Презентация. Белки биологическая роль, строение, обмен белков в организме. Белки
 Скачать 1.14 Mb.
|
БЕЛКИБиологическая роль, строение, обмен белков в организме. БЕЛКИ= биополимеры, состоящие из остатков α-аминокислот, связанных пептидной связью Молекулярная масса и число аминокислотных остатков в молекулах белков
Структурная: участие в построении тканей, клеток, субклеточных структур и биомембран. Сократительная – обеспечение движения на всех уровнях (актин и миозин в мышечной и других тканях). Энергетическая – 4,1 ккал / г. Рецепторно-лигандная – способность к специфическому связыва-нию:
каталитическая – белки-ферменты, ускоряют и регулируют реакции метаболизма. транспортная – связывание различных веществ и их хранение / перенос в клетках, крови и др. (газы, гормоны, минералы, ЖК, …) гормональная / рецепторная – регуляция метаболизма и функций клеток. Основные ФУНКЦИИ БЕЛКОВ в организме Жизнь есть способ существования белковых тел, заключающийся в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел. Ф. Энгельс Структура белковых молекулУровни структурной организации: первичная вторичная третичная для некоторых белков – четвертичная структура. Первичная структура белка= цепь из остатков α-АК, связанных между собой пептидной связью в строго определенной последовательности (пептиды – полипептиды – белки). Функциональные свойства белков в основном определяются первичной структурой. Серповидноклеточная анемия: замена глу6 -> вал6 в β-цепи Hb => изменение растворимости Hb => изменение формы / структуры ЭР. Вторичная структура белкаα-спираль или β-складчатая структура Третичная структура белкаПространственная укладка α-спирали или -складчатой структуры Фибриллярные белки (коллаген, эластин, актин, миозин…) Глобулярные белки (ЦП белки, белки плазмы крови…) Белки с многослойной складчатой структурой (кератин и др.) Четвертичная структура белкаСостоит из двух, трех, четырех и более субъединиц с третичной структурой. Определяет функциональную полноцен- ность и свойства белка. Третичная + четвертичная структура = конформация белковой молекулы. Классификация белковПростые белки в составе – только АК Сложные белки АК + небелковая часть (простетическая группа) (альбумин, пепсин, инсулин, соматотропин…) Гликопротеиды Нуклеопротеиды Липопротеиды Хромопротеиды Фосфопротеиды Витаминопротеиды Обмен белков и аминокислот1. Переваривание и всасывание в ЖКТ 2. Межуточный обмен тканевой синтез аминокислот и белков превращения аминокислот распад белков и аминокислот 3. Образование, обезвреживание и выведение конечных продуктов аминокислотного обмена. Азотистый баланс= соотношение поступающего и выделяющегося из организма азота (основной источник азота – белки) Азотистое равновесие – у взрослого здорового человека (синтез и распад белков уравновешены). Положительный азотистый баланс – поступает больше азота, чем выводится (преобладает синтез белка)
Отрицательный азотистый баланс – выводится больше азота, чем поступает (преобладает распад белка). пожилой и старческий возраст, тяжелые истощающие заболевания, острый период многих заболеваний, белковое голодание, неполноценная белковая диета… Белковое питаниеНорма белка в питании =? По потреблению среднеобеспеченной семьей расчетная норма белка ≈ 118 г/сут (Фойт). По данным из США, человеку требуется 60 - 80 г белка / сут. Лица с недостаточным доходом или живущие на грани нищеты получают с пищей мало белка даже при достаточной ее калорийности. Богатая белком пища стоит дорого => проблема белковой недостаточности имеет социальный характер. Биологическая ценность белковЗаменимые аминокислоты Аланин Аспарагин Аспарагиновая к-та