Аминокислоты: какие бывают и для чего нужны

Содержание

Каким может быть белок?

Чтобы расти и развиваться, организму необходимы продукты, в которых есть два основных компонента — белки и аминокислоты. При этом многих без разбору «набрасываются» на холодильник и начинают потреблять все подряд. Такой подход неверен. Если есть желание добиться эффекта, подойдите к решению проблемы с умом. Для начала изучите все богатые аминокислотами продукты, и насытьте ими свой рацион.

Давайте разберемся, какими же бывают белки в продуктах питания. Здесь есть два варианта:

  • белки, в которых есть все необходимые аминокислоты (полный состав). К этой категории относятся продукты животного происхождения — молоко, мясо и так далее;
  • белки лишь с некоторыми аминокислотами. Здесь речь идет в большей степени о растительной пище, которая не столь эффективна в вопросах прироста мышечной массы.

Теперь вспомним, в каком объеме должны поступать белки в наш организм. Среднестатистическому человеку необходимо около 80-100 грамм. Для спортсмена этого объема мало. Атлет нуждается в большей порции — около 2-3 грамм протеина на кило. Как следствие, 100-килограмовому атлету с потребностью в 200-300 грамм белка придется хорошо постараться в составлении рациона. Вот почему так выбирать только самые богатые на белки продукты, которые быстро восполнят имеющийся дефицит.

Незаменимые аминокислоты

Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо.

Незаменимыми для человека и животных являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин.

Содержание незаменимых аминокислот в еде

  • Валин содержится в зерновых, мясе, грибах, молочных продуктах, арахисе, сое
  • Изолейцин содержится в миндале, кешью, курином мясе, турецком горохе (нут), яйцах, рыбе, чечевице, печени, мясе, ржи, большинстве семян, сое.
  • Лейцин содержится в мясе, рыбе, буром рисе, чечевице, орехах, большинстве семян.
  • Лизин содержится в рыбе, мясе, молочных продуктах, пшенице,орехах.
  • Метионин содержится в молоке, мясе, рыбе, яйцах, бобах, фасоли, чечевице и сое.
  • Треонин содержится в молочных продуктах и яйцах, в умеренных количествах в орехах и бобах.
  • Триптофан содержится в овсе, бананах, сушёных финиках, арахисе, кунжуте, кедровых орехах, молоке, йогурте, твороге, рыбе, курице, индейке, мясе.
  • Фенилаланин содержится в говядине, курином мясе, рыбе, соевых бобах, яйцах, твороге, молоке. Также является составной частью синтетического сахарозаменителя — аспартама, активно используемого в пищевой промышленности.

Таблица содержания незаменимых аминокислот в продуктах

(грамм на 100 грамм продукта)

№ п/п продукт лейцин изолейцин гистидин тирозин глицин лизин валин метионин фенилаланин Иусс*
1 Молоко женское 0,108 0,062 0,028 0,06 0,042 0,082 0,072 0,022 0,056 0,053
2 Молоко коровье 0,278 0,182 0,081 0,119 0,03 0,218 0,189 0,068 0,136 0,130
3 Кефир 0,263 0,173 0,075 0,112 0,056 0,209 0,183 0,063 0,138 0,126
4 Творог 0,924 0,548 0,306 0,456 0,184 0,725 0,695 0,263 0,491 0,467
5 Яйцо куриное 1,13 0,83 0,294 0,515 0,37 0,883 0,895 0,378 0,732 0,611
6 Мясо говяжье 1,73 1,06 0,805 0,596 1,447 2,009 1,156 0,528 0,789 0,961
7 Мясо куриное 1,62 1,117 0,697 0,66 1,519 1,975 1,024 0,494 0,932 0,956
8 Печень говяжья 1,543 0,8 0,439 0,47 0,903 1,295 0,987 0,345 0,845 0,724
9 Треска 1,222 0,879 0,54 0,439 0,525 1,551 0,929 0,488 0,651 0,708
10 Крупа рисовая 1,008 0,369 0,135 0,176 0,63 0,142 0,425 0,223 0,313 0,329
11 Крупа манная 0,364 0,258 0,186 0,158 0,263 0,32 0,386 0,103 0,399 0,245
12 Крупа гречневая 0,702 0,301 0,203 0,16 0,796 0,431 0,343 0,183 0,395 0,331
13 Крупа овсяная 0,672 0,302 0,137 0,234 0,453 0,384 0,384 0,198 0,363 0,308
14 Крупа пшенная 1,04 0,244 0,137 0,226 0,22 0,226 0,333 0,207 0,48 0,309
15 Крупа перловая 0,584 0,258 0,152 0,148 0,308 0,286 0,313 0,173 0,331 0,253
16 Горох 1,204 0,78 0,395 0,227 0,48 0,984 0,804 0,16 0,763 0,539
17 Мука пшеничная 0,567 0,29 0,096 0,149 0,149 0,12 0,387 0,108 0,322 0,219
18 Макаронные изделия 0,69 0,38 0,133 0,253 0,215 0,139 0,412 0,12 0,488 0,290
19 Хлеб ржаной 0,275 0,146 0,118 0,293 0,217 0,132 0,062 0,062 0,278 0,173
20 Хлеб пшеничный 0,55 0,25 0,106 0,162 0,264 0,103 0,286 0,088 0,33 0,212
21 Печенье 0,357 0,171 0,247 0,088 0,172 0,08 0,054 0,054 0,334 0,162

