Մարմնի կենսաքիմիական միջավայրը կազմող մոլեկուլների միլիոնավոր տեսակների մեջ կան բազմաթիվ հազարներ, որոնք տեղեկատվական դեր են խաղում: Նույնիսկ եթե մենք չդիտարկենք այն նյութերը, որոնք մարմինը արձակում է շրջակա միջավայր՝ հաղորդակցվելով այլ կենդանի էակների՝ ցեղակիցների, թշնամիների և զոհերի, մոլեկուլների հսկայական բազմազանությունը կարելի է դասակարգել կենսաբանորեն տարբեր դասերի։ ակտիվ նյութեր(կրճատվում է որպես BAS), շրջանառվում է մարմնի հեղուկ միջավայրում և փոխանցում այս կամ այն ​​տեղեկատվությունը կենտրոնից ծայրամաս, մի ​​բջիջից մյուսը կամ ծայրամասից կենտրոն։ Չնայած բաղադրության և քիմիական կառուցվածքի բազմազանությանը, այս բոլոր մոլեկուլներն այս կամ այն ​​կերպ ուղղակիորեն ազդում են մարմնի հատուկ բջիջների կողմից իրականացվող նյութափոխանակության գործընթացների վրա:

Կենսաբանական ակտիվ նյութերի ֆիզիոլոգիական կարգավորման համար առավել կարևոր են միջնորդները, հորմոնները, ֆերմենտները և վիտամինները։

Միջնորդներ - Սրանք ոչ սպիտակուցային բնույթի նյութեր են, որոնք ունեն համեմատաբար պարզ կառուցվածք և ցածր մոլեկուլային քաշ: Դրանք ազատվում են նյարդային բջիջների վերջավորություններով՝ այնտեղ ստացված հաջորդ նյարդային ազդակի ազդեցությամբ (հատուկ վեզիկուլներից, որոնցում դրանք կուտակվում են նյարդային ազդակների միջակայքում)։ Նյարդային մանրաթելերի մեմբրանի ապաբևեռացումը հանգեցնում է հասուն վեզիկուլայի պատռման, իսկ հաղորդիչի կաթիլները մտնում են սինապտիկ ճեղքվածք։ Սինապսը երկու նյարդաթելերի կամ նյարդային մանրաթելի միացումն է մեկ այլ հյուսվածքի բջջի հետ։ Թեև ազդանշանը փոխանցվում է էլեկտրականորեն նյարդային մանրաթելի երկայնքով, ի տարբերություն սովորական մետաղական լարերի, նյարդային մանրաթելերը չեն կարող պարզապես մեխանիկորեն միանալ միմյանց. Այս առումով նյարդային մանրաթելն ավելի քիչ նման է մետաղալարին և ավելի շատ նման է մալուխի, որը շրջապատված է էլեկտրական մեկուսիչի շերտով: Ահա թե ինչու է անհրաժեշտ քիմիական միջնորդ: Այս դերը ճշգրտորեն կատարում է միջնորդի մոլեկուլը։ Սինապտիկ ճեղքում հայտնվելուց հետո հաղորդիչը գործում է հետսինապտիկ մեմբրանի վրա՝ հանգեցնելով դրա բևեռացման տեղային փոփոխության, և այդպիսով էլեկտրական իմպուլս է առաջանում բջիջում, որին պետք է տեղափոխել գրգռումը: Ամենից հաճախ ացետիլխոլինի, ադրենալինի, նորեպինեֆրինի, դոպամինի և գամմա-ամինաբուտիրաթթվի (GABA) մոլեկուլները մարդու մարմնում միջնորդներ են գործում: Հենց ավարտվում է միջնորդի գործողությունը հետսինապտիկ մեմբրանի վրա, միջնորդի մոլեկուլը ոչնչացվում է հատուկ ֆերմենտների օգնությամբ, որոնք մշտապես առկա են բջիջների այս հանգույցում, դրանով իսկ կանխելով հետսինապտիկ մեմբրանի գերգրգռումը և, համապատասխանաբար, բջիջները, որոնց վրա գործադրվում է տեղեկատվական ազդեցություն. Հենց այս պատճառով է, որ նախասինապսային թաղանթ հասնող մեկ իմպուլսը հետսինապտիկ թաղանթում առաջացնում է մեկ իմպուլս։ Նախասինապտիկ թաղանթում հաղորդիչի պաշարների սպառումը երբեմն կարող է նյարդային ազդակների փոխանցման խանգարումներ առաջացնել:

Հորմոններ - բարձր մոլեկուլային քաշով նյութեր, որոնք արտադրվում են էնդոկրին գեղձերի կողմից՝ մարմնի այլ օրգանների և համակարգերի գործունեությունը վերահսկելու համար։

Ըստ իրենց քիմիական բաղադրության՝ հորմոնները կարող են պատկանել տարբեր դասերի։ օրգանական միացություններ, զգալիորեն տարբերվում են մոլեկուլային չափերով (Աղյուսակ 13): Քիմիական բաղադրությունըՀորմոնը որոշում է թիրախ բջիջների հետ իր փոխազդեցության մեխանիզմը:

Հորմոնները կարող են լինել երկու տեսակի՝ ուղղակի գործող կամ արևադարձային: Առաջիններն ուղղակիորեն ազդում են սոմատիկ բջիջների վրա՝ փոխելով նրանց նյութափոխանակության վիճակը և ստիպելով նրանց փոխել իրենց ֆունկցիոնալ գործունեությունը։ Վերջիններս նախատեսված են ազդելու այլ էնդոկրին գեղձերի վրա, որոնց դեպքում տրոպիկական հորմոնների ազդեցությամբ արագանում կամ դանդաղում է սեփական հորմոնների արտադրությունը, որոնք սովորաբար գործում են ուղղակիորեն սոմատիկ բջիջների վրա։

Կրթության դաշնային գործակալություն

Պետական ​​ուսումնական հաստատություն

բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթություն «Պերմի պետական ​​տեխնիկական համալսարան» քիմիայի և կենսատեխնոլոգիայի բաժին

Կենսաբանական ակտիվ միացությունների քիմիա

Դասախոսությունների նշումներ լրիվ դրույքով ուսանողների համար

մասնագիտություն 070100 «Կենսատեխնոլոգիա»

Հրատարակչություն

Պերմի պետական ​​տեխնիկական համալսարան

Կազմող՝ բ.գ.թ. Բիոլ. Գիտություններ Լ.Վ. Անիկինա

Գրախոս

բ.գ.թ. քիմ. գիտություններ, դոց Ի.Ա.Տոլմաչևա

(Պերմի պետական ​​համալսարան)

Կենսաբանական ակտիվ նյութերի քիմիա/կոմպ. Լ.Վ. Անիկինա - Պերմ: Պերմի հրատարակչություն: պետություն տեխ. Univ., 2009. – 109 p.

Ներկայացված են դասախոսական նշումներ «Կենսաբանական ակտիվ նյութերի քիմիա» դասընթացի ծրագրի վերաբերյալ:

Նախատեսված է 550800 «Քիմիական տեխնոլոգիա և բիոտեխնոլոգիա» 070100 «Կենսատեխնոլոգիա» մասնագիտության մշտական ​​ուսանողների համար։

© Բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթության պետական ​​ուսումնական հաստատություն

«Պերմի նահանգ

Տեխնիկական համալսարան», 2009 թ

Ներածություն……………………………………………………………………………………..4

Դասախոսություն 1. Կենդանի էակների քիմիական բաղադրիչները……………………………………………….7

Դասախոսություն 2. Ածխաջրեր………………………………………………………………….12

Դասախոսություն 3. Լիպիդներ……………………………………………………………………..20

Դասախոսություն 4. Ամինաթթուներ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Դասախոսություն 5. Սպիտակուցներ…………………………………………………………………..43

Դասախոսություն 6. Սպիտակուցների հատկությունները………………………………………………………………………

Դասախոսություն 7. Պարզ և բարդ սպիտակուցներ…………………………………………………………………………

Դասախոսություն 8. Նուկլեինաթթուներ և նուկլեոպրոտեիններ…………………………….72

Դասախոսություն 9. Ֆերմենտներ……………………………………………………..85

Դասախոսություն 10. Ֆերմենտների դասակարգում……………………………………………………………… 94

Ներածություն

Կենսատեխնոլոգիայի մասնագետներ պատրաստելիս կարևորագույն հիմնական առարկաներն են կենսաքիմիան, օրգանական քիմիան և կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի քիմիան: Այս առարկաները կազմում են կենսատեխնոլոգիայի հիմնարար հիմքը, որի զարգացումը կապված է մեր ժամանակի այնպիսի հիմնական սոցիալական խնդիրների լուծման հետ, ինչպիսիք են էներգիայի, կերերի և սննդի ռեսուրսների ապահովումը, շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը և մարդու առողջությունը:

Բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթության պետական ​​չափորոշչի պահանջների համաձայն՝ 550800 «Քիմիական տեխնոլոգիա և կենսատեխնոլոգիա» 070100 «Կենսատեխնոլոգիա» մասնագիտությամբ հիմնական կրթական ծրագրերի պարտադիր նվազագույն բովանդակության համար «Կենսաբանական ակտիվ նյութերի քիմիա» առարկան ներառում է. դիդակտիկ միավորներ՝ սպիտակուցների, նուկլեինաթթուների, ածխաջրերի, լիպիդների, ցածր մոլեկուլային քաշի կենսակարգավորիչների և հակաբիոտիկների կառուցվածքը և տարածական կազմակերպումը. ֆերմենտների, հակամարմինների, կառուցվածքային սպիտակուցների հայեցակարգ; ֆերմենտային կատալիզ.

«Կենսաբանական ակտիվ նյութերի քիմիա» առարկայի դասավանդման նպատակն է ուսանողների մոտ ձևավորել պատկերացումներ կենսաբանական ակտիվ նյութերի կառուցվածքի և գործունեության հիմունքների, ֆերմենտային կատալիզի մասին:

«Կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի քիմիա» առարկայի դասախոսությունները հիմնված են «Ընդհանուր քիմիա», «Անօրգանական քիմիա», «Ֆիզիկական քիմիա», «Անալիտիկ քիմիա» և «Կորդինացիոն միացությունների քիմիա» դասընթացների ուսանողների գիտելիքների վրա։ Այս առարկայի դրույթներն օգտագործվում են «Կենսաքիմիա», «Մանրէաբանություն», «Կենսատեխնոլոգիա» դասընթացների հետագա ուսումնասիրության համար:

Առաջարկվող դասախոսական նոտաներն ընդգրկում են «Կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի քիմիա» դասընթացում դասավանդվող հետևյալ թեմաները.

