Красота и здоровье 

Как запомнить заменимые и незаменимые аминокислоты. Как изучить основы биохимии. Как не терять время зря

Содержимое:

Биохимия соединяет в себе биологию и химию. Эта наука занимается изучением метаболических путей (химических превращений) в живых организмах на клеточном уровне. Помимо того, что биохимия изучает метаболические пути в растениях и микроорганизмах, она является экспериментальной наукой, для занятий которой необходимо соответствующее специальное оборудование. Эта обширная наука базируется на ряде основных понятий и идей, которые изучают в начале курса биохимии.

Шаги

Часть 1 Ознакомьтесь с основами

  1. 1 Запомните структуру аминокислот. Аминокислоты являются строительными кирпичиками, из которых сложены все белки. При изучении биохимии необходимо запомнить структуру и свойства всех 20 аминокислот. Выучите их однобуквенные и трехбуквенные обозначения, чтобы вы могли легко распознавать их в дальнейшем.
    • Изучите пять групп аминокислот, по четыре кислоты в каждой группе.
    • Запомните важные свойства аминокислот, такие как заряд и полярность.
    • Вновь и вновь чертите структуру аминокислот до тех пор, пока она не отложится в вашей памяти.
  2. 2 Ознакомьтесь со структурой белков. Белки состоят из цепочек аминокислот. Для знания основ биохимии необходимо распознавать различные уровни структуры белков и уметь изобразить наиболее важные из них (альфа-спирали и бета-листы). Существует четыре уровня структуры белков:
    • Первичная структура представляет собой линейное расположение аминокислот.
    • Вторичная структура соответствует участкам белка в виде альфа-спиралей и бета-листов.
    • Третичная структура - это трехмерное строение молекулы белка, которое обусловлено взаимодействием аминокислот. Это физиологическая форма белка. Третичная структура многих белков все еще неизвестна.
    • Четвертичная структура возникает в результате взаимодействия нескольких белков, которые образуют более крупную молекулу белка.
  3. 3 Узнайте об уровне pH. Уровень pH раствора характеризует его кислотность. Он указывает на количество присутствующих в растворе ионов водорода и гидроксид-ионов. В кислых растворах содержится больше ионов водорода и сравнительно мало гидроксид-ионов. И наоборот, в щелочных растворах преобладают гидроксид-ионы.
    • Кислоты выполняют роль доноров ионов водорода (H +).
    • Щелочи являются акцепторами ионов водорода (H +).
  4. 4 Научитесь определять pK a раствора. Константа диссоциации кислоты K a показывает, насколько легко кислота отдает ионы водорода в данном растворе. Эта константа определяется как K a = /. Для большинства растворов K a можно найти по таблицам в справочниках или интернете. Величина pK a определяется как отрицательный десятичный логарифм константы K a .
    • Сильные кислоты имеют очень низкие значения pK a .
  5. 5 Научитесь находить pH по pK a с помощью уравнения Гендерсона-Гассельбаха. Это уравнение используют для приготовления буферных растворов в лабораторных условиях. Уравнение Гендерсона-Гассельбаха записывается в следующем виде: pH = pK a + lg [основание]/[кислота]. Величина pK a раствора равна уровню pH данного раствора в том случае, если концентрации кислоты и основания одинаковы.
    • Буферным называется такой раствор, уровень pH которого не меняется при добавлении умеренного количества кислоты или основания. Такие растворы важны для поддержания постоянного уровня pH.
  6. 6 Узнайте об ионных и ковалентных химических связях. Ионная связь между атомами возникает в том случае, если один или несколько электронов переходят от одного атома к другому. В результате образуются положительный и отрицательный ионы, которые притягиваются друг к другу. При ковалентной связи атомы обмениваются электронными парами.
    • Важны и другие виды взаимодействия, такие как водородная связь, при которой возникает притяжение между атомами водорода и молекулами с высокой электроотрицательностью.
    • Тип связи между атомами определяет некоторые свойства молекул.
  7. 7 Узнайте о ферментах. Ферменты представляют собой белки, которые играют важную роль в организме - они катализируют (ускоряют) биохимические реакции. Почти каждая биохимическая реакция в организме ускоряется с помощью определенного фермента, поэтому изучение каталитического действия ферментов является важнейшей задачей биохимии. Каталитические механизмы исследуются главным образом с точки зрения кинетики.
    • Ингибирование ферментов используется в фармакологии для лечения многих видов болезней.

Часть 2 Запомните метаболические пути

  1. 1 Почитайте о метаболических путях и изучите соответствующие диаграммы. Существует множество важных метаболических путей, которые следует запомнить при изучении биохимии. В частности, к таким путям относятся: гликолиз, окислительное фосфорилирование, цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса), дыхательная цепь переноса электронов, фотосинтез.
    • Почитайте описание метаболических путей и изучите их изображения на диаграммах.
    • Не исключено, что на экзамене вас попросят нарисовать полную схему того или иного метаболического пути.
  2. 2 Изучайте один путь за раз. Если вы попытаетесь одновременно выучить все метаболические пути, то запутаетесь и не сможете как следует запомнить ни один из них. Сосредоточьтесь на одном пути и посвятите ему несколько дней, прежде чем перейти к изучению следующего.
    • После того как вы запомните какой-либо путь, постарайтесь не забыть его. Почаще рисуйте этот путь, чтобы освежить память.
  3. 3 Начертите основной путь. Начинайте с изучения основного метаболического пути. Некоторые пути представляют собой повторяющиеся циклы (цикл трикарбоновых кислот), другие имеют вид линейного процесса (гликолиз). Для начала запоминайте форму пути, где он начинается, какие вещества при этом распадаются и какие синтезируются.
    • В начале каждого цикла имеются исходные молекулы, такие как никотинамидадениндинуклеотид, аденозиндифосфат (АДФ) или глюкоза, и конечные продукты, например аденозинтрифосфат или гликоген. В первую очередь запомните исходные вещества и конечные продукты.
  4. 4 Изучите коферменты и метаболиты. Теперь ознакомьтесь с данным путем более подробно. Метаболиты представляют собой промежуточные продукты, которые образуются в ходе процесса, они используются в последующих реакциях. Существуют также коферменты, которые делают реакцию возможной или ускоряют ее.
    • Не заучивайте материал автоматически, без понимания. Обращайте внимание на то, как одни вещества превращаются в другие, чтобы действительно понимать данный процесс, а не просто вызубрить его.
  5. 5 Запишите необходимые ферменты. Конечный этап в изучении метаболического пути заключается в том, чтобы добавить к нему ферменты, необходимые для протекания реакций. Такое поэтапное запоминание пути облегчит вашу задачу. Вы завершите изучение метаболического пути после того, как запомните названия соответствующих ферментов.
    • После этого вы легко сможете записать все белки, метаболиты и молекулы, которые участвуют в данном метаболическом пути.
  6. 6 Регулярно повторяйте изученные пути. Информацию подобного типа следует еженедельно освежать в памяти, иначе вы забудете ее. Каждый день повторяйте какой-то метаболический путь. К концу недели вы повторите все пути и сможете начать заново на следующей неделе.
    • Когда подойдет время контрольной работы или экзамена, вам не придется лихорадочно заучивать метаболические пути, поскольку вы уже будете их знать.

