Белки со сходными функциями имеют похожие последовательности, однако это совпадение проявляется лишь в малой степени.
Не существует одной частичной последовательности, для всех белков.
Была обнаружена каждая из комбинаций двух последовательно соединенных аминокислот.
Белки выполняющие разные функции, имеют разные последовательности
Белки со сходными функциями имеют похожие последовательности, однако это совпадение проявляется лишь в малой степени.
5) Одинаковые белки, выполняющие одинаковые функции, и выделенные из разных организмов имеют значительное сходство в последовательностях аминокислот.
6)одинаковые белки, выполняющие одинаковые функции и выделенные из организмов одного вида почти всегда обладают совершенно одинаковой последовательностью.
2.Распад ЖК.
Большая часть жирных кислот в процессе распада подвергается β - окислению (т.е. в процессе окисления первично окисляется β - радикал). Этот термин около 100 лет назад ввел Ф. Кнуп. Он же установил, что при этом процессе расщепление ЖК происходит путем последовательного отщепления двух углеродных фрагментов. А потребности биохимических превращений (промежуточные соединения, последовательность реакций, ферменты и т.д.) были изучены только через 50 лет после основополагающих работ ф. Кнупа.
Существует три различных тиокиназы:
1.высокоспецифичная к ацетату (С2). 2.к средним ЖК (С4 - С12).
3.к длинноцепочным (С14 - С22).
2. и 3. Действуют как на насыщенные, так и на ненасыщенные ЖК. Все они - мембраносвязанные ферменты. Ферменты, участвующие в дальнейшем окислении, локализованы в митохондриях, т.е. необходимо перенести ацил - S - КоА внутрь митохондрий. Молекулы ацил - S - КоА способны проникать через внешнюю митохондриальную мембрану, а через внутреннюю перенос осуществляется с помощью карнитина. В этом процессе участвуют два фермента:
1.карпитинацилтрансфераза.2.ацилкарпитинтранслоказа.
В межмембранном пространстве трансфераза катализирует образование ацил - карнитина, затем транслоказа переносит его через внутреннюю мембрану в матрикс, где под действием ацетилтрансферазы вновь образуется ацил - S - КоА и свободный карнитин, который возвращается в мембранное пространство, под действием той же транслоказы. Следующие этапы протекают уже в митохондрии. На первом этапе ЖК превращается в активированную высокоэнергетическую форму, образуя тиоэфир кофермента А. Рассмотрим β – окисление ЖК на примере капроновой кислоты:
-Н2О АТФ АМФ + ПФ
β a +SH - КоА;
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СООН
тиокилаза
Капроновая кислота
ФАД ФАДН2
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СО - S - КоА
ацил КоАДГ
Капронил КоА (общее название ацил КоА)
+Н2О
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 = СН - СО - S - КоА
еноил КоА
гидротаза
Еноил КоА
НАД НАДН
СН3 - СН2 - СН2 - СНОН - СН2 - СО - S - КоА
β - оксицил КоА
β - оксицил КоА
+НS - КоА
СН3 - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 - СО - S - КоА
тиокиназа
β - кетоацил КоА
СН3 - СН2 - СН2 - СО - S - КоА + СН3 - СО - S - КоА
Ацил КоА Ацетил КоА
(аналогично)
СН3 - СО - S - КоА СН3 - СО - S - КоА
Ацетил КоА Ацетил КоА
Таким образом, любая молекула ЖК распадается на n - количество молекул ацетил - КоА (это продукт распада многих соединений), который поступает в цикл Кребса, где окисляется до СО2 и Н2О (n = Сх/2 ). В свою очередь, ацетил КоА является важным активатором фермента пируваткарбоксилаза, который катализирует синтез из пирувата ЩУК, также необходимого для запуска цикла Кребса.
Посчитаем энергетический эффект окисления капроновой кислоты: образующих ФАДН2, НАDН (таких при окислении капроновой кислоты будет 2 цикла) и 3 молекулы ацетил КоА (которые окисляясь в цикле Кребса дадут каждая по 12 АТФ). Итого 2 (2 + 3) + 36 - 1 (затрата АТФ на первом этапе) = 45 АТФ. Для сравнения, молекула глюкозы (тоже С6) может дать 36 АТФ, т.е. ЖК, имея более высокую степень насыщенности, при окислении дают больше энергии, чем углеводы. Количество циклов с образованием НАDН и ФАDН2 определяют по формуле (n/2 - 1).
Кислоты с нечетным числом атомов:
β - окисление таких ЖК ведет к образованию нескольких молекул ацетил - SКоА и одной молекулы пропионил - SКоА. В дальнейшем пропионил - S - КоА путем карбоксилирования превращается в сукцинил - SКоА, который включается в цикл Кребса. Т.е. получается:
(СН3 - СОSКоА) n + СН3 - СН2 - СОSКоА.
Ацетил КоА Притионил- КоА
Далее:
СН3 - СН2 - СОSКоА + СО2 СООН - СН2 - СН2 - СОSКоА
пропонил сукценeл - КоА
карбоксилаза
(биотин)
в ц. Кребса. В ц. Кребса. А что происходит с ацетил - SКоА все уже знаем.
Ненасыщенные ЖК: окисляются по тому же принципу, но если двойная связь соответствует a - β положению, то предыдущие стадии пропускаются, а если нет, то двойные связи перемещаются в a - β положение с помощью специальных факторов.
Помимо β - окисления, есть a - окисление и ω - окисление. a - окисление протекает с помощью монооксигенез, с участием кислорода, идет вне митохондрий путем постепенного ускорения цепочки. Оно используется при ответвленных цепях. Его открыли при изучении болезни Рефсума (накапливается митановая кислота, которая окисляется a -окислением).
Болезнь Рефсума вызывает нарушение нервной системы. Она протекает с накоплением в тканях фитоновой кислоты, которая образуется из фитола, поступающего с растительной пищей. А сам фенол в растениях образуется посредствам фотосинтеза.
Фитановая кислота в 3-положении имеет метильную группу - СН3, это препятствует β -окислению. Поэтому митановая кислота окисляется только посредством a - окисления и если его процессы нарушены, то происходит накопление фитановой кислоты в тканях, что и приводит к развитию болезни Рефсума.
ω - окисление - окисляется последний радикал, получается дикарбоновая кислота (это характерно для С6 - С10).