јссоциаци€ Ёкосистема (сайт www.есоsystеmа.ru)








√Ћј¬Ќјя >>> –≈‘≈–ј“џ » —ѕ–ј¬ќ„Ќјя »Ќ‘ќ–ћј÷»я ќ ѕ–»–ќƒ≈

√отовый экологический урок "ћор€ –оссии: сохранение морских экосистем" в интерактивной форме познакомит школьников с мор€ми и научит мудро распор€жатьс€ дарами природы:
√отовый экологический урок проекта Ёко ласс и WWF ћор€ –оссии: сохранение морских экосистем - перейти на сайт

√лавна€
English
Ѕиологический кружок ¬ќќѕ
  √остю кружка
  ѕланы кружка
  Ёкспедиции и выезды
  »сследовательска€ работа
  ѕрограмма "Parus"
  »стори€ кружка
   онтакты кружка
ѕолевой центр
  ‘отогалере€
  Ћетопись биостанции
  —татьи о биостанции
  »сследовательские работы
”чебные программы
  ѕолевые практикумы
  ћетодические семинары
  ¬ебинары
  »сследовательска€ работа
  ѕроектна€ де€тельность
  Ёкспедиции и лагер€
  Ёкологические тропы
  Ёкологические игры
  ѕубликации (статьи)
ћетодические материалы
  Ќагл€дные определители
   арманные определители
  ќпределительные таблицы
  Ёнциклопедии природы –оссии
   омпьютерные определители
  ћобильные определители
  ”чебные фильмы
  ћетодические пособи€
  ѕолевой практикум
ѕрирода –оссии
  ћинералы и горные породы
  ѕочвы
  √рибы
  Ћишайники
  ¬одоросли
  ћохообразные
  “рав€нистые растени€
  ƒеревь€ и кустарники
  ягоды и сочные плоды
  Ќасекомые-вредители
  ¬одные беспозвоночные
  ƒневные бабочки
  –ыбы
  јмфибии
  –ептилии
  ѕтицы, гнезда и голоса
  ћлекопитающие и следы
‘ото растений и животных
  —истематический каталог
  јлфавитный каталог
  √еографический каталог
  ѕоиск по названию
  √алере€
ѕриродные ландшафты мира
  ‘изическа€ географи€ –оссии
  ‘изическа€ географи€ мира
  ≈вропа
  јзи€
  јфрика
  —еверна€ јмерика
  ёжна€ јмерика
  јвстрали€ и Ќова€ «еланди€
  јнтарктика
–ефераты о природе
  √еографи€
  √еологи€ и почвоведение
  ћикологи€
  Ѕотаника
   ультурные растени€
  «оологи€ беспозвоночных
  «оологи€ позвоночных
  ¬одна€ экологи€
  ÷итологи€, анатоми€, медицина
  ќбща€ экологи€
  ќхрана природы
  «аповедники –оссии
  Ёкологическое образование
  Ёкологический словарь
  √еографический словарь
  ’удожественна€ литература
ћеждународные программы
  ќбща€ информаци€
  ѕолевые центры (¬еликобритани€)
  ћеждународные экспедиции (—Ўј)
   урс полевого образовани€ (—Ўј)
  ћеждународные контакты
»нтернет-магазин
   арманные определители
  ÷ветные таблицы
   омпьютерные определители
  Ёнциклопедии природы
  ћетодические пособи€
  ”чебные фильмы
   омплекты материалов
 онтакты
  √остева€ книга
  —сылки
  ѕартнеры
  Ќаши баннеры
   арта сайта

Ёкологический ÷ентр Ёкосистема на Facebook Ёкологический ÷ентр Ёкосистема ¬ онтакте

ётуб канал Ёкосистема YouTube EcosystemaRu

—качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из магазина Google Play / Play Market
—качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из AppStore / iTunes
¬идео-360 по экологии на нашем Youtube канале


≈сли ¬ам понравилс€ и пригодилс€ наш сайт - кликните по иконке "своей" социальной сети:

ќбъ€влени€:

јгроЅио‘ерма Ђ¬елегожї в ѕодмосковье приглашает!
ѕринимаютс€ организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе "¬ведение в природопользование" ѕодробнее >>>

Ѕиологический кружок ¬ќќѕ приглашает!
Ѕиологический кружок при √осударственном ƒарвиновском музее г.ћосквы (м.јкадемическа€) приглашает школьников 5-10 классов на зан€ти€ в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! ѕодробнее >>>

Ѕесплатные экскурсии в музей ѕи€вки!
ћеждународный ÷ентр ћедицинской ѕи€вки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пи€вок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом... ѕодробнее >>>

јтлас-определитель 'ѕтицы –оссии' дл€ iPhone и iPad: загрузить из AppStore (iTunes) бесплатно

«десь может быть бесплатно размещено ¬аше объ€вление о проводимом ¬сероссийском конкурсе, —лЄте, ќлимпиаде, любом другом важном меропри€тии, св€занном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. ѕодробнее >>>

ћы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. ѕодробнее >>>



яндекс.ћетрика



[ sp ] : ml об : { lf }

ѕожалуйста, ставьте гиперссылку на сайт www.ecosystema.ru если ¬ы копируете материалы с этой страницы!
¬о избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами использовани€ и копировани€ материалов с сайта www.есоsystеmа.ru
ѕригодилась эта страница? ѕоделитесь ею в своих социальных сет€х:

‘”Ќ ÷»» Ѕ≈Ћ ќ¬ ¬ ќ–√јЌ»«ћј’ ∆»¬џ’ —”ў≈—“¬

—ерентюк ћ.Ћ.,  ривой –ог, 2000 г.