Часть 3 Организация учебы

  1. 1 Читайте учебник. Чтение учебника необходимо при изучении любого предмета. Перед занятиями прочитайте соответствующий материал. Составьте краткий конспект того, что вы прочитали, - это позволит вам лучше подготовиться к занятиям.
    • Читайте вдумчиво. После каждого раздела делайте краткие пометки и записывайте наиболее важные моменты.
    • Попробуйте ответить на некоторые вопросы в конце раздела, чтобы проверить, как вы усвоили материал.
  2. 2 Внимательно изучайте приведенные в учебнике рисунки. Эти рисунки содержат много важной информации и помогают лучше представить то, о чем рассказано в тексте. Часто намного легче понять что-либо, если взглянуть на рисунок, а не только прочитать текст.
    • Переносите важные рисунки в свой конспект, чтобы в дальнейшем вы могли вернуться к ним.
  3. 3 Отмечайте свои записи разными цветами. В биохимии есть множество сложных процессов. Разработайте для своих записей систему цветов. Например, можно отмечать одним цветом сложный материал, а другой цвет использовать для простого и понятного вам материала.
    • Используйте подходящую вам систему. Не переписывайте бездумно конспект своего друга - так вы не добьетесь лучшего понимания материала.
    • Не переусердствуйте. Хотя слишком большое количество разных цветов и придаст вашему конспекту красочный вид, это не облегчит понимание материала.
  4. 4 Задавайте вопросы. При чтении учебника записывайте возникающие у вас вопросы, а затем задавайте их в ходе лекции. Не бойтесь поднимать руку. Если вам что-нибудь не ясно, вполне возможно, что у других студентов также возникли вопросы по этому поводу.
    • Если вы не успели задать какие-то вопросы в ходе лекции, попробуйте поговорить с преподавателем после занятий.
  5. 5 Сделайте карточки. В биохимии есть множество специальных терминов, с которыми вы могли не сталкиваться раньше. Выучите основные термины в начале курса, чтобы затем лучше понимать базирующиеся на них более сложные идеи и концепции.
    • Сделайте карточки с новыми терминами в бумажном или электронном виде. В последнем случае вы сможете записать их на свой мобильный телефон.
    • Когда у вас выдастся свободная минутка, доставайте карточки и просматривайте их.

Ксю

Так это прикол такой? Как биохимию выучить?

admin

Ну как, как? Учить. Какие тут могут быть приколы. Хотя, о чем это я... Большая половина читать не умеет, а я про биохимию...

Простой пример
В форме регистрации на сайте написано:
Фамилия, инициалы:
То есть, ожидается что-то вроде Пупкин И.И. Фамилия и инициалы.
Два из трех студентов заполняют только фамилию. В "урожайные годы" - три из четырех .
Вот что это? Невнимательность? Отсутствие словарного запаса? Пофигизм?

Вот и предмет так же учат - конспект лекций препода скачал, по диагонали пролистал - типа подготовился. Ну-ну...

admin

По мере приближения сессии наблюдается лавинообразный прирост прочтений этого материала.

Гавриленко Алена Валерьевна

Замечательная статья о юной науке будущего, спасибо. А на каких сайтах можно найти анимации молекулярной биологии, "биохимические" видео, вроде как на канале Это Работает, на русском. И существуют ли вообще аудиолекции для свободного скачивания в инете на русском или через какой сайт их лучше заказать для покупки. И, если не сложно, подскажите, пожалуйста серверы онлайн для внесения изменений в PDB файлы. Спасибо.

admin

Гавриленко Алена Валерьевна

А на каких сайтах можно найти анимации молекулярной биологии, "биохимические" видео, вроде как на канале Это Работает, на русском.
На русском? Можно посмотреть на едином образовательном портале, хотя там, откровенно говоря, уровень школьный. Зачастую информация устаревшая, с ошибками. Скорее всего, придется переводить своими силами - gif-редакторы, видео-редакторы. Возможно, что и рисовать или снимать самому (самой). Я исхожу из того факта, что каждое видео или анимация, которую можно найти в сети, делались под конкретные задачи.