*Иусс — сравнительный индекс удельного содержания. 1 соответствует максимальному содержанию каждой аминокислоты по сравнению с другими продуктами в наборе

Компенсация незаменимых аминокислот

Несмотря на то, что самостоятельно организм не способен синтезировать незаменимые аминокислоты, их недостаток в некоторых случаях все же может быть частично компенсирован. Так например недостаток поступающего вместе с пищей незаменимого фенилаланина может быть частично замещен заменимым тирозином. Гомоцистеин вместе с необходимым количеством доноров метильных групп, снижает потребности в метионине,а глутаминовая кислота частично замещает аргинин. В то же время необходимо отметить, что недостаток хотя бы одной незаменимой аминокислоты, приводит к неполному усвоению и других аминокислот. В таких условиях развитие организмов напрямую зависит от того незаменимого вещества, недостаток которого ощущается наиболее остро (закон минимума Либиха). Так же необходимо помнить, что для разных видов организмов список незаменимых аминокислот в некоторых случаях различен. предыдущая статья в начало

Перечень продуктов с незаменимыми аминокислотами

Чтобы компенсировать недостаток ценных компонентов в организме, нужно ввести в рацион продукты с их содержанием. В данном случае стоит изучить полный список ингредиентов, которые состоят из большого количества незаменимых аминокислот.

Перечень продуктов животного происхождения:

  • яйца – в состав яиц входят незаменимые аминокислоты, а также большое количество других полезных компонентов, они отлично усваиваются организмом, обеспечивают полноценное питание мышечным тканям, помогают при похудении;
  • молочные продукты – ценный источник незаменимых аминокислот, где также присутствует много кальция, необходимого для формирования скелета и укрепления зубов;
  • мясо – максимальный уровень незаменимых аминокислот именно в белом мясе, это ценный источник животного белка, требующегося для полноценной работы организма человека;
  • рыба – еще один источник белка, хорошо усваиваемый человеческим организмом, включает в состав множество полезных компонентов, в том числе незаменимые аминокислоты.

Раньше считалось, что обогатить организм эссенциальными аминокислотами можно только при употреблении пищи животного происхождения. Однако потом было доказано, что их достаточно и в растительных ингредиентах. Ведь некоторые продукты растительного происхождения тоже содержат белок.

В перечень продуктов растительного происхождения с большим содержанием незаменимых аминокислот входят следующие:

  • крупы – полезные продукты с содержанием незаменимых аминокислот, медленных углеводов и других ценных компонентов, после приготовления получается низкокалорийное блюдо, которое можно употреблять при похудении;
  • бобовые – эти растительные культуры также содержат большое количество растительного белка и, соответственно, незаменимые аминокислоты;
  • семена и орехи – отличаются богатым составом, который включает и эссенциальные аминокислоты.

На заметку! Богата эссенциальными аминокислотами киноа. Эта злаковая культура не настолько известна, как пшено или гречка. Однако она богата растительным белком, поэтому имеет ценность для организма. В 100 г киноа содержится около 14 г белка. Она особенно подходит для вегетарианцев, поскольку по пищевой ценности сопоставима с мясом.

Нехватка и переизбыток аминокислот

Какие признаки могут означать нехватку органических соединений в организме:

  • слабая сопротивляемость инфекциям;
  • ухудшение состояния кожи;
  • задержка роста и развития;
  • выпадение волос;
  • сонливость;
  • анемия.