¬¬≈ƒ≈Ќ»≈

Ќормальна€ де€тельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. ¬ход€щие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные соли, вода и витамины необходимы дл€ жизненных процессов организма.

ѕитательные вещества €вл€ютс€ как источником энергии, покрывающем расходы организма, так и строительным материалом, который используетс€ в процессе роста организма и воспроизведени€ новых клеток, замещающих отмирающие. Ќо питательные вещества в том виде, в каком они употребл€ютс€ в пищу, не могут всосатьс€ и быть использованными организмом. “олько вода, минеральные соли и витамины всасываютс€ и усваиваютс€ в том виде, в каком они поступают.

ѕитательными веществами называютс€ белки, жиры и углеводы. Ёти вещества €вл€ютс€ необходимыми составными част€ми пищи. ¬ пищеварительном тракте белки, жиры и углеводы подвергаютс€ как физическим воздействи€м (измельчаютс€ и перетираютс€), так и химическим изменени€м, которые происход€т под вли€нием особых веществ Ч ферментов, содержащихс€ в соках пищеварительных желЄз. ѕод вли€нием пищеварительных соков питательные вещества расщепл€ютс€ на более простые, которые всасываютс€ и усваиваютс€ организмом.

Ѕ≈Ћ ». —“–ќ≈Ќ»≈, —¬ќ…—“¬ј » ‘”Ќ ÷»»

"¬о всех растени€х и животных присутствует некое вещество, которое без сомнени€ €вл€етс€ наиболее важным из всех известных веществ живой природы и без которого жизнь была бы на нашей планете невозможна. Ёто вещество € наименовал Ч протеин". “ак писал еще в 1838 году голландский биохимик ∆ерар ћюльдер, который впервые открыл существование в природе белковых тел и сформулировал свою теорию протеина. —лово "протеин" (белок) происходит от греческого слова "протейос", что означает "занимающий первое место". » в самом деле, все живое на земле содержит белки. ќни составл€ют около 50 % сухого веса тела всех организмов. ” вирусов содержание белков колеблетс€ в пределах от 45 до 95 %.

Ѕелки €вл€ютс€ одними из четырех основных органических веществ живой материи (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры), но по своему значению и биологическим функци€м они занимают в ней особое место. ќколо 30 % всех белков человеческого тела находитс€ в мышцах, около 20 % Ч в кост€х и сухожили€х и около 10 % Ч в коже. Ќо наиболее важными белками всех организмов €вл€ютс€ ферменты, которые, хол€ и присутствуют в их теле и в каждой клетке тела в малом количестве, тем не менее управл€ют р€дом существенно важных дл€ жизни химических реакций. ¬се процессы, происход€щие в организме: переваривание пищи, окислительные реакции, активность желез внутренней секреции, мышечна€ де€тельность и работа мозга регулируетс€ ферментами. –азнообразие ферментов в теле организмов огромно. ƒаже в маленькой бактерии их насчитываютс€ многие сотни.

Ѕелки, или, как их иначе называют, протеины, имеют очень сложное строение и €вл€ютс€ наиболее сложными из питательных веществ. Ѕелки Ч об€зательна€ составна€ часть всех живых клеток. ¬ состав белков вход€т: углерод, водород, кислород, азот, сера и иногда фосфор. Ќаиболее характерно дл€ белка наличие в его молекуле азота. ƒругие питательные вещества азота не содержат. ѕоэтому белок называют азотосодержащим веществом.

ќсновные азотосодержащие вещества, из которых состо€т белки, Ч это аминокислоты.  оличество аминокислот невелико Ч их известно только 28. ¬се громадное разнообразие содержащихс€ в природе белков представл€ет собой различное сочетание известных аминокислот. ќт их сочетани€ завис€т свойства и качества белков.

Ѕелки играют исключительно важную роль в живой природе. ∆изнь немыслима без различных по строению и функци€м белков. Ѕелки Ч это биополимеры сложного строени€, макромолекулы (протеины) которых, состо€т из остатков аминокислот, соединенных между собой амидной (пептидной) св€зью.  роме длинных полимерных цепей, построенных из остатков аминокислот (полипептидных цепей), в макромолекулу белка могут входить также остатки или молекулы других органических соединений. Ќа одном кольце каждой пептидной цепи имеетс€ свободна€ или ацилированна€ аминогруппа, на другом Ч свободна€ или амидированна€ карбоксильна€ группа.

