Конспект лекций по «Биохимии растений»
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 2.75 (2 Голоса)

БЕЛКИ И АМИНОКИСЛОТЫ

1 Функции белков в растительном организме.

Белки – высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения состоящие из остатков аминокислот.

Разнообразие белков безгранично, в природе различают 1012 белков.

Функции белков:

1 структурная – участие в построении всех органоидов.

2 каталитическая – ферменты являются белки.

3 регуляторная – гистоны, регулируют транскрипцию ДНК.

4 механохимическая – обеспечивают движение цитоплазмы и клеточных структур.

5 транспортная – переносят различные вещества как внутрь клетки так и через мембраны.

6 защитная – ферменты, вакуоли и лизосомы расщепляют внутр. вещества.

7 запасная

8 энергетическая – расщепление 1 грамма белка равно 17,6 кДж энергии.

Иногда один и тот же белок выполняет несколько функций, т. к. белки мембран выполняют структурную, ферментативную, иногда транспортную. Содержание белка в растениях ниже чем у животных. В вегетативных органах 5-15% от сухой массы (тимофеевка 5%, клевер 15%). Больше белков в семенах у злаков 20%. У бобовых 25-35%, у сои до 40%.

2 Классификация белков.

Все белки делятся на простые(протеины) – состоящие только из аминокислот и сложные (протеиды) имеют не белковый компонент.

Протеины:

1 гистоны – функционально связаны с нуклеиновыми кислотами, обладают щелочными свойствами.

2 альбумины – в растительных тканях не много (лейкозин – белок зерна пшеницы, водорастворимые белки)

3 глобулины – основная масса белков растения (бобовые -60-90%, у масличных до 60%). Жмых состоит в основном из

глобулинов.

4 проламины – специальные белки злаков, в зерне до 50%. (составляет половину клейковины).

5 глютамины содержатся в семенах злаков (25-40% от общего содержания белка, в рисе до 70%).

Протеиды:

1 липопротеиды в виде простатической группы имеют липидный компонент, входят в состав клеточных мембран;

2 гликопротеиды имеют в составе углеводы и их производные;

3 хромопротеиды имеют окрашенную простатическую группу. К ним относятся белки, цитохромы, фередаксин, пластоцианин, хлорофилл, фитохром. Участвуют в реакциях дыхания и фотосинтеза.

4 Нуклеопротеиды связаны с нуклеиновой кислотой, стабилизируют молекулу ДНК.

3. Аминокислоты. Строение и свойства.

Аминокислоты являются мономерами белков, среди них (170 разновидностей) выделяют: протеиногенные (входят в состав белков) их может быть 26, но обычно 20 и непротеиногенные – не входят в состав белка, но обнаружены в составе других соединений.

Если у аминокислот 1 карбо группа и 1 аминогруппа, то аминокислота нейтральная. Если больше СООН – кислая, если больше NH2 – щелочная.

В водных растениях карбо - и аминогруппы аминокислот диссоциируют. Карбо группа отщепляет протон. Аплон аминокислот в щелочной среде может присоединять катионы. Аминогруппы в водной среде отщепляют гидроксильный ион.

Катионы аминокислот в кислой среде присоединяют аплоны. Наличие одновременно кислых и щелочных свойств обеспечивает двойственную природу аминокислот, поэтому аминокислоты в клетках играют роль буферов, связывающих катионы или анионы меняя их концентрацию. В основе стереохимии лежит пространственное расположение аминогруппы у ассиметричного атома С. Все аминокислоты входящие в состав белков является L - изомерами (хотя вращение плоскости полимеризации у них различные).

4 Аминокислоты в составе растительных белков.

В растительных белках некоторые аминокислоты могут отсутствовать или содержатся в малых количествах.. Некоторые аминокислоты всегда содержатся (аспирогиновая, глутаминовая кислота, их альдегиды), других аминокислоты в растениях всегда мало (лизин, метионин, гистидин, триптофан, цистеин). Многие из них являются незаменимыми аминокислотами. Поэтому растительные белки в отличие от животных не полноценны. Белки картофеля и овощей являются полноценными. Белки бобовых приближаются к таковым, белки сои полностью уравновешенны по аминокислотному составу.

5 Особенности азотного обмена растений.