Помимо нехватки аминокислот в организме может возникнуть их переизбыток. Его признаки следующие: нарушения в работе щитовидной железы, заболевания суставов, гипертония.

Следует знать, что подобные проблемы могут возникнуть если в организме нехватка витаминов. В случае нормы, избыток органических соединений будет нейтрализован.

В случае нехватки и переизбытка аминокислот очень важно помнить, что определяющим фактором здесь является питание

Грамотно составляя рацион, вы прокладываете себе путь к здоровью. Отметим, что такие болезни как сахарный диабет, нехватка ферментов или поражение печени. Они ведут к абсолютно неконтролируемому содержанию в организме органических соединений.

Незаменимые аминокислоты

Незаменимые — это кислоты, которые не могут быть синтезированы в организме. Но они лежат в основе многих жизненно важных процессов, от которых зависит работа организма.

Недостаток их приводит к развитию многих заболеваний, включая нервную, иммунную и пищеварительную системы. Группа незаменимых кислот поступает в организм вместе с пищей. Они содержатся в продуктах растительного и животного происхождения.

Гистидин

Кислота частично заменимая, используется для производства гистамина, который необходим для иммунного ответа, пищеварения, сексуальной функции, ритмичности циклов сна и бодрствования.

Необходим для роста и восстановления тканей, поддерживает производство нервных клеток, которые образуют защитную оболочку вокруг нервов. Является медиатором воспаления, стимулирует секрецию соляной кислоты. Кислоту в виде препарата назначают при язвах и других заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

Изолейцин

Кислота, имеющая разветвлённую цепь, участвует в мышечном метаболизме, концентрируется преимущественно в мышечной ткани. Помогает вырабатывать гемоглобин, регулирует энергию, повышает выносливость организма.

Лейцин

Вторая аминокислота с разветвлённой цепью, которая участвует в синтезе белка, восстановлении мышц. Помогает регулировать уровень сахара, стимулирует заживление органов, участвует в выработке гормона роста.

Лизин

Синтезирует белок, участвует в выработке гормонов, ферментов, транспортирует жирные кислоты в клетки. Является составной частью коллагена. Используется в организме для усвоения кальция, поддерживает баланс азота. Положительно влияет на половые функции женщин и мужчин – улучшает эрекцию, повышает либидо.

Метионин

Способствует обмену веществ, детоксикации, необходим для роста тканей. Помогает в усвоении цинка и селена, является составной частью фосфолипидов. Кислота способствует переработке жиров, помогает при токсикозе во время беременности, предупреждает жировые отложения на поверхности печени, почек.

Кислота в виде лекарственного препарата используется при заболеваниях печени, различных формах жирового перерождения печени, отравлениях.

Фенилаланин

Является предшественником дофамина, адреналина, норадреналина. Играет важную роль в структуре и функции белков и ферментов, а также в производстве других аминокислот. В результате химических реакций трансформируется в тирозин, способствует улучшению памяти, снижению аппетита.

Треонин

Является основной частью структурных белков, таких как коллаген и эластин. Они нужны для регенерации кожи, соединительной ткани, обеспечивая её эластичность и упругость. Играет большую роль в жировом обмене и иммунных функциях.

Триптофан

Витамин, является составной частью пуриновых нуклеотидов. Необходим для поддержания правильного азотного баланса, является предшественником серотонина, который регулирует аппетит, сон, настроение. Как биологический предшественник никотиновой кислоты, оказывает терапевтическое действие при пеллагре (разновидность авитаминоза). Нейтрализует вредное воздействие никотина.

Валин

Третья аминокислота с разветвлённой цепью. Помогает стимулировать рост и регенерацию мышц, участвует в производстве энергии.

Из чего состоят заменимые и незаменимые аминокислоты

Аминокислоты играют важную роль — принимают участие в биосинтезе белка. Расщепление белка на аминокислоты происходит в желудочно-кишечном тракте человека. Сколько существует аминокислот? Сегодня известно около двухсот пептидов, но всего 20 аминокислот принимают участие в строительстве биологического организма. Поэтому если перед вами стоит вопрос, как запомнить аминокислоты, не стоит паниковать: нужно запомнить всего 20.

Есть заменимые и незаменимые аминокислоты. Также некоторые выделяют условно заменимые аминокислоты.

Заменимые аминокислоты

Определение 2

Заменимые аминокислоты — те аминокислоты, которые попадают в организм человека вместе с продуктами питания.

В самом человеке они тоже могут производиться — из прочих веществ.