Ածխաջրեր, դասակարգում, քիմիական կառուցվածք և կենսաբանական դեր, ածխաջրերին բնորոշ քիմիական ռեակցիաներ։ Մոնոսաքարիդներ, դիսաքարիդներ, պոլիսախարիդներ:

Լիպիդներ. Դասակարգումն ըստ քիմիական կառուցվածքի, լիպիդների և դրանց ածանցյալների կենսաբանական գործառույթների՝ վիտամինների, հորմոնների, կենսակարգավորիչների:

Ամինաթթուներ, ընդհանուր բանաձև, դասակարգում և կենսաբանական դեր: Ամինաթթուների ֆիզիկաքիմիական հատկությունները. պրոտեինոգեն ամինաթթուներ, ամինաթթուներ՝ որպես կենսաբանորեն ակտիվ մոլեկուլների՝ կոֆերմենտների պրեկուրսորներ, լեղաթթուներ, նյարդային հաղորդիչներ, հորմոններ, հիստոհորմոններ, ալկալոիդներ և որոշ հակաբիոտիկներ։

Սպիտակուցներ, սպիտակուցների տարրական բաղադրություն և գործառույթներ. Սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքը. Պեպտիդային կապի բնութագրերը. Սպիտակուցի երկրորդական կառուցվածքը՝ α-խխունջ և β-թերթ: Գերերկրորդային սպիտակուցային կառուցվածք, սպիտակուցի էվոլյուցիայի տիրույթի սկզբունք։ Սպիտակուցի երրորդային կառուցվածքը և այն կայունացնող կապերը: Fibrillar եւ globular սպիտակուցների հայեցակարգը: Սպիտակուցի չորրորդական կառուցվածքը.

Սպիտակուցների ֆիզիկաքիմիական և կենսաբանական հատկությունները. Դենատուրացիա. Շապերոններ.

Պարզ սպիտակուցներ՝ հիստոններ, պրոտամիններ, պրոլամիններ, գլյուտեիններ, ալբումիններ, գլոբուլիններ, սկլերոպրոտեիններ, տոքսիններ։

Բարդ սպիտակուցներ՝ քրոմպրոտեիններ, մետաղապրոտեիններ, լիպոպրոտեիններ, գլիկոպրոտեիններ, պրոտեոգլիկաններ, նուկլեոպրոտեիններ։

Նուկլեինաթթուներ, կենսաբանական դեր բջջում. Ազոտային հիմքեր, նուկլեոզիդներ, նուկլեոտիդներ, ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի պոլինուկլեոտիդներ: ՌՆԹ-ի տեսակները. ԴՆԹ-ի տարածական կառուցվածքը, ԴՆԹ-ի խտացման մակարդակները քրոմատինում:

Ֆերմենտները որպես կենսաբանական կատալիզատորներ, դրանց տարբերությունը ոչ սպիտակուցային կատալիզատորներից: Պարզ և բարդ ֆերմենտներ. Ֆերմենտի ակտիվ կայքը. Ֆերմենտների գործողության մեխանիզմը, ակտիվացման էներգիայի կրճատումը, ֆերմենտ-սուբստրատ համալիրի առաջացումը, կապի դեֆորմացիայի տեսությունը, թթու-բազային և կովալենտային կատալիզը։ Ֆերմենտային իզոֆորմներ. Բազմաֆերմենտային համակարգեր.

Բջջային մակարդակում ֆերմենտների ակտիվության կարգավորում՝ սահմանափակ պրոտեոլիզ, մոլեկուլային ագրեգացիա, քիմիական մոդիֆիկացում, ալոստերային արգելակում։ Արգելափակման տեսակները՝ շրջելի և անշրջելի, մրցակցային և ոչ մրցակցային։ Ֆերմենտների ակտիվացնողներ և ինհիբիտորներ:

Ֆերմենտների նոմենկլատուրա. Ֆերմենտների միջազգային դասակարգում.

Օքսիդորեդուկտազներ՝ NAD-կախյալ դեհիդրոգենազներ, ֆլավին-կախված դեհիդրոգենազներ, քինոններ, ցիտոքրոմային համակարգ, օքսիդազներ:

Տրանսֆերազներ՝ ֆոսֆոտրանսֆերազներ, ացիլտրանսֆերազներ և կոենզիմ A, ամինոտրանսֆերազներ՝ օգտագործելով պիրիդոքսալ ֆոսֆատ, C 1-տրանսֆերազներ, որոնք պարունակում են ակտիվ ձևեր որպես կոֆերմենտներ։ ֆոլաթթուև ցիանոկոբալամին՝ գլիկոզիլտրանսֆերազ։

Հիդրոլազներ՝ էսթերազներ, ֆոսֆատազներ, գլիկոզիդազներ, պեպտիդազներ, ամիդազներ:

Լյազներ. դեկարբոքսիլազներ, որոնք օգտագործում են թիամին պիրոֆոսֆատը որպես կոֆերմենտ, ալդոլազ, հիդրատազներ, դեմինազներ, սինթազներ:

Իզոմերազներ՝ ջրածնի, ֆոսֆատային և ացիլային խմբերի փոխանցում, կրկնակի կապերի շարժում, ստերեոիզոմերազներ։

Լիգազներ. կապը սինթեզի և ATP-ի, կարբոքսիլազայի և կարբոքսիբիոտինի, ացիլ-կոէնզիմ A սինթետազի դերի միջև:

Դասախոսության նոտաների վերջում կա գրականության ցանկ, որը պետք է օգտագործվի «Կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի քիմիա» դասընթացը հաջողությամբ յուրացնելու համար:

Ոչ սպեցիֆիկ մետաբոլիտներ .

Հատուկ մետաբոլիտներ :

Ա). հյուսվածքային հորմոններ (պարահորմոններ);

բ). իսկական հորմոններ.

Ոչ սպեցիֆիկ մետաբոլիտներ- նյութափոխանակության արտադրանք, որն արտադրվում է կենսագործունեության գործընթացում գտնվող ցանկացած բջիջի կողմից և ունի կենսաբանական ակտիվություն (CO 2, կաթնաթթու):

Հատուկ մետաբոլիտներ- բջիջների որոշակի մասնագիտացված տեսակների կողմից արտադրված թափոններ, որոնք ունեն կենսաբանական ակտիվություն և գործողության առանձնահատկություն.

Ա) հյուսվածքային հորմոններ- Մասնագիտացված բջիջների կողմից արտադրված BAS-ն ազդում է հիմնականում արտադրության վայրում:

բ) իսկական հորմոններ- արտադրվում է էնդոկրին գեղձերի կողմից

Կենսաբանական ակտիվ նյութերի մասնակցությունը նյարդահումորալ կարգավորման տարբեր մակարդակներում.

Ես մակարդակում եմ տեղական կամ տեղական կարգավորումԱպահովված է հումորային գործոններով : հիմնականում - ոչ սպեցիֆիկ մետաբոլիտներև ավելի քիչ չափով - հատուկ մետաբոլիտներ (հյուսվածքային հորմոններ):

Կարգավորման II մակարդակ տարածաշրջանային (օրգան):հյուսվածքային հորմոններ.

Մակարդակ III - միջօրգանական, միջհամակարգային կարգավորում:Ներկայացված է հումորային կարգավորում էնդոկրին խցուկներ.

Մակարդակ IV. Ամբողջ օրգանիզմի մակարդակը.Նյարդային և հումորային կարգավորումստորադասվում են վարքագծի կարգավորման այս մակարդակում։

Կարգավորող ազդեցությունը ցանկացած մակարդակում որոշվում է մի շարք գործոններով.

քանակկենսաբանական ակտիվ նյութ;

2. քանակընկալիչներ;

3. զգայունությունընկալիչները.

Իր հերթինզգայունությունը կախված է.

Ա). -ից ֆունկցիոնալ վիճակբջիջներ;

բ). միկրոմիջավայրի վիճակի վրա (pH, իոնների կոնցենտրացիան և այլն);

V). անհանգստացնող գործոնի ազդեցության տևողության վրա.

Տեղական կարգավորում (կարգավորման 1 մակարդակ)

չորեքշաբթիէ հյուսվածքային հեղուկ. Հիմնական գործոններ.

Ստեղծագործական կապեր.

2. Ոչ սպեցիֆիկ մետաբոլիտներ.

Ստեղծագործական կապեր- փոխանակում մակրոմոլեկուլների բջիջների միջև, որոնք տեղեկատվություն են կրում բջջային գործընթացների մասին, ինչը թույլ է տալիս հյուսվածքային բջիջներին համագործակցել: Սա կարգավորման ամենահին մեթոդներից մեկն է:

Keylons- նյութեր, որոնք ապահովում են ստեղծագործական կապեր. Դրանք ներկայացված են պարզ սպիտակուցներով կամ գլիկոպրոտեիններով, որոնք ազդում են բջիջների բաժանման և ԴՆԹ սինթեզի վրա։ Ստեղծագործական կապերի խախտումկարող է ընկած լինել մի շարք հիվանդությունների (ուռուցքի աճ), ինչպես նաև ծերացման գործընթացի հիմքում:

Ոչ սպեցիֆիկ մետաբոլիտներ - CO 2, կաթնաթթու - գործում է բջիջների հարևան խմբերի ձևավորման վայրում:

Տարածաշրջանային (օրգանական) կարգավորում (կարգավորման 2-րդ մակարդակ)

1. ոչ սպեցիֆիկ մետաբոլիտներ,

2. հատուկ մետաբոլիտներ (հյուսվածքային հորմոններ):

Հյուսվածքային հորմոնային համակարգ

Նյութ	Սերնդի վայրը	Էֆեկտ
Սերատոնին	աղիքային լորձաթաղանթ (էնտերոխրոմաֆինի հյուսվածք), ուղեղ, թրոմբոցիտներ	Կենտրոնական նյարդային համակարգի միջնորդ, վազոկոնստրրիտորական ազդեցություն, անոթային-թրոմբոցիտային հեմոստազ
Պրոստագլանդիններ	արախիդոնիկ և լինոլենաթթվի ածանցյալ, մարմնի հյուսվածք	Վազոմոտոր էֆեկտը և ընդլայնող և նեղացնող ազդեցությունը ուժեղանում է արգանդի կծկումներուժեղացնում է ջրի և նատրիումի արտազատումը, նվազեցնում է ստամոքսի կողմից ֆերմենտների և HCl-ի արտազատումը
Բրադիկինին	Պեպտիդ, արյան պլազմա, թքագեղձեր, թոքեր	վազոդիլացնող ազդեցություն, մեծացնում է անոթային թափանցելիությունը
Ացետիլխոլին	ուղեղ, գանգլիա, նյարդամկանային հանգույցներ	հանգստացնում է արյան անոթների հարթ մկանները, նվազեցնում սրտի կծկումները
Հիստամին	հիստիդինի ածանցյալ, ստամոքս և աղիքներ, մաշկ, կայմ բջիջները, բազոֆիլներ	ցավի ընկալիչների միջնորդ, ընդլայնում է միկրոանոթները, մեծացնում է ստամոքսային գեղձերի արտազատումը
Էնդորֆիններ, էնկեֆալիններ	ուղեղը	անալգետիկ և հարմարվողական ազդեցություններ
Ստամոքս-աղիքային հորմոններ	արտադրվում են տարբեր բաժիններՍտամոքս - աղիքային տրակտի	մասնակցել սեկրեցիայի, շարժունակության և կլանման գործընթացների կարգավորմանը

Կենսաբանական գիտությունների դոկտոր, պրոֆեսոր Վ.Մ.Շկումատով;

պատգամավոր Գլխավոր տնօրենհարցերի վերաբերյալ

«Belmedpreparaty» RUE-ի նորարարական զարգացում

տ.գ.թ Տ.Վ.Տրուխաչովա

Լեոնտև, Վ.Ն.

Կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի քիմիա. դասախոսությունների տեքստերի էլեկտրոնային դասընթաց 1-48 02 01 «Կենսատեխնոլոգիա» լրիվ դրույքով և հեռակա կրթության մասնագիտության ուսանողների համար / Վ. Ն. Լեոնտև, Օ. Ս. Իգնատովեց. – Մինսկ: BSTU, 2013. – 129 p.

Դասախոսությունների տեքստերի էլեկտրոնային դասընթացը նվիրված է կենսաբանական ակտիվ նյութերի հիմնական դասերի կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ առանձնահատկություններին և քիմիական հատկություններին (սպիտակուցներ, ածխաջրեր, լիպիդներ, վիտամիններ, հակաբիոտիկներ և այլն): Թվարկված միացությունների դասերի քիմիական սինթեզի և կառուցվածքային վերլուծության մեթոդները, դրանց հատկությունները և ազդեցությունը կենսաբանական համակարգեր, ինչպես նաև բնության մեջ բաշխվածություն։

Թեմա 1. Ներածություն	4
Թեմա 2. Սպիտակուցներ և պեպտիդներ. Սպիտակուցների և պեպտիդների առաջնային կառուցվածքը
Թեմա 3. Սպիտակուցների և պեպտիդների կառուցվածքային կազմակերպումը. Ընտրության մեթոդներ
Թեմա 4. Սպիտակուցների և պեպտիդների քիմիական սինթեզ և քիմիական ձևափոխում
Թեմա 5. Ֆերմենտներ	45
Թեմա 6. Որոշ կենսաբանական կարևոր սպիտակուցներ	68
Թեմա 7. Նուկլեինաթթուների կառուցվածքը	76
Թեմա 8. Ածխաջրերի և ածխաջրեր պարունակող կենսապոլիմերների կառուցվածքը.
Թեմա 9. Լիպիդների կառուցվածքը, հատկությունները և քիմիական սինթեզը	104
Թեմա 10. Ստերոիդներ	117
Թեմա 11. Վիտամիններ	120
Թեմա 12. Ներածություն դեղագիտության. Ֆարմակոկինետիկա	134
Թեմա 13. Հակամալարիայի դեղեր	137
Թեմա 14. Կենտրոնականի վրա ազդող միջոցներ նյարդային համակարգ
Թեմա 15. Սուլֆոնամիդային դեղեր	144
Թեմա 16. Հակաբիոտիկներ	146
Մատենագիտություն	157

Թեմա 1. Ներածություն
Կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի քիմիան ուսումնասիրում է կենդանի նյութի ամենակարևոր բաղադրիչների, հիմնականում կենսապոլիմերների և ցածր մոլեկուլային կենսակարգավորիչների կառուցվածքը և կենսաբանական գործառույթները՝ կենտրոնանալով կառուցվածքի և կենսաբանական գործողության փոխհարաբերությունների օրինաչափությունների պարզաբանման վրա: Ըստ էության, դա քիմիական հիմքն է ժամանակակից կենսաբանություն. Զարգացնելով կենդանի աշխարհի քիմիայի հիմնարար խնդիրները՝ կենսաօրգանական քիմիան նպաստում է գործնականում ստացման խնդիրների լուծմանը. կարևոր դեղերբժշկության, գյուղատնտեսության և մի շարք ճյուղերի համար։

Ուսումնասիրության առարկաներ.սպիտակուցներ և պեպտիդներ, նուկլեինաթթուներ, ածխաջրեր, լիպիդներ, խառը կենսապոլիմերներ - գլիկոպրոտեիններ, նուկլեոպրոտեիններ, լիպոպրոտեիններ, գլիկոլիպիդներ և այլն; ալկալոիդներ, տերպենոիդներ, վիտամիններ, հակաբիոտիկներ, հորմոններ, պրոստագլանդիններ, աճող նյութեր, ֆերոմոններ, տոքսիններ, ինչպես նաև սինթետիկ դեղեր, թունաքիմիկատներ և այլն։

Հետազոտության մեթոդներ.հիմնական զինանոցը բաղկացած է մեթոդներից օրգանական քիմիա, սակայն, լուծելու կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ խնդիրներ, տարբեր ֆիզիկական, ֆիզիկաքիմիական, մաթեմատիկական և կենսաբանական մեթոդներ.

Հիմնական նպատակները.ուսումնասիրված միացությունների մեկուսացում առանձին վիճակում՝ օգտագործելով բյուրեղացում, թորում, տարբեր տեսակի քրոմատագրում, էլեկտրոֆորեզ, ուլտրաֆիլտրացիա, ուլտրակենտրոնացում, հակահոսանքի բաշխում և այլն; կառուցվածքի, ներառյալ տարածական կառուցվածքի ստեղծում՝ հիմնված օրգանական և ֆիզիկա-օրգանական քիմիայի մոտեցումների վրա՝ օգտագործելով զանգվածային սպեկտրոմետրիա, տարբեր տեսակի օպտիկական սպեկտրոսկոպիա (IR, ուլտրամանուշակագույն, լազերային և այլն), ռենտգենյան դիֆրակցիոն անալիզ, միջուկային մագնիսական ռեզոնանս, էլեկտրոնային պարամագնիսական ռեզոնանս, օպտիկական ցրման պտույտ և շրջանաձև երկխոսություն, արագ կինետիկայի մեթոդներ և այլն՝ համակարգչային հաշվարկների հետ համատեղ; ուսումնասիրված միացությունների քիմիական սինթեզը և քիմիական ձևափոխումը, ներառյալ ամբողջական սինթեզը, անալոգային և ածանցյալների սինթեզը, կառուցվածքը հաստատելու, կառուցվածքի և կենսաբանական ֆունկցիայի միջև կապը պարզելու և գործնականում արժեքավոր դեղամիջոցներ ստանալու համար. ստացված միացությունների կենսաբանական փորձարկում արհեստական ​​պայմաններումԵվ in vivo.

Առավել տարածված է կենսամոլեկուլներում ֆունկցիոնալ խմբեր:

հիդրոքսիլ (ալկոհոլներ)	ամինո խումբ (ամիններ)
ալդեհիդային (ալդեհիդներ)	ամիդ (ամիդներ)
կարբոնիլ (կետոններ)	էսթեր
կարբոքսիլային (թթու)	եթերային
սուլֆհիդրիլ (թիոլներ)	մեթիլ
դիսուլֆիդ	էթիլ
ֆոսֆատ	ֆենիլ
գուանիդին	իմիդազոլ

Թեմա 2. Սպիտակուցներ և պեպտիդներ. Սպիտակուցների և պեպտիդների առաջնային կառուցվածքը
Սկյուռիկներ- բարձր մոլեկուլային քաշի բիոպոլիմերներ, որոնք կառուցված են ամինաթթուների մնացորդներից: Սպիտակուցների մոլեկուլային զանգվածը տատանվում է 6000-ից մինչև 2000000 Da: Հենց սպիտակուցներն են սերնդից սերունդ փոխանցվող գենետիկական տեղեկատվության արգասիք և իրականացնում են բջջի բոլոր կենսագործունեությունները: Այս զարմանալիորեն բազմազան պոլիմերներն ունեն բջջային ամենակարևոր և բազմակողմանի գործառույթներից մի քանիսը:

Սպիտակուցները կարելի է բաժանել.
1) ըստ կառուցվածքի : պարզ սպիտակուցները կառուցված են ամինաթթուների մնացորդներից և հիդրոլիզից հետո քայքայվում են միայն ազատ ամինաթթուների կամ դրանց ածանցյալների:

Բարդ սպիտակուցներերկու բաղադրիչ սպիտակուցներ են, որոնք բաղկացած են պարզ սպիտակուցից և ոչ սպիտակուցային բաղադրիչից, որը կոչվում է պրոթեզային խումբ: Բարդ սպիտակուցների հիդրոլիզի ժամանակ, բացի ազատ ամինաթթուներից, առաջանում է ոչ սպիտակուցային մաս կամ դրա քայքայման արգասիքները։ Նրանք կարող են պարունակել մետաղական իոններ (մետալոպրոտեիններ), պիգմենտային մոլեկուլներ (քրոմպրոտեիններ), կարող են բարդույթներ ստեղծել այլ մոլեկուլների հետ (լիպո-, նուկլեո-, գլիկոպրոտեիններ), ինչպես նաև կովալենտորեն կապել անօրգանական ֆոսֆատը (ֆոսֆոպրոտեիններ);

2. ջրի լուծելիություն:

- ջրում լուծվող,

- աղ լուծվող,

- ալկոհոլ լուծվող,

- անլուծելի;

3. կատարված գործառույթները : Սպիտակուցների կենսաբանական գործառույթները ներառում են.

- կատալիտիկ (ֆերմենտային),

- կարգավորիչ (արագությունը կարգավորելու ունակություն քիմիական ռեակցիաներբջջում և նյութափոխանակության մակարդակը ամբողջ օրգանիզմում),

- փոխադրում (նյութերի տեղափոխում մարմնում և դրանց փոխանցում կենսամեմբրաններով),

- կառուցվածքային (կազմված է քրոմոսոմներից, ցիտոկմախքից, կապակցող, մկանային, օժանդակ հյուսվածքներից),

– ընկալիչ (ընկալիչի մոլեկուլների փոխազդեցություն արտաբջջային բաղադրիչների հետ և կոնկրետ բջջային արձագանքի սկիզբ):

Բացի այդ, սպիտակուցները կատարում են պաշտպանիչ, պահեստային, թունավոր, կծկվող և այլ գործառույթներ.

4) կախված տարածական կառուցվածքից.

– ֆիբրիլային (բնության կողմից օգտագործվում են որպես կառուցվածքային նյութ),

– գնդային (ֆերմենտներ, հակամարմիններ, որոշ հորմոններ և այլն):

ԱՄԻՆՈԹԹՈՒՆԵՐ, ԴՐԱՆՑ ՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
Ամինաթթուներկոչվում են կարբոքսիլաթթուներ, որոնք պարունակում են ամինո խումբ և կարբոքսիլ խումբ։ Բնական ամինաթթուները 2-ամինոկարբոքսիլաթթուներ են կամ α-ամինաթթուներ, չնայած կան ամինաթթուներ, ինչպիսիք են β-ալանինը, տաուրինը, γ-ամինաբուտիրաթթունը: IN ընդհանուր դեպքα-ամինաթթուների բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը.


α-ամինաթթուներն ունեն չորս տարբեր փոխարինիչներ ածխածնի 2-րդ ատոմում, այսինքն՝ բոլոր α-ամինաթթուները, բացառությամբ գլիցինի, ունեն ասիմետրիկ (քիրալ) ածխածնի ատոմ և գոյություն ունեն երկու էնանտիոմերի տեսքով. Լ- Եվ Դ-ամինաթթուներ. Բնական ամինաթթուներն են Լ- շարք. Դ-ամինաթթուները հայտնաբերված են բակտերիաների և պեպտիդային հակաբիոտիկների մեջ:

Բոլոր ամինաթթուները ներս են ջրային լուծույթներկարող է գոյություն ունենալ երկբևեռ իոնների տեսքով, և դրանց ընդհանուր լիցքը կախված է միջավայրի pH-ից: Այն pH արժեքը, որի դեպքում ընդհանուր լիցքը զրո է, կոչվում է իզոէլեկտրական կետ. Իզոէլեկտրական կետում ամինաթթուն զվիտերիոն է, այսինքն՝ նրա ամին խումբը պրոտոնացված է, իսկ կարբոքսիլը՝ դիսոցացված։ Չեզոք pH տարածաշրջանում ամինաթթուների մեծ մասը զվիտերիոններ են.


Ամինաթթուները չեն կլանում լույսը սպեկտրի տեսանելի հատվածում, անուշաբույր ամինաթթուները լույս են կլանում սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն շրջանում՝ տրիպտոֆան և թիրոզին 280 նմ, ֆենիլալանինը 260 նմ:

Սպիտակուցները տալիս են մի շարք գունային ռեակցիաներ՝ կապված որոշակի ամինաթթուների մնացորդների կամ ընդհանուր քիմիական խմբերի առկայության հետ։ Այս ռեակցիաները լայնորեն կիրառվում են վերլուծական նպատակներով։ Դրանցից առավել հայտնի են նինհիդրինային ռեակցիան, որը թույլ է տալիս քանակականորեն որոշել ամինային խմբերը սպիտակուցներում, պեպտիդներում և ամինաթթուներում, ինչպես նաև բիուրետային ռեակցիան, որն օգտագործվում է սպիտակուցների և պեպտիդների որակական և քանակական որոշման համար: Երբ ալկալային լուծույթում CuSO 4-ով տաքացնում են սպիտակուցը կամ պեպտիդը, բայց ոչ ամինաթթուն, առաջանում է մանուշակագույն պղնձի բարդ միացություն, որի քանակը կարելի է որոշել սպեկտրոֆոտոմետրիկ եղանակով։ Առանձին ամինաթթուների գունային ռեակցիաները օգտագործվում են համապատասխան ամինաթթուների մնացորդներ պարունակող պեպտիդների հայտնաբերման համար: Արգինինի գուանիդինային խումբը բացահայտելու համար օգտագործվում է Սակագուչիի ռեակցիան. ալկալային միջավայրտալ կարմիր գույն. Տրիպտոֆանի ինդոլի օղակը կարող է հայտնաբերվել Էրլիխի ռեակցիայի միջոցով՝ կարմիր-մանուշակագույն գույն, երբ արձագանքում է p-դիմեթիլամինո-բենզալդեհիդին H2SO4-ում: Պաուլիի ռեակցիան բացահայտում է հիստիդինի և թիրոզինի մնացորդները, որոնք ալկալային լուծույթներում փոխազդում են դիազոբենզոլ սուլֆոնաթթվի հետ՝ առաջացնելով կարմիր գույնի ածանցյալներ։

Ամինաթթուների կենսաբանական դերը.

1) պեպտիդների և սպիտակուցների կառուցվածքային տարրեր, այսպես կոչված, պրոտեինոգեն ամինաթթուներ. Սպիտակուցները պարունակում են 20 ամինաթթուներ, որոնք կոդավորված են գենետիկ կոդով և փոխակերպման ընթացքում ներառվում են սպիտակուցների մեջ, որոնցից մի քանիսը կարող են ֆոսֆորիլացված, ացիլացված կամ հիդրօքսիլացված լինել;

2) այլ բնական միացությունների կառուցվածքային տարրեր՝ կոֆերմենտներ, լեղաթթուներ, հակաբիոտիկներ.

3) ազդանշանային մոլեկուլներ. Ամինաթթուներից մի քանիսը նեյրոհաղորդիչներ են կամ նեյրոհաղորդիչների, հորմոնների և հիստոհորմոնների պրեկուրսորներ;

4) ամենակարևոր մետաբոլիտները, օրինակ՝ որոշ ամինաթթուներ բույսերի ալկալոիդների պրեկուրսորներ են, կամ ծառայում են որպես ազոտի դոնորներ կամ սննդի կենսական բաղադրիչներ են։

Ամինաթթուների անվանակարգը, մոլեկուլային քաշը և pK արժեքները տրված են Աղյուսակ 1-ում:

Աղյուսակ 1
Ամինաթթուների անվանացանկը, մոլեկուլային քաշը և pK արժեքները

Ամինաթթու	Նշանակում	Մոլեկուլային քաշը	էջ Կ 1 (−COOH)	էջ Կ 2 (−NH3+)	էջ ԿՌ (Ռ- խմբեր)
Գլիցին	Գլի Գ	75	2,34	9,60	−
Ալանինը	Ալա Ա	89	2,34	9,69	−
Վալին	Վալ Վ	117	2,32	9,62	−
Լեյցին	Լեյ Լ	131	2,36	9,60	−
Իզոլեյցին	Իլե Ի	131	2,36	9,68	−
Պրոլին	Pro P	115	1,99	10,96	−
Ֆենիլալանին	PheF	165	1,83	9,13	−
Թիրոզին	Տիր Յ	181	2,20	9,11	10,07
Տրիպտոֆան	Տրպ Վ	204	2,38	9,39	−
Սերին	Սեր Ս	105	2,21	9,15	13,60
Թրեոնին	Թր Թ	119	2,11	9,62	13,60
Ցիստեին	Cys C	121	1,96	10,78	10,28
Մեթիոնին	Հանդիպել է Մ	149	2,28	9,21	−
Ասպարագին	Ասն Ն	132	2,02	8,80	−
Գլութամին	Գլն Ք	146	2,17	9,13	−
Ասպարտատ	Ասպ Դ	133	1,88	9,60	3,65
Գլուտամատ	Գլյու Ե	147	2,19	9,67	4,25
Լիզին	Լիս Կ	146	2,18	8,95	10,53
Արգինին	Արգ Ռ	174	2,17	9,04	12,48
Հիստիդին	Նրա Հ	155	1,82	9,17	6,00

Ամինաթթուները տարբերվում են ջրի մեջ լուծելիությամբ: Դա պայմանավորված է նրանց զվիտերիոնային բնույթով, ինչպես նաև ռադիկալների ջրի հետ փոխազդելու ունակությամբ (հիդրատ): TO հիդրոֆիլներառում են ռադիկալներ, որոնք պարունակում են կատիոնային, անիոնային և բևեռային չլիցքավորված ֆունկցիոնալ խմբեր: TO հիդրոֆոբ- ալկիլ կամ արիլ խմբեր պարունակող ռադիկալներ.

Կախված բևեռականությունից Ռ-Ամինաթթուների չորս դասի խմբեր կան՝ ոչ բևեռային, բևեռային չլիցքավորված, բացասական լիցքավորված և դրական լիցքավորված:

Ոչ բևեռային ամինաթթուները ներառում են `գլիցին; ամինաթթուներ ալկիլային և արիլային կողային շղթաներով - ալանին, վալին, լեյցին, իզոլեյցին; թիրոզին, տրիպտոֆան, ֆենիլալանին; իմինաթթու - պրոլին: Նրանք ձգտում են մտնել հիդրոֆոբ միջավայր՝ սպիտակուցի մոլեկուլի «ներսում» (նկ. 1):

Բրինձ. 1. Ոչ բևեռային ամինաթթուներ
Բևեռային լիցքավորված ամինաթթուները ներառում են՝ դրական լիցքավորված ամինաթթուներ՝ հիստիդին, լիզին, արգինին (նկ. 2); բացասական լիցքավորված ամինաթթուներ՝ ասպարտիկ և գլուտամիկ թթու(նկ. 3): Նրանք սովորաբար դուրս են ցցվում սպիտակուցի ջրային միջավայրում:

Մնացած ամինաթթուները կազմում են բևեռային չլիցքավորվածների կատեգորիա՝ սերին և թրեոնին (ամինաթթուներ-ալկոհոլներ); ասպարագին և գլուտամին (ասպարտիկ և գլուտամինաթթուների ամիդներ); ցիստեին և մեթիոնին (ծծմբ պարունակող ամինաթթուներ):

Քանի որ չեզոք pH-ի դեպքում գլուտամիկ և ասպարտիկ թթուների COOH խմբերը լիովին տարանջատված են, դրանք սովորաբար կոչվում են. գլյուտամատԵվ ասպարտատանկախ միջավայրում առկա կատիոնների բնույթից:

Մի շարք սպիտակուցներ պարունակում են հատուկ ամինաթթուներ, որոնք ձևավորվում են սովորական ամինաթթուները պոլիպեպտիդային շղթայում ընդգրկվելուց հետո ձևափոխելով, օրինակ՝ 4-հիդրօքսիպրոլին, ֆոսֆոսերին, -կարբոքսիգլուտամինաթթու և այլն։

Բրինձ. 2. Ամինաթթուներ լիցքավորված կողային խմբերով
Բոլոր ամինաթթուները, որոնք ձևավորվել են սպիտակուցների հիդրոլիզի ընթացքում բավականին մեղմ պայմաններում, օպտիկական ակտիվություն են ցուցաբերում, այսինքն՝ բևեռացված լույսի հարթությունը պտտելու ունակություն (բացառությամբ գլիցինի):

Բրինձ. 3. Ամինաթթուներ լիցքավորված կողային խմբերով
Բոլոր միացությունները, որոնք կարող են գոյություն ունենալ երկու ստերեոիզոմերային ձևերով՝ L- և D-իզոմերներ, օպտիկական ակտիվություն ունեն (նկ. 4): Սպիտակուցները պարունակում են միայն Լ-ամինաթթուներ.

