрому засыпанию.

Автор фото, Thinkstock

Підпис до фото,

Триптофан в виде лекарственных препаратов может способствовать хорошему сну, однако в составе продуктов питания он действует иначе

При этом препарат не влиял на количество часов сна, особенно если человек не страдал от бессонницы. А если нарушения сна были значительными, триптофан не помогал.

Итак, возможно, дело не в празничной индейке, а в сочетании продуктов.

Хотя причин для ощущения усталости может быть множество: аврал на работе перед праздниками, приготовление ужина для гостей и чересчур активный отдых.

Если вы хорошо поели, да еще и запили алкоголем, нет ничего удивительного в том, что после обеда возникает неудержимое желание вздремнуть, даже если L-триптофан так и не добрался до вашего мозга.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке вы можете на сайтеBBC Future.

Amino Acids Reference Tool

Аминокислоты — это органические соединения, содержащие в основном атомы углерода, водорода, кислорода и азота. У них также есть аминные (–NH 2 ) и карбоксильные (–COOH) функциональные группы с боковыми цепями (R-группы), которые отличают одну аминокислоту от другой. Сера и другие дополнительные элементы можно найти в некоторых боковых цепях.

Аминокислоты — это строительные блоки белков. Они могут соединяться пептидными связями с образованием полипептидных цепей. В зависимости от взаимодействия соседних аминокислот и их боковых цепей полипептиды сворачиваются и образуют трехмерные молекулы, известные как белки.Форма белка и его аминокислотные компоненты помогут определить его функцию.

Помимо своей важной роли в образовании белка, аминокислоты важны для биосинтеза, транспорта нейротрансмиттеров и других биохимических процессов.


Категории аминокислот

Существует около 500 аминокислот, но только 20 присутствуют в нашем генетическом коде. Эти 20 протеиногенных аминокислот известны как стандартные аминокислоты.

Полярность аминокислоты зависит от структуры ее боковых цепей.Молекула будет более полярной, если разница в электроотрицательности между атомами больше. Например, алкановые ответвления и бензольные кольца считаются неполярными, а спирты и амины полярными.

Аминокислоты классифицируются по:

  • Заряд (положительный против отрицательного)
  • pH (кислотный против основного)
  • Растворимость (полярный против неполярного)
  • Расположение основной функциональной группы: альфа (α), бета (β), гамма (γ) или дельта (δ)
  • Структура боковой цепи (алифатическая, ароматическая и т. д.))

Гидрофобность

L Изолейцин Изолейцин Изолейцин Метицион Аспарагин
Очень гидрофобная Гидрофобная Нейтральная Гидрофильная
Фенилаланин Тирозин Треонин Аргинин L
Триптофан Аланин Глицин Аспарагин
Лейцин Серин Глутаминовая кислота
Валин Глютамин Пролин

На основе значений при pH 7.

Справочная таблица аминокислот

AlanineAla & nbsp A9.872.35

8945
Полярность боковой цепи Неполярная
Заряд Нейтральная
Молекулярная масса
Классификация Алкил

Описание: Аланин представляет собой небольшую заменимую аминокислоту с относительно нереактивной одной боковой цепью метильной группы.Это одна из простейших аминокислот и вторая по содержанию белков. Он кодируется кодонами, которые начинаются с GC.

Магазинный аланин и производные

ArginineArg & nbsp R9.092.18

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Положительный
Молекулярный вес (г / моль) Классификация Основной

Описание: Аргинин представляет собой химически сложную аминокислоту с 3-углеродной алифатической боковой цепью, оканчивающейся гуанидиновой группой.Обычно он опосредует взаимодействия между белками и отрицательно заряженными остовами ДНК и РНК.

Магазин Аргинин и производные

AsparagineAsn & nbsp N8.802.02

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес
Классификация Нейтрально

Описание: Аспарагин — это аминокислота с карбоксамидной боковой цепью.Амидная группа сохраняет свою полярность и является богатым источником водородных связей, что делает аспарагин обычным сайтом связывания белка и субстратом для гликозилтрансфераз.

Магазин аспарагин и производные

Аспарагиновая кислота Asp & nbsp D9.601.88

(г / моль)
Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Отрицательный
Молекулярная масса
Классификация Кислый

Описание: Аспарагиновая кислота имеет боковую цепь карбоновой кислоты, которая реагирует с другими аминокислотами, ферментами и белками.Его отрицательный заряд и большой потенциал водородных связей позволяют ему участвовать во многих молекулярных взаимодействиях.

CysteineCys & nbsp C10.781.71

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Нейтраль
Молекулярный вес (г / моль) 121,16 Нейтральный класс

Описание: Цистеин — это полузаменимая протеиногенная аминокислота с тиоловой боковой цепью, которая участвует в ферментативных реакциях.Его сульфгидрильная группа образует дисульфидные связи с другими цистеинами или молекулами со свободными сульфгидрилами.