Среди таких аминокислот выделяются:

  • аланин. Это мономер белков. Он принимает участие в процессе глюкогенеза, становясь глюкозой в человеческой печени. Отвечает за регулирование метаболических процессов;
  • аргинин. Синтезируется только в организме взрослых людей — в организме детей образоваться не может. Играет важную роль, к примеру, в системе синтеза гормона роста. Единственная аминокислота, переносящая азот. С ее помощью увеличивается мышечная масса и снижается жировая;
  • аспарагин. Является пептидом азотного обмена. Действуя с ферментами, отщепляет аммониак и преобразуется в аспарагиновую кислоту;
  • аспарагиновая кислота. Отвечает за образование иммуноглобулинов и деактивацию аммиака. Помогает восстановить баланс в работе сердечного цикла и нервной системы;
  • гистидин. Применяют в лечении кишечных заболеваний и в качестве профилактики СПИДа. Уменьшает негативное влияние на человеческий организм стрессовых факторов;
  • глицин. Нейромедиатор. Успокаивает;
  • глутамин. Составляющая гемоглобина. Отвечает за стимуляцию метаболизма в ЦНС;
  • глютаминовая кислота. Отвечает за регуляцию периферической нервной системы;
  • пролин. Есть в составе протеинов. Например, в коллагене и эластине;
  • серин. Аминокислота, которую можно найти в нейронах головного мозга. Облегчает выработку и высвобождение энергии. Возникает из глицина;
  • тирозин. Из этой аминокислоты состоят, в том числе, растительные и животные ткани. В некоторых случаях восстанавливаются из фенилаланина;
  • цистеин. Компонент кератина. Принадлежит к антиоксидантам. В отдельных случаях воспроизводится из серина.

Замечание 1

Описанные функции кислот не являются полными и могут быть продолжены.

Незаменимые аминокислоты

Определение 3

Незаменимые аминокислоты — те, синтез которых человеческим организмом не предусмотрен.

Содержатся в отдельных продуктах и поступают в организм с приемом пищи.

В список аминокислот, которые в организме не вырабатываются, входят:

  • валин. Повышает координацию функционирования мышц, обеспечивает устойчивость организма к изменениям температуры;
  • изолейцин. Его еще называют естественным анаболиком. Отвечает за насыщение мышц необходимой энергией;
  • лейцин. Отвечает за регуляцию всех процессов метаболизма. Важный участник процесса построения белковой структуры. Вместе с двумя описанными выше аминокислотами составляет комплекс BCAA (который отвечает за построение мышечной массы). Эта аминокислота, и комплекс в целом, важна для людей, занимающихся спортом. Она помогает увеличить мышечную массу, понизить уровень развития ПЖК (подкожно-жировая клетчатка), поддерживать гомеостаз при больших физнагрузках;
  • лизин. Его наличие в организме влияет на улучшение регенерации тканей, выработку гормонов, антител и ферментов. Также немаловажную роль эта аминокислота играет в укреплении сосудов. Находится в составе коллагена;
  • метионин. Принимает участи в синтезе холина. Сокращает количество жира в печени;
  • треонин. Отвечает за укрепление сухожилий и эмали зубов;
  • триптофан. Помогает в регуляции эмоционального состояния, лечении психических расстройств личности;
  • фениалалнин. Принимает участие в регуляции деятельности кожных покровов путем снижения их пигментации. Восстанавливает водно-солевой баланс верхних слоев кожи.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Заменимые и незаменимые аминокислоты

Для нормальной работы и жизнедеятельности наш организм должен регулярно пополнять запасы витаминов, минералов и питательных веществ, которые отвечают за работу внутренних органов и протекание различных внутренних процессов. В число важнейших веществ, в которых нуждается каждый из нас, входят аминокислоты. Они представляют собой органические соединения, способствующие образованию белковых молекул, являющихся основой мышечных тканей и отвечающих за обменные процессы в организме.

По значимости и количеству в организме человека аминокислоты занимают второе место после воды, поэтому не стоит их недооценивать. Чтобы избежать нежелательных последствий, необходимо регулярно пополнять запасы аминокислот в организме и способствовать их выработке, в зависимости от вида.