Глицин Глутамин Глутаминовая к-та Серин Тирозин Цистеин Пролин Незаменимые аминокислоты Аргинин 1 Триптофан 1 Гистидин 2 Треонин 2,5 Изолейцин 2,5 Метионин 3 Валин 3,5 Фенилаланин 3,5 Лейцин 4 Лизин 5 Полноценность пищевых белков зависит от количества незаменимых аминокислот в их составе. Переваривание и всасывание белковБЕЛКИ пищи Ротовая полость Тонкий кишечник аминопептидаза, карбоксипептидаза, иминопептидаза, дипептидазы Желудок Белки пептиды 12-перстная кишка Белки, полипептиды олигопептиды Тонкий кишечник Олигопептиды, дипептиды аминокислоты Тонкий киш-к Всасывание аминокислот Переваривания нет Желудок пепсиноген пепсин HCl Поджелуд. железа проколлагеназа химотр-ген трипсиноген проэластаза коллагеназа химотрипсин трипсин эластаза энтеро- пептидаза В кровь (на пов-ти ЭР) В печень Все ли переваривается? Гниение белков в кишечникеДетоксикация в печени 1. Окисление (cyt P450), метилирование, ацетилирование, сульфатирование 2. Конъюгация (с ГУК, глицином, таурином) Толстый кишечник Белки, пептиды, АМК продукты гниения N2, СО2, NH3, H2S, своб. АМК, амины, фенол, крезолы, индол, скатол… кишечная микрофлора Непереварив- шиеся белки и пептиды, часть АМК в кровь (растворимые нетоксичные продукты) в кровь воротной вены Выведение с калом из тонкого кишечника Выведение с мочой в общий кровоток в желчь Тканевой обмен аминокислотМетаболический пул аминокислот Всасывание АМК из тонкого кишечника ( 100 г/сут) Распад белка в тканях ( 300-400 г/сут) Синтез тканевых белков ( 50% АМК) ОБЩИЕ ПУТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ Трансами- нирование Дезамини- рование Декарбокси- лирование биогенные амины (адреналин, серотонин, гистамин…) α-Кето- кислоты NH3 новые АМК нуклеотиды, порфирины, нейромедиаторы, креатин… обезвреживание аммиака Специф. пути обмена АМК Глюкоза, гликоген Липиды (ЖК, ХС, кетоны…) окисление в ЦТК ТрансаминированиеАминок-та Кеток-та глутамат α-кетоглутарат транс аминазы + пиридок сальфосфат Дезаминирование (прямое)Аминокислота Кетокислота дегидрогеназа NH3 ЦТК Синтезы НАД / НАДН2 Дезаминирование (непрямое) + синтез АМКАмино к-та Кето к-та глутаминовая кислота α-кетоглутаровая кислота транс аминазы ГлДГ NH3 НАДН2 1 этап 2 этап ДекарбоксилированиеАминокислота Амин декарбоксилаза СО2 Образование биогенных аминов - важнейших регуляторных веществ в организме человека: Гистидин -> гистамин Триптофан -> триптамин -> серотонин Тирозин ->…-> адреналин, норадреналин Глутамат -> ГАМК ЛАБОРАТОРНАЯ ОЦЕНКА ОБМЕНА БЕЛКОВОбщий белок плазмы / сыворотки крови Общий белок плазмы кровиБЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ (7% плазмы) Синтез в печени В ткани В почки (фильтрация) Эндотелий, фагоциты Иммунные органы В мочу Реабсорбция и катаболизм в канальцах Нормопротеинемия – 66 – 81 г/л. Гипопротеинемия - уровня общего белка. Гиперпротеинемия - уровня общего белка. Диспротеинемия – нарушение соотношения отдельных белков плазмы / сыворотки. Парапротеинемия – появление патологи-ческих белков. Биуретовый метод определения белкаПринцип: в щелочной среде ионы меди образуют с белками комплексы фиолетового цвета. Биуретовый реактив: CuSO4, NaOH, сегнетова соль (Na-K-тартрат), KJ. Белок + биуретовый реактив ---> (10-15 мин) ---> продукт фиолет. цвета Измерить экстинкцию раствора при 540-580 нм (зеленый СФ) против холостой пробы, определить концентрацию белка по калибровочному графику или рассчитать по фактору с калибровочным раствором белка. Проба – сыворотка крови (свежая или хранившаяся в закрытой пробирке <72 ч). Не допускаются липемия или гемолиз. Неполное размешивание оттаявших образцов ведет к отклонению результа-тов от от 10 до 200%.