Glutamic AcidGlu & nbsp E9.672.19

Кислотный
Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Отрицательный
Молекулярный вес (г / моль) 147,13
147,13

Описание: Глутаминовая кислота имеет одну амино и две карбоксильные группы, которые придают ей отрицательный заряд практически во всех биологических системах.Это позволяет глутаминовой кислоте взаимодействовать с положительно заряженными объектами, включая ионы металлов.

Магазин глутаминовой кислоты и производных

GlutamineGln & nbsp Q9.132.17

(г / моль)
Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес
Классификация Нейтрально

Описание: Глютамин имеет боковую цепь, аналогичную глутаминовой кислоте; одна карбоксильная группа просто заменяется амидом.Он важен для метаболизма азота и помогает регулировать токсический уровень аммиака в организме.

Магазин глутамина и производных

GlycineGly & nbsp G9.602.34

(г / моль)
Полярность боковой цепи Неполярная
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес
Классификация Алкил

Описание: Глицин — простейшая аминокислота с одним атомом водорода в боковой цепи.Это делает его идеальным для размещения крутых поворотов некоторых полипептидных цепей. Глицин также действует как тормозящий нейротрансмиттер.

HistidineHis & nbsp H8.971.78

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Положительный
Молекулярный вес (г / моль) 155,16
Классификация

Описание: Гистидин встречается редко и имеет частично протонированную ароматическую имидазольную боковую цепь.Он может быть нейтральным или положительно заряженным и может служить естественным катализатором или преобладающим остатком в активных центрах ферментов благодаря своему потенциалу связывания.

Магазин гистидин и производные

ИзолейцинIle & nbsp I9.762.32

(г / моль)
Полярность боковой цепи Неполярный
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес
Классификация Алкил

Описание: Изолейцин имеет разветвленную углеводородную боковую цепь, расположенную в L-образной форме, и считается одной из крупнейших алифатических аминокислот.Он сконцентрирован в мышечной ткани и кодируется кодонами AUU, AUC и AUA.

Магазин Изолейцин и производные

LeucineLeu & nbsp L9.602.36

Полярность боковой цепи Неполярная
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес Молекулярный вес
Классификация Алкил

Описание: Лейцин имеет боковую цепь изобутильной группы с четырьмя полностью протонированными атомами углерода, расположенными в виде объемной буквы «Y».Это также самая распространенная аминокислота в белках и одна из крупнейших алифатических аминокислот.

LysineLys & nbsp K10.288.90

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Положительный
Молекулярный вес (г / моль) 146,19
Базовая классификация

Описание: Лизин является незаменимой аминокислотой с лизильной боковой цепью.Он важен для протеиногенеза, сшивания полипептидов коллагена, поглощения минеральных питательных веществ и выработки карнитина, ключевого для метаболизма жирных кислот.

MethionineMet & nbsp M9.212.28

Алкил
Полярность боковой цепи Неполярная
Заряд Нейтральная
Молекулярная масса (г / моль) 149,21

Описание: Метионин имеет линейную боковую цепь и содержит сульфидную группу.Это позволяет метионину быть плодовитым донором метильных групп. Он также играет важную роль в обмене веществ, росте новых кровеносных сосудов и восстановлении тканей.

Магазин метионина и производных

PhenylalaninePhe & nbsp F9.242.58

Молекулярный вес
Полярность боковой цепи Неполярная
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес
Классификация Ароматическая

Описание: Фенилаланин содержит боковую цепь бензильной группы и считается самой простой и наиболее распространенной ароматической аминокислотой в белках.Это предшественник синтеза тирозина, дофамина, норадреналина, адреналина и меланина.

Shop Фенилаланин и производные

ProlinePro & nbsp P10.601.99

(г / моль)
Полярность боковой цепи Неполярная
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес
Классификация Алкил

Описание: Пролин представляет собой протеиногенную аминокислоту с циклической пирролидиновой боковой цепью.Он не является незаменимым для человека и может быть синтезирован из глутаминовой кислоты. Незаменим для иммунной системы, пролин также играет ключевую роль в функционировании суставов и сухожилий.

Магазин Пролин и производные

SerineSer & nbsp S9.152.21

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Нейтраль
Молекулярный вес (г / моль) 105 900 105 900 Классификация Нейтрально

Описание: Серин — это аминокислота с боковой цепью гидроксиметильной группы.Это простейшая гидроксиламинокислота и третья по распространенности в белках. Серин можно синтезировать из глицина и некоторых других метаболитов.

Магазин-серин и производные

ThreonineThr & nbsp T9.122.15

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Нейтральная
Молекулярная масса (г / моль) Классификация Нейтральная

Описание: Треонин — незаменимая аминокислота, которая содержит гидроксильную группу, что делает ее полярной и незаряженной.Он имеет много общих свойств с серином и является субстратом киназ и гликозилтрансфераз. Он кодируется кодонами, начинающимися с AC.