Все особенности связанны с автотрофностью растения.

1 растения используют для питания и синтеза азотистые соединения, в основном минеральные формы азота (нитратная и аммиачная) и немного способны поглощать органические соединения (аминокислоты, нуклеотиды). Но для усвоения и эти соединения подвергаются расщеплению с выделением аммиака.

2 Очень экономный расход азота. При жизни растения не выделяют азотные соединения и многократно реутилизируют их. Кроме этого когда это возможно растения азотные соединения без азотными.

6 Биосинтез аминокислот.

Происходит:

1 прямое аминирование, ему подвергаются кетокислоты. Главным образом альфа - кетоглутаровая кислота, которая образуется в цикле Кребса. При этом образуется глутаминовая кислота, фермент – глутаматдегидрогеназа.

Коферментами могут быть НАД или НАДФ. Кроме альфа –КГК в ассимиляции NH3 могут принимать участие ЩУК, ПВК и др. аминокислота образовавшаяся прямым аминированием называется первичной.

2 переаминирование (транс). Этим способом образуется большинство аминокислот. Аминогруппа переносится с 1 аминокислоты на кетоновую кислоту с образованием другой аминокислоты.

Реакция катализируется транс амилазами кислоты, которые используются для биосинтеза аминокислот образуются как промежуточные продукты, в основном реакции дыхания.

3 амидирование.

Аспарагиновая и глутаминовая кислоты могут образовывать амиды (аспарагин и глутамин) присоединяет к карбоксильной группе еще 1 молекулу NH 3. реакция идет с затратой АТФ. Катализируется ферментом глутамин синтетазой. Процесс имеет большое значение, т. к. большая часть минерального азота усваивается этим путем. Амиды в дальнейшем легко передают амидную группу на кетокислоты с образованием аминокислот.

7 Образование аминокислот при фотосинтезе.

В процессе фотосинтеза образуется 5 кислот:

Из ФЛК могут образоваться серин и аланин. Из серина путем замещения гидроксильной группы NH группы образуется цистин

С-4 пути образуется ЩУК, которая путем транс амилирования дает аспарагиновую кислоту. В процессе фото-дыхания из глеокселевой кислоты при переамилировании получается глицин.

8 Восстановление нитратов.

Нитраты образуются в почве путем окисления аммиака нитрофильными бактериями. Процесс редукции двуэтапен.

1 восстановление нитрата до нитрита: NO3 ---NO2

Катализируется ферментом нитрат редуктазой, в переносе электронов участвуют коферменты НАД, ФАД и ионы молибдена. Повышенное содержание молибдена в почве увеличивает усвоение азота растениями.

2 восстановление нитрата до аммиака: NO2—NH4

Сопряжено с переносом 6 электронов и катализируется ферментом NO2 – редуктазой, которая содержит FeS - группу.

Оба этапа могут происходить как в корнях так и в листьях(хлоропласты), а в корнях в пропластидах. Большинство древесных растений восстанавливают NO3 в корнях, большинство с. х. – в корнях и листьях (свекла и хлопчатник в листьях).

9 Образование и роль амидов в растении.

Полученный в результате редукции нитратов аммиака очень ядовит и содержится в растениях в очень незначительном количестве, т. к. усваивается с образованием аминокислот и амидов. Ведущая роль связывания аммиака принадлежит реакциям биосинтеза глутаминовой кислоты (глутамат) и ее амида (глутамина).

Т. О. каждая молекула дикарбоновой аминокислоты может связать и обезвредить 1 молекулу аммиака, таким же путем образуется аспарагин и аланин из ПВК. Амиды могут накапливаться в больших количествах, особенно их много образуется при проростании семян бобовых, когда происходит интенсивный гидролиз белков и образуется много NH3 .

Роль амидов

1 участие в обезвреживании аммиака.

2 участие в переаминировании. Отдают аммиачную группу не только для синтеза аминокислот, но и при образовании других соединений (азотистые основания).

3 являются резервом дикарбоновых аминокислот.

4 являются запасной и транспортной формой азота.

Белки и аминокислоты - Лекция - 2.5 out of 5 based on 2 votes

Комментарии  

0 #1 Вы лохи 12.03.2015 12:31
:-x
Цитировать

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство