Способы присоединения углевода к белку

Функцией гликопротеинов являются:

1. Структурная – клеточная стенка бактерий, костный матрикс, например, коллаген, эластин.

2. Защитная – например, антитела, интерферон, факторы свертывания крови (протромбин, фибриноген).

Схема строения белка-рецептора

3. Рецепторная – присоединение эффектора приводит к изменению конформации белка-рецептора, что вызывает внутриклеточный ответ.

4. Гормональная – гонадотропный, адренокортикотропный и тиреотропный гормоны.

5. Ферментативная – холинэстераза, нуклеаза.

6. Транспортная – перенос веществ в крови и через мембраны, например, трансферрин, транскортин, альбумин, Na⁺,К⁺-АТФаза.

Протеогликаны

Другая группа гликоконъюгатов – протеогликаны – характеризуется наличием крупных полисахаридов, состоящих из повторяющихся дисахаридных остатков.

Дисахариды включают в себя какую-либо уроновую кислоту и аминосахар. Многократно дублируясь, дисахариды образуют олиго- и полисахаридные цепи – гликаны. Для углеводной части встречаются другие названия – кислые гетерополисахариды (т.к. имеют много кислотных групп), гликозаминогликаны (содержат аминогруппы). Избыток анионных групп (сульфатных, карбоксильных) придает молекулам гликозаминогликанов высокий отрицательный заряд.

Основными представителями структурных гликозаминогликанов являются

гиалуроновая кислота,хондроитинсульфаты,кератансульфаты и дерматансульфаты. Эти молекулы входят в состав протеогликанов, функцией которых является заполнение межклеточного пространства и удержание здесь воды, также они выступают как смазочный и структурный компонент суставов и других тканевых структур.

Углеводная часть, аналогично с гликопротеинами, связывается с белком через остатки серина и аспарагина.

По функции структурные протеогликаны значимы для межклеточного пространства, особенно соединительной ткани, в которое погружены коллагеновые волокна. При помощи электронной микроскопии выяснено, что они имеют древовидную структуру. Молекулы гликанов весьма гидрофильны, создают сетчатый желеподобный матрикс и заполняют пространство между клетками, являясь преградой для крупных молекул и микроорганизмов.

Еще одним представителем протеогликанов является гепарин, включающий несколько сульфатированных цепей гетерополисахарида, связанного с белковым ядром через остатки серина. В крови гепарин связывается с антитромбином III, образуя комплекс, блокирующий факторы свертывания крови IIа, IХа, Ха, XIa и ХIIа, что применяется для профилактики тромбозов у больных различного профиля. В настоящее время используются препараты низкомолекулярных гепаринов и нефракционированных гепаринов, обладающие лучшими характеристиками.

Также функцией гепарина является активирующее влияние на активность фермента липопротеинлипазы, участвующего в метаболизме транспортных форм липидов в крови (хиломикроны и липопротеины очень низкой плотности). Как следствие, количество липидов в крови снижается.

Хромопротеины содержат окрашенные простетические группы. К этим белкам относят:

гемопротеины (содержат гем),

ретинальпротеины (содержат витамин А),

флавопротеины (содержат витамин В₂),

кобамидпротеины (содержат витамин В₁₂).

Гемопротеины

Строение гема

Подразделяются на неферментативные (гемоглобин, миоглобин) и ферменты (цитохромы, каталаза, пероксидаза). Небелковой частью их является гем – структура, включающая в себя порфириновое кольцо (состоящее из 4 пиррольных колец) и иона Fe²⁺. Железо связывается с порфириновым кольцом двумя координационными и двумя ковалентными связями.

Цитохромы

Цитохромы отличаются аминокислотным составом пептидных цепей и числом цепей и разделяются на типы а, b, с, d. Все они неспособны связывать кислород, кроме цитохрома а₃, который содержит ионы меди. Цитохромы находятся в составе дыхательной цепи и цепимикросомального окисления.