TryptophanTrp & nbsp W9.392.38

Ароматический
Полярность боковой цепи Неполярный
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес (г / моль) 204,23
204,23

Описание: Триптофан — самая большая и самая редкая аминокислота, содержащаяся в белках.Обычно находящийся в гидрофобной сердцевине белков, триптофан часто участвует в ароматической укладке. В его боковой цепи преобладает индольная группа.

TyrosineTyr & nbsp Y9.112.20

Полярность боковой цепи Полярность
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес (г / моль) 181,19
Класс Нейтральный
Класс Нейтральный

Описание: Тирозин представляет собой ароматическую аминокислоту, подобную фенилаланину с гидроксильной группой вместо фенильной группы в пара-положении.Он обладает уникальными химическими свойствами и служит катализатором и субстратом для множества киназ.

ValineVal & nbsp V9.722.29

Полярность боковой цепи Неполярный
Заряд Нейтральный
Молекулярный вес (г / моль) 117,15
Классификация Алкил

Описание: Валин представляет собой алифатическую аминокислоту умеренного размера с боковой цепью, состоящей из пропильной группы, присоединенной к СА в положении C2.Как и другие алифатические остатки, валин часто находится в гидрофобных ядрах белков.

Незаменимые аминокислоты

Организм человека может производить 10 из 20 необходимых аминокислот. Другая половина, называемая незаменимыми аминокислотами, поступает из вашего рациона и должна потребляться регулярно.

45 Гистид45 Фенилаланин Тирозин * * Для производства требуется фенилаланин.
** Необходим детям, но не взрослым

Дополнительные ресурсы

Новый способ покупать химические вещества

Проведите поиск, нарисовав свою молекулу или загрузив ее химическую структуру.

Искать сейчас »

Доступ к Essentials

Распечатайте копию нашего справочного листа по аминокислотам для своего рабочего стола или сохраните копию на своем компьютере или телефоне.

Загрузить сейчас »

Аминокислоты и последовательности белков

Каждый белок или пептид состоит из линейной последовательности аминокислот. Первичная структура белка обычно начинается на аминоконцевом (N) конце и продолжается до карбоксильного (C) конца. Структура белка может быть непосредственно секвенирована или выведена из последовательности ДНК.

Аминокислотная последовательность белка или пептида является полезной информацией для понимания белка или пептида, идентификации его в образце и классификации его посттрансляционных модификаций. Процесс определения аминокислотной последовательности известен как секвенирование белков.

Обозначение

Последовательность белка обычно обозначается строкой букв в соответствии с порядком расположения аминокислот от аминоконца к карбоксильному концу белка.Для представления каждой аминокислоты в последовательности можно использовать одно- или трехбуквенный код.

Существует 20 аминокислот, встречающихся в природе в природе, которые могут быть представлены трех- или однобуквенным кодом следующим образом:

  • Аланин (Ала, А)
  • Аргинин (Arg, R)
  • Аспарагин (Asn, N)
  • Аспарагиновая кислота (Asp, D)
  • Цистеин (Cys, C)
  • Глутаминовая кислота (Glu, E)
  • Глютамин (Gln, Q)
  • Глицин (Gly, G)
  • Гистидин (His, H)
  • Изолейцин (Иль, I)
  • Лейцин (Leu, L)
  • Лизин (Lys, K)
  • Метионин (Met, M)
  • Фенилаланин (Phe, F)
  • Пролайн (Pro, P)
  • Серин (Ser, S)
  • Треонин (Thr, T)
  • Триптофан (Trp, W)
  • Тирозин (Tyr, Y)
  • Валин (Val, V)

Методы секвенирования белков

Есть два основных метода, используемых для поиска аминокислотных последовательностей белков.В настоящее время масс-спектрометрия является наиболее распространенным методом из-за простоты ее использования. Деградация по Эдману с использованием секвенатора белка является вторым методом, который наиболее полезен, если необходимо охарактеризовать N-конец белка.

Полезно знать, какая аминокислота находится на N-конце белка, как для упорядочивания пептидных фрагментов во всей цепи, так и для уменьшения влияния примесей, которые обычно возникают в первом раунде деградации по Эдману. N-конец можно идентифицировать по:

  1. Использование реагента для метки аминокислоты на конце белка.
  2. Гидролиз белка
  3. Использование хроматографии и других методов сравнения для идентификации меченого белка.

Существует меньше методов, которые можно практически использовать для идентификации С-конца белка. Однако один из методов, который можно использовать, включает добавление карбоксипептидаз к раствору белка и регулярный отбор образцов. График зависимости концентрации аминокислот от времени может помочь идентифицировать аминокислоту на С-конце.

Деградация по Эдману позволяет обнаружить последовательность аминокислот в белке с помощью секвенаторов Эдмана, которые в настоящее время способны секвенировать пептиды длиной примерно до 50 аминокислот. Это включает в себя несколько шагов, чтобы:

  1. Используйте восстановитель, чтобы разорвать дисульфидные мостики в белке.
  2. Разделите цепь (и) белкового комплекса и очистите их.
  3. Определите состав и концевые аминокислоты каждой цепи.
  4. Разорвать каждую цепь на небольшие фрагменты (менее 50 аминокислот в каждом)
  5. Разделите фрагменты и очистите их.
  6. Используйте фрагменты для определения аминокислотной последовательности.
  7. Предыдущие шаги следует повторить с другим шаблоном фрагментов, чтобы можно было восстановить полную последовательность белка с минимальными ошибками.