Լ- ալանին Դ- ալանին
Բրինձ. 4. Ալանինի օպտիկական իզոմերներ

Գլիցինը չունի ասիմետրիկ ածխածնի ատոմ, մինչդեռ թրեոնինը և իզոլեյցինը պարունակում են երկու ասիմետրիկ ածխածնի ատոմ: Մնացած բոլոր ամինաթթուներն ունեն մեկ ասիմետրիկ ածխածնի ատոմ:

Ամինաթթվի օպտիկապես ոչ ակտիվ ձևը կոչվում է ռասեմատ, որը հավասարամոլային խառնուրդ է: Դ- Եվ Լ-իզոմերներ և նշանակվում է խորհրդանիշով Դ.Լ.-.

Մ

Ամինաթթուների համարները, որոնք կազմում են պոլիպեպտիդները, կոչվում են ամինաթթուների մնացորդներ: Ամինաթթուների մնացորդները միմյանց հետ կապված են պեպտիդային կապով (նկ. 5), որի առաջացմանը մասնակցում են մի ամինաթթվի α-կարբոքսիլ խումբը և մյուսի α-ամինո խումբը։
Բրինձ. 5. Պեպտիդային կապի ձևավորում
Այս ռեակցիայի հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի ազատ ամինաթթուների ձևավորում, այլ ոչ թե պեպտիդ: Հետևաբար, պոլիպեպտիդների կենսասինթեզը պահանջում է կատալիզ և էներգիայի ծախս:

Քանի որ դիպեպտիդը պարունակում է ռեակտիվ կարբոքսիլ և ամինո խումբ, նոր պեպտիդային կապերի օգնությամբ կարելի է դրան կցել այլ ամինաթթուների մնացորդներ, ինչի արդյունքում ձևավորվում է պոլիպեպտիդ՝ սպիտակուց։

Պոլիպեպտիդային շղթան բաղկացած է կանոնավոր կրկնվող հատվածներից՝ NHCHRCO խմբերից, որոնք կազմում են հիմնական շղթան (մոլեկուլի կմախքը կամ ողնաշարը) և փոփոխական մասից՝ ներառյալ բնորոշ կողմնակի շղթաները: Ռ- ամինաթթուների մնացորդների խմբերը դուրս են գալիս պեպտիդային ողնաշարից և մեծ մասամբ կազմում պոլիմերի մակերեսը՝ որոշելով բազմաթիվ ֆիզիկական և Քիմիական հատկություններսպիտակուցներ. Պեպտիդային ողնաշարում հնարավոր է ազատ պտույտ պեպտիդային խմբի ազոտի ատոմի և հարևան α-ածխածնի ատոմի, ինչպես նաև α-ածխածնի ատոմի և կարբոնիլ խմբի ածխածնի միջև։ Դրա շնորհիվ գծային կառուցվածքը կարող է ձեռք բերել ավելի բարդ տարածական կոնֆորմացիա։

Ազատ -ամինո խումբ պարունակող ամինաթթվի մնացորդը կոչվում է Ն- տերմինալ և ունենալով ազատ -կարբոքսիլ խումբ. ՀԵՏ- վերջ.

Պեպտիդների կառուցվածքը սովորաբար պատկերված է Ն- վերջ.

Երբեմն -ամինո և -կարբոքսիլային տերմինալ խմբերը կապվում են միմյանց հետ՝ առաջացնելով ցիկլային պեպտիդներ։

Պեպտիդները տարբերվում են ամինաթթուների քանակով, ամինաթթուների կազմով և ամինաթթուների միացման կարգով։

Պեպտիդային կապերը շատ ամուր են, և դրանց քիմիական հիդրոլիզը պահանջում է կոշտ պայմաններ՝ բարձր ջերմաստիճան և ճնշում, թթվային միջավայր և երկար ժամանակ։

Կենդանի բջիջում պեպտիդային կապերը կարող են կոտրվել պրոտեոլիտիկ ֆերմենտների միջոցով, որոնք կոչվում են պրոտեազներ կամ պեպտիդ հիդրոլազներ։

Ինչպես ամինաթթուները, սպիտակուցները ամֆոտերային միացություններ են և լիցքավորված են ջրային լուծույթներում: Յուրաքանչյուր սպիտակուց ունի իր իզոէլեկտրական կետը՝ pH արժեքը, որի դեպքում սպիտակուցի դրական և բացասական լիցքերը լիովին փոխհատուցվում են, և մոլեկուլի ընդհանուր լիցքը զրո է: Իզոէլեկտրական կետից բարձր pH արժեքների դեպքում սպիտակուցը կրում է բացասական լիցք, իսկ իզոէլեկտրական կետից ցածր pH արժեքների դեպքում՝ դրական լիցք:
SEQUENATORS. ԱՌԱՋՆԱԿԱՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔՆԵՐԻ ՎԵՐԼՈՒԾՄԱՆ ՌԱԶՄԱՎԱՐՈՒԹՅՈՒՆ ԵՎ ՄԱՐՏԱՎՈՐՈՒԹՅՈՒՆ
Սպիտակուցների առաջնային կառուցվածքի որոշումը հանգում է պոլիպեպտիդային շղթայում ամինաթթուների կարգի որոշմանը: Այս խնդիրը լուծվում է մեթոդով հաջորդականություն(անգլերենից հաջորդականությունը- հաջորդականություն):

Սկզբունքորեն, սպիտակուցների առաջնային կառուցվածքը կարող է որոշվել ուղղակի վերլուծությունամինաթթուների հաջորդականությունը կամ գենետիկ կոդը օգտագործելով համապատասխան գեների նուկլեոտիդային հաջորդականությունը վերծանելով: Բնականաբար, ամենամեծ հուսալիությունը ապահովվում է այս մեթոդների համակցությամբ:

Իր ներկայիս մակարդակով հաջորդականությունը հնարավորություն է տալիս որոշել ամինաթթուների հաջորդականությունը պոլիպեպտիդներում, որոնց չափերը չեն գերազանցում մի քանի տասնյակ ամինաթթուների մնացորդները: Միևնույն ժամանակ, ուսումնասիրվող պոլիպեպտիդային բեկորները շատ ավելի կարճ են, քան այն բնական սպիտակուցները, որոնց հետ մենք պետք է գործ ունենանք: Հետևաբար, անհրաժեշտ է նախնական պոլիպեպտիդի կարճ բեկորների նախնական կտրումը: Ստացված բեկորները հաջորդականացնելուց հետո դրանք պետք է նորից կարվեն սկզբնական հաջորդականությամբ:

Այսպիսով, սպիտակուցի առաջնային հաջորդականությունը որոշելը հանգում է հետևյալ հիմնական քայլերին.

1) սպիտակուցի բաժանումը մի քանի երկարության բեկորների, որոնք հասանելի են հաջորդականության համար.

2) ստացված բեկորներից յուրաքանչյուրի հաջորդականությունը.

3) ամբողջական սպիտակուցային կառուցվածքի հավաքում նրա բեկորների հաստատված կառուցվածքներից.

Սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքի ուսումնասիրությունը բաղկացած է հետևյալ փուլերից.

- դրա մոլեկուլային քաշի որոշում.

– կոնկրետ ամինաթթուների կազմի որոշում (AA բաղադրություն);

- սահմանում Ն- Եվ ՀԵՏ- տերմինալ ամինաթթուների մնացորդներ;

- պոլիպեպտիդային շղթայի բաժանումը բեկորների.

- սկզբնական պոլիպեպտիդային շղթայի կտրում այլ կերպ.

– ստացված բեկորների բաժանում;

- յուրաքանչյուր հատվածի ամինաթթուների վերլուծություն;

– պոլիպեպտիդի առաջնային կառուցվածքի հաստատում` հաշվի առնելով երկու ճեղքերի բեկորների համընկնող հաջորդականությունները:

Քանի որ դեռևս չկա մեթոդ, որը թույլ կտա հաստատել սպիտակուցի ամբողջական առաջնային կառուցվածքը ամբողջ մոլեկուլի վրա, պոլիպեպտիդային շղթան ենթարկվում է հատուկ ճեղքման քիմիական ռեակտիվների կամ պրոտեոլիտիկ ֆերմենտների միջոցով: Ստացված պեպտիդային բեկորների խառնուրդն առանձնացվում է և դրանցից յուրաքանչյուրի համար որոշվում է ամինաթթուների բաղադրությունը և ամինաթթուների հաջորդականությունը։ Բոլոր բեկորների կառուցվածքը հաստատելուց հետո անհրաժեշտ է որոշել դրանց տեղակայման կարգը սկզբնական պոլիպեպտիդային շղթայում: Դրա համար սպիտակուցը ենթարկվում է ճեղքման՝ օգտագործելով մեկ այլ նյութ, և ստացվում է պեպտիդային բեկորների երկրորդ, տարբեր հավաքածու, որոնք առանձնացվում և վերլուծվում են նմանատիպ եղանակով։

1. Մոլեկուլային քաշի որոշում (3-րդ թեմայում մանրամասն քննարկված են հետևյալ մեթոդները).

- ըստ մածուցիկության;

- նստվածքի արագությամբ (ուլտրակենտրոնացման մեթոդ);

- գելային քրոմատոգրաֆիա;

– էլեկտրոֆորեզ PAGE-ում տարանջատման պայմաններում:

2. ԱԱ կազմի որոշում. Ամինաթթուների կազմի վերլուծությունը ներառում է ուսումնասիրվող սպիտակուցի կամ պեպտիդի ամբողջական թթվային հիդրոլիզ՝ օգտագործելով 6 ն: աղաթթվիև հիդրոլիզատի բոլոր ամինաթթուների քանակականացում: Նմուշի հիդրոլիզը կատարվում է փակ ամպուլներով վակուումում 150°C-ում 6 ժամվա ընթացքում, սպիտակուցի կամ պեպտիդային հիդրոլիզատի մեջ ամինաթթուների քանակական որոշումը կատարվում է ամինաթթուների անալիզատորի միջոցով:

3. N- և C-ամինաթթուների մնացորդների որոշում. Սպիտակուցի պոլիպեպտիդային շղթայում մի կողմում կա ամինաթթվի մնացորդ, որը կրում է ազատ α-ամինո խումբ (ամին կամ Ն- տերմինալ մնացորդ), իսկ մյուս կողմից՝ ազատ α-կարբոքսիլ խմբով մնացորդ (կարբոքսիլ կամ ՀԵՏ- տերմինալի մնացորդ): Վերջնական մնացորդների վերլուծությունը կարևոր դեր է խաղում սպիտակուցի ամինաթթուների հաջորդականության որոշման գործընթացում։ Ուսումնասիրության առաջին փուլում հնարավոր է դարձնում գնահատել պոլիպեպտիդային շղթաների քանակը, որոնք կազմում են սպիտակուցի մոլեկուլը և հետազոտվող դեղամիջոցի համասեռության աստիճանը: Հետագա փուլերում, օգտագործելով վերլուծություն Ն-տերմինալ ամինաթթուների մնացորդները վերահսկում են պեպտիդների բեկորների տարանջատման գործընթացը:

N-տերմինալ ամինաթթուների մնացորդների որոշման ռեակցիաներ.