Флавопротеины

Являются ферментами окислительно-восстановительных реакций, содержат производные витамина В₂флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД).

Недостаток незаменимых АК в организме человека:

Валин.

Благодаря своей разветвленной структуре, валин является ценным источником энергии для клеток мышц. Является одним из компонентов, обуславливающих рост и образование всех тканей человеческого организма. Валин снижает чувствительность к жаре, холоду, боли, а также улучшает координацию. Также данная аминокислота препятствует выведению серотонина – гормона счастья.

Недостаток валина действует угнетающе на нервную систему человека. У людей, страдающих от нехватки этой аминокислоты, может возникнуть раздражение, быстрая утомляемость, депрессия, множественный склероз. У людей, борющихся с вредными привычками – курением, наркоманией, алкоголизмом, вследствие нехватки валина может произойти срыв.

В случае избытка валина у человека может возникнуть парестезия – ощущение «мурашек» на коже. В особо тяжелых случаях это может дойти до галлюцинаций.

Продукты: тунец, корюшка, сельдь, красная и черная икра. Содержится валин и в мясе – свинине, говядине и телятине, а также в мясе лося и кабана. Есть эта аминокислота в яйцах (желтке) и самой птице – курице, утке, страусе, фазане.

Молочные продукты – еще один доступный источник валина. Обратите внимание на молоко, как обычное, так и обезжиренное, и различные сорта мягких и твердых сыров.

Вегетарианцам сложнее получать необходимое количество валина, так как его содержат лишь немногие продукты растительного происхождения. Старайтесь, чтобы в вашем рационе как можно чаще присутствовали семечки, орехи и бобовые культуры – грецкий орех, фисташки, семена арбуза, семена подсолнечника, соя. Также богаты валином какао-порошок, чечевица и сушеная петрушка.

Лейцин.

Благодаря своей разветвленной структуре, она является источником энергии для мышц, а также защищает клетки и способствует восстановлению после повреждений не только мышечной ткани, но также костной. Лейцин регулирует концентрацию глюкозы в крови, стимулирует выработку гормонов роста, способствует ускоренной регенерации кожи.

В медицине лейцин используется во время реабилитации после хирургических операций, а также при различных заболеваниях печени и токсикозах.

При нехватке лейцина в организме у подростков может наблюдаться замедление скорости роста. Взрослые при дефиците этой аминокислоты страдают снижением массы тела, патологическими изменениями в щитовидной железе, проблемами с почками.

Недостаток лейцина у младенцев вызывает гипогликемию – патологическое состояние, характеризующееся крайне низким уровнем содержания сахара в крови.

Избыток лейцина в организме провоцирует увеличение концентрации аммиака, что в свою очередь может привести к тяжелому отравлению.

Продукты: Наиболее богаты лейцином продукты животного происхождения. Эта аминокислота содержится в больших количествах в мясе, птице и рыбе, в особенности, океанической. Также обратите внимание на яйца, черную и красную икру, молочные продукты. Полезным будет молоко, а также различные сыры.

Источником лейцина, помимо коровьего, является также верблюжье и овечье молоко.

Из пищи растительного происхождения наиболее богаты этой незаменимой аминокислотой бобовые, орехи, злаки. Для восполнения этого соединения полезно употреблять сою, грецкие орехи, арахис, тыквенные семечки.

Лейцин в небольших количествах содержится в дрожжах – хлебобулочные изделия также способны дать человеку суточную норму этого вещества.

Содержится лейцин и в зерновых культурах. В особенности полезен бурый рис и пшеница, но аминокислота есть и в других крупах.

Изолейцин.

Это вещество благодаря своей разветвленной структуре участвует в энергетическом обмене, протекающем в организме. Изолейцин способствует быстрейшему заживлению тканей, регулирует уровень глюкозы и холестерина в крови, позволяет мышцам восстанавливаться после физических нагрузок.