Аминокислотный состав и анализ

Неупорядоченный состав аминокислоты часто является полезной информацией при попытке определить упорядоченную последовательность белка. Это потому, что он может помочь выявить ошибки и интерпретировать неоднозначные результаты.Кроме того, частота аминокислот также может помочь выбрать протеазу, которая больше подходит для переваривания белка.

Есть два основных шага для определения частоты встречаемости аминокислот в процессе, известном как аминокислотный анализ. Во-первых, гидролиз известного количества белка должен расщепить его на мономеры аминокислот. Затем их можно разделить и количественно оценить с помощью различных методов.

Гидролиз обычно проводят путем нагревания образца белка до температуры более 100 ° ° C в соляной кислоте в течение длительного периода времени (не менее 24 часов), что дает больше времени для белков с объемными гидрофобными группами.Поскольку в этих условиях существует риск деградации белков, особенно цистеина, глутамина, серина, треонина, триптофана и тирозина, рекомендуется использовать несколько образцов и нагревать их в течение разного времени. После гидролиза аминокислоты можно разделить и идентифицировать с помощью таких методов, как ионообменная хроматография или обращенно-фазовая ВЭЖХ.

Список литературы

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22342/
  2. https: //www.ncbi.nlm.nih.gov / books / NBK22571 /
  3. https://www.youtube.com/watch?v=iACY379o1X4

Дополнительная литература

Наука на расстоянии

Наука на расстоянии Наука на расстоянии

Конспект лекций

проверка

Используйте этот раздел, чтобы проверить точность ваших лекционных заметок. Убедитесь, что вы записали следующие определения, объяснения и важные концепции в своих заметках.

Физическая структура — часть третья

Аминокислоты

Аминокислоты — это мономеры, используемые для построения цепей, которые в конечном итоге становятся белками. Существует примерно 20-22 различных распространенных аминокислоты.
    Ключевые идеи:
  • : все обычные аминокислоты, кроме одной, имеют одинаковую общую структуру.
  • Четыре различных функциональных или реакционноспособных группы присоединены к центральному атому углерода.
  • каждая аминокислота имеет аминогруппу, атом водорода, группу карбоновой кислоты и группу вариабельной боковой цепи, обычно обозначаемую буквой R .
  • эта R-группа варьируется от одной аминокислоты к другой; он может быть таким же простым, как атом водорода (чтобы дать аминокислоту глицин ), или таким сложным, как фенольное кольцо (чтобы дать аминокислоту фенилаланин).
  • некоторые из этих боковых цепей R-группы являются гидрофильными, а некоторые — гидрофобными.

Полипептиды и пептидная связь

Аминокислоты — это мономеры. Они соединяются в длинные цепочки с помощью химических реакций, которые удаляют воду и создают между ними соединения, называемые пептидными связями
    Ключевые идеи:
  • при соединении двух аминокислот вместе клетки проводят химическую реакцию между аминогруппой одной аминокислоты и группой карбоновой кислоты второй аминокислоты.
  • По мере протекания химической реакции атом азота аминогруппы ковалентно связан непосредственно с атомом углерода группы карбоновой кислоты.
  • Молекула воды удаляется во время этой реакции, которая называется реакцией конденсации или синтезом дегидратации .
  • Четыре атома азота, водорода, углерода и кислорода, которые связывают две аминокислоты вместе, называются пептидной связью .
  • Две аминокислоты, связанные вместе, по его пути, называются дипептидом , а длинная цепь аминокислот называется полипептидом .

Полипептиды и аминокислотные последовательности

Если существует 20 различных общих аминокислот, и любая из них может появиться в любом положении, тогда небольшой полипептид, имеющий всего 8 аминокислот по длине, потенциально может иметь 20 x 20 x 20 x 20 x 20 x 20 x 20 x 20. различные возможные последовательности. Это очень большая цифра (20 х 20 х 20 х 20 х 20 — это уже 3,2 миллиона!).
    Ключевые идеи: Полипептиды
  • являются гетерополимерами.
  • Число возможных последовательностей аминокислот даже в самом маленьком полипептиде очень велико.
  • для полипептидов длиной 200-500 аминокислот (общий диапазон для многих белков) возможные последовательности составляют миллионы миллионов.
  • Не все из этих возможных последовательностей используются клетками (точно так же, как не все комбинации букв образуют слова в языке), но разнообразие полипептидных последовательностей является важным фактором в их роли и свойствах внутри клетки.
  • клетки человека могут содержать от 40 000 до 60 000 различных полипептидов, каждый со своей собственной уникальной последовательностью.
  • Для функционирования этих макромолекул жизненно важно, чтобы последовательность аминокислот была точно правильной. Всего одна ошибка (одна аминокислота в неправильном месте) может быть фатальной для клетки и для организма.