Особенности исследования Изменения уровня общего белкаОтносительные содержание белка обычное, изменен объем плазмы (гипо- или гипергидратация). Наблюдаются часто. Абсолютные (истинные) сдвиги количества белка в плазме (изменение скорости синтеза и элиминации белка). Наблюдаются реже. Концентрация общего белка в сыворотке в основном зависит от двух основных фракций - альбумина и глобулинов. Гипопротеинемия (абсолютная) почти всегда связана с гипо-альбуминемией. Гиперпротеинемия (абсолютная) почти всегда вызвана гипер-глобулинемией. Определение только общего белка сыворотки не позволяет однозначно выявить причину наблюдаемых сдвигов. Гипопротеинемия1. Относительная – вследствие гипергидратации (в/в инфузии…) 2. Абсолютная физиологическая:
Гипопротеинемия2. Абсолютная – уровень альбумина; глобулины – в норме или снижены. патологическая:
уменьшение синтеза белка в организме:
вторичное – печеночная недостаточность (цирроз), хронические интоксикации, неполноценное белковое питание; ускорение распада белка (тиреотоксикоз, длит. лихорадка, травмы, чрезмерная физ. нагрузка, злокач. опухоли, лечение глюкокортикоидами…); потери белка: «внешние потери» – через почки (нефротический синдром, ОГН); через кожу (ожоги, SR Лаэлла), через кишечник (экссудативная энтеропатия); при кровопотере; «внутренние потери» - депонирование белка (гнойные экссудаты, затеки, абсцессы; асцит; повышенная проницаемость сосудистой стенки - шок, васкулиты, инсульты…). Гиперпротеинемия1. Относительная – при дегидратации (недостаточное питье, рвота, понос, обильный пот, сахарный и несахарный диабет, болезнь Аддисона…) «Сгущение крови» = уровень как альбумина, так и глобулинов. 2. Абсолютная – следствие избытка иммуноглобулинов (уровень альбумина – в норме или снижен) хроническое воспаление:
парапротеинемические гемобластозы: миеломная болезнь (плазмоцитома) болезнь тяжелых цепей, макроглобулинемия Вальденстрема лимфогрануломатоз, лимфомы, другие лейкозы При уровне общего белка > 100-120 г/л обязательно электрофоретическое исследование белков сыворотки крови. ПарапротеинемияПоявление в крови патологических белков - иммуноглобулинов или их фрагментов (синтез мутантными клонами плазмоцитов). + М-градиент в сыворотке крови, белок Бенс-Джонса в моче. Доброкачественная – при хроническом воспалении:
Злокачественная – при гемобластозах: миеломная болезнь, лимфогрануломатоз, лимфомы, плазмоцитомы, болезнь тяжелых цепей, другие лейкозы макроглобулинемия Вальденстрема. КриоглобулинемияНаличие в крови патологических белков, увеличивающих вязкость и образующих гель (желе) при охлаждении. - тяжелые цепи иммуноглобулинов или их комплексы (типа IgM). Возможна при хроническом воспалении (ХАГ, цирроз печени, коллагенозы…) и при гемобластозах (макроглобулинемия Вальденстрема, болезнь тяжелых цепей, миелома...) Осложнения – агрегация тромбоцитов и эритроцитов, почечная недостаточность, гемолиз, кровоточивость (комплексы с факторами гемостаза)… Выявляется холодовой пробой (сыворотка крови --> в холодильник на 12 час при +4оС, определяется желирование). *Возможно искажение результатов исследований на гематологических анализаторах. |