Таблица содержания аминокислот в продуктах питания

Продукт Белок, % Аминокислоты (мг на 100 г продукта нетто)
Триптофан Лизин Метионин Валин Треонин Лейцин Изолейцин Фенилаланин Гистидин
Яйцо куриное 12,7 204 903 424 772 610 1081 597 652 340
Молоко коровье 3,2 50 261 87 191 153 324 189 171 90
Мясо
говядина 1-й категории 18,6 210 1589 445 1035 803 1478 782 795 710
говядина 2-й категории 20,0 228 1672 515 1100 859 1657 862 803 718
телятина 1-й категории 19,7 245 1683 414 1156 855 1484 998 791 739
телятина 2-й категории 20,4 260 1755 453 1177 892 1566 1050 828 740
свинина мясная 14,3 191 1239 342 831 654 1074 708 580 575
кролики 21,1 327 2199 499 1064 913 1734 864 512 626
куры 1-й категории 18,2 293 1588 471 877 885 1412 653 744 486
куры 2-й категории 20,8 330 1699 574 899 951 1824 828 896 379
индейки 1-й категории 19,5 329 1636 417 930 875 1587 963 803 540
индейки 2-й категории 21,6 354 1931 518 1017 961 1819 1028 851 436
печень говяжья 17,9 238 1433 438 1247 812 1594 926 928 847
почки говяжьи 15,2 214 1154 326 857 638 1240 714 677 687
язык говяжий 16,9 176 1373 345 845 708 1215 766 696 616
Колбаса
докторская 12,8 151 945 177 672 529 913 547 508 318
сосиски молочные 11,4 203 839 111 630 357 757 313 369 302
Рыба
треска 16,0 210 1500 500 900 900 1300 1500 800 450
минтай 15,9 200 1800 600 900 900 1300 1100 700 400
морской окунь 18,2 170 1700 500 1000 900 1600 1100 700 400
карп 16,0 180 1900 500 1100 900 1800 800 800 300
судак 18,4 184 1619 534 975 791 1398 938 681 400
сельдь атлантическая 19,0 250 1800 350 1000 900 1600 900 700 500
кальмары 18,0 324 2005 521 500 648 2070 432 216 324
Творог
нежирный 18,0 180 1450 480 990 800 1850 1000 930 560
жирный 14,0 212 1008 384 838 649 1282 690 762 447
Сыр твердый 26,8 788 1747 865 1414 1067 1780 1146 1280 1508
Соя 34,9 450 2090 560 2090 1390 2670 1810 1610 620
Горох 23,0 260 1660 250 1100 930 1650 1330 1110 600
Фасоль 22,3 260 1590 280 1120 870 1740 1030 1130 630
Крупа
гречневая 12,6 180 630 260 590 500 680 520 540 300
овсяная 11,9 160 420 140 580 350 780 500 550 220
рисовая 7,0 80 260 130 420 240 620 330 350 160
полтавская 12,7 90 280 140 380 300 680 330 580 250
перловая 10,4 100 300 120 490 320 490 460 460 190
ячневая 9,3 120 320 160 450 210 510 560 490 230
пшено 12,1 180 360 270 620 440 1620 590 580 290
макаронные изделия 12,3 125 249 189 518 331 866 470 626 261
Мука пшеничная 1-го сорта 10,6 120 290 160 510 330 880 530 580 240
Мучные изделия
хлеб ржаной 5,5 67 186 62 268 175 356 207 309 103
хлеб пшеничный из муки 2-го сорта 8,4 97 229 138 384 274 538 303 391 172
батоны нарезные из муки 1-го сорта 7,4 83 165 117 330 213 553 295 395 166
булочка «Октябренок» для детского питания 11,1 126 423 318 503 394 913 494 442 237
Картофель 2,0 28 135 26 122 97 128 86 98 23

Теперь вы можете самостоятельно планировать рацион питания, зная, какие продукты содержат аминокислоты.

Относительный аминокислотный состав источников белка

Продукты питания с низким содержанием незаменимых аминокислот являются плохими источниками белковых эквивалентов, поскольку организм имеет тенденцию дезаминировать полученные аминокислоты, превращая белки в жиры и углеводы . Следовательно, для высокой степени использования чистого белка необходим баланс незаменимых аминокислот , который представляет собой массовое отношение аминокислот, превращенных в белки, к поставляемым аминокислотам.

Полноценные белки содержат сбалансированный набор незаменимых для человека аминокислот. Цельные продукты растительного и природного происхождения содержат все незаменимые аминокислоты. Почти полные белки также содержатся в некоторых растительных источниках, таких как киноа .

