Предмет и задачи Биохимии

1)Предмет  и задачи БХ:

БХ изуч. химич  состав живых организмов,вкл человека, и природы химич процессов  происходящих как в целостном организме, так и в изолированных органах и тканях на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. БХ,изучающая химич основы жизнедеятельности организмов в норме и при патологии, призвана установить связь между молекулярной структурой и биологич фу-ей химич компонентов живой материи. живые существа могут существовать только при пост обновлении их структур. Для синтеза нов структур нужны исходные материалы и энергия, это все получают из окр среды.

Даже в сост покоя каждой клетке необходима Э. для  обновления струтур,т е для выживания. Источник Э. у животных - распад органич в-в 

2) Обмен веществ:  Питание, метаболизм  и выделение продуктов метаболизма. Состав пищи человека. Органические и минеральные компоненты. Основные и минорные компоненты:

Питании - в N приход калорий соотв энергозатратам, поэтому нет необходимости ни в запасании, ни в использ имеющихся запасов, процентное поступл калорий  в виде белков, липилов, у глеводов, соотносится как 15:35:50. Минорные компоненты пищи - биофлавоноиды, индолы, фитостеролы, изотиоционаты и др.

Метаболизм - совокупность химических реакций и сопутствующих им  
химических процессов в организме, в результате которых происходит  
поступление веществ, их усвоение, использование в процессах  
жизнедеятельности и выделение ненужных соединений в окружающую среду. N: 100–120 г белка в сутки

                100—150 г жира в сутки  

       430—630 г углеводов в сутки.            

4) Незаменимые факторы  питания,их медико-биологическое  значение:

Среди факторов питания обычно различают два  класса пищевых в-в — макронутриентов, кот вкл белки, жиры и углеводы и микронутриентов или класс минорных пищевых в-в, присутств в пище в мин концентрациях, миллиграммах и микрограммах. Макронутриенты присутств в пище в относительно больших кол-ах и явл основн источниками Э. и строительных компонентов. Микронутриенты выполн широкий круг важных регуляторн, метаболич и защитных ф-ий. К микронутриентам относ:  
- аминокислоты; - витамины;  
- макроэлементы; - микроэлементы;  
- полиненасыщенные жирные кислоты и фосфолипиды; - пищевые волокна; - различные органические растительные продукты.

5)Незаменимые аминокислоты. Изменение Потребности в них в зависимости от возраста, от физиологического состояния и патологии:

Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме (человека). Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо. Отсутствие или недостаток незаменимых аминок-т приводит к остановке роста, падению массы, нарушениям обмена в-в, при острой недостаточности - к гибели организма.

Незамен аминок-ты:

Аргинин содержится в твороге, морепрод, кур мясе, грецк орехах, печени, шоколаде. 
Валин в зерновых, мясе, грибах, молочных прод, арахисе, сое 
Гистидин в тунце, лососеговяжьем филе, куриных грудках, сое, арахисе,  
Изолейцин в миндале, кешью, кур мясе, яйцах, рыбе, чечевице, печени,   
Лейцин в мясе, рыбе, бур рисе, чечевице, орехах, в семянах. 
Лизин в рыбе, мясе, молочн прод, пшенице,орехах. 
Метионин  в молоке, мясе, рыбе, яйцах, бобах, фасоли, чечевице и сое. 
Треонин в молочных продуктах и яйцах, в умеренных количествах в орехах и бобах. 
Триптофан в мясе, овсе, бананах, сушёных финиках, арахисе, кунжуте, кедровых орехах, молоке, йогурте, твороге, рыбе, курице, индейке. 
Фенилаланин в говядине, кур мясе, рыбе, бобах, яйцах, твороге, молоке.

Потребность в незаменимых  аминокислотах в различном возрасте мг / кг / сут

 

6)Представление об азотистом балансе и его состоянии в зависимости от возраста и вида патологии. -о приходе и расходе белка судят по приходу и расходу азота, для этого кол-во азота умножают на 6,25 (напр с мочой выделилось 12 г азота, суточный расход равен = 12*6,25=75 г)

Возможны 3 варианта баланса - азотистое равновесие, отриц.(расход > приход – опухолевый рост) и положительный азот баланс(приход>расхода – рост, беременность, наращивание мыш массы).

7) Аминокислотный состав белков, пептидная связь, ее характ-ка:

Белки-высокомолекулярные биологич полимеры,составленные из 21 разл мономера- альфа аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью. Если аминокислотн цепь содержит менее 10-20 остатков аминокислот, ее наз- пептидом, если более –полипептидом. Полипептиды сост из 50 и более аминокислотных остатков, наз – белками. Общ форм. аминок-т:

Пептидные связи соедин аминогруппу одной аминок-ты с карбоксильной гр др аминок-ты. (т о - образование полимера).