 онец цепи с аминогруппой называетс€ ћ-концом, конец цепи с карбоксильной группой Ч —-концом пептидной цепи. ћежду —ќ-группой одной пептидной группировки и NH-группой другой пептидной группировки могут легко образовыватьс€ водородные св€зи.

√руппы, вход€щие в состав радикала R аминокислот, могут вступать во взаимодействие друг с другом, с посторонними веществами и с соседними белковыми и иными молекулами, образу€ сложные и разнообразные структуры.

¬ макромолекулу белка входит одна или несколько пептидных цепей, св€занных друг с другом поперечными химическими св€з€ми, чаще всего через серу (дисульфидные мостики, образуемые остатками цистеина). ’имическую структуру пептидных цепей прин€то называть первичной структурой белка или секвенцией.

ƒл€ построени€ пространственной структуры белка пептидные цепи должны прин€ть определенную, свойственную данному белку конфигурацию, котора€ закрепл€етс€ водородными св€з€ми, возникающими между пептидными группировками отдельных участков молекул€рной цепи. ѕо мере образовани€ водородных св€зей пептидные цепи закручиваютс€ в спирали, стрем€сь к образованию максимального числа водородных св€зей и соответственно к энергетически наиболее выгодной конфигурации.

¬первые така€ структура на основе рентгеноструктурного анализа была обнаружена при изучении главного белка волос и шерсти-кератина ѕолингом американским физиком и химиком... ≈е назвали а-структурой или а-спиралью. Ќа один виток спирали приходитс€ по 3,6-3,7 остатков аминокислот. –ассто€ние между витками около 0,54 миллиардной доле метра. —троение спирали стабилизируетс€ внутримолекул€рными водородными св€з€ми.

ѕри раст€жении спираль макромолекулы белка превращаетс€ в другую структуру, напоминающую линейную.

Ќо образованию правильной спирали часто мешают силы отталкивани€ или прит€жени€, возникающие между группами аминокислот, или стерические преп€тстви€, например, за счет образовани€ пирролидиновых колец пролина и оксипролина, которые заставл€ют пептидную цепь резко изгибатьс€ и преп€тствуют образованию спирали на некоторых ее участках. ƒалее отдельные участки макромолекулы белка ориентируютс€ в пространстве, принима€ в некоторых случа€х достаточно выт€нутую форму, а иногда сильноизогнутую, свернутую пространственную структуру.

ѕространственна€ структура закреплена вследствие взаимодействи€ радикалов R и аминокислот с образованием дисульфидных мостиков, водородных св€зей, ионных пар или других химических либо физических св€зей. »менно пространственна€ структура белка определ€ет химические и биологические свойства белков.

¬ зависимости от пространственной структуры все белки дел€тс€ на два больших класса: фибрилл€рные (они используютс€ природой как структурный материал) и глобул€рные (ферменты, антитела, некоторые гормоны и др.).

ѕолипептидные цепи фибрилл€рных белков имеют форму спирали, котора€ закреплена расположенными вдоль цепи внутримолекул€рными водородными св€з€ми. ¬ волокнах фибрилл€рных белков закрученные пептидные цепи расположены параллельно оси волокна, они как бы ориентированы относительно друг друга, располагаютс€ р€дом, образу€ нитевидные структуры и имеют высокую степень асимметрии. ‘ибрилл€рные белки плохо растворимы или совсем нерастворимы в воде. ѕри растворении в воде они образуют растворы высокой в€зкости.   фибрилл€рным белкам относ€тс€ белки, вход€щие в состав тканей и покровных образований. Ёто миозин-белок мышечных тканей; коллаген, €вл€ющийс€ основой седиментационных тканей и кожных покровов; кератин, вход€щий в состав волос, роговых покровов, шерсти и перьев.   этому же классу белков относитс€ белок натурального шелка Ч фиброин, в€зка€ сиропообразна€ жидкость, затвердевающа€ на воздухе в прочную нерастворимую нить. Ётот белок имеет выт€нутые полипептидные цепи, соединенные друг с другом межмолекул€рными водородными св€з€ми, что и определ€ет, по-видимому, высокую механическую прочность натурального шелка.

ѕептидные цепи глобул€рных белков сильно изогнуты, свернуты и часто имеют форму жестких шариков-глобул. ћолекулы глобул€рных белков обладают низкой степенью асимметрии, они хорошо растворимы в воде, причем в€зкость их растворов невелика. Ёто прежде всего белки крови-гемоглобин, альбумин, глобулин и др.

—ледует отметить условность делени€ белков на фибрилл€рные и глобул€рные, так как существует большое число белков с промежуточной структурой.

—войства белка могут сильно измен€тьс€ при замене одной аминокислоты другой. Ёто объ€сн€етс€ изменением конфигураций пептидных цепей и условий образовани€ пространственной структуры белка, котора€ в конечном счете определ€ет его функции в организме.