1) որոշման առաջին մեթոդներից մեկը Ն- տերմինալ ամինաթթուների մնացորդները առաջարկվել է Ֆ. Սանգերի կողմից 1945 թվականին: Երբ պեպտիդի կամ սպիտակուցի α-ամինո խումբը փոխազդում է 2,4-դինիտրոֆտորբենզոլի հետ, ստացվում է դինիտրոֆենիլ (DNP) ածանցյալ, որը գունավորվում է: դեղին. Հետագա թթվային հիդրոլիզը (5,7 N HCl) հանգեցնում է պեպտիդային կապերի խզման և DNP ածանցյալի ձևավորմանը: Ն- տերմինալ ամինաթթու. DNP ամինաթթուն արդյունահանվում է եթերով և նույնականացվում է քրոմատոգրաֆիայի միջոցով՝ ստանդարտների առկայության դեպքում:

2) դանսիլացման մեթոդ. Որոշելու մեծագույն կիրառումը Ն- տերմինալների մնացորդները ներկայումս հայտնաբերվում են dansil մեթոդով, որը մշակվել է 1963 թվականին W. Gray-ի և B. Hartley-ի կողմից: Ինչպես դինիտրոֆենիլացման մեթոդը, այն հիմնված է սպիտակուցի ամինո խմբերում «պիտակի» ներմուծման վրա, որը չի հեռացվում հետագա հիդրոլիզի ժամանակ: Դրա առաջին քայլը դանսիլ քլորիդի (1-դիմեթիլամինաֆտալեն-5-սուլֆոքլորիդ) ռեակցիան է պեպտիդի կամ սպիտակուցի չպրոտոնացված α-ամինո խմբի հետ՝ առաջացնելով դանսիլ պեպտիդ (DNS պեպտիդ): Հաջորդ փուլում DNS պեպտիդը հիդրոլիզացվում է (5.7 N HC1, 105°C, 12 - 16 ժամ) և ազատվում: Ն- տերմինալ α-DNS ամինաթթու: DNS ամինաթթուները սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն շրջանում (365 նմ) ինտենսիվ լյումինեսցենտ են ցուցաբերում; Սովորաբար դրանց նույնականացման համար նյութի 0,1 - 0,5 նմոլը բավարար է։

Կան մի շարք մեթոդներ, որոնք կարող են օգտագործվել որոշելու համար, թե ինչպես Ն- տերմինալ ամինաթթուների մնացորդը և ամինաթթուների հաջորդականությունը: Դրանք ներառում են քայքայումը Էդմանի մեթոդով և ֆերմենտային հիդրոլիզը ամինոպեպտիդազների միջոցով: Այս մեթոդները մանրամասն կքննարկվեն ստորև՝ պեպտիդների ամինաթթուների հաջորդականությունը նկարագրելիս:

C-տերմինալ ամինաթթուների մնացորդների որոշման ռեակցիաները.

1) որոշման քիմիական մեթոդների շարքում ՀԵՏՈւշադրության են արժանի տերմինալ ամինաթթուների մնացորդները, Ս. Ակաբորիի առաջարկած հիդրազինոլիզի մեթոդը և օքսազոլոնի մեթոդը: Դրանցից առաջինում, երբ պեպտիդը կամ սպիտակուցը տաքացվում է անջուր հիդրազինով 100 - 120°C ջերմաստիճանում, պեպտիդային կապերը հիդրոլիզվում են՝ առաջացնելով ամինաթթուների հիդրազիդներ։ ՀԵՏՎերջնական ամինաթթուն մնում է որպես ազատ ամինաթթու և կարող է մեկուսացվել ռեակցիայի խառնուրդից և նույնականացվել (նկ. 6):

Բրինձ. 6. Պեպտիդային կապի խզում հիդրազինի հետ
Մեթոդն ունի մի շարք սահմանափակումներ. Հիդրազինոլիզը ոչնչացնում է գլուտամինը, ասպարագինը, ցիստեինը և ցիստինը; արգինինը կորցնում է իր գուանիդինային մասը՝ առաջացնելով օրնիտին: Սերինի, թրեոնինի և գլիկինի հիդրազիդները անկայուն են և հեշտությամբ վերածվում են ազատ ամինաթթուների, ինչը դժվարացնում է արդյունքները մեկնաբանելը.

2) Օքսազոլոնի մեթոդը, որը հաճախ կոչվում է տրիտիումի պիտակի մեթոդ, հիմնված է կարողության վրա ՀԵՏ- տերմինալ ամինաթթուների մնացորդը քացախաթթվի անհիդրիդի ազդեցության տակ ենթարկվում է ցիկլացման՝ առաջացնելով օքսազոլոն: Ալկալային պայմաններում ջրածնի ատոմների շարժունակությունը օքսազոլոնի օղակի 4-րդ դիրքում կտրուկ մեծանում է, և դրանք հեշտությամբ կարող են փոխարինվել տրիտումով։ Տրիտիացված պեպտիդի կամ սպիտակուցի հետագա թթվային հիդրոլիզի արդյունքում առաջացած ռեակցիայի արտադրանքները պարունակում են ռադիոակտիվ պիտակավորված ՀԵՏ- տերմինալ ամինաթթու. Հիդրոլիզատի քրոմատոգրաֆիան և ռադիոակտիվության չափումը թույլ են տալիս նույնականացնել ՀԵՏ- պեպտիդի կամ սպիտակուցի տերմինալ ամինաթթու;

3) առավել հաճախ որոշել ՀԵՏ-տերմինալ ամինաթթուների մնացորդները ֆերմենտային հիդրոլիզացվում են կարբոքսիպեպտիդազներով, ինչը նաև թույլ է տալիս վերլուծել C-տերմինալ ամինաթթուների հաջորդականությունը: Կարբոքսիպեպտիդազը հիդրոլիզացնում է միայն այն պեպտիդային կապերը, որոնք առաջանում են ՀԵՏ- տերմինալ ամինաթթու, որն ունի ազատ α-կարբոքսիլ խումբ: Հետևաբար, այս ֆերմենտի գործողության ներքո ամինաթթուները հաջորդաբար անջատվում են պեպտիդից՝ սկսած ՀԵՏ- տերմինալ. Սա թույլ է տալիս որոշել փոխադարձ պայմանավորվածությունփոխարինող ամինաթթուների մնացորդներ.

Նույնականացման արդյունքում Ն- Եվ ՀԵՏ- Պոլիպեպտիդի տերմինալ մնացորդները ապահովում են երկու կարևոր հղման կետեր նրա ամինաթթուների հաջորդականությունը (առաջնային կառուցվածքը) որոշելու համար:

4. Պոլիպեպտիդային շղթայի մասնատում.

Ֆերմենտային մեթոդներ.Որոշ կետերում սպիտակուցների հատուկ տրոհման համար օգտագործվում են ինչպես ֆերմենտային, այնպես էլ քիմիական մեթոդներ: Հատուկ կետերում սպիտակուցների հիդրոլիզը կատալիզացնող ֆերմենտներից առավել լայնորեն կիրառվում են տրիպսինը և քիմոտրիպսինը։ Տրիպսինը կատալիզացնում է լիզինի և արգինինի մնացորդներից հետո տեղակայված պեպտիդային կապերի հիդրոլիզը։ Chymotrypsin-ը նախընտրելիորեն քայքայում է սպիտակուցները անուշաբույր ամինաթթուների մնացորդներից հետո՝ ֆենիլալանին, թիրոզին և տրիպտոֆան: Անհրաժեշտության դեպքում տրիփսինի առանձնահատկությունը կարող է ավելացվել կամ փոփոխվել: Օրինակ, ուսումնասիրվող սպիտակուցի բուժումը ցիտրակոնային անհիդրիդով հանգեցնում է լիզինի մնացորդների ացիլացման: Նման ձևափոխված սպիտակուցի մեջ ճեղքումը տեղի կունենա միայն արգինինի մնացորդների դեպքում: Նաև սպիտակուցների առաջնային կառուցվածքն ուսումնասիրելիս լայն կիրառությունգտնում է պրոտեինազ, որը նույնպես պատկանում է սերինային պրոտեինազների դասին։ Ֆերմենտը ունի երկու առավելագույն պրոտեոլիտիկ ակտիվություն pH 4.0 և 7.8: Proteinase- ը ճեղքում է պեպտիդային կապերը, որոնք ձևավորվել են գլուտամինաթթվի կարբոքսիլ խմբի կողմից բարձր ելքով:

Հետազոտողներն իրենց տրամադրության տակ ունեն նաև ոչ սպեցիֆիկ պրոտեոլիտիկ ֆերմենտների մեծ հավաքածու (պեպսին, էլաստազ, սուբտիլիսին, պապաին, պրոնազ և այլն): Այս ֆերմենտները հիմնականում օգտագործվում են պեպտիդների լրացուցիչ մասնատման համար։ Նրանց սուբստրատի առանձնահատկությունը որոշվում է ամինաթթուների մնացորդների բնույթով, որոնք ոչ միայն հիդրոլիզվող կապ են ստեղծում, այլև շղթայի երկայնքով ավելի հեռավոր:

Քիմիական մեթոդներ.