Структура белков

При растворении в воде полипептиды принимают уникальную форму. В полностью свернутом белке можно наблюдать несколько уровней структуры.
    Ключевые идеи:
  • линейная последовательность аминокислот вдоль полипептидной цепи представляет собой первичную структуру
  • аминокислотных R-групп вдоль полипептидных цепей взаимодействуют друг с другом для получения правильных и предсказуемых форм; альфа-спираль (катушка), бета-гофрированный лист (зубчатый или зигзагообразный рисунок) и случайное блуждание или катушка (не имеющая повторяющегося рисунка).Эти обычные шаблоны складывания называются вторичной структурой .
  • частей полипептидных цепей и их аминокислотных R-групп также взаимодействуют с окружающей водой и окружающей средой. Эти силы изгибаются, скручиваются и придают молекуле более сложные трехмерные формы.
  • гидрофильные R-группы сильно взаимодействуют с окружающей водой и помогают сохранять растворимость и суспензию белка в жидкости.
  • гидрофобные R-группы чаще всего находятся глубоко внутри конечного белка, где меньше шансов, что они вступят в контакт с молекулами воды и дестабилизируют белок.
  • окончательная форма на этом уровне называется третичной структурой
  • некоторые белки представляют собой комплексы из нескольких субъединиц и дополнительных небелковых добавок; это четвертичный уровень структуры .

Роль белков

Белки — это самый универсальный класс биополимеров. Они играют огромное количество разнообразных ролей в клетках и живых организмах.
    Ключевые идеи:
  • конструкционный ; В мембранах клеток и во внеклеточных белках, таких как коллаген, белки играют важную роль в поддержании формы организма.
  • ядовитый ; Многие организмы, от обычных садовых растений до экзотических змей, производят белковые коктейли, смертельно опасные для других организмов. Эти яды используются, чтобы вывести из строя и убить добычу или защитить производителя.
  • защитный ; организмы, такие как люди, производят классы белков, которые используются для защиты от вторжения вирусов, бактерий или других вредных агентов; это антитела.
  • мессенджеры ; гормоны, которые помогают передавать информацию по телу и координировать метаболические процессы, часто являются белками.
  • специалиста ; специально созданные белки выполняют удивительный набор уникальных функций, таких как способность мышц сокращаться.
  • химические регуляторы ; ферменты — это белки, регулирующие скорость химических реакций.

Нуклеиновые кислоты I: нуклеотиды

Мономеры нуклеиновых кислот являются наиболее сложными. Цепочки этих мономеров, полинуклеотидов , функционируют как агенты хранения, распределения и передачи информации почти для всех живых существ.
    Ключевые идеи:
  • нуклеотид является мономером для обоих основных классов полинуклеотидов.
  • нуклеотид состоит из 5-углеродного сахара, фосфатной группы и азотистого основания (сложная химическая группа из одного или двух связанных колец из углерода и азота)
  • Два разных сахара, рибоза и дезоксирибоза, используются в двух основных классах нуклеотидов.
  • пять общих азотистых оснований, аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил являются компонентами нуклеотидов.
  • теоретически может быть десять различных нуклеотидов, но природа использует только восемь из десяти возможных.

Нуклеиновые кислоты II: РНК

Нуклеотиды соединяются путем образования ковалентных связей между фосфатной группой одного нуклеотида и молекулой сахара второго нуклеотида.
    Ключевые идеи: В этой молекуле используется
  • нуклеотидов, построенных вокруг сахара рибозы.
  • эта молекула называется рибонуклеиновой кислотой или РНК .
  • В РНК используются четыре азотистых основания: аденин, гуанин, цитозин и урацил.
  • Молекула РНК представляет собой одну цепь связанных рибонуклеотидных оснований.

Нуклеиновые кислоты III: ДНК

Молекулы ДНК — одни из самых крупных макромолекул. Две полинуклеотидные цепи закручены друг вокруг друга двойной спиралью. Эта молекула играет жизненно важную роль в хранении и использовании информации.
    Ключевые идеи: В этой молекуле используется
  • нуклеотидов, построенных вокруг сахара дезоксирибозы.
  • эта молекула называется дезоксирибонуклеиновой кислотой или ДНК .
  • В ДНК используются четыре азотистых основания: аденин, гуанин, цитозин и тимин.
  • две параллельные цепи связанных дезоксирибонуклеиновых кислот закручены друг вокруг друга в виде двойной спирали.
  • азотистые основания переходят в центр спирали.
  • основа из одной нити попадает в пары с основанием из противоположной нити.
  • основание аденина всегда соединяется с основанием тимина, а основание гуанина всегда соединяется с основанием цитозина; часто обозначается как A : T и G : C .