„исло аминокислотных остатков, вход€щих в молекулы отдельных белков, весьма различно: в инсулине 51, в миоглобине Ч около 140. ѕоэтому и относительна€ молекул€рна€ масса белков колеблетс€ в очень широких пределах Ч от 10 тыс€ч до многих миллионов Ќа основе определени€ относительной молекул€рной массы и элементарного анализа установлена эмпирическа€ формула белковой молекулы Ч гемоглобина крови (C738H1166O208S2Fe)4. ћеньша€ молекул€рна€ масса может быть у простейших ферментов и некоторых гормонов белковой природы. Ќапример, молекул€рна€ масса гормона инсулина около 6500, а белка вируса гриппа Ч 320 000 000. ¬ещества белковой природы (состо€щие из остатков аминокислот, соединенных между собой пептидной св€зью), имеющие относительно меньшую молекул€рную массу и меньшую степень пространственной организации макромолекулы, называютс€ полипептидами. ѕровести резкую границу между белками и полипептидами трудно. ¬ большинстве случаев белки отличаютс€ от других природных полимеров (каучука, крахмала, целлюлозы), тем, что чистый индивидуальный белок содержит только молекулы одинакового строени€ и массы. »сключением €вл€етс€, например, желатина, в составе которой вход€т макромолекулы с молекул€рной массой 12 000-70000.

—троением белков объ€сн€ютс€ их весьма разнообразные свойства. ќни имеют разную растворимость: некоторые раствор€ютс€ в воде, другие Ч в разбавленных растворах нейтральных солей, а некоторые совсем не обладают свойством растворимости (например, белки покровных тканей). ѕри растворении белков в воде образуетс€ своеобразна€ молекул€рно-дисперсна€ система (раствор высокомолекул€рного вещества). Ќекоторые белки могут быть выделены в виде кристаллов (белок куриного €йца, гемоглобина крови).

Ѕелки играют важнейшую роль в жизнеде€тельности всех организмов. ѕри пищеварении белковые молекулы перевариваютс€ до аминокислот, которые, будучи хорошо растворимы в водной среде, проникают в кровь и поступают во все ткани и клетки организма. «десь наибольша€ часть аминокислот расходуетс€ на синтез белков различных органов и тканей, часть-на синтез гормонов, ферментов и других биологически важных веществ, а остальные служат как энергетический материал. “.е. белки выполн€ют каталитические (ферменты), регул€торные (гормоны), транспортные (гемоглобин, церулоплазмин и др.), защитные (антитела, тромбин и др.) функции

Ѕелки Ч важнейшие компоненты пищи человека и корма животных. —овокупность непрерывно протекающих химический превращений белков занимает ведущее место в обмене веществ организмов. —корость обновлени€ белков у живых организмов зависит от содержани€ белков в пище, а также его биологической ценности, котора€ определ€етс€ наличием и соотношением незаменимых аминокислот

Ѕелки растений беднее белков животного происхождени€ по содержанию незаменимых аминокислот, особенно лизина, метионина, триптофана. Ѕелки сои и картофел€ по аминокислотному составу наиболее близки белкам животных. ќтсутствие в корме незаменимых аминокислот приходит к т€жЄлым нарушени€м азотистого обмена. ѕоэтому селекци€ зерновых культур направлена, в частности, и на повышение качества белкового состава зерна.

 Ћј——»‘» ј÷»я Ѕ≈Ћ ќ¬

Ѕелки подраздел€ютс€ на две большие группы: простые белки, или протеины, и сложные белки, или протеиды.

ѕри гидролизе протеинов в кислом водном растворе получают только а-аминокислоты. √идролиз протеидов дает кроме аминокислот и вещества небелковой природы (углеводы, нуклеиновые кислоты и др.) ; это соединени€ белковых веществ с небелковыми.

ѕротеины.
јльбумины хорошо раствор€ютс€ в воде. ¬стречаютс€ в молоке, €ичном белке и крови.
√лобулины в воде не раствор€ютс€, но растворимы в разбавленных растворах солей.   глобулинам принадлежат глобулины крови и мышечный белок миозин.
√лутелины раствор€ютс€ только в разбавленных растворах щелочей. ¬стречаютс€ в растени€х.
—клеропротеины Ч нерастворимые белки.   склеропротеинам относ€тс€ кератины, белок кожи и соединительных тканей коллаген, белок натурального шелка фиброин.

ѕротеиды построены из протеинов, соединенных с молекулами другого типа (простетическими группами).
‘осфопротеиды содержат молекулы фосфорной кислоты, св€занные в виде сложного эфира у гидроксильной группы аминокислоты серина.   ним относитс€ вителлин-белок, содержащийс€ в €ичном желтке, белок молока казеин.
√ликопротеиды содержат остатки углеводов. ќни вход€т в состав хр€щей, рогов, слюны.
’ромопротеиды содержат молекулу окрашенного вещества, обычно типа порфина. —амым важным хромопротеидом €вл€етс€ гемоглобин Ч переносчик кислорода, окрашивающий красные кров€ные тельца.
Ќуклеопротеиды Ч протеины, св€занные с нуклеиновыми кислотами. ќни представл€ют собой очень важные с биологической точки зрени€ белки-составные части клеточных €дер. Ќуклеопротеиды €вл€ютс€ важнейшей составной частью вирусов Ч возбудителей многих болезней.