На чистое использование белка сильно влияет ограничивающее содержание аминокислот (незаменимая аминокислота, содержащаяся в наименьшем количестве в продуктах питания), и в некоторой степени на него влияет сохранение незаменимых аминокислот в организме. Поэтому рекомендуется смешивать продукты с разными недостатками в распределении незаменимых аминокислот. Это ограничивает потерю азота из-за дезаминирования и увеличивает общее чистое использование белка.

Источник белка Ограничивающая аминокислота
Пшеница лизин
Рис лизин
Кукуруза лизин и триптофан
Бобовые пара метионин / цистеин и триптофан
Яйцо , курица, молоко никто; яйцо является эталоном для полноценного белка

Профиль распределения аминокислот в растительной пище менее оптимален, чем в животной пище. но нет необходимости употреблять растительную пищу, содержащую полноценные белки, если соблюдается разумно разнообразная диета. Многочисленные пары различных растительных продуктов могут обеспечить полный профиль белка. Некоторые традиционные комбинации продуктов, такие как кукуруза и бобы или бобы и рис, содержат незаменимые аминокислоты, необходимые для человека, в достаточных количествах. Официальная позиция Академии питания и диетологии заключается в том, что белок из соответствующей запланированной комбинации разнообразных растительных продуктов, потребляемых в течение дня, может быть адекватным с точки зрения питательности при соблюдении потребности в калориях.

Качество протеина

Были предприняты различные попытки выразить «качество» или «ценность» различных видов белка. Меры включают биологическую ценность , чистое использование белка , коэффициент эффективности белка , белки усвояемость-скорректированные аминокислоты оценки и полноценные белки концепции . Эти концепции важны в животноводстве , поскольку относительный недостаток одной или нескольких незаменимых аминокислот в кормах для животных будет иметь ограничивающий эффект на рост и, следовательно, на коэффициент конверсии корма . Таким образом, различные корма можно скармливать в комбинации для увеличения чистого использования белка, или в корм можно добавлять добавку отдельной аминокислоты (метионина, лизина, треонина или триптофана).

Белок на калорию

Содержание протеина в продуктах питания часто измеряется в протеине на порцию, а не в протеине на калорию. Например, Министерство сельского хозяйства США указывает 6 граммов белка на большое цельное яйцо (50-граммовая порция), а не 84 мг белка на калорию (всего 71 калория). Для сравнения: в порции сырой брокколи (100 г) содержится 2,8 грамма белка или 82 мг белка на калорию (всего 34 калории), или дневная норма 47,67 г белка после употребления 1690 г сырой брокколи в день. при 574 кал. Яйцо содержит 12,5 г белка на 100 г, но на 4 мг больше белка на калорию, или белок DV после 381 г яйца, что составляет 545 кал

Соотношение незаменимых аминокислот (качество белка) не принимается во внимание, на самом деле нужно было бы съедать более 3 кг брокколи в день, чтобы иметь здоровый белковый профиль, и почти 6 кг, чтобы получить достаточно калорий. Взрослым людям рекомендуется получать от 10 до 35% от своих 2000 калорий в день в виде белка.

Структуры белка

Белки имеют 4 основных структуры: первичную, вторичную, третичную, четвертичную (см. Рис. 5).

Рис. 5. Структура белка

1. Под первичной структурой понимают последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции.

Значительное совпадение первичной структуры характерно для белков, выполняющих сходные функции. Замена всего лишь одной аминокислоты в одной из цепей может изменить функцию молекулы белка. Например, замена глутаминовой кислоты на валин приводит к образованию аномального гемоглобина и к заболеванию, которое называется серповидноклеточная анемия.

2. Вторичная структура – упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль (имеет вид растянутой пружины). Витки спирали укрепляются водородными связями, возникающими между карбоксильными группами и аминогруппами. Практически все СО- и NН-группы принимают участие в образовании водородных связей.

3. Третичная структура – укладка полипептидных цепей в глобулы, возникающая в результате возникновения химических связей (водородных, ионных, дисульфидных) и установления гидрофобных взаимодействий между радикалами аминокислотных остатков.

4. Четвертичная структура характерна для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами.

Утрата белковой молекулой своей природной структуры называется денатурацией. Она может возникнуть при воздействии температуры, химических веществ, при нагревании и облучении.

Если при денатурации не нарушены первичные структуры, то при восстановлении нормальных условий белок способен воссоздать свою структуру. Этот процесс носит название ренатурация (см. Рис. 6). Следовательно, все особенности строения белка определяются первичной структурой.

Рис. 6. Денатурация и ренатурация