Гавриленко Алена Валерьевна

И существуют ли вообще аудиолекции для свободного скачивания в инете на русском или через какой сайт их лучше заказать для покупки.
Аудиолекции? По биохимии??? Никогда не интересовался этим вопросом... Вообще не представляю, как давать, например, структурную биохимию исключительно на слух. Хиральность, стереоизомерию рассказывать студентам, у которых завязаны глаза. Они и с презентациями/графикой не сразу понимают, о чем речь...
Что же касается свободного скачивания... В настоящее время, с учетом монетизации всего и вся, а также с учетом Авторских Прав На Любой Хлам - бесплатных источников качественного контента нет. Если что-то вдруг и есть, то это, скорее всего пиратка откровенная.
Относительно покупки - возможно, стоит обратить внимание на видеолекции? Посмотреть центры дистанционного обучения при ВУЗах, каналы на ютубе поискать. Хотя и там все тоскливо... На канале МГУ, например аж целых 7 видео от химфака и 10 видео от биофака. Полных наборов лекций нет, хотя точно знаю, что писались лекции проф. Милекяна, например. Спирина писали. Нужно списываться с центром дистанционного обучения, узнавать, оно вообще оцифровано? Если да, то как добыть/купить/выменять.

Гавриленко Алена Валерьевна

подскажите, пожалуйста серверы онлайн для внесения изменений в PDB файлы.
http://deposit.rcsb.org/ - депозитарий
http://deposit.rcsb.org/depoinfo/depofaq.html - FAQ по размещению.
Там все инструкции - как проверять, как оформлять, чем и как паковать файлы.

Алена

Хочу стать зубром в белок белковом докинге, как бы это смешно не звучало с моими нулевыми знаниями по химии и физике. Делаю вид, что учу физику белка Финкельштейна и Молекулярное моделирование теория и практика Хёльте, Зиппля, Роньян, Фолькерс-показалось, что это может мне помочь. В какой литературе поднабраться разума в моей ситуации и какие бы бесплатные программки на ПК скачать для белок белкового докинга?

admin

Алена

В какой литературе поднабраться разума в моей ситуации

Cервер NCBI , само-собой. ключевая фраза для поиска: protein-protein docking . Там, в поиске статей вы и найдете все новинки по используемому софту, алгоритмам, принципам etc. В любом случае, поиск лучше начинать оттуда.

Алена

И какие бы бесплатные программки на ПК скачать для белок белкового докинга?

С бесплатными будет проблема... Так как предсказание структур - потенциальное "хлебное" место - драгдизайн, например, то бесплатный софт придется сильно поискать...

Я бы посоветовал пользоваться серверным софтом для начала. Докинг, по сути - предсказание трехмерной структуры и варианты её упаковки с соседними молекулами(доменами). Расчеты очень "прожорливые" и требовательные к ресурсам компьютера - как-то не радует постоянно зависший комп и расчет, длящийся неделю.

Опять же, в западном научном мире еще не все жлобы, и некоторый софт можно добыть бесплатно по академической лицензии: http://www.russelllab.org/cgi-bin/tools/interprets.pl

Да, еще посмотрите в сторону BioLinux - неплохая сборка именно для биоинформатики, со свободной лицензией.

Руслан

Здравствуйте, заинтересовала карта метаболических путей(та, которая в описании указана). Не подскажите где её можно скачать? P.S. На сайте, указанном в описании, такой возможности не обнаружил. Заранее спасибо.

admin

Руслан

Не подскажите где её можно скачать?

Нигде. Скачать эту карту одним файлом (целым куском) нет возможности.
в электронном виде она есть на указанном сайте, именно в виде карты:

Electronic version

Following the outstanding success of the two posters for over four decades, and of the electronic version hosted on ExPASy since 1994, Roche has created a new electronic version of Biochemical Pathways .

Руслан

На сайте, указанном в описании, такой возможности не обнаружил.

Само-собой. Они на этом денюжки зарабатывают, и немалые. Можно пользоваться их сайтом, постояно накручивая ему посещаемость, а можно заказать уже распечатанную карту - здоровенный такой постер:

Hard copy

More than 700"000 hard copies of the wall charts have been distributed to medical and life-science researchers and students around the world. The Biochemical Pathway posters are still available as paper copy from Roche: Visit the Roche website and order your copy by using the order form.

Пупкин И. И.

Химические вещества, содержащие структурные компоненты молекулы карбоновой кислоты и амина, называются аминокислотами. Это общее название группы органических соединений, в составе которых присутствует углеводородная цепь, карбоксильная группа (-СООН) и аминогруппа (-NH2). Их предшественниками являются карбоновые кислоты, а молекулы, у которых водород у первого углеродного атома замещен аминогруппой, называются альфа-аминокислотами.

Всего 20 аминокислот имеют ценность для ферментативных реакций биосинтеза, протекающих в организме всех живых существ. Эти вещества называются стандартными аминокислотами. Существуют также нестандартные аминокислоты, которые включены в состав некоторых специальных белковых молекул. Они не встречаются повсеместно, хотя выполняют важную функцию в живой природе. Вероятно, радикалы этих кислот модифицируются уже после биосинтеза.

Общая информация и список веществ

Известны две большие группы аминокислот, которые были выделены по причине закономерностей их нахождения в природе. В частности, существуют 20 аминокислот стандартного типа и 26 нестандартных аминокислот. Первые находят в составе белков любого живого организма, тогда как вторые являются специфическими для отдельных живых организмов.

20 аминокислот стандартных делятся на 2 типа в зависимости от способности синтезироваться в человеческом организме. Это заменимые, которые в клетках человека способны образовываться из предшественников, и незаменимые, для синтеза которых не существует ферментных систем или субстрата. Заменимые аминокислоты могут не присутствовать в пище, так как их организм может синтезировать, восполняя их количество при необходимости. Незаменимые аминокислоты не могут быть получены организмом самостоятельно, а поэтому должны поступать с пищей.

Биохимиками определены названия аминокислот из группы незаменимых. Всего их известно 8:

  • метионин;
  • треонин;
  • изолейцин;
  • лейцин;
  • фенилаланин;
  • триптофан;
  • валин;
  • лизин;
  • также часто сюда относят гистидин.

Это вещества с различным строением углеводородного радикала, но обязательно с наличием карбоксильной группы и аминогруппы у альфа-С-атома.

