Биохимия

и о химических процессах, лежащих в основе их жизнедеятельности.
– наука,

которая описывает на языке химии строение и функции живых организмов.
– греческое учение о химических процессах в живых существах.
– наука, изучающая химический состав и структуру веществ, содержащихся в живых организмах, пути и способы регуляции их метаболизма, а также энергетическое обеспечение процессов, происходящих в клетке и организме.

веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный

источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах.




Высвобождение энергии происходит в результате гидролиза – отепления остатков ортофосфорной кислоты.

функциональные группы – аминогруппу (-NH2/-NH3+) и карбоксильную группу (-COOH/-COO-). Простейшие

пример – аминоуксусная кислота:
H2N-CH2-COOH

Аминогруппа

Карбоксильная группа

как минимум, один атом водорода замещен на аминогруппу.
Таким образом,

в аминокислотах обязательно присутствует карбоксильная группа (СООН), аминогруппа (NH2), асимметричный атом углерода и боковая цепь (радикал R).
Строением боковой цепи аминокислоты и отличаются друг от друга. Именно радикал придает аминокислотам большое разнообразие строения и свойств.

на α-аминокислоты, β-аминокислоты и др.
2. По абсолютной конфигурации молекулы на L- и

D-стереоизомеры.
3. По оптической активности в отношении плоскости поляризованного света – на право- и левовращающие.
4. По участию аминокислот в синтезе белков – протеиногенные и непротеиногенные.
5. По строению бокового радикала – ароматические, алифатические, содержащие дополнительные -СООН и -NH2 группы.
6. По кислотно-основным свойствам – нейтральные, кислые, основные.
7. По необходимости для организма – заменимые и незаменимые.

слайде. Так же приведены их названия и классификация по строению

радикала. Для удобства биохимики сокращают название аминокислот до 3х букв.

но необходимость их изучения кроется не только в данной функции.
Часть

аминокислот либо является нейромедиаторами (вещества, регулирующие мембранную проницаемость нервных клеток), либо используется для их синтеза.
Те или иные аминокислоты необходимы для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований без которых нет нуклеиновых кислот, используются для синтеза низкомолекулярных биологически важных соединений.
Аминокислота тирозин целиком входит в состав гормонов щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин) и мозгового вещества надпочечников (адреналин, норадреналин).
С нарушением обмена аминокислот связан ряд наследственных и приобретенных заболеваний, сопровождающихся серьезными проблемами в развитии организма

распада белков внутри клетки
В результате синтеза заменимых аминокислот
Поступление из крови
Путь

дальнейшего превращения каждой аминокислоты зависит от вида и функции клетки, условий ее существования и гормональных влияний. Спектр веществ, получаемых клеткой из аминокислот, чрезвычайно широк.

через углеводородный радикал - происходит использование углеродного скелета для синтеза

глюкозы, жиров, или для образования энергии АТФ.
Протекающие через карбоксильную группу – протекает с удалением карбоксильной группы (реакции декарбоксилирования).
Протекающие через аминогруппу – чаще всего происходит удаление аминогруппы (реакции дезаминирования).

пептидными, при этом образуется полимерная молекула. Если количество аминокислот не

превышает 10, то новое соединение называется пептид; если от 10 до 40 аминокислот – полипептид, если более 40 аминокислот – белок.

аминокислот и большее количество непротеиногенных, то существует аналогичное количество способов

полного окисления этих веществ до углекислого газа и воды с выделением энергии.
Процессы, протекающие через разрушение молекулы и с выделением энергии называются катаболизмом.

Все пути окисления сводятся к 6 продуктам, которые вступают в цикл трикарбоновых кислот (он – же цикл Кребса), в процессе которого происходит разрушение молекулы до углекислого газа и воды.

В некоторых условиях (стресс, голодание, мышечная нагрузка) часть аминокислот окисляется не полностью, а участвует в синтезе глюкозы.

В целом, доля катаболизма аминокислот в общем энергообмене составляет около 10%.

и приводят к образованию биогенных аминов. Ниже представлена реакция синтеза

гистамина:





Синтез гистамина протекает в клетках легких, кожи и печени. В кровь гистамин выделяется при повреждении ткани, при ударе, при электрическом раздражении.

в селезенке, ЦНС:






Серотонин стимулирует сокращение гладких мышц сосудов, кроме сосудов

миокарда и скелетных мышц и, как следствие, повышение артериального давления.
В центральной нервной системе он является тормозным медиатором.
В периферических нервных окончаниях он обуславливает возникновение боли и зуда.

системе в подкорковых образованиях головного мозга.





В центральной нервной системе

ГАМК является тормозным медиатором.

среднего мозга.





Является медиатором дофаминовых рецепторов в подкорковых образованиях ЦНС, в

больших дозах расширяет сосуды сердца, стимулирует частоту и силу сердечных сокращений, расширяет сосуды почек.

дезаминирование – в результате образуется непредельная карбоновая кислота:

кислота.




3. Гидролитическое дезаминирование – в результате образуется гидросксикислота.

окислительное дезаминирование является основным способом катаболизма аминокислот.

является используется для быстрого ресинтеза АТФ во время работы клетки.







 
Креатинфосфат обеспечивает

срочный ресинтез АТФ в первые секунды работы (5‑10 сек), когда никакие другие источники энергии  еще не активированы, и кровоснабжение мышцы не увеличено. В клетках нервной ткани креатинфосфат поддерживает жизнеспособность клеток при отсутствии кислорода.