ѕри соединении двух или нескольких аминокислот образуетс€ более сложное соединение Ч полипептид. ѕолипептиды, соедин€€сь, образуют еще более сложные и крупные частицы и в итоге Ч сложную молекулу белка.

–ќЋ№ Ѕ≈Ћ ќ¬ ¬ ќ–√јЌ»«ћ≈.

‘ункции белков в организме разнообразны. ќни в значительной мере обусловлены сложностью и разнообразием форм и состава самих белков.

Ѕелки Ч незаменимый строительный материал. ќдной из важнейших функций белковых молекул €вл€етс€ пластическа€. ¬се клеточные мембраны содержат белок, роль которого здесь разнообразна.  оличество белка в мембранах составл€ет более половины массы.

ћногие белки обладают сократительной функцией. Ёто прежде всего белки актин и миозин, вход€щие в мышечные волокна высших организмов. ћышечные волокна Ч миофибриллы Ч представл€ют собой длинные тонкие нити, состо€щие из параллельных более тонких мышечных нитей, окруженных внутриклеточной жидкостью. ¬ ней растворены аденозинтрифосфорна€ кислота (ј“‘), необходима€ дл€ осуществлени€ сокращени€, гликоген Ч питательное вещество, неорганические соли и многие другие вещества, в частности кальций.

¬елика роль белков в транспорте веществ в организме. »ме€ различные функциональные группы и сложное строение макромолекулы, белки св€зывают и перенос€т с током крови многие соединени€. Ёто прежде всего гемоглобин, перенос€щий кислород из легких к клеткам. ¬ мышцах эту функцию берет на себ€ еще один транспортный белок Ч миоглобин.

≈ще одна функци€ белка Ч запасна€.   запасным белкам относ€т ферритин Ч железо, овальбумин Ч белок €йца, казеин Ч белок молока, зеин Ч белок сем€н кукурузы.

–егул€торную функцию выполн€ют белки-гормоны.

√ормоны Ч биологически активные вещества, которые оказывают вли€ние на обмен веществ. ћногие гормоны €вл€ютс€ белками, полипептидами или отдельными аминокислотами. ќдним из наиболее известных белков-гормонов €вл€етс€ инсулин. Ётот простой белок состоит только из аминокислот. ‘ункциональна€ роль инсулина многопланова. ќн снижает содержание сахара в крови, способствует синтезу гликогена в печени и мышцах, увеличивает образование жиров из углеводов, вли€ет на обмен фосфора, обогащает клетки калием. –егул€торной функцией обладают белковые гормоны гипофиза Ч железы внутренней секреции, св€занной с одним из отделов головного мозга. ќн выдел€ет гормон роста, при отсутствии которого развиваетс€ карликовость. Ётот гормон представл€ет собой белок с молекул€рной массой от 27000 до 46000.

ќдним из важных и интересных в химическом отношении гормонов €вл€етс€ вазопрессин. ќн подавл€ет мочеобразование и повышает кров€ное давление. ¬азопрессин Ч это октапептид циклического строени€ с боковой цепью.

–егул€торную функцию выполн€ют и белки, содержащиес€ в щитовидной железе Ч тиреоглобулины, молекул€рна€ масса которых около 600000. Ёти белки содержат в своем составе йод. ѕри недоразвитии железы нарушаетс€ обмен веществ.

ƒруга€ функци€ белков Ч защитна€. Ќа ее основе создана отрасль науки, названна€ иммунологией.

¬ последнее врем€ в отдельную группу выделены белки с рецепторной функцией. ≈сть рецепторы звуковые, вкусовые, световые и др. рецепторы.

—ледует упом€нуть и о существовании белковых веществ, тормоз€щих действие ферментов. “акие белки обладают ингибиторными функци€ми. ѕри взаимодействии с этими белками фермент образует комплекс и тер€ет свою активность полностью или частично. ћногие белки Ч ингибиторы ферментов Ч выделены в чистом виде и хорошо изучены. »х молекул€рные массы колеблютс€ в широких пределах; часто они относ€тс€ к сложным белкам Ч гликопротеидам, вторым компонентом которых €вл€етс€ углевод.

≈сли белки классифицировать только по их функци€м, то такую систематизацию нельз€ было бы считать завершенной, так как новые исследовани€ дают много фактов, позвол€ющих выдел€ть новые группы белков с новыми функци€ми. —реди них уникальные вещества Ч нейропептиды (ответственные за важнейшие жизненные процессы: сна, пам€ти, боли, чувства страха, тревоги).

Ѕиологические катализаторы.

¬ основе всех жизненных процессов лежат тыс€чи химических реакций. ќни идут в организме без применени€ высокой температуры и давлени€, т. е. в м€гких услови€х. ¬ещества, которые окисл€ютс€ в клетках человека и животных, сгорают быстро и эффективно, обогаща€ организм энергией и строительным материалом. Ќо те же вещества могут годами хранитьс€ как в консервированном (изолированном от воздуха) виде, так и на воздухе в присутствие кислорода. ¬озможность быстрого переваривани€ продуктов в живом организме осуществл€етс€ благодар€ присутствию в клетках особых биологических катализаторов Ч ферментов.