Пепт. сязи оч. прочные,для  их разруш вне организма требуются  выс температуры и давл, сильно кислая или сильно щелочная среда и длит время. В клетках ораганизма пептсвязи разры-ся протеолитич ферментами.Вращение вокруг связи C-N треб больш затрат Э. и затруднено. Пепт цепь имеет одно направление и два разн конца – N-конец несет свободную аминогр первой аминок-ты (начало белк цепи) и C-конец несет карбокс гр последнего аминокисл остатка.

8)Уровни организации бел молекул. Структуры белка, их характ-ка:

Б. представл  собой сложные полипептиды,аминок-ты в кот связаны пептидн связми,образ-мися при взаимод Альфа-карбоксильных и Альфа-аминогрупп аминок-т. 
 
 
 
 
 

К дипептиду могут присоедин др аминок-ты, образуя три-, тетра-, пентапептид и т д вплоть до образ крупн полипептида.Последоват-сть расположения аминок-т в полипептиде предстал собой первичную структуру белка. Всего сущ 4 уровня структурной организации белка- первичная, вторичн, тетичн, четвертичная структура. Структура большинства белков сост из 3 уровней.

Первичная:

Последовательность  расположения аминокислотн остатков  в полипептиде. Особенности:

-первичн структура  Б. генетически детерминирована  и уникальна,замена аминок-т внутри полипетидной цепи привод к изменению структуры и фу-ии белка

- она стабильна,это  обеспеч-ся дипептидными и дисульфидными  связями

-число комбинаций  аминок-т в полипептиде оч. велико,повторяющ-ся последоват-сти аминок-т редки. Идентичные последоват-стя аминок-т м встреч-ся в обл активных центров ферментов

-она детерминирует  торичную,третичную и четвертичную  структуру белк молекулы.

Вторичная:

-конфигурация полипептидной цепи,более компактная ее упаковка в спиральную или какую-л др конформацию. Процесс конфигурации идет в соотв с программой,заложенной в первичн структуре Б. Сущ две осн конфигурации полипептидной цепи: Альфа-спираль и Бета-сладчатый слой.

Третичная:

-это пространственная  ориентация полипептидной спирали,  следующий за вторичн структурой способ компактизации белк. молекулы. Процесс укладки полипептидной цепи-фолдинг.Третичн струк Б формир-ся самопроизвольно и полностью детерминир-ся первичн структ Б.Основной движущий момент-взимод радикаловаминок-т с мол воды,сост в том,что гидрофобные радикалы аминок-т ориентир-ся внутрь мол Б, в то время как гидрофильные ридикалы ориентир-ся наружу.

Четвертичная:

-пространственная  ориентация нескольких  полипептидных  цепей, облад. собственной  первичной, вторичн или третичной структурой, с образ макромолекулярного образования.

9) Лабильность пространственной структуры Б. Факторы вызывающие денатурацию Белка.

Лабильность-св-во белков незначительно изменять конформацию  посредством разрыва одних и образ др слабых связей без потери биологич активности. Связи участв в формир трехмерной простаранств структуры и четвертичн  структ олигомерных белков относ к числу слабых: Э. водородных, ионных и гидрофоьбных связей при комнатн тмпературе сопоставима с Э. теплового движения атомов.Тепл движ атомов,вход в состав Б,вызыв разрыв одних и образ др слабых связей,что привод к наруш биологич фу-ии Б.Конформация Б м незначит измен-ся в некотор диапазоне физич(температ,давл), химич (pH, концентр ионов) параметров, при взаимод с др молекулами.

При экстремальн  знач pH,выс температ или под действ денатурирующ факторо происх разрыв слаб сязей, наступ денатурация Б – изменение натиной конформации Б, сопровожд потерей его биологич активности. Разруш активн центр Б. измен-ся трехмерная структура Б,но первичн структура не разруш,пептидн связи не разрыв-ся.

Факторы,вызыв  Денатурацию:

Выс температ –выше 60 градусов (разруш слабые сязи-стерилизация ); кислоты и щелочи; мочевина гуанидинхлорид; спирт и фенол разруш гидрофобные и водородные связи; соли тяж металлов образ нераствор соли Б и  этих металлов.

10)Тип связей формир третичную и четвертичн структуру Б:

Третичная структура:

-гидрофобные  взимодействия (слаб взаимод между  неполярными радикалами, кот привод  к тому,что гидрофобныерадикалы  аминок-т оказываются внутри глобулярной  структуры Б,образовав гидрофобное ядро)

-ионные и  водородные связи (между гидрофильными  гр радикалов аминок-т,оказавшихся  внутри гидрофобного ядра. Ионные и вобородные связи, а также гидрофобные взаимод относ-ся к числу слабых,их Э. не намного превышает Э тепл движ мол при комн  температуре.)