Роль белков и аминокислот в организме
Белки являются основой всего живого на Земле. Каждая клетка живого организма, в том числе человеческого, содержит в своем составе белки. Человек получает белки из пищи. Потребность взрослого человека в белках составляет 0,75 – 1г на 1 кг массы, при этом белки животного происхождения должны составлять 50-60% от суточной нормы. Потребность в белках возрастает у людей, занятых интенсивным физическим трудом, а также у детей, беременных женщин, спортсменов, выздоравливающих после болезней. Белки состоят из аминокислот, каждая из которых играет определенную биологическую роль в организме. Они не являются основным энергетическим нутриентом, главная их функция – пластическая. Белки участвуют в синтезе сложных ферментов, которые в свою очередь используются для построения собственных тканей и клеточных структур в организме. С участием белков осуществляется транспорт липидов, витаминов, минеральных солей, лекарственных препаратов к органам и тканям. Они выполняют важную функцию поддержания иммунитета, обеспечения защитных свойств организма. В желудочно-кишечном тракте происходит расщепление белков на аминокислоты под воздействием ферментов. Восемь аминокислот относятся к незаменимым, они не могут синтезироваться в организме и поступают с пищей. Это лизин, метионин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин и валин. С участием незаменимых аминокислот происходят обменные процессы, регенерация тканей, образование гемоглобина и т.д. Заменимые аминокислоты играют не меньшую роль в организме, чем незаменимые.
Человек потребляет белки с пищей животного и растительного происхождения. Мясо, рыба, молоко, яйца – относятся к продуктам животного происхождения. К продуктам растительного происхождения, содержащим белки, относятся соя, фасоль, горох, гречневая и перловая крупы, рис, пшено. Фрукты и овощи содержат незначительное количество белка. От вида белков зависит скорость их переваривания и усвоения. Быстрее всего перевариваются белки молока и молочных продуктов, а также рыбные белки. Несколько дольше перевариваются белки мяса, еще дольше – белки хлеба, круп и бобовых. Для ускорения переваривания белковые продукты подвергают кулинарной обработке. Варка пищи повышает не только скорость переваривания белков, но и полноту их усвоения. При недостатке белков организм начинает расщеплять собственные белки, в частности белки скелетной мускулатуры. Это приводит к дистрофии, понижению барьерной функции печени, нарушению функционирования эндокринной системы. В детском и юношеском возрасте дефицит белка приводит к замедлению роста.
Гемопротеиды, сложные белки, содержащие окрашенную простетическую группу - гем. Относятся кхромопротеидам. Кроме дыхательных пигментов - гемоглобина и миоглобина, Г. включают широко распространённые дыхательные ферменты - цитохромы, и окислительные ферменты тканей - пероксидазу, катализирующую окисление органических веществ перекисью водорода, катализу и леггемоглобин (легоглобин) - пигмент, обнаруженный в корневых клубеньках бобовых растений.
Рибонуклеи́новые кисло́ты (РНК) — одна из трех основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живыхорганизмов
.Так же, как ДНК, РНК состоит из длинной цепи, в которой каждое звено называется нуклеотидом. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара рибозы и фосфатной группы. Последовательность нуклеотидов позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Все клеточные организмы используют РНК (мРНК) для программирования синтеза белков.
Клеточные РНК образуются в ходе процесса, называемого транскрипцией, то есть синтеза РНК на матрице ДНК, осуществляемого специальными ферментами — РНК-полимеразами. Затем матричные РНК (мРНК) принимают участие в процессе, называемом трансляцией. Трансляция — это синтезбелка на матрице мРНК при участии рибосом. Другие РНК после транскрипции подвергаются химическим модификациям, и после образования вторичной и третичной структур выполняют функции, зависящие от типа РНК.
Для одноцепочечных РНК характерны разнообразные пространственные структуры, в которых часть нуклеотидов одной и той же цепи спарены между собой. Некоторые высокоструктурированные РНК принимают участие в синтезе белка клетки, например, транспортные РНК служат для узнаваниякодонов и доставки соответствующих аминокислот к месту синтеза белка, а рибосомные РНК служат структурной и каталитической основой рибосом.
Однако функции РНК в современных клетках не ограничиваются их ролью в трансляции. Так малые ядерные РНК принимают участие в сплайсингеэукариотических матричных РНК и других процессах.
Помимо того, что молекулы РНК входят в состав некоторых ферментов (например, теломеразы) у отдельных РНК обнаружена собственнаяферментативная активность: способность вносить разрывы в другие молекулы РНК или, наоборот, «склеивать» два РНК-фрагмента. Такие РНК называются рибозимами.
Геномы ряда вирусов состоят из РНК, то есть у них она играет роль, которую у высших организмов выполняет ДНК. На основании разнообразия функций РНК в клетке была выдвинута гипотеза, согласно которой РНК — первая молекула, которая была способна к самовоспроизведению в добиологических системах.