Роль нуклеиновых кислот

Молекулы ДНК и РНК участвуют в хранении и использовании биологической информации в клетках и живых организмах. Генетические сообщения хранятся в виде линейных последовательностей оснований в молекулах ДНК, которые затем копируются в эквивалентные последовательности, как молекулы РНК. Эти молекулы РНК затем переносят информацию в те части клетки, где происходит перевод и интерпретация сообщения. ДНК также является молекулой, которая передается от одной клетки к другой и от одного поколения к другому.
    Ключевые идеи: Генетическая информация
  • хранится в виде последовательности нуклеотидов (как их оснований) по длине молекулы полинуклеотида.
  • У большинства организмов информация хранится в молекулах ДНК и на них, но некоторые вирусы, такие как вирус ВИЧ, используют для этой цели РНК.
  • В каждом поколении эти молекулы ДНК точно копируются, а копии содержащейся в них информации передаются следующему поколению.
  • клетки передают информацию таким образом во время деления клеток.
  • Половое размножение включает в себя копирование и передачу молекул ДНК от двух родителей следующему поколению.
  • При необходимости информация копируется из молекулы ДНК в форму молекулы РНК, которая затем используется на следующем этапе. ДНК никогда не используется напрямую для этой цели.
  • Молекулы РНК несут сообщения от ДНК к следующему этапу трансляции и использования этой информации.


Наука на расстоянии
© 1997, 1998, 1999, 2000, профессор Джон Бламир

Ответ на старый и фундаментальный вопрос биохимии — ScienceDaily

Используя квантово-химические методы, группа исследователей во главе с доктором Дж.Маттиас Гранольд и профессор Бернд Мосманн из Института патобиохимии Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце решили одну из древнейших головоломок биохимии. Они раскрыли, почему 20 аминокислот составляют основу всей жизни сегодня, хотя первых 13 аминокислот, образовавшихся с течением времени, было бы достаточно, чтобы сформировать всеобъемлющий репертуар необходимых функциональных белков. Решающим фактором является большая химическая активность новых аминокислот, а не их пространственная структура.В своей публикации в журнале PNAS исследователи из Майнца также постулируют, что увеличение количества кислорода в биосфере вызвало добавление дополнительных аминокислот в набор инструментов для белков.

Вся жизнь на Земле основана на 20 аминокислотах, образующих белки которых управляет ДНК. В унаследованной ДНК всегда три последовательных основания ДНК или кодона, которые объединяются, чтобы «кодировать» одну из этих 20 аминокислот. Результирующая сетка кодонов — это так называемый генетический код.«Исследователи десятилетиями недоумевали, почему эволюция выбрала эти 20 аминокислот для генетического кодирования», — сказал профессор Бернд Моосманн. «Присутствие последних и самых новых семи аминокислот особенно трудно объяснить, потому что подходящие и функциональные белки могут быть собраны с использованием только первых и самых старых 10-13 аминокислот».

В новом подходе исследователи сравнили квантовую химию всех аминокислот, используемых жизнью на Земле, с квантовой химией аминокислот из космоса, внесенных в метеориты, а также с химией современных эталонных биомолекул.Они обнаружили, что новые аминокислоты стали систематически более мягкими, то есть более активными или склонными к химическим изменениям. «Переход от мертвой химии там, в космосе, к нашей собственной биохимии здесь сегодня был отмечен увеличением мягкости и, следовательно, повышенной реакционной способностью строительных блоков», — объяснил Мосманн. Исследователи смогли проверить результаты своих теоретических расчетов в биохимических экспериментах. Функциональные аспекты также должны были сыграть значительную роль в отношении новейших аминокислот, поскольку эти новички едва ли демонстрируют особые преимущества, когда дело доходит до построения белковых структур.

Однако оставалась проблема, почему именно мягкие аминокислоты были добавлены в ящик для инструментов. С чем именно должны были реагировать эти легко вступающие в реакцию аминокислоты? На основании своих результатов исследователи пришли к выводу, что по крайней мере некоторые из новых аминокислот, особенно метионин, триптофан и селеноцистеин, были добавлены в результате повышения уровня кислорода в биосфере. Этот кислород способствует образованию токсичных свободных радикалов, которые подвергают современные организмы и клетки массивному окислительному стрессу.Новые аминокислоты вступали в химические реакции со свободными радикалами и, таким образом, эффективно улавливали их. Окисленные новые аминокислоты, в свою очередь, легко восстанавливались после окисления, но они защищали другие, более ценные биологические структуры, которые не подлежат ремонту, от повреждений, вызванных кислородом. Следовательно, новые аминокислоты предоставили отдаленным предкам всех живых клеток очень реальное преимущество в выживании, которое позволило им добиться успеха в более окислительном, «отважном» новом мире на Земле.«Имея это в виду, мы могли бы охарактеризовать кислород как автора, добавляющего последний штрих к генетическому коду», — заявил Мосманн.

