рефераты
рефераты
Главная
Рефераты по рекламе
Рефераты по физике
Рефераты по философии
Рефераты по финансам
Рефераты по химии
Рефераты по цифровым устройствам
Рефераты по экологическому праву
Рефераты по экономико-математическому моделированию
Рефераты по экономической географии
Рефераты по экономической теории
Рефераты по этике
Рефераты по юриспруденции
Рефераты по языковедению
Рефераты по юридическим наукам
Рефераты по истории
Рефераты по компьютерным наукам
Рефераты по медицинским наукам
Рефераты по финансовым наукам
Психология и педагогика
Промышленность производство
Биология и химия
Языкознание филология
Издательское дело и полиграфия
Рефераты по краеведению и этнографии
Рефераты по религии и мифологии
Рефераты по медицине
Рефераты по сексологии
Рефераты по информатике программированию
Рефераты по биологии
Рефераты по экономике
Рефераты по москвоведению
Рефераты по экологии
Рефераты по физкультуре и спорту
Топики по английскому языку
Рефераты по математике
Рефераты по музыке
Остальные рефераты
Рефераты по авиации и космонавтике
Рефераты по административному праву
Рефераты по безопасности жизнедеятельности
Рефераты по арбитражному процессу
Рефераты по архитектуре
Рефераты по астрономии
Рефераты по банковскому делу
Рефераты по биржевому делу
Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству
Рефераты по бухгалтерскому учету и аудиту
Рефераты по валютным отношениям
Рефераты по ветеринарии
Рефераты для военной кафедры
Рефераты по географии
Рефераты по геодезии
Рефераты по геологии
Рефераты по геополитике
Рефераты по государству и праву
Рефераты по гражданскому праву и процессу
Рефераты по делопроизводству
Рефераты по кредитованию
Рефераты по естествознанию
Рефераты по истории техники
Рефераты по журналистике
Рефераты по зоологии
Рефераты по инвестициям
Рефераты по информатике
Исторические личности
Рефераты по кибернетике
Рефераты по коммуникации и связи
Рефераты по косметологии
Рефераты по криминалистике
Рефераты по криминологии
Рефераты по науке и технике
Рефераты по кулинарии
Рефераты по культурологии
Рефераты по зарубежной литературе
Рефераты по логике
Рефераты по логистике
Рефераты по маркетингу
Рефераты по международному публичному праву
Рефераты по международному частному праву
Рефераты по международным отношениям
Рефераты по культуре и искусству
Рефераты по менеджменту
Рефераты по металлургии
Рефераты по налогообложению
Рефераты по педагогике
Рефераты по политологии
Рефераты по праву
Биографии
Рефераты по предпринимательству
Рефераты по психологии
Рефераты по радиоэлектронике
Рефераты по риторике
Рефераты по социологии
Рефераты по статистике
Рефераты по страхованию
Рефераты по строительству
Рефераты по схемотехнике
Рефераты по таможенной системе
Сочинения по литературе и русскому языку
Рефераты по теории государства и права
Рефераты по теории организации
Рефераты по теплотехнике
Рефераты по технологии
Рефераты по товароведению
Рефераты по транспорту
Рефераты по трудовому праву
Рефераты по туризму
Рефераты по уголовному праву и процессу
Рефераты по управлению

Реферат: Обмен белков в организме животного


Реферат: Обмен белков в организме животного

Введение

Белки – высокомолекулярные соединения. Состоящие из остатков α-аминокислот, связанных пептидной связью – С = О

                                                                   NH –

Различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры белковых молекул. Первичная структура – отражает последовательность расположения аминокислотных остатков в пептидной цепи. Вторичная структура – показывает, как полипептидная цепочка расположена в пространстве – это либо спираль, либо тип складчатого слоя (в основном спираль).

Третичная структура показывает как спираль будет скручиваться – в основном будет глубулярная структура; эта структура относится к белкам ферментам, белкам гормонам, транспортным белкам и другим.

Четвертичная структура образуется, когда отдельные глобулы соединяются и образуют субъединицу. Субъединица представляет полипептидную цепь, имеющую первичную, вторичную и третичную структуры. Это мультиферменты, изомеры.