В группе заменимых аминокислот присутствует 11 веществ:

  • аланин;
  • глицин;
  • аргинин;
  • аспарагин;
  • кислота аспарагиновая;
  • цистеин;
  • кислота глютаминовая;
  • глютамин;
  • пролин;
  • серин;
  • тирозин.

В основном их химическое строение проще, нежели у незаменимых, поэтому их синтез дается организму легче. Большинство незаменимых аминокислот невозможно получить только из-за отсутствия субстрата, то есть молекулы-предшественника путем реакции переаминирования.

Глицин, аланин, валин

В биосинтезе белковых молекул наиболее часто используется глицин, валин и аланин, (формула каждого вещества указана ниже на рисунке). Эти аминокислоты самые простые по химической структуре. Вещество глицин и вовсе является простейшим в классе аминокислот, то есть помимо альфа-углеродного атома соединение не имеет радикалов. Однако даже простейшая по структуре молекула играет важную роль в обеспечении жизнедеятельности. В частности, из глицина синтезируется порфириновое кольцо гемоглобина, пуриновые основания. Порфировое кольцо — это белковый участок гемоглобина, призванный удерживать атомы железа в составе целостного вещества.

Глицин участвует в обеспечении жизнедеятельности головного мозга, выступая тормозным медиатором ЦНС. Это означает, что он в большей степени участвует в работе коры головного мозга — его наиболее сложно организованной ткани. Что важнее, глицин является субстратом для синтеза пуриновых оснований, нужных для образования нуклеотидов, которые кодируют наследственную информацию. Вдобавок глицин служит источником для синтеза других 20 аминокислот, тогда как сам может быть образован из серина.

У аминокислоты аланин формула немногим сложнее, чем у глицина, так как она имеет метильный радикал, замененный на один атом водорода у альфа-углеродного атома вещества. При этом аланин также остается одной из самых часто вовлекаемых в процессы биосинтеза белков молекулой. Она входит в состав любого белка в живой природе.

Неспособный синтезироваться в организме человека валин — аминокислота с разветвленной углеводородной цепочкой, состоящей из трех углеродных атомов. Изопропиловый радикал придает молекуле больший вес, однако из-за этого невозможно найти субстрат для биосинтеза в клетках человеческих органов. Поэтому валин должен обязательно поступать с пищей. Он присутствует преимущественно в структурных белках мышц.

Результаты исследований подтверждают, что валин необходим для функционирования центральной нервной системы. В частности, за счет его способности восстанавливать миелиновую оболочку нервных волокон он может использоваться в качестве вспомогательного средства при лечении рассеянного склероза, наркоманий, депрессий. В большом количестве содержится в мясных продуктах, рисе, сушеном горохе.

Тирозин, гистидин, триптофан

В организме тирозин способен синтезироваться из фенилаланина, хотя в большом количестве поступает с молочной пищей, преимущественно с творогом и сырами. Входит в состав казеина - животного белка, в избытке содержащемся в творожных и сырных продуктах. Ключевое значение тирозина в том, что его молекула становится субстратом синтеза катехоламинов. Это адреналин, норадреналин, дофамин - медиаторы гуморальной системы регуляции функций организма. Тирозин способен быстро проникать и через гематоэнцефалический барьер, где быстро превращается в дофамин. Молекула тирозина участвует в меланиновом синтезе, обеспечивая пигментацию кожи, волос и радужки глаза.

Аминокислота гистидин входит в состав структурных и ферментных белков организма, является субстратом синтеза гистамина. Последний регулирует желудочную секрецию, участвует в иммунных реакциях, регулирует заживление повреждений. Гистидин является незаменимой аминокислотой, и организм восполняет ее запасы только из пищи.

Триптофан так же неспособен синтезироваться организмом из-за сложности своей углеводородной цепочки. Он входит в состав белков и является субстратом синтеза серотонина. Последний является медиатором нервной системы, призванным регулировать циклы бодрствования и сна. Триптофан и тирозин - эти названия аминокислот следует помнить нейрофизиологам, так как из них синтезируются главные медиаторы лимбической системы (серотонин и дофамин), обеспечивающие наличие эмоций. При этом не существует молекулярной формы, обеспечивающей накопление незаменимых аминокислот в тканях, из-за чего они должны присутствовать в пище ежедневно. Белковая еда в количестве 70 граммов в сутки полностью обеспечивает эти потребности организма.

Фенилаланин, лейцин и изолейцин

Фенилаланин примечателен тем, что из него синтезируется аминокислота тирозин при ее недостатке. Сам фенилаланин является структурным компонентом всех белков в живой природе. Это метаболический предшественник нейромедиатора фенилэтиламина, обеспечивающий ментальную концентрацию, подъем настроения и психостимуляцию. В РФ в концентрации свыше 15% оборот данного вещества запрещен. Эффект фенилэтиламина схожий с таковым у амфетамина, однако первый не отличается пагубным воздействием на организм и отличается лишь развитием психической зависимости.

Одно из главных веществ группы аминокислот — лейцин, из которого синтезируются пептидные цепи любого белка человека, включая ферменты. Соединение, применяемое в чистом виде, способно регулировать функции печени, ускорять регенерацию ее клеток, обеспечивать омоложение организма. Поэтому лейцин — аминокислота, которая выпускается в виде лекарственного препарата. Она отличается высокой эффективностью в ходе вспомогательного лечения цирроза печени, анемии, лейкоза. Лейцин — аминокислота, существенно облегчающая реабилитацию пациентов после химиотерапии.

Изолейцин, как и лейцин, не способен синтезироваться организмом самостоятельно и относится к группе незаменимых. Однако это вещество не является лекарственным средством, так как организм испытывает в нем небольшую потребность. В основном в биосинтезе участвует только один его стереоизомер (2S,3S)-2-амино-3-метилпентановая кислота.