‘ерменты Ч это специфические белки, вход€щие в состав всех клеток и тканей живых организмов играющие роль биологических катализаторов. ќ ферментах люди узнали давно. ≈ще в начале прошлого века в ѕетербурге  .—. ирхгоф вы€снил, что проросший €чмень способен превращать полисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщепл€л свекловичный сахар на моносахариды Ч глюкозу и фруктозу. Ёто были первые исследовани€ в ферментологии. ’от€ на практике применение ферментативных процессов было известно с незапам€тных времен (сбраживание винограда, сыроварение и др.).

¬ разных издани€х примен€ютс€ два пон€ти€ : "ферменты" и "энзимы". Ёти названи€ идентичны. ќни обозначают одно и тоже Ч биологические катализаторы. ѕервое слово переводитс€ как "закваска", второе Ч "в дрожжах".

ƒолгое врем€ не представл€ли, что же происходит в дрожжах, кака€ сила, присутствующа€ в них, заставл€ет вещества разрушатьс€ и превращатьс€ в более простые. “олько после изобретени€ микроскопа было установлено, что дрожжи Ч это скопление большого количества микроорганизмов, которые используют сахар в качестве своего основного питательного вещества. »ными словами, кажда€ дрожжева€ клетка "начинена" ферментами способными разлагать сахар. Ќо в то же врем€ были известны и другие биологические катализаторы, не заключенные в живую клетку, а свободно "обитающие" вне ее. Ќапример, они были найдены в составе желудочных соков, клеточных экстрактов. ¬ св€зи с этим в прошлом различали два типа катализаторов: считалось, что собственно ферменты неотделимы от клетки и вне ее не могут функционировать, т.е. они "организованы". ј "неорганизованные" катализаторы, которые могут работать вне клетки, называли энзимами. “акое противопоставление "живых" ферментов и "неживых" энзимов объ€сн€лось вли€нием виталистов, борьбой идеализма и материализма в естествознании. “очки зрени€ ученых разделились. ќсновоположник микробиологии Ћ. ѕастер утверждал, что де€тельность ферментов определ€етс€ жизнью клетки. ≈сли клетку разрушить, то прекратитьс€ и действие фермента. ’имики во главе с ё. Ћбихом развивали чисто химическую теорию брожени€, доказыва€, что активность ферментов не зависит от существовани€ клетки.

¬ 1871 г. русский врач ћ.ћ. ћанассеина разрушила дрожжевые клетки, растира€ их речным песком.  леточный сок, отделенный от остатков клеток, сохран€л свою способность сбраживать сахар. „ерез четверть века немецкий ученый Ё. Ѕухнер получил бесклеточный сок прессованием живых дрожжей под давлением до 5*10 ѕа. Ётот сок, подобно живым дрожжам, сбраживал сахар с образованием спирта и оксида углерода (IV) : фермент C6H12O6--->2C2H5OH + 2CO2

–аботы ј.Ќ. Ћебедева по исследованию дрожжевых клеток и труды других ученых положили конец виталистическим представлени€ в теории биологического катализа, а термины "фермент" и "энзим" стали примен€ть как равнозначные.

¬ наши дни ферментологи€ Ч это самосто€тельна€ наука. ¬ыделено и изучено около 2 тыс. ферментов.

—войства ферментов.

¬ажнейшим свойством ферментов €вл€етс€ преимущественное одной из нескольких теоретически возможных реакций. ¬ зависимости от условий ферменты способны катализировать как пр€мую так и обратную реакцию. Ёто свойство ферментов имеет большое практическое значение.

ƒругое важнейшее свойство ферментов Ч термолабильность, т. е. высока€ чувствительность к изменени€м температуры. “ак как ферменты €вл€ютс€ белками, то дл€ большинства из них температура свыше 70 ∞C приводит к денатурации и потере активности. ѕри увеличении температуры до 10 ∞— реакци€ ускор€етс€ в 2-3 раза, а при температурах близких к 0 ∞— скорость ферментативных реакций замедл€етс€ до минимума.

—ледующим важным свойством €вл€етс€ то, что ферменты наход€тс€ в ткан€х и клетках в неактивной форме (проферменте).  лассическими его примерами €вл€ютс€ неактивные формы пепсина и трипсина. —уществование неактивных форм ферментов имеет большое биологическое значение. ≈сли бы пепсин вырабатывалс€ сразу в активной форме, то пепсин "переваривал" стенку желудка, т. е. желудок "переваривал" сам себ€.

 лассификаци€ ферментов.

Ќа ћеждународном биохимическом съезде было прин€то, что ферменты должны классифицироватьс€ по типу реакции, катализируемой ими. ¬ названии фермента об€зательно присутствует название субстрата, т. е. того соединени€, на которое воздействует данный фермент, и окончание Ч аза. (јргиназа катализирует гидролиз аргинина и т.д.)

ѕо этому принципу все ферменты были разделены на 6 признаков:

1. ќксидоредуктазы Ч ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2H2O2-->O2+2H2O

2. “рансферазы Ч ферменты, катализирующие перенос атомов или радикалов.