Физико–химические свойства белков

Белки делятся на простые и сложные. Простые состоят только из остатков α – аминокислот. Сложные, кроме белковой части имеют небелковую. К простым белкам относятся: альбумин, глобулин, проламины, гистоны, протамины и другие. К сложным белкам относятся: фосфопротеиды, гликопротеиды, липопротеиды, хромопротеиды, нуклеопротеиды.

Белки в цельном виде организмом не усваиваются, они предварительно расщепляются в пищеварительном тракте до отдельных аминокислот и низкомолекулярных пептидов, которые всасываются в кровь и разносятся во все ткани. Поэтому переваривание белков является главным условием обеспечения организма животных аминокислотами.

Белок                     полипептиды                          низкомолекулярные пептиды                          АК

Ферменты переваривания белков в пищеварительном тракте

Переваривание происходит под действием гидролитических ферментов. Главным ферментом желудочного сока является пепсин. Он вырабатывается главными клетками слизистой оболочки желудка или сычуга в виде пепсиногена – это неактивна форма пепсина. Пепсиноген превращается в пепсин под действием активного песина и соляной кислоты, которая вырабатывается обкладочными клетками желудка.

Пепсиноген   ПЕСИН HCL     пепсин + пептиды А(мелкие пептиды) + пептиды Б(ингибирующий, блокирует активные центры пепсина в пепсиногене)

Считают, что эта реакция является аутокаталитической, так как пепсин активирует сам себя. рН действия пепсина 1,5 – 2,5 . пепсин гидролизует почти все белки, не действует только на кератин и некоторые другие виды белков. Пепсин избирательно гидролизует внутренние пептидные связи, в первую очередь образованные ароматическими и дикарбоновыми аминокислотами, то есть он является эндопептидазой. Пепсин расщепляет белки на высокомолекулярные пептиды и небольшое количество отдельных аминокислот.

                     O                      O                       O                       O

H2N – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – OH    +HOH ПЕПСИН       

            R1                       R2                      R3                      R4

                              O                       O                                  O                       O

          H2N – CH – C – NH – CH – C – OH + H2N – CH – C – NH – CH – C – OH

                      R1                       R2                                 R3                      R4

                                             Пептиды

Пепсин очень активен – 1г пепсина в течение 2 часов расщепляет 50кг яичного денатурированного белка. У молодняка животных, питающихся молоком, пепсин в желудке не вырабатывается, у них присутствует фермент ренин, выделяющийся из сычуга жвачных. Ренин расщепляет белки молока.

Затем пища попадает в тонкий отдел кишечника, в 12-перстную кишку. Здесь действует фермент трипсин, который вырабатывается в виде трипсиногена, то есть неактивной формы трипсина. Трипсиноген синтезируется железистыми клетками поджелудочной железы. Трипсиноген превращается в трипсин под действием энтеропептидазы и самого трипсина. При этом от профермента (трипсиногена) отщепляется ингибирующий гексапептид.

Трипсиноген        ЭНТЕРОПЕПТИДАЗА, ТРИПСИН          трипсин + гексапептид

То есть трипсин активирует себя, но первый толчок делает энтеропептидаза. Трипсин также расщепляет внутренние пептидные связи в белках, которые не подвергались действию пепсина, то есть он также является эндопептидазой. Трипсин разрывает внутренние пептидные связи, образованные диаминокислотами. Он расщепляет белки до высокомолекулярных пептидов и отдельных аминокислот. рН действия трипсина 7 – 7,5.

В поджелудочном соке содержится еще фермент химотрипсин, который вырабатывается в неактивной форме в виде химотрипсиногена. Он активируется под действием трипсина. Химотрипсин имеет сходство с трипсином, но отличается по действию на белки. В отличие от трипсина он расщепляет внутренние пептидные связи, образованные ароматическими аминокислотами. Расщепляет белки также до полипептидов и отдельных аминокислот. В дальнейшем полипептидазы под действием этих же ферментов расщепляются до низкомолекулярных пептидов. На образовавшиеся низкомолекулярные пептиды действуют экзопептидазы, ферменты, гидролизующие крайние пептидные связи. К ним относятся:

1.аминопептидазы – гидролизуют ратные пептидные связи, начиная с N – конца.