Пролин, серин, цистеин

Вещество пролин — аминокислота с циклическим углеводородным радикалом. Ее основная ценность в наличии кетонной группы цепочки, из-за чего вещество активно используется в синтезе структурных белков. Восстановление кетона гетероцикла до гидроксильной группы с образованием гидроксипролина формирует множественные водородные связи между цепочками коллагена. В результате нити этого белка сплетаются между собой и обеспечивают прочную межмолекулярную структуру.

Пролин — аминокислота, обеспечивающая механическую прочность тканей человека и его скелета. Наиболее часто она находится в коллагене, входящем в состав костей, хряща и соединительной ткани. Как и пролин, цистеин является аминокислотой, из которой синтезируется структурный белок. Однако это не коллаген, а группа веществ альфа-кератинов. Они образуют роговой слой кожи, ногти, имеются в составе чешуек волос.

Вещество серин — аминокислота, существующая в виде оптических L и D-изомеров. Это заменимое вещество, синтезируемое из фосфоглицерата. Серин способен образовываться в ходе ферментативной реакции из глицина. Данное взаимодействие обратимое, а поэтому глицин может образовываться из серина. Основная ценность последнего в том, что из серина синтезируются ферментативные белки, точнее их активные центры. Широко серин присутствует в составе структурных белков.

Аргинин, метионин, треонин

Биохимиками определено, что избыточное потребление аргинина провоцирует развитие заболевания Альцгеймера. Однако помимо негативного значения у вещества присутствуют и жизненно-важные для размножения функции. В частности, за счет наличия гуанидиновой группы, пребывающей в клетке в катионной форме, соединение способно образовывать огромное количество водородных межмолекулярных связей. Благодаря этому аргинин в виде цвиттер-иона обретает способность связаться с фосфатными участками молекул ДНК. Результатом взаимодействия является образование множества нуклеопротеидов - упаковочной формы ДНК. Аргинин в ходе изменения рН ядерного матрикса клетки может отсоединяться от нуклеопротеида, обеспечивая раскручивание цепи ДНК и начало трансляции для биосинтеза белка.

Аминокислота метионин в своей структуре содержит атом серы, из-за чего чистое вещество в кристаллическом виде имеет неприятный тухлый запах из-за выделяемого сероводорода. В организме человека метионин выполняет регенераторную функцию, способствуя заживлению мембран печеночных клеток. Поэтому выпускается в виде аминокислотного препарата. Из метионина синтезируется и второй препарат, предназначенный для диагностики опухолей. Синтезируется он путем замещения одного углеродного атома на его изотоп С11. В таком виде он активно накапливается в опухолевых клетках, давая возможность определять размеры новообразований головного мозга.

В отличие от указанных выше аминокислот, треонин имеет меньшее значение: аминокислоты из него не синтезируются, а его содержание в тканях невелико. Основная ценность треонина — включение в состав белков. Специфических функций эта аминокислота не имеет.

Аспарагин, лизин, глутамин

Аспарагин — распространенная заменимая аминокислота, присутствующая в виде сладкого на вкус L-изомера и горького D-изомера. Из аспарагина образуются белки организма, а путем глюконеогенеза синтезируется оксалоацетат. Это вещество способно окисляться в цикле трикарбоновых кислот и давать энергию. Это означает, что помимо структурной функции аспарагин выполняет и энергетическую.

Неспособный синтезироваться в организме человека лизин — аминокислота с щелочными свойствами. Из нее в основном синтезируются иммунные белки, ферменты и гормоны. При этом лизин — аминокислота, самостоятельно проявляющая антивирусные средства против вируса герпеса. Однако вещество в качестве препарата не используется.

Аминокислота глутамин присутствует в крови в концентрациях, намного превышающих содержание прочих аминокислот. Она играет главную роль в биохимических механизмах азотистого обмена и выведения метаболитов, участвует в синтезе нуклеиновых кислот, ферментов, гормонов, способна укреплять иммунитет, хотя в качестве лекарственного препарата не используется. Но глутамин широко применяется среди спортсменов, так как помогает восстанавливаться после тренировок, удаляет метаболиты азота и бутирата из крови и мышц. Этот механизм ускорения восстановления спортсмена не считается искусственным и справедливо не признается допинговым. Более того, лабораторные способы уличения спортсменов в таком допинге отсутствуют. Глутамин также в значительном количестве присутствует в пище.

Аспарагиновая и глутаминовая кислота

Аспарагиновая и глутаминовая аминокислоты чрезвычайно ценные для организма человека из-за своих свойств, активирующих нейромедиаторов. Они ускоряют передачу информации между нейронами, обеспечивая поддержание работоспособности структур мозга, лежащих ниже коры. В таких структурах важна надежность и постоянство, ведь эти центры регулируют дыхание и кровообращение. Поэтому в крови присутствует огромное количество аспарагинивой и глутаминовой аминокислоты. Пространственная структурная формула аминокислот указана на рисунке ниже.

Аспарагиновая кислота участвует в синтезе мочевины, устраняя аммиак из головного мозга. Она является значимым веществом для поддержания высокой скорости размножения и обновления клеток крови. Разумеется, при лейкозе этот механизм вреден, а поэтому для достижения ремиссии используются препараты ферментов, разрушающих аспарагиновую аминокислоту.

Одну четвертую часть от числа всех аминокислот в организме составляет глутаминовая кислота. Это нейромедиатор постсинаптических рецепторов, необходимый для синаптической передачи импульса между отростками нейронов. Однако для глутаминовой кислоты характерен и экстрасинаптический путь передачи информации — объемная нейротансмиссия. Такой способ лежит в основе памяти и представляет собой нейрофизиологическую загадку, ведь пока не выяснено, какие рецепторы определяют количество глутамата вне клетки и вне синапсов. Однако предполагается, что именно количество вещества вне синапса имеет важность для объемной нейротрансмиссии.