История Источник:

Материалы предоставлены Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Proteins — How Cells Work

Белок — это любая цепь аминокислот. Аминокислота — это небольшая молекула, которая действует как строительный блок любого белка.Если игнорировать жир, ваше тело на 20 процентов состоит из белка по весу. Это примерно 60 процентов воды. Большая часть остальной части вашего тела состоит из минералов (например, кальция в костях).

Аминокислоты называются «аминокислотами», потому что они содержат аминогруппу (NH 2 ) и карбоксильную группу (COOH), которая является кислой. На рисунке выше вы можете увидеть химическую структуру двух аминокислот. Вы можете видеть, что верхняя часть каждого из них одинакова. Это верно для всех аминокислот — маленькая цепочка внизу (H или CH 3 в этих двух аминокислотах) — единственное, что меняется от одной аминокислоты к другой.В некоторых аминокислотах вариабельная часть может быть довольно большой. Человеческое тело состоит из 20 различных аминокислот (в природе доступно около 100 различных аминокислот).

Что касается вашего тела, существует два разных типа аминокислот: незаменимые и заменимые. Незаменимые аминокислоты — это аминокислоты, которые ваше тело может создавать из других химических веществ, содержащихся в вашем теле. Незаменимые аминокислоты не могут быть созданы, и поэтому единственный способ получить их — через пищу.Вот различные аминокислоты:

Незаменимые:

  • Аланин (синтезируется из пировиноградной кислоты)
  • Аргинин (синтезируется из глутаминовой кислоты)
  • Аспарагин (синтезируется из аспарагиновой кислоты)
  • Аспарагиновая кислота (синтезируется из щавелевоуксусной кислоты) )
  • Цистеин (синтезируется из гомоцистеина, который происходит из метионина)
  • Глутаминовая кислота (синтезируется из оксоглутаровой кислоты)
  • Глутамин (синтезируется из глутаминовой кислоты)
  • Глицин (синтезируется из серина и треонина)
  • Пролин (синтезируется из глутаминовой кислоты)
  • кислота)
  • Серин (синтезируется из глюкозы)
  • Триозин (синтезируется из фенилаланина)

Незаменимый:

  • Гистидин
  • Изолейцин
  • Лейцин
  • Лизин
  • Метионин
  • Фанилаланин
  • Фенилаланин Валин

Белок в нашей матрице ts поступает как из животных, так и из растительных источников.Большинство животных источников (мясо, молоко, яйца) содержат так называемый «полноценный белок», что означает, что они содержат все незаменимые аминокислоты. Растительные источники обычно содержат мало или отсутствуют определенные незаменимые аминокислоты. Например, в рисе мало изолейцина и лизина. Однако в разных овощных источниках не хватает разных аминокислот, поэтому, комбинируя разные продукты, вы можете получить все незаменимые аминокислоты в течение дня. Некоторые растительные источники содержат довольно много белка.Орехи, бобы и соевые бобы богаты белком. Комбинируя их, вы можете получить полный охват всех незаменимых аминокислот.

Пищеварительная система расщепляет все белки на аминокислоты, чтобы они могли попасть в кровоток. Затем клетки используют аминокислоты в качестве строительных блоков для создания ферментов и структурных белков.

См. Дополнительную информацию в разделе «Как работает еда».

Все мы рождены из одних и тех же 20 аминокислот

Жизнь на Земле сложна и разнообразна, но каждый живой организм на планете строит свои белки из одного и того же набора из 20 аминокислот.Например, все белки в организме человека состоят из некоторой комбинации 20 распространенных аминокислот. Но как именно это произошло? Химики говорят, что у них наконец-то есть ответы.

«Как химия привела к сложной жизни — один из самых увлекательных вопросов, над которыми размышляло человечество», — говорит Люк Леман, доктор философии, доцент кафедры химии Scripps Research, в заявлении для прессы. «Существует множество теорий о происхождении белков, но не так много экспериментальных лабораторных подтверждений этих идей.”

Одним из важнейших способов изучения истории белков является изучение пептидов. Когда две или более аминокислоты соединяются, они образуют короткие цепи, называемые пептидами. Простейшие пептиды, состоящие всего из двух аминокислот, называются дипептидами, три аминокислоты — трипептидами и так далее. В конце концов, они образуют белки в организме человека. Но хотя мы в основном понимаем их образование, их происхождение гораздо более загадочно.

«Исследование помогает нам понять, как положительно заряженные пептиды могли образоваться на предбиотической земле», — говорит Моран Френкель-Пинтер, доктор философии.Д., в заявлении для прессы. Френкель-Пинтер, научный сотрудник Технологического института Джорджии, является первым автором сопроводительной статьи, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

В то время как все живые существа разделяют некоторую комбинацию из 20 распространенных аминокислот, это не единственные аминокислоты на Земле. Ранее ученые обнаружили, что на Землю падали метеориты, содержащие до 80 аминокислот.

«На пребиотической Земле был бы гораздо больший набор аминокислот», — говорит Леман.«Есть ли что-то особенное в этих 20 аминокислотах, или они просто застыли в какой-то момент в результате эволюции?»

Новое исследование утверждает, что да, — это , что-то исключительное в 20-ти. В частности, они взаимодействуют более эффективно и имеют мало неэффективных побочных реакций. Они лучше работают вместе, поэтому они чаще образуют пептиды.

Чтобы сделать это определение, химики сравнили «белковые» аминокислоты, используемые в живых организмах, с аминокислотами, которых нет в живых существах.Для сравнения они использовали так называемую реакцию высыхания, или испарение воды под воздействием тепла. Испарение воды — один из естественных способов образования пептидов.

По мере испарения воды белковые аминокислоты с большей вероятностью спонтанно связываются и образуют макромолекулы (очень большие молекулы) без какой-либо помощи или добавления ингредиентов. И они сделали это, сформировав линейные, похожие на белок «топологии» скелета или аналогичные формы. Эти естественные движения могли дать аминокислотам фору в складывании и связывании, процессе, который приводит к их превращению в белки.

«Эта работа — реальный шаг к пониманию того, почему определенные строительные блоки находятся в белках, необходимых для жизни», — говорит Кэти Коверт, директор программы Центров химических инноваций Национального научного фонда, в заявлении для прессы. «Посредством подобных исследований Центр реализует свою амбициозную миссию — пролить свет на химический состав биополимеров, составляющих основу всего живого».

Многие поколения ученых ломали голову над аминокислотами. В прошлом году Нобелевская премия по химии была частично присуждена Фрэнсис Х.Арнольд, который на протяжении десятилетий изучал макромолекулы, известные как ферменты.

Источник: Scripps

Дэвид Гроссман Дэвид Гроссман — штатный автор PopularMechanics.com.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Основы протеина

| Бостонская детская больница

Белок — это большая органическая молекула, состоящая из более мелких молекул аминокислот.Хотя небольшие белки могут содержать всего 50 аминокислот, они, как правило, намного больше и состоят из сотен или даже тысяч аминокислот.

Иногда белки намеренно разрезают на более мелкие сегменты. Эти сегменты называются пептидами. Пептид может состоять от двух до 50 аминокислот.

В белке аминокислоты связаны одна за другой, образуя длинную цепь. Они удерживаются вместе пептидными связями, которые представляют собой химические связи между атомами углерода и азота аминокислот.Помимо углерода и азота, аминокислоты содержат водород, кислород и иногда серу.

Белки содержат 20 видов аминокислот. За исключением лейцина и изолейцина, которые имеют одинаковую атомную массу 113 дальтон, каждая аминокислота имеет уникальную массу. (Дальтон — единица измерения атомной массы. Один Дальтон равен 1/12 массы одного атома углерода 12.)

Белки, составляющие от 12 до 18 процентов стройного взрослого тела, играют важную роль в физиологии человека.Вот несколько:

  • Белки образуют структурный каркас тканей и других структур организма. Например, коллаген способствует образованию сухожилий, связок, хрящей и других соединительных тканей.
  • Белки переносят вещества по всему телу. Например, гемоглобин — переносчик кислорода и углекислого газа.
  • Белки работают как ферменты, облегчая химические реакции. В организме человека насчитывается более 1000 известных типов ферментов.
  • Белки миозин и актин позволяют мышцам сокращаться.
  • Белки регулируют физиологические процессы и контролируют рост.
  • Белки являются неотъемлемой частью иммунной системы. Например, антитела состоят из типа белка, используемого иммунной системой.

Как гены кодируют белки?

Вы можете представить себе геном человека как одну длинную цепочку ДНК, разделенную на 46 частей, называемых хромосомами. В каждой хромосоме тысячи генов. Последовательность ДНК, из которой состоит ген, похожа на программный код, который инструктирует клетку, как производить белки.

Четыре типа оснований составляют цепь ДНК — аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T). У каждой базы есть дополнение — другая база, с которой она обычно сочетается. Пара А с Т, а пара С с Джи. В целом геном человека состоит из 3 миллиардов пар оснований.

Три последовательных основания в цепи ДНК, называемые кодоном, могут действовать как инструкция для клетки по выбору определенного типа аминокислоты. Ряд кодонов инструктирует клетку собрать последовательность аминокислот для образования белка.Клетка знает, когда начинать и прекращать кодирование белков, распознавая специальные кодоны запуска и остановки, которые находятся в цепи ДНК.

Генетические инструкции выполняются различными молекулами и клеточными структурами, включая транспортную РНК (тРНК), информационную РНК (мРНК) и рибосомы. Другими словами, клетка способна считывать фрагменты кода ДНК и использовать информацию для соединения белка.

Аминокислоты бывают разных форм. Клетка, управляемая генами, использует это свойство и строит белки, которые имеют совершенно разные размеры и формы.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Производится организмом (несущественное) Поставляется продуктами питания (обязательно)
Аланин Глютамин Аргинин ** Метионин
Аспарагин Глицин
Аспарагиновая кислота Пролин Изолейцин Треонин
Цистеин Серин Лейцин Триптофан
Глутаминовая кислота

043