                     O                      O                       O                       O

H2N – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – OH    

            R1                       R2                      R3                      R4

             Аминопептидаза                               карбооксипептидаза

2.карбооксипептидазы – гидролизуют крайние пептидные связи, начиная с С – конца. Карбооксипептидазы бывают А и Б. Карбооксипептидаза А гидролизует крайние связи, образованные ароматическими аминокислотами, а карбооксипептидаза Б – основными аминокислотами.

3.дипептидазы – расщепляют пептидные связи с образованием свободных аминокислот.

Всасывание продуктов распада белков

Всасываются аминокислоты и частично дипептидазы и пептиды в ворсинках тонкого отдела кишечника с участием специфических переносчиков. Перенос через апикальную мембрану происходит активно при помощи Na-зависимого транспорта. Аминокислоты поступают в кровь и разносятся во все ткани.

Использование аминокислот в тканях после их всасывания

1.на построение белков собственной ткани, то есть на синтез тканевых белков, белков крови, плазмы и всех тканей.

2.распад до конечных продуктов с образованием энергии.

3.на синтез липидов и углеводов.

4.на синтез азотсодержащих небелковых веществ.

Переваривание белков и их микробиальный синтез в рубце жвачных животных

У жвачных животных расщепление белков происходит в рубце под действием ферментов, вырабатываемых микрофлорой. При этом белки расщепляются до аминокислот, часть аминокислот дезаминируется с образованием аммиака и короткоцепочных карбоновых кислот. Азот аммиака, карбоновые кислоты используются микробными клетками, клетками простейших (поглощаются микроорганизмами) для синтеза собственных аминокислот, их тоже около 20. Затем из этих аминокислот синтезируются белки микробных тел. У жвачных для этих целей могут использоваться азотсодержащие вещества небелковой природы – мочевина, карбамидфосфат и другие. Синтезируемый микробиальный белок является полноценным, то есть содержит весь набор незаменимых аминокислот. Этим путем у жвачных животных покрывается 30% потребности в белке. Чтобы более полно использовался процесс микробиального синтеза белка, надо в рацион включать не только азотсодержащие вещества, но и легкорастворимые углеводы с тем, чтобы обеспечить развивающуюся микрофлору энергией. Обычно в рационе соотношение сахаропереваримого протеина 1,2:1. Всего азота небелковых веществ не должно превышать 20-30% ко всему протеину рациона. У лошадей этот процесс протекает в слепой кишке.

Гниение белков в пищеварительном тракте

Это естественный процесс, происходит в здоровом организме под действием микрофлоры в толстом отделе кишечника. Гниению подвергаются белки, которые не успели перевариться. Повышенное гниение белков наблюдается при желудочно – кишечных заболеваниях: гастритах, атониях, залеживании пищи в толстом отделе кишечника, поражениях печени. При этом развивается гнилостная микрофлора, что приводит к усиленному гниению, в результате чего могут накапливаться вредные продукты гниении, особенно мины: путрисцин, кадаверин, а также фенол, крезол, индол, скатол и другие.

Кадаверин и путрисцин образуются в результате декарбоксилирования аминокислот лизина и орнитина.

СH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH – COOH    –CO2          NH2 – (CH2)5 – NH2

NH2           лизин              NH2                                       кадаверин

CH2 – CH2 – CH2 – CH – COOH      –CO2      NH2 – (CH2)4 – NH2  

NH2    орнитин     NH2                                    путрисцин


Кадаверин и путрисцин – трупные яды. Всасываются они из кишечника в кровь и выделяются с мочой. Крезол и фенол образуются при гниении белков, содержащих аминокислоты фенилаланин и тирозин:

                                                             OH                                                            HO                                OH

                                      +[O]                                                –CO2, –  NH3

                                                                                                  

        СН2 – CH – COOH                                                          

                   NH2                                   CH2 – CH – COOH                                  CH3                            фенол

     Фенилаланин                                         NH2                                           крезол  

                                                                                               Тирозин

Все это яды, всасывающиеся в кровь и поступающие в печень.