Химическая структура

Все нестандартные и 20 стандартных аминокислот имеют общий план строения. Она включает циклическую или алифатическую углеводородную цепочку с наличием радикалов или без них, аминогруппу у альфа-углеродного атома и карбоксильную группу. Углеводородная цепочка может быть любой, чтобы вещество имело реакционную способность аминокислот, важно расположение основных радикалов.

Аминогруппа и карбоксильная группа должны быть присоединены к первому углеродному атому цепочки. Согласно принятой в биохимии номенклатуре, он называется альфа-атомом. Это важно для образования пептидной группы — важнейшей химической связи, благодаря которой существуют белок. С точки зрения биологической химии, жизнью называется способ существования белковых молекул. Главное значение аминокислот - это образование пептидной связи. Общая структурная формула аминокислот представлена в статье.

Физические свойства

Несмотря на схожую структуру углеводородной цепи, аминокислоты по физическим свойствам значительно отличаются от карбоновых кислот. При комнатной температуре они являются гидрофильными кристаллическими веществами, хорошо растворяются в воде. В органическом растворителе из-за диссоциации по карбоксильной группе и отщепления протона аминокислоты растворяются плохо, образуя смеси веществ, но не истинные растворы. Многие аминокислоты имеют сладкий вкус, тогда как карбоновые кислоты - кислые.

Указанные физические свойства обусловлены наличием двух функциональных химических групп, из-за которых вещество в воде ведет себя как растворенная соль. Под действием молекул воды от карбоксильной группы отщепляется протон, акцептором которого является аминогруппа. За счет смещения электронной плотности молекулы и отсутствия свободно двигающихся протонов рН (показатель кислотности) раствор остается достаточно стабильным при добавлении кислот или щелочей с высокими константами диссоциации. Это означает, что аминокислоты способны образовывать слабые буферные системы, поддерживая гомеостаз организма.

Важно, что модуль заряда диссоциированной молекулы аминокислоты равен нулю, так как протон, отщепленный от гидроксильной группы, принимается атомом азота. Однако на азоте в растворе формируется положительный заряд, а на карбоксильной группе - отрицательный. Способность диссоциировать напрямую зависит от кислотности, а поэтому для растворов аминокислот существует изоэлектрическая точка. Это рН (показатель кислотности), при котором наибольшее количество молекул имеют нулевой заряд. В таком состоянии они неподвижны в электрическом поле и не проводят ток.

Каждый учитель заботится о более полном усвоении курса. Лучше всего, конечно, этому помогают образный, эмоциональный рассказ и ясная логика повествования, положительный эмоциональный настрой учеников на уроке, хорошая мотивация к изучению предмета. Хорошо «работают» и опорные схемы. Но в курсе биологии учитель периодически сталкивается с материалом, рассчитанным исключительно на «зубрежу». Логики в таком материале почти нет, образно представить практически невозможно, а знать его необходимо.
В таких случаях я использую простые, самостоятельно разработанные мнемонические приемы, некоторые из которых хочу предложить вниманию коллег.

Типы цветков семейства Сложноцветные

Удобнее, по-моему, давать ученикам все типы цветков этого семейства, включая двугубый. Тогда проще показать происхождение ложноязычкового цветка и сразу указать на большое разнообразие сложноцветных, наличие в семействе древесных форм и т.д. Но названия цветков ребята запоминают плохо. А стоит название напомнить – и они без труда изображают схему цветка, пишут его формулу, рисуют диаграмму. Здесь может помочь такой простой стишок:

(Чтоб мне запомнились эти цветки,)*
Я д ам т ебе в енчика л епестки.

Слова второй строчки начинаются на те же буквы, что и названия типов цветка: я зычковый, д вугубый, т рубчатый, в оронковидный, л ожноязычковый.

Ранги таксонов у растений

Не помню ни одного ученика, даже среди отличников, который бы выучил названия таксонов у растений в правильной последовательности без мнемоники. Стишок в данном случае такой:

Ц ирк, о громный к упол п естрый
С ловно р адугу в ознес (ты).

То есть: ц арство, о тдел, к ласс, п орядок, с емейство, р од, в ид.

Названия 20 аминокислот

Этот материал важен для учеников, особо интересующихся биологией. Если расположить аминокислоты в соответствии с химическими свойствами радикалов, почти так, как это сделано в учебнике: «Биологическая химия для медицинских вузов» (Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1990), то их названия запоминаются таким описанием осеннего пейзажа:

Ал ый вал ьс. Ле тит из л ога
Ме дь про щаний, тр ав ф инал.
Гл ина сер ая, тре вога,
Ц еремонность, ти шина.
Асп идные глу би ли стопада
(Падают в) ги гантские ар кады.

То есть: ал анин, вал ин, ле йцин, из ол ейцин, ме тионин, про лин, тр иптофан, ф енилаланин, гл ицин, сер ин, тре онин, ц истеин, ти розин, асп арагин и аспарагиновая кислота, глу тамин и глутаминовая кислота, ли зин, ги стидин, ар гинин.

В этом стишке есть еще указание на количество CH2-групп в лизине и аргинине. В лизине таких групп 4 – слогов в слове «листопада» тоже 4. В аргинине 3 СН2-группы – как и слогов в слове «аркады».

Черепно-мозговые нервы

Знание их может пригодиться и не биологу. В аннотациях к лекарствам мне приходилось видеть лишь номер той или иной пары нервов. «Перевести» такой номер в название сложно, а при выборе лекарства подобная информация важна. Мнемонический прием в данном случае следующий:

О хранять з доровье г раждан,
(Их) б олезненное т ело,
О блегчать л юдскую с тражду –
Я вно б лагостное д ело.

То есть, начиная с первой пары нервов: о бонятельный (I), з рительный (II), г лазодвигательный (III), б локовый (IV), т ройничный (V), о тводящий (VI), л ицевой (VII), с луховой, или стриопаллидарный (VIII), я зыкоглоточный (IX), б луждающий (X), д обавочный (XI). Остается запомнить только подъязычный – XII пара нервов.

Комплементарность азотистых оснований

Мнемонические приемы могут быть и более простыми, но при этом оставаться эффективными. Так, в начале курса молекулярной биологии ученики путаются в комплементарности азотистых оснований. Я предлагаю им простые и заведомо нелепые словосочетания (чем нелепее, тем лучше запоминается). Например: г лупый ц ыпленок – пара Г–Ц или т ревожный а ллигатор – пара А–Т.

Разумеется, мнемонические приемы такого рода не являются панацеей. Некоторым детям (по наблюдениям, 20–30%) трудно запомнить даже такие короткие стишки. Поэтому использование мнемоники должно быть добровольным. Иначе будет только отторжение или курьезы (вместо: «Цирк, огромный купол пестрый...» – я получал: «Цирк сгорел, а клоуны остались»).

Иногда у учеников вызывает отторжение не сам метод, а конкретный прием. Действительно, предложенные выше стихотворения лишены художественности. Можно предложить придумать более совершенное произведение самим ученикам. Обычно это у них не получается, но повторяя попытки, ребята в конце концов запоминают и сам материал.

Вероятно, такими приемами пользуются многие учителя. Хотелось бы познакомиться с их разработками на страницах «Биологии».

Под заголовком аминокислоты необходимые человеку мы подразумеваем именно незаменимые аминокислоты. О них надо знать каждому человеку, который привык заботиться о здоровье. В группу незаменимых аминокислот включены такие вещества, которые человеческий […]

Под заголовком аминокислоты необходимые человеку мы подразумеваем именно незаменимые аминокислоты. О них надо знать каждому человеку, который привык заботиться о здоровье. В группу незаменимых аминокислот включены такие вещества, которые человеческий организм не в состоянии производить самостоятельно. Но все же эти соединения требуются для корректной работы всех органов и систем. Поэтому рекомендуется получать их из полезных продуктов. Посредством правильного питания, человек может регулярно пополнять запасы незаменимых аминокислот, а значит, всегда быть сильным, здоровым и красивым.

Незаменимые аминокислоты для человека список

Большинство авторитетных источников говорит про 8 незаменимых аминокислот. Они достаточно хорошо изучены. А по другим данным существует 10 незаменимых аминокислот. Наша задача — кратко и по делу сказать обо всех видах. Итак, к незаменимым аминокислотам относятся:

  • Валин;
  • Фенилаланин;
  • Изолейцин;
  • Триптофан;
  • Гистидин (современная наука не причисляет Гистидин к спектру незаменимых аминокислот, поэтому правильнее называть ее частично-заменимой);
  • Лейцин;
  • Метионин;
  • Аргинин (обратите внимание, Аргинин, по сути, выступает частично заменимым в организме веществом, так как образуется только на основе поступающих пищевых аминокислот, но не стоит причислять Аргинин к условно-заменимым аминокислотам, появляющимся из не поступающих с продовольствием незаменимых аминокислот, а также отметим, что Аргинин — это важное вещество для здоровья и гармоничного развития в детском возрасте);
  • Треонин;
  • Лизин.

Указанные аминокислоты для каждого человека чрезвычайно важны с рождения и в любом возрасте. С их помощью можно поддерживать идеальное состояние тела, быть выносливым и успешным в спорте, иметь крепкое здоровье, отличное настроение, психическое здоровье и всегда молодую внешность.

Выше названы известные в современной науке незаменимые аминокислоты. Достоверная информация на тему их содержания в мясных, молочных и растительных продуктах представлена ниже.

Аминокислота Валин

Лучшие пищевые источники Валина:

  • зерновая продукция;
  • молочная продукция;
  • бобовые культуры;
  • грибы;
  • орешки — арахис;
  • мясная продукция.

Аминокислота Изолейцин

Доступные продуктовые источники Изолейцина:

  • мясная продукция — куриное филе;
  • ржаные продукты;
  • бобовое растение соя;
  • орешки — кешью и миндаль;
  • субпродукты — печень животных;
  • нут — турецкий горошек;
  • яйца;
  • разные виды рыбы;
  • практически все разновидности семян;
  • чечевица.

Аминокислота Лейцин

Продукты-поставщики Лейцина:

  • бурый рис — это очень полезный неочищенный рис, подходит для диет, здорового и спортивного питания;
  • яйца;
  • орешки;
  • рыба;
  • чечевица;
  • куриное филе;
  • овес;
  • разные виды семечек.

Аминокислота Фенилаланин

Из каких продуктов можно получить незаменимую аминокислоту Фенилаланин:

  • бобовые культуры;
  • молоко;
  • натуральный творог;
  • разные виды орешков;
  • мясо — куриное филе и говядина;
  • различные сорта рыбы;
  • аспартам (известно, что Фенилаланин появляется в организме посредством расщепления синтетического аналога сахара Аспартам, этот заменитель сегодня широко применяется в пищевой индустрии).

Аминокислота Лизин

Перечислим, в какой еде выше процент Лизина:

  • амарант (диетический белковый продукт);
  • рыбные блюда;
  • пшеница;
  • разные сорта мяса;
  • молочная продукция;
  • многие сорта орехов.

Аминокислота Триптофан

Из какой пищи можно получить больше Триптофана:

  • куриное филе;
  • бобовые культуры;
  • рыба;
  • овес;
  • творог (помните, что творог полезные аминокислоты содержит только в том случае, если он натуральный и очень качественный);
  • сухие финики;
  • филе индейки;
  • йогурты;
  • орешки — арахис и кедровые;
  • кунжутные семечки;
  • молоко.

Аминокислота Треонин

Лучшие продуктовые источники Треонина:

  • яйца;
  • орешки;
  • молочная продукция;
  • бобы.

Аминокислота Метионин

Поставщики Метионина из пищи:

  • бобы;
  • разные виды рыбы;
  • бобовое растение соя;
  • натуральное молоко;
  • фасоль;
  • мясные блюда;
  • чечевица;
  • яйца птиц.

Аминокислота Гистидин

Источники Гистидина:

  • орешки — арахис;
  • мясо — филе говядины и курицы;
  • соевые бобы;
  • бобовое растение чечевица;
  • свинина — вырезка;
  • рыба — лосось и тунец.

Аминокислота Аргинин

Хорошие продовольственные источники Аргинина:

  • 2 сорта мяса — говядина, свинина;
  • орешки — арахис;
  • семена — тыквенные семечки и кунжутное семя;
  • йогурт;
  • сыр (считается, что Аргинином богат именно швейцарский сыр).

Мы вкратце разобрали незаменимые аминокислоты, назвав богатейшие продуктовые источники. Из списков выше понятно, что несложно сохранять правильный баланс аминокислот в теле. Незаменимые аминокислоты реально необходимы, чтобы корректно работал организм, поэтому каждый из нас должен заботиться о рациональном питании в соответствии с потребностями своего организма. Как видим, незаменимые аминокислоты в мясе находятся. Они есть и во многих других повседневных, привычных для большинства из нас, продуктах, которые легко приобрести в магазине. Это растительные и животные продукты.

Содержание незаменимых аминокислот в продуктах таблица

Чтобы узнать, сколько аминокислот в каждом продукте содержится, не нужно быть ученым. Сегодня такая информация общедоступна. Полезнейшие незаменимые аминокислоты таблица наглядно отражает, сохраните ее для себя, она будет вам полезной. В нашей таблице указано, сколько грамм аминокислот заключено в 100-граммовой порции каждого вида пищи.

Сколько незаменимых аминокислот содержат продукты питания

Как компенсируются незаменимые аминокислоты?

Как мы знаем, человеческий организм неспособен вырабатывать ни одну аминокислоту из разряда незаменимых. Интересно, что дефицит этих полезных веществ иногда немного компенсируется.

Первый пример: Глутаминовая кислота отчасти заменяет аминокислоту Аргинин.

Второй пример: для снижения потребности в аминокислоте Метионине, требуется Гомоцистеин вкупе с некоторым количеством особых веществ. Их называют доноры метильных групп. Считается, что доноры метильных групп способствуют замедлению старения организма. К этой группе относя метионин, холин и бетаин.

Если в рационе недостает аминокислоты Фенилаланина, можно отчасти компенсировать этот дефицит употреблением аминокислоты Тирозина (Тирозин — это заменимая аминокислота).

Норма незаменимых аминокислот

Изучая состав полезных продуктов, вы поймете, что аминокислоты в них находятся не по одному виду, в наборе. То есть один продукт питания может содержать сразу несколько аминокислот. Запомните, что животная пища включает 9 ценнейших незаменимых аминокислот, поэтому нельзя исключать ее из рациона надолго.

Чтобы организм получил суточную дозу незаменимых аминокислот, достаточно употребить 500 г качественного кисломолочного продукта или скушать 300 г хорошей говядины. В нашей таблице указана норма потребления человеком незаменимых аминокислот. Приведено оптимальное количество аминокислот в граммах на одни сутки, а также даны примеры и требуемый объем пищи.


необходимые суточные объемы незаменимых аминокислот для человека — содержание в граммах на 100 г продукта (аминокислоты в животных и растительных продуктах)

Как действуют незаменимые аминокислоты

Каждое вещество реализует в человеческом организме определенные функции, в результате все органы и системы слаженно работают:

  • Валин — генератор энергии, поддерживает азотный обмен, регенерирует ткани, организует мышечный метаболизм;
  • Гистидин — сохраняет здоровье суставов, регулирует рост тканей и подстегивает процессы регенерации, поддерживает нормальный слух;
  • Лейцин — поставщик энергии, защитник мышц, регенерирует все ткани тела, снижает сахар в составе крови, добавляет гормона роста;
  • Аргинин — снижает запасы жира и увеличивает мышцы, стимулирует производство гормона роста, антираковое вещество, очищает печень, улучшает потенцию, снижает холестерин и давление;
  • Изолейцин — способствует нормальному уровню гемоглобина, повышает выносливость, контролирует сахар в составе крови, помогает восстанавливать мышцы;
  • Фенилаланин — трансформируется в Тирозин, снижает аппетит, обезболивает, улучшает память, повышает обучаемость;
  • Треонин — способствует естественному производству эластина с коллагеном, улучшает иммунную защиту, задействован в обмене жиров, белков, защищает печень от обрастания жиром;
  • Лизин — защищает от генитального герпеса, помогает усвоению кальция, предупреждает остеопороз и атеросклероз, повышает у женщин либидо, лечит волосы, действует как анаболик для роста мышц, улучшает память и эрекцию;
  • Триптофан — задействован в выработке серотонина, ослабляет разрушительное действие никотина, снижает аппетит, поднимает настроение, повышает производство гормона роста, налаживает сон;
  • Метионин — способствует переработке, а не отложению жиров, улучшает качество пищеварения, спасает беременных от токсикоза, используется при лечении артрита, аллергии, остеопороза, снижает вредное влияние радиации, предупреждает отложение жира на артериях и печени.

Последствия дефицита незаменимых аминокислот

Если организм постоянно недополучает аминокислоты, это приводит к множеству негативных изменений, среди них:

  • повышенный риск травм;
  • ухудшение спортивного прогресса;
  • снижение иммунной защиты;
  • замедление роста, дефицит массы тела;
  • сбои в обмене веществ.

Незаменимые аминокислоты свойства имеют разные, каждая из них реализует отдельную полезную функцию. Все вещества вкупе помогают человеческому организму нормально работать без сбоев. Данный пост содержит название незаменимых аминокислот и обозначает основные пищевые источники. Информация предназначена для ознакомления и проверена специалистами. Вы уже поняли, незаменимые аминокислоты организм получает при употреблении определенных продуктов. Но можно также употреблять БАД. Сегодня в продаже есть много достойных внимания добавок с аминокислотами.