3. √идролазы Ч ферменты, разрывающие внутримолекул€рные св€зи путем присоединени€ молекул воды, например фосфатаза.

4. Ћиазы Ч ферменты, отщепл€ющие от субстрата ту или иную группу без присоединени€ воды, негидролитическим путем. Ќапример: отщепление карбоксильной группы декарбоксилазой.

5. »зомеразы Ч ферменты, катализирующие превращение одного изомера в другой.

6.—интетазы Ч ферменты, катализирующие реакции синтеза.

 огда в пищеварительном тракте или в эксперименте белки расщепл€ютс€ на более простые соединени€, то через р€д промежуточных стадий (альбумоз и пептонов) они расщепл€ютс€ на полипептиды и, наконец, на аминокислоты. јминокислоты в отличие от белков легко всасываютс€ и усваиваютс€ организмом. ќни используютс€ организмом дл€ образовани€ собственного специфического белка. ≈сли же вследствие избыточного поступлени€ аминокислот их расщепление в ткан€х продолжаетс€, то они окисл€ютс€ до углекислого газа и воды.

Ѕольшинство белков раствор€етс€ в воде. ћолекулы белков в силу их больших размеров почти не проход€т через поры животных или растительных мембран. ѕри нагревании водные растворы белков свертываютс€. ≈сть белки (например, желатина), которые раствор€ютс€ в воде только при нагревании.

ѕри поглощении пища сначала попадает в ротовую полость, а затем по пищеводу в желудок. „истый желудочный сок бесцветен, имеет кислую реакцию.  исла€ реакци€ зависит от наличи€ сол€ной кислоты, концентраци€ которой составл€ет 0,5 %.

∆елудочный сок обладает свойством переваривать пищу, что св€зано с наличием в нем ферментов. ќн содержит пепсин Ч фермент, расщепл€ющий белок. ѕод вли€нием пепсина белки расщепл€ютс€ на пептоны и альбумозы. ∆елезами желудка пепсин вырабатываетс€ в неактивном виде, переходит в активную форму при воздействии на него сол€ной кислоты. ѕепсин действует только в кислой среде и при попадании в щелочную среду становитс€ не гативным.

ѕища, поступив в желудок, более или менее длительное врем€ задерживаетс€ в нем Ч от 3 до 10 часов. —рок пребывани€ пищи в желудке зависит от ее характера и физического состо€ни€ Ч жидка€ она или тверда€. ¬ода покидает желудок немедленно после поступлени€. ѕища, содержаща€ большее количество белков, задерживаетс€ в желудке дольше, чем углеводна€; еще дольше остаетс€ в желудке жирна€ пища. ѕередвижение пищи происходит благодар€ сокращению желудка, что способствует переходу в пилорическую часть, а затем в двенадцатиперстную кишку уже значительно переваренной пищевой кашицы.

ѕищева€ кашица, поступивша€ в двенадцатиперстную кишку, подвергаетс€ дальнейшему перевариванию. «десь на пищевую кашицу изливаетс€ сок кишечных желез, которыми усе€на слизиста€ оболочка кишки, а также сок поджелудочной железы и желчь. ѕод вли€нием этих соков пищевые вещества Ч белки, жиры и углеводы Ч подвергаютс€ дальнейшему расщеплению и довод€тс€ до такого состо€ни€, когда могут всосатьс€ в кровь и лимфу.

ѕоджелудочный сок бесцветен и имеет щелочную реакцию. ќн содержит ферменты, расщепл€ющие белки, углеводы и жиры.

ќдним из основных ферментов €вл€етс€ трипсин, наход€щийс€ в соке поджелудочной железы в неде€тельном состо€нии в виде трипсиногена. “рипсиноген не может расщепл€ть белки, если не будет переведен в активное состо€ние, т.е. в трипсин. “рипсиноген переходит в трипсин при соприкосновении с кишечным соком под вли€нием наход€щегос€ в кишечном соке вещества энтерокиназы. Ёнтерокиназа образуетс€ в слизистой оболочке кишечника. ¬ двенадцатиперстной кишке действие пепсина прекращаетс€, так как пепсин действует только в кислой среде. ƒальнейшее переваривание белков продолжаетс€ уже под вли€нием трипсина.

“рипсин очень активен в щелочной среде. ≈го действие продолжаетс€ и в кислой среде, но активность падает. “рипсин действует на белки и расщепл€ет их до аминокислот; он также расщепл€ет образовавшиес€ в желудке пептоны и альбумозы до аминокислот.

¬ тонких кишках заканчиваетс€ переработка пищевых веществ, начавша€с€ в желудке и двенадцатиперстной кишке. ¬ желудке и двенадцатиперстной кишке белки, жиры и углеводы расщепл€ютс€ почти полностью, только часть их остаетс€ не переваренной. ¬ тонких кишках под вли€нием кишечного сока происходит окончательное расщепление всех пищевых веществ и всасывание продуктов расщеплени€. ѕродукты расщеплени€ попадают в кровь. Ёто происходит через капилл€ры, каждый из которых подходит к ворсинке, расположенной на стенке тонких кишок.

ќЅћ≈Ќ Ѕ≈Ћ ќ¬

ѕосле расщеплени€ белков в пищеварительном тракте образовавшиес€ аминокислоты всасываютс€ в кровь. ¬ кровь всасываетс€ также незначительное количество полипептидов Ч соединений, состо€щих из нескольких аминокислот. »з аминокислот клетки нашего тела синтезируют белок, причем белок, который образуетс€ в клетках человеческого организма, отличаетс€ от потребленного белка и характерен дл€ человеческого организма.

ќбразование нового белка в организме человека и животных идет беспрерывно, так как в течении всей жизни взамен отмирающих клеток крови, кожи, слизистой оболочки, кишечника и т. д. создаютс€ новые, молодые клетки. ƒл€ того чтобы клетки организма синтезировали белок, необходимо, чтобы белки поступали с пищей в пищеварительный канал, где они подвергаютс€ расщеплению на аминокислоты, и уже из всосавшихс€ аминокислот будет образован белок.

≈сли же, мину€ пищеварительный тракт, ввести белок непосредственно в кровь, то он не только не может быть использован человеческим организмом, он вызывает р€д серьезных осложнений. Ќа такое введение белка организм отвечает резким повышением температуры и некоторыми другими €влени€ми. ѕри повторном введении белка через 15-20 дней может наступить даже смерть при параличе дыхани€, резком нарушение сердечной де€тельности и общих судорогах.

Ѕелки не могут быть заменены какими-либо другими пищевыми веществами, так как синтез белка в организме возможен только из аминокислот.

ƒл€ того чтобы в организме мог произойти синтез присущего ему белка, необходимо поступление всех или наиболее важных аминокислот.

»з известных аминокислот не все имеют одинаковую ценность дл€ организма. —реди них есть аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированными в организме из других аминокислот; нар€ду с этим есть и незаменимые аминокислоты, при отсутствии которых или даже одной из них белковый обмен в организме нарушаетс€.

Ѕелки не всегда содержат все аминокислоты: в одних белках содержитс€ большее количество необходимых организму аминокислот, в других Ч незначительное. –азные белки содержат различные аминокислоты и в разных соотношени€х.

Ѕелки, в состав которых вход€т все необходимые организму аминокислоты, называютс€ полноценными; белки, не содержащие всех необходимых аминокислот, €вл€ютс€ неполноценными белками.

ƒл€ человека важно поступление полноценных белков, так как из них организм может свободно синтезировать свои специфические белки. ќднако полноценный белок может быть заменен двум€ или трем€ неполноценными белками, которые, дополн€€ друг друга, дают в сумме все необходимые аминокислоты. —ледовательно, дл€ нормальной жизнеде€тельности организма необходимо, чтобы в пище содержались полноценные белки или набор неполноценных белков, по аминокислотному содержанию равноценных полноценным белкам.

ѕоступление полноценных белков с пищей крайне важно дл€ растущего организма, так как в организме ребенка не только происходит восстановление отмирающих клеток, как у взрослых, но и в большом количестве создаютс€ новые клетки.

ќбычна€ смешанна€ пища содержит разнообразные белки, которые в сумме обеспечивают потребность организма в аминокислотах. ¬ажна не только биологическа€ ценность поступающих с пищей белков, но и их количество. ѕри недостаточном количестве белков нормальный рост организма приостанавливаетс€ или задерживаетс€, так как потребности в белке не покрываютс€ из-за его недостаточного поступлени€.

  полноценным белкам относ€тс€ преимущественно белки животного происхождени€, кроме желатины, относ€щейс€ к неполноценным белкам. Ќеполноценные белки Ч преимущественно растительного происхождени€. ќднако некоторые растени€ (картофель, бобовые и др.) содержат полноценные белки. »з животных белков особенно большую ценность дл€ организма представл€ют белки м€са, €иц, молока и др.

«агрузить приложени€ из магазина Google Play / Play Market

«агрузить приложени€ из AppStore / iTunes


Ёкологический ÷ентр Ёкосистема на Facebook Ёкологический ÷ентр Ёкосистема ¬ онтакте ётуб канал Ёкосистема YouTube EcosystemaRu —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из магазина Google Play / Play Market —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из AppStore / iTunes
ѕанорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале


ѕоделитьс€/Share:
ќбращение с посетител€м сайта



: ml : [ stl ]
ѕорекомендуйте нас в "своих" социальных сет€х:
- share this page with your friends!


Ёкологический ÷ентр Ёкосистема на Facebook Ёкологический ÷ентр Ёкосистема ¬ онтакте ётуб канал Ёкосистема YouTube EcosystemaRu —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из магазина Google Play / Play Market —качать приложени€ Ёкосистемы Ёко√ид из AppStore / iTunes
ѕанорамный фильм по экологии (VR-360) на нашем Youtube канале


© Ёкологический центр "Ёкосистема"Щ, ј.—. Ѕоголюбов / © Field Ecology Center "Ecosystem"Щ, Alexander Bogolyubov, 2001-2019