Индол и скатол образуются при гниении белков, содержащих триптофан:

                                    CH2 – CH – COOH

                                              NH2         – CO2    – NH3                                     – CH3

                                          

                     NH                                                                                       NH                                                NH

         Триптофан                                                                        скатол                                           индол

Кроме ядовитых продуктов, при гниении образуются следующие вещества: жирные кислоты, ненасыщенные жирные кислоты, кетокислоты, оксикислоты. Все эти кислоты не являются довитыми веществами, образуются также СО2, NH3 и другие вещества.


Обезвреживание продуктов гниения белков

Все яды, образующиеся при гниении белков с кровью поступают в печень и там обезвреживаются. Обезвреживание происходит при помощи серной и глюкуроновой кислот. Серна кислота находится в связанном виде в виде нуклеотида ФАФС (3 – фосфоаденозин – 5 – фосфосульфат), глюкуроновая кислота в виде уридинглюкуроновой кислоты (УДФ – глюкуроновая кислота).

          ОН                                                                             O – SO3H

                                                                                                            

                       + ФАФ – ОSO3H                                                          + ФАФ

                            (ФАФС)                                                                            

          СН3                                                                                   CH3

     Крезол                                                       крезолсерная кислота

Аналогично образуется фенолсерная кислота


    ОН                        Н – С – О – УДФ                                    Н – С – О –                             

                                  Н – С – ОН                                             Н – С – ОН

                        +     НО – С – Н      О                                    НО – С – Н       О           + УДФ

                                  Н – С – ОН                                             Н – С – ОН

 фенол                     Н – С                                                       Н – С

                                         СООН                                                     СООН

                   УДФ – глюкуроновая кислота                фенолглюкуроновая кислота

Аналогично образуется и крезолглюкурновая кислота. Индол и скатол перед тем, как обезвредиться окисляются в печени до индоксила и скатола:


                                  CH3                                                                                     СН3

                                                            ½ О2

                                                                                                                               ОН

                     NH                                                                                       NH                                               

       Скатол                                                                                    скатоксил

                                  CH3                                                                                     СН3

                                   + ФАФ – O – SO3H                                                                             + ФАФ

                                    OH                                                                                     О – SO3H

                     NH                                                                                       NH                                                

         Скатоксил                                                               скатоксилсерная кислота

Аналогично образуется индоксилсерная кислота.

                                                                                                                            ОН

                                                         ½ О2                                                                        

                                                                                                                        

                     NH                                                                                       NH                                                

        Индол                                                                                  индоксил

                                 ОН                Н – С – О – УДФ                              Н – С – О –                                                   

                                                       Н – С – ОН                                       Н – С – ОН   

                                        +          НО – С – Н      О                              НО – С – Н      О        NH                +  УДФ

                     NH                            Н – С – ОН                                        Н – С – ОН                       

      Индоксил                              Н – С                                                  Н – С

                                                             СООН                                                 СООН

                                       УДФ – глюкуроновая кислота             Индоксилглюкуроновая кислота

Аналогично образуется и скатоксиглюкуроновая кислота. В печени также обезвреживается бензойная кислота. У животных она обезвреживается путем соединения с глицином аминокислотой).

           СООН                                                                О = С – NН – CH2 – COOH

                                                                                                            

                       + H2N – CH2 – COOH        – H2O

                                  глицин                                                                                 

                                                                              гиппуровая кислота (особенно много ее в моче лошадей)

У птиц бесцветная кислота обезвреживается при помощи аминокислоты орнитина:

CH2 – NH2   HOOC –                                       CH2 – NH – C

CH2                    +                          - H2O                 CH2                      O

CH2                                                                                       CH2            O

CH – NH2   HOOC –                                        CH – NH – C

COOH                                                               COOH

Орнитин                                                      орнитуровая кислота

Распад аминокислот в тканях до конечных продуктов обмена

Основные пути распада аминокислот – это дезаминирование и декарбоксилирование. Дезаминирование – это отщепление аминогруппы в виде аммиака NH3 при действии специфических ферментов: дезаминазы, дегидрогеназы и других.

Различают четыре вида дезаминирования: окислительное, восстановительное, гидролитическое и внутримолекулярное.

1.окислительное дезаминирование. Протекает в две реакции, сопровождается образованием кетокислот и NH3:


R                    НАДН2        ½ О2        Н2О (3 АТФ)     R                                              R

CH – NH2           дегидрогеназа, + НАД                 C = NH  + Н2О                        C = O + NH3

COOH                                                                           COOH                                     COOH

Аминокислота                                                   иминокислота                        кетокислота

2.востановительное дезаминирование. Протекает в основном в пищеварительном тракте под действием микроорганизмов.

R                                              R

CH – NH2   + H2                      CH2 + NH3

COOH                                      COOH

                                       Насыщенная жирная кислота

3.гидролитическое дезаминирование. Протекает в пищеварительном тракте под действием микрофлоры, при этом образуются оксикислоты и NH3.

R                                             R

CH – NH2   + HOH                CH – OH  + NH3

COOH                                    COOH

                                          Оксикислота

4.внутримолекулярное дезаминирование. Участвуют микроорганизмы. В тканях представлено только для гистидина:

              N                    CH2 – CH – COOH                                      N                  CH = CH – COOH          

                                               NH2                                                                                                       + NH3

                     NH                                                                                      NH                

              гистидин                                                                          уранотиновая кислота


Основной путь дезаминирования в тканях – это окислительное дезаминирование. Протекает путем дегидратации, под действием фермента дегидрогеназы.

Но в тканях животных активен только дегидрогеназа глутаровой кислоты – глутамодегидрогеназа. Поэтому прямым путем окислительному дезаминированию в тканях может подвергаться только глутаровая кислота, а все остальные аминокислоты подвергаются непрямому окислительному дезаминированию, предварительно вступая в переаминирование с α-кетоглутаровой кислотой. Переаминирование – это перенос аминогрупп с аминокислоты на кетокислоту. При этом образуется глутаминовая кислота и идет последующее дезаминирование.

Непрямой путь окислительного дезаминирования.

Протекает в 2 стадии:

1.переаминирование аминокислоты с α-кетоглутаровой кислотой:

R                      COOH                                             R                  COOH

CH – NH2   +   CH2        аминотрансфераза     C = O     +    CH2

COOH              CH2                                                               COOH         CH2

амино-            C = O                                           кето-             CH – NH2

кислота          COOH                                       кислота           COOH

             α-кетоглутаровая кислота                                 глутаровая кислота

2.окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты с образованием кетокислоты:


COOH                          НАДН2        ½ О2        Н2О (3 АТФ)    COOH                         COOH

CH2               +  НАД                                                                  CH2                             CH2

CH2                                глутаматдегидрогеназа                       CH2         + HOH       CH2  + NH3

CH – NH2                                                                                     C = NH                      C = O

COOH                                                                                          COOH                       CH2

Глутаровая кислота                                                      иминокислота       α-кетоглутаровая кислота

α-кетоглутаровая кислота может снова вступать в реакцию переаминирования с аминокислотами.

Декарбоксилирование аминокислот.

Это отщепление СО2 от карбоксильной группы. При этом образуются амины:

R                                                           R

CH – NH2       –CO2ДЕКАРБОКСИЛАЗА ФП      CH2 – NH2

COOH                                                   амин

При тканевом декарбоксилировании аминокислот образуется физиологически активные амины, например, при декарбоксилировании гистидина – гистамин, цистеина – цистамин, из которого затем образуется таурин, входит в состав желчных кислот.

              N                    CH2 – CH – COOH            - СО2                 N                  CH2 – CH2 – NH2          

                                               NH2         декарбоксилаза ФП                                                                                      

                     NH                                                                                      NH                

              гистидин                                                                          гистамин

Гистамин расширяет кровеносные сосуды, снижает кровяное давление, возбуждает перистальтику матки и др.

CH2 – SH                                    CH2 – SH                                         CH2 – SO3H

CH – NH2   – CO2                            CH2 – NH2 + 3 [O]                          CH2 – NH2

COOH                                      цистамин                                           таурин

цистеин

При декарбоксилировании глутаминовой кислоты образуется γ-аминомасляная кислота.

COOH                               COOH

CH2                                   CH2

CH2                 –CO2            CH2

CH – NH2                         CH2 – NH2

COOH                     γ-аминомасляная кислота

Глутаминовая    

Кислота

γ-аминомасляная кислота участвует в передаче нервных импульсов с нервных окончаний, является противосклеротическим веществом, используется как лекарство.

Обезвреживание аммиака в организме животных

Образуется при дезаминировании NH3, обезвреживается следующими путями:

1.образование солей аммония:

NH3 + HCL           NH4CL

2. образование амидов кислот (аспарагиновой и глутаминовой).


COOH                                           O = C – NH2

CH2                                                       CH2

CH2               + NH3             –H2O               CH2

CH – NH2                       + H2O            CH – NH2

COOH                                                   COOH

Глутаминовая                                глутамин

Кислота

Аналогично идет образование аспарагина. Глутамин и аспарагин являются резервом азота в организме. При недостатке аммиака реакция идет в обратном направлении.

3.аммиак участвует в биосинтезе заменимых аминокислот путем восстановительного аминирования кетокислот

R                                          R                                   R

C = O   + NH3         - H2O         C = NH + H2                 CH – NH2

COOH                                 COOH                          COOH

4. образование мочевины – это главный путь обезвреживания аммиака. 92% азота выводится из организма с мочой в виде мочевины. При образовании мочевины используется 1 молекула СО2 и 2 молекулы NH3.

                                  NH2

CO2 + 2NH3               C = O  + H2O

                                  NH2

                              Мочевина

Впервые это установили Павлов, Ненский и другие. Позже было доказано, что в печени накапливаются аминокислота аргинин, здесь же активен фермент аргиназа. Отмечалось, что аргинин расщепляется под действием аргиназы гидролитическим путем с образованием орнитина и мочевины.

                                          Мочевина иминная форма

NH2 – C = NH                                        NH2

          NH                                             C – OH                       CH2 – NH2

          CH2                   + HOH                  NH                         CH2

          CH2                                                     NH2             +       CH2

          CH2                                                    C = O                         CH – NH2

          CH – NH2                                               NH2                      COOH

          COOH                                     мочевина                орнитин

      Аргинин                              аминная форма

Американский ученый Кребс создал свою теорию – орнитиновый цикл Кребса. Орнитин является затравкой цикла. Теория Кребса лежит в основе современной теории образования мочевины, которая открыла промежуточные соединения в этом цикле. Образование мочевины происходит главным образом в пени. Павлов впервые установил что кровь воротной вены, притекающая к печени богата NH3, а кровь, оттекающая от печени, содержит мало NH3, но много мочевины, то есть NH3 превратился в мочевину.

Образование мочевины происходит во внутренних мембранах митохондрий, в специальных отсеках внутренних матриксов митохондрий, изолированных от участка, где происходит цикл трикарбоновых кислот, так как эти циклы конкурируют между собой за фумаровую кислоту, ЩУК. Поэтому природа приспособилась к разделению (изоляции) этих процессов.

Это называется компартментализация. Цикл образование мочевины включает следующие этапы:

1 этап. Биосинтез карбомоилфосфата при участии фермента карбомоилфосфатсинтетазы.

СО2 + NH3 + АТФ карбомоилфосфатсинтетазы    NH2 – C ~ P = O    + АДФ

                                                                               O   OH HO

                                                                 Карбомаилфосфат

2 этап. Образование цитруллина, реакция идет с участием орнитина – затравки цикла.

CH2 – NH2                                                                                              NH2 – C = O

CH2                       NH2                                                                                      NH

CH2             +    C ~ P = O                 –H3PO4                                                   CH2

CH – NH2         O  OH HO     орнитинкарбомаилтрансфераза               CH2

COOH                                                                                                                CH2

Орнитин                                                                                                           CH – NH2

                                                                                                                            COOH

                                                                                                                            Цитруллин

3 этап. Образование агининоянтарной кислоты при участии фермента аргининсукцинатсинтетаза, участвует АТФ.

                                                                                                                                                 COOH

NH2 – C = O                COOH                                                                         NH2 – C = N – CH

          NH                     CH – NH2                                                                                    NH         CH2

          CH2          +        CH2                                          – Н2О                                       CH2        COOH

          CH2                    COOH               аргининосукцинатсинтетаза               CH2

          CH2               аспарагиновая                                                                       CH2

          CH – NH2          кислота                                                                               CH – NH2

          COOH                                                                                                             COOH

   Цитруллин                                                                                              аргининоянтарная кислота

4 этап. Распад аргининоянтарной кислоты на аргинин и фумаровую кислоту, под действием того же фермента.

                          COOH                                                              NH2

NH2 – C = N – CH                                                                     C = NH

          NH         CH2                                                                           NH                            COOH

          CH2        COOH                                                                CH2                                 CH

          CH2                                 аргининосукцинатсинтетаза       CH2       +                 CH

          CH2                                                                                   CH2                             COOH

          CH –NH2                                                                          CH – NH2        фумаровая кислота

          COOH                                                                              COOH

аргининоянтарная кислота                                             аргинин

5 этап. Распад аргинина под действием аргиназы, на мочевину и орнитин.

                                             Мочевина иминная форма

NH2 – C = NH                                        NH2

          NH                                             C – OH                       CH2 – NH2

          CH2                   + HOH                  NH                         CH2

          CH2                     аргиназа               NH2             +       CH2

          CH2                                                    C = O                         CH – NH2

          CH – NH2                                               NH2                      COOH

          COOH                                     мочевина                орнитин

      Аргинин                              аминная форма

На этом цикл заканчивается.

Фумаровая кислота участвует в случайных процессах:

COOH                                    COOH             НАДН2        ½ О2          Н2О (3 АТФ) COOH       COOH

CH                   фумараза     CH – OH                           –2Н                                     C = O       CH2

CH     + H2O                           CH2                         малатдегидрогеназа               CH2    +     CH2 

COOH                                    COOH                                                                           COOH       CH – NH2

Фумарат                              малат                                                                              ЩУК      COOH

                                                                                                                                                Глутаминовая кислота

                                            СООН                         СООН

переаминирование       CH – NH2         +        СH2

аминотрансфераза        CH2                             CH2

                                            COOH                         C = O

                           Аспарагиновая кислота         COOH

                                  (вступает в цикл         α – кетоглутаровая кислота

                                      мочевины)

ЩУК вступает в реакцию переаминирования с глутаминовой кислотой

Биологическая ценность белков

Определяется по их аминокислотному составу. По этому принципу белки делятся на полноценные и неполноценные. Полноценные белки это те, которые содержат все незаменимые аминокислоты в оптимальном соотношении со всеми аминокислотами. Полноценные белки содержат корма животного происхождения, особенно молоко, мясо, яйца. Из растительных кормов приближается к ним белки сои, некоторых бобовых, жмыхи. В животноводстве необходимо широко использовать все отходы молочной, мясной промышленности для приготовления мясо- костной, травяной муки, проводить дрожжевание кормов, использовать микрофлору рубца. Нарушение белкового обмена наблюдается не только при дефиците незаменимых аминокислот, но и при нарушении их соотношения.

Незаменимые аминокислоты – это те, которые не синтезируются в тканях животных. Они поступают в ткани за счет белков корма и микробиальных белков, синтезирующихся в рубце, слепо кишке и т.д. Незаменимые аминокислоты характеризуются строением, у них разветвленная цепочка, либо наличием ароматических радикалов, либо гетероциклических. Все это затрудняет их синтез в организме. незаменимых аминокислот 9 : валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, лизин, треонин, метионин, гистидин, триптофан.

Заменимые аминокислоты, которые синтезируются в тканях животных организмов. Они синтезируются либо из других аминокислот, например, тирозин – из фенилаланина, цистин, цистеин – производные метионина, аргинин – в цикле образования мочевины, но эти аминокислоты всецело расходуются в этом цикле, поэтому являются лимитирующими и в большом количестве должны поступать с кормами, либо синтезироваться из кетокислот: аланин, аспарагиновая, глутаминовая. Глицин для птицы является незаменимой аминокислотой.

Синтез заменимых аминокислот в тканях

Происходит двумя путями:

1.восстановительное аминирование.

2.переаминирвоание или транс – аминирование.

Восстановительное аминирование. Этим путем очень активно синтезируется глутаминовая кислота. Аминированию подвергаются кетокислота. Происходит это в две стадии.


COOH                                                                   COOH                                                                COOH

CH2                                                                       CH2                                       НАД                      CH2

CH2                + NH3                    – H2O                 CH2                   НАДН2                                               CH2

 C = O                                                                    C = NH           глутаматдегидрогеназа       CH – NH2

COOH                                                                   COOH                                                                COOH

α- кетоглутаровая                                       иминокислота                                              глутаминовая кислота 

       кислота

Переаминирование или трансаминирование. Этим путем синтезируются все остальные аминокислоты. Переаминирование – это перенос аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту. Эта реакция лежит в основе непрямого окислительного дезаминирования. В тканях животных донором аминогруппы является глутаминовая кислота, которая все время пополняется за счет восстановительного аминирования.

R                         COOH                                                                     R                             COOH

C =O                   CH2                                                                                      CH – NH2      +       CH2

COOH       +       CH2                  аминотрансфераза коф ФП     COOH                    CH2

кеток-та           CH – NH2                                                                 аминокислота        C = O

                           COOH                                                                                                    COOH

              Глутаминовая к-та                                                                             α-кетоглутаровая кислота

Обмен серосодержащих аминокислот

К серосодержащим аминокислотам относятся: цистин, цистеин, метионин.


CH2 – SH        CH2 – SH                         CH2 – S – S – CH2

CH – NH2   +  CH – NH2        – 2H        CH – NH2       CH – NH2

COOH             COOH                             COOH             COOH

Цистеин                                                           цистин

CH2 – S – CH3

CH2                               метионин

CH – NH2

COOH

Серосодержащие аминокислоты играют очень важную структурную роль – образуют дисульфильные связи в структуре белков. За счет свободных сульфгидрильных групп цистеин участвует в образовании активных центров ферментов, образует физиологически активное вещество глютатион – это трипептид глутаминовой кислоты, цистеина и глицина.

Цистеин, является основой аминокислотой в образовании кератина- белка волос, шерсти, ногтей, рогов и т.д. выполняет структурную роль.

Метионин является донором метильных групп, участвует в реакциях переаминирования, в частности при синтезе гемма, креатина, ацетилхолина, холина.

Метионин является основным компонентом рациона животных, недостаток его приводит у птиц к расклевам. Дают подкормку, творог.

Серосодержащие аминокислоты улучшают качество шерсти, ее крепость. Для пополнения содержания аминокислот в рационах используют гидролизаты грубого пера , рогов. Метионин можно получать искусственно. Он является источником цистеина.


CH2 – S – CH3                         CH3 – SH

CH2                    - CH3               CH – NH2

CH – NH2                                    COOH

COOH                                    цистеин

Метионин

Цистеин может образовываться из серина:

CH2 – OH                               CH2

CH – NH2  + H2S                   CH – NH2  + H2O

COOH                                    COOH

Серин                                 цистеин

Цистеин является источником серной кислоты в организме, которая входит в ФАФС и служит дл обезвреживания ядовитых продуктов.


Список использованной литературы

1. Березов Т.Т. , Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. Под ред. Дебова С.С. / М., «Медицина», 1990.

2. Николаев А.Я. Биохимия. / М., «Высшая школа», 1989.

3. Строев Е.А. Биологическая химия. / М., «Высшая школа», 1986.

4. Бышевский А.Ш.. Терсенев О.А. Биохимия для врача. /Екатеринбург, 1994.

5. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. / М., «Медицина», 1983.



© 2009 РЕФЕРАТЫ
рефераты