1) սպիտակուցների մասնատման քիմիական մեթոդներից առավել սպեցիֆիկ և առավել հաճախ օգտագործվողը ցիանոգենի բրոմիդի ճեղքումն է մեթիոնինի մնացորդներում (Նկար 7):

Ցիանոգենի բրոմիդի հետ ռեակցիայի արդյունքում ձևավորվում է մեթիոնինի միջանկյալ ցիանոսուլֆոնիումի ածանցյալը, որը թթվային պայմաններում ինքնաբերաբար վերածվում է հոմոսերին իմինոլակտոնի, որն իր հերթին արագ հիդրոլիզվում է իմինային կապի ճեղքումով։ Արդյունքում ՀԵՏ- պեպտիդների վերջնամաս, հոմոսերին լակտոնը հետագայում մասամբ հիդրոլիզացվում է հոմոսերինի (HSer), որի արդյունքում առաջանում է յուրաքանչյուր պեպտիդ բեկոր, բացառությամբ. ՀԵՏ-տերմինալ, գոյություն ունի երկու ձևով՝ հոմոսերին և հոմոսերին լակտոն;

Բրինձ. 7. Պոլիպեպտիդային շղթայի ճեղքումը ցիանոգենի բրոմիդով
2) մեծ թվով մեթոդներ են առաջարկվել տրիպտոֆանի մնացորդի կարբոնիլային խմբում սպիտակուցի ճեղքման համար: Այդ նպատակով օգտագործվող ռեագենտներից մեկն է Ն- bromosuccinimide;

3) թիոլ-դիսուլֆիդի փոխանակման ռեակցիա. Որպես ռեագենտներ օգտագործվում են նվազեցված գլուտատիոն, 2-մերկապտոէթանոլ և դիթիոթրեիտոլ:

5. Պեպտիդների բեկորների հաջորդականության որոշում. Այս փուլում հաստատվում է ամինաթթուների հաջորդականությունը նախորդ փուլում ստացված պեպտիդներից յուրաքանչյուրում։ Այդ նպատակով նրանք սովորաբար օգտագործում են քիմիական մեթոդ, նախագծված Պեր Էդմանի կողմից։ Էդմանի դեկոլտեը եռում է նրանով, որ միայն Ն- պեպտիդի տերմինալ մնացորդը և բոլոր մյուս պեպտիդային կապերը չեն ազդում: Պառակտումը բացահայտելուց հետո Ն- պիտակի վերջնական մնացորդը ներմուծվում է հաջորդի մեջ, որն այժմ դարձել է Ն-տերմինալ, մնացորդ, որը կտրվում է նույն կերպ՝ անցնելով ռեակցիաների նույն շարքը։ Այսպիսով, մնացորդ առ մնացորդ վերացնելով, հնարավոր է որոշել պեպտիդի ամինաթթուների ամբողջ հաջորդականությունը՝ օգտագործելով այդ նպատակով ընդամենը մեկ նմուշ: Էդմանի մեթոդով պեպտիդը սկզբում փոխազդում է ֆենիլիզոթիոցիանատի հետ, որը միանում է ազատ α-ամինո խմբին։ Ն- տերմինալային մնացորդ: Պեպտիդի բուժումը սառը նոսր թթվով հանգեցնում է վերացման Ն- տերմինալ մնացորդ ֆենիլթիոհիդանտոինի ածանցյալի տեսքով, որը կարող է նույնականացվել քրոմատոգրաֆիկ մեթոդներով: Պեպտիդների արժեքի մնացած մասը հեռացումից հետո Ն- տերմինալի մնացորդը անփոփոխ է թվում: Գործողությունը կրկնվում է այնքան անգամ, որքան մնացորդներ կան պեպտիդում: Այս կերպ հեշտությամբ կարելի է որոշել 10-20 ամինաթթուների մնացորդ պարունակող պեպտիդների ամինաթթուների հաջորդականությունը։ Ամինաթթուների հաջորդականությունը որոշվում է ճեղքման ժամանակ առաջացած բոլոր բեկորների համար: Սրանից հետո առաջանում է հաջորդ խնդիրը՝ որոշել, թե ինչ հերթականությամբ են բեկորները տեղակայվել սկզբնական պոլիպեպտիդ շղթայում։

Ամինաթթուների հաջորդականության ավտոմատ որոշում . Սպիտակուցների կառուցվածքային ուսումնասիրությունների ոլորտում հիմնական ձեռքբերումը Պ. Էդմանի և Ջ. Բեգի կողմից 1967թ. հաջորդականացնող– սարք, որն իրականացնում է հաջորդական ավտոմատ վերացում՝ բարձր արդյունավետությամբ Ն- տերմինալ ամինաթթուների մնացորդները՝ օգտագործելով Էդմանի մեթոդը: Ժամանակակից հաջորդականները իրականացնում են տարբեր մեթոդներամինաթթուների հաջորդականության որոշում.

6. Բնօրինակ պոլիպեպտիդ շղթայի ճեղքումը մեկ այլ եղանակով։ Ստացված պեպտիդային բեկորների դասավորության կարգը հաստատելու համար վերցրեք սկզբնական պոլիպեպտիդային պատրաստուկի նոր մասը և այլ կերպ բաժանեք այն ավելի փոքր բեկորների, որով պեպտիդային կապերը, որոնք դիմացկուն են նախորդ ռեագենտի գործողության նկատմամբ, ճեղքվում են: Ստացված կարճ պեպտիդներից յուրաքանչյուրը ենթարկվում է հաջորդական ճեղքման՝ օգտագործելով Էդմանի մեթոդը (նույնը, ինչ նախորդ փուլում), և այս կերպ որոշվում է դրանց ամինաթթուների հաջորդականությունը։

7. Պոլիպեպտիդի առաջնային կառուցվածքի ստեղծում՝ հաշվի առնելով երկու ճեղքվածքների բեկորների համընկնող հաջորդականությունները։ Երկու մեթոդներով ստացված պեպտիդների բեկորների ամինաթթուների հաջորդականությունները համեմատվում են երկրորդ հավաքածուի պեպտիդների հայտնաբերման հետ, որոնցում առանձին հատվածների հաջորդականությունները կհամապատասխանեն առաջին խմբի պեպտիդների որոշակի հատվածների հաջորդականությանը: Երկրորդ հավաքածուի պեպտիդները՝ համընկնող շրջաններով, թույլ են տալիս, որ սկզբնական պոլիպեպտիդային շղթայի առաջին ճեղքման արդյունքում ստացված պեպտիդային բեկորները միացվեն ճիշտ հերթականությամբ:

Երբեմն պոլիպեպտիդի երկրորդ բաժանումը բեկորների բավարար չէ առաջին ճեղքումից հետո ստացված բոլոր պեպտիդների համար համընկնող շրջաններ գտնելու համար: Այս դեպքում երրորդ, իսկ երբեմն էլ չորրորդ տարանջատման մեթոդը օգտագործվում է պեպտիդների մի շարք ստանալու համար, որոնք ապահովում են բոլոր շրջանների ամբողջական համընկնումը և հաստատում ամինաթթուների ամբողջական հաջորդականությունը սկզբնական պոլիպեպտիդային շղթայում:

«Հավելումներ» բառը վերջերս գրեթե կեղտոտ բառ է դարձել որոշ բժիշկների շրջանում։ Մինչդեռ սննդային հավելումները բոլորովին անօգուտ չեն և կարող են շոշափելի օգուտներ բերել։ Նրանց նկատմամբ արհամարհական վերաբերմունքը և մարդկանց միջև վստահության կորուստը պայմանավորված է նրանով, որ բազմաթիվ կեղծիքներ են հայտնվել կենսաբանական ակտիվ նյութերի մոլուցքի գագաթին։ Քանի որ մեր կայքը հաճախ է խոսում կանխարգելիչ միջոցառումներ, օգնելով պահպանել առողջությունը, արժե ավելի մանրամասն անդրադառնալ այս հարցին՝ ինչն է վերաբերում կենսաբանական ակտիվ նյութերին և որտեղ փնտրել դրանք։

Որո՞նք են կենսաբանական ակտիվ նյութերը:

Կենսաբանական ակտիվ նյութեր նշանակում են նյութեր, որոնք ունեն բարձր ֆիզիոլոգիական ակտիվություն և ամենափոքր չափաբաժիններով ազդում են մարմնի վրա: Նրանք կարող են արագացնել նյութափոխանակության գործընթացները, բարելավել նյութափոխանակությունը, մասնակցել վիտամինների սինթեզին և օգնել կարգավորել մարմնի համակարգերի պատշաճ գործունեությունը:

BAV-ները կարող են տարբեր դերեր խաղալ: Մի շարք նմանատիպ նյութեր, երբ մանրամասն ուսումնասիրվել են, ցույց են տվել աճը ճնշելու իրենց կարողությունը քաղցկեղային ուռուցքներ. Այլ նյութեր, ինչպիսիք են ասկորբինաթթու, մասնակցել հսկայական թիվմարմնում տեղի ունեցող գործընթացները և օգնում են ամրապնդել իմունային համակարգը:

Դիետիկ հավելումները կամ սննդային հավելումները պատրաստուկներ են, որոնք հիմնված են որոշակի կենսաբանական ակտիվ նյութերի կոնցենտրացիայի բարձրացման վրա: Դրանք դեղամիջոց չեն համարվում, սակայն կարող են հաջողությամբ բուժել օրգանիզմում նյութերի անհավասարակշռության հետ կապված հիվանդությունները։

Որպես կանոն, կենսաբանորեն ակտիվ նյութերը հանդիպում են բույսերի և կենդանական ծագման մթերքների մեջ, ուստի դրանց հիման վրա շատ դեղամիջոցներ են պատրաստվում։

Կենսաբանական ակտիվ նյութերի տեսակները

Բուսական դեղամիջոցների և տարբեր սննդային հավելումների թերապևտիկ ազդեցությունը բացատրվում է պարունակվող ակտիվ նյութերի համակցությամբ։ Ո՞ր նյութերն են ժամանակակից բժշկության կողմից համարվում կենսաբանորեն ակտիվ: Սրանք հայտնի վիտամիններ, ճարպաթթուներ, միկրո և մակրոտարրեր, օրգանական թթուներ, գլիկոզիդներ, ալկալոիդներ, ֆիտոնսիդներ, ֆերմենտներ, ամինաթթուներ և մի շարք այլ նյութեր են: Հոդվածում մենք արդեն գրել ենք միկրոտարրերի դերի մասին, հիմա ավելի կոնկրետ խոսենք այլ կենսաբանական ակտիվ նյութերի մասին։

Ամինաթթուներ

Դպրոցական կենսաբանության դասընթացից մենք գիտենք, որ ամինաթթուները սպիտակուցների, ֆերմենտների, բազմաթիվ վիտամինների և այլ օրգանական միացությունների մի մասն են: IN մարդու մարմինը 20 էական ամինաթթուներից 12-ը սինթեզվում են, այսինքն՝ կան մի շարք էական ամինաթթուներ, որոնք մենք կարող ենք ստանալ միայն սննդից։

Ամինաթթուները ծառայում են սպիտակուցների սինթեզին, որոնք իրենց հերթին ձևավորում են գեղձեր, մկաններ, ջլեր, մազեր՝ մի խոսքով, մարմնի բոլոր մասերը։ Առանց որոշակի ամինաթթուների, ուղեղի նորմալ գործունեությունը անհնար է, քանի որ դա այն ամինաթթունն է, որը թույլ է տալիս նյարդային ազդակների փոխանցումը մեկից: նյարդային բջիջմյուսին։ Բացի այդ, ամինաթթուները կարգավորում են էներգիայի նյութափոխանակությունը և ապահովում են վիտամինների և միկրոէլեմենտների կլանումը և լիարժեք աշխատանքը:

Ամենակարևոր ամինաթթուներից են տրիպտոֆանը, մեթիոնինը և լիզինը, որոնք չեն սինթեզվում մարդկանց կողմից և պետք է մատակարարվեն սննդով։ Եթե ​​դրանք բավարար չեն, ապա դուք պետք է դրանք ընդունեք որպես սննդային հավելումների մի մաս:

Տրիպտոֆանը հայտնաբերված է մսի, բանանի, վարսակի, արմավի, քնջութի սերմերի և գետնանուշի մեջ; մեթիոնին - ձկան, կաթնամթերքի, ձվի մեջ; լիզին - մսի, ձկան, կաթնամթերքի, ցորենի մեջ:

Եթե ​​չկան բավարար քանակությամբ ամինաթթուներ, մարմինը փորձում է դրանք նախ հանել սեփական հյուսվածքներից: Եվ դա հանգեցնում է նրանց վնասմանը: Առաջին հերթին, մարմինը մկաններից դուրս է հանում ամինաթթուները՝ նրա համար ավելի կարևոր է ուղեղը կերակրելը, քան բիսեպսը: Հետևաբար, էական ամինաթթուների պակասի առաջին ախտանիշը թուլությունն է, արագ հոգնածությունՍրան միանում են հյուծվածությունը, հետո անեմիան, ախորժակի կորուստը և մաշկի վիճակի վատթարացումը։

Մանկության մեջ էական ամինաթթուների պակասը շատ վտանգավոր է. դա կարող է հանգեցնել աճի և մտավոր զարգացման հետաձգման:

Ածխաջրեր

Ածխաջրերի մասին բոլորը լսել են փայլուն ամսագրերից՝ նիհարող կանայք դրանք համարում են իրենց թիվ մեկ թշնամին։ Մինչդեռ ածխաջրերը խաղում են կենսական դերմարմնի հյուսվածքների կառուցման մեջ և դրանց բացակայությունը հանգեցնում է տխուր հետևանքների. ցածր ածխաջրային դիետաները դա անընդհատ ցույց են տալիս:

Ածխաջրերը ներառում են մոնոսաքարիդներ (գլյուկոզա, ֆրուկտոզա), օլիգոսաքարիդներ (սախարոզա, մալտոզա, ստախիոզա), պոլիսախարիդներ (օսլա, մանրաթել, ինուլին, պեկտին և այլն):

Մանրաթելը գործում է որպես բնական դետոքսիկացնող միջոց: Ինուլինը նվազեցնում է խոլեստերինի և շաքարի մակարդակը արյան մեջ, օգնում է բարձրացնել ոսկրերի խտությունը և ամրացնում է իմունային համակարգը։ Պեկտինը հակատոքսիկ ազդեցություն ունի, նվազեցնում է խոլեստերինի մակարդակը, բարենպաստ ազդեցություն է ունենում սրտանոթային համակարգի վրա և ամրացնում է իմունային համակարգը։ Պեկտինը պարունակվում է խնձորի, հատապտուղների և շատ մրգերի մեջ։ Եղերդիկի և Երուսաղեմի արտիճուկի մեջ ինուլին շատ կա։ Բանջարեղենն ու հացահատիկը հարուստ են բջջանյութով։ Թեփը առավել հաճախ օգտագործվում է որպես մանրաթել պարունակող արդյունավետ սննդային հավելում:

Գլյուկոզան անհրաժեշտ է ուղեղի ճիշտ աշխատանքի համար: Այն հանդիպում է մրգերի և բանջարեղենի մեջ։

Օրգանական թթուներ

Օրգանական թթուները աջակցում են մարմնին թթու-բազային հավասարակշռությունև մասնակցել շատերին նյութափոխանակության գործընթացները. Յուրաքանչյուր թթու ունի իր գործողությունների սպեկտրը: Ասկորբին և սուկինինաթթուները հզոր հակաօքսիդանտ ազդեցություն ունեն, ինչի համար դրանք նաև կոչվում են երիտասարդության էլիքսիր։ Բենզոյան թթուն ունի հակասեպտիկ ազդեցություն և օգնում է պայքարել բորբոքային պրոցեսներ. Օլեինաթթուն բարելավում է սրտի մկանների աշխատանքը և կանխում մկանների ատրոֆիան: Մի շարք թթուներ հորմոնների մի մասն են:

Շատ օրգանական թթուներ կան բանջարեղենի և մրգերի մեջ: Դուք պետք է տեղյակ լինեք, որ օրգանական թթուներ պարունակող չափազանց շատ սննդային հավելումներ օգտագործելը կարող է հանգեցնել մարմնին մատուցվող անբարենպաստ ծառայության՝ մարմինը չափազանց ալկալիզացվելու է, ինչը կհանգեցնի լյարդի աշխատանքի խանգարմանը և տոքսինների հեռացման վատթարացմանը:

Ճարպաթթու

Մարմինը կարող է ինքնուրույն սինթեզել բազմաթիվ ճարպաթթուներ: Այն չի կարող արտադրել միայն պոլիչհագեցած թթուներ, որոնք կոչվում են օմեգա-3 և 6: Չհագեցածի օգուտների մասին ճարպաթթուներՄիայն ծույլերը չեն լսել օմեգա-3-ի և օմեգա-6-ի մասին:

Չնայած դրանք հայտնաբերվել են 20-րդ դարի սկզբին, սակայն դրանց դերը սկսել է ուսումնասիրվել միայն անցյալ դարի 70-ական թվականներին։ Սննդաբանները պարզել են, որ մարդիկ, ովքեր ձուկ են ուտում, հազվադեպ են տառապում հիպերտոնիայով և աթերոսկլերոզով։ Քանի որ ձուկը հարուստ է օմեգա-3 թթուներով, մարդիկ շատ արագ սկսեցին հետաքրքրվել դրանցով: Պարզվել է, որ օմեգա-3-ը բարենպաստ ազդեցություն է ունենում հոդերի, արյան անոթների, արյան կազմի, մաշկի վիճակի վրա։ Պարզվել է, որ այս թթուն վերականգնում է հորմոնալ հավասարակշռությունը և նաև թույլ է տալիս կարգավորել կալցիումի մակարդակը. այսօր այն հաջողությամբ օգտագործվում է վաղ ծերացման, Ալցհեյմերի հիվանդության, միգրենի, օստեոպրոզի բուժման և կանխարգելման համար: շաքարային դիաբետ, հիպերտոնիա, աթերոսկլերոզ:

Օմեգա-6-ն օգնում է կարգավորել հորմոնալ համակարգի աշխատանքը, բարելավել մաշկի և հոդերի վիճակը, հատկապես արթրիտի դեպքում։ Օմեգա-9-ը հիանալի կանխարգելիչ է քաղցկեղի դեմ:

Շատ օմեգա-6 և 9 պարունակվում են խոզի ճարպի, ընկույզների և սերմերի մեջ: Omega-3-ը, բացի ձկներից և ծովամթերքից, հայտնաբերված է նաև բուսական յուղեր, ձկան յուղ, ձու, հատիկաընդեղեն.

Խեժեր

Զարմանալի է, բայց դրանք նաև կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր են։ Դրանք հանդիպում են բազմաթիվ բույսերի մեջ և ունեն արժեքավոր բուժիչ հատկություններ։ Այսպիսով, կեչու բողբոջներում պարունակվող խեժերն ունեն հակասեպտիկ ազդեցություն, իսկ փշատերեւ ծառերի խեժերը՝ հակաբորբոքային, հակասկլերոտիկ, վերքերը բուժող։ Հատկապես շատ օգտակար հատկություններօլեորեզինում, որն օգտագործվում է եղևնու և մայրու բալզամներ պատրաստելու համար:

Ֆիտոնսիդներ

Ֆիտոնսիդները կարող են ոչնչացնել կամ արգելակել բակտերիաների, միկրոօրգանիզմների և սնկերի տարածումը: Հայտնի է, որ դրանք սպանում են գրիպի վիրուսը, դիզենտերիան և տուբերկուլյոզի բացիլը, ունեն վերքերը բուժիչ ազդեցություն, կարգավորում. սեկրեցիայի գործառույթը ստամոքս - աղիքային տրակտի, բարելավել սրտի գործունեությունը: Հատկապես գնահատվում են սխտորի, սոխի, սոճու, եղևնի, էվկալիպտի ֆիտոնցիդային հատկությունները։

Ֆերմենտներ

Ֆերմենտները կենսաբանական կատալիզատորներ են մարմնում տեղի ունեցող բազմաթիվ գործընթացների համար: Նրանք երբեմն կոչվում են ֆերմենտներ: Նրանք օգնում են բարելավել մարսողությունը, հեռացնել տոքսինները մարմնից, խթանել ուղեղի գործունեությունը, ամրապնդել իմունային համակարգը, մասնակցել օրգանիզմի նորացմանը։ Կարող է լինել բուսական կամ կենդանական ծագման:

Վերջին հետազոտությունները հստակ նշում են, որ բույսերի ֆերմենտների աշխատանքի համար բույսը չպետք է եփել ուտելուց առաջ։ Խոհարարությունը սպանում է ֆերմենտները և դրանք դարձնում անօգուտ:

Մարմնի համար հատկապես կարևոր է կոֆերմենտը Q10-ը՝ վիտամինանման միացություն, որը սովորաբար արտադրվում է լյարդում: Այն հզոր կատալիզատոր է մի շարք կենսական գործընթացների, հատկապես՝ էներգիայի աղբյուր՝ ATP-o մոլեկուլի ձևավորման համար։ Տարիների ընթացքում կոֆերմենտի արտադրության գործընթացը դանդաղում է, իսկ ծերության ժամանակ այն շատ քիչ է լինում։ Ենթադրվում է, որ ծերացման համար մեղավոր է կոֆերմենտի պակասը։

Այսօր առաջարկվում է սննդակարգում արհեստականորեն ներմուծել կոֆերմենտ Q10՝ սննդային հավելումներով։ Նման դեղամիջոցները լայնորեն օգտագործվում են սրտի աշխատանքը բարելավելու, բարելավելու համար տեսքըմաշկ, բարելավված կատարողականություն իմմունային համակարգ, ավելորդ քաշի դեմ պայքարելու համար։ Մենք ժամանակին գրել ենք, այստեղ կավելացնենք, որ կոենզիմ ընդունելիս պետք է հաշվի առնել նաև այս առաջարկությունները։

Գլիկոզիդներ

Գլիկոզիդները գլյուկոզայի և այլ շաքարների միացություններ են՝ ոչ շաքարային մասով։ Բույսերում պարունակվող սրտային գլիկոզիդներն օգտակար են սրտի հիվանդությունների դեպքում և նորմալացնում են դրա գործունեությունը։ Նման գլիկոզիդները հանդիպում են թվային, շուշանի և դեղնախտի մեջ։

Անտրագլիկոզիդները լուծողական ազդեցություն ունեն և ունակ են նաև լուծելու երիկամների քարերը: Անտրագլիկոզիդները հանդիպում են չիչխանի կեղևի, խավարծիլի արմատների, ձիու թրթնջուկի և խենթի մեջ։

Սապոնինները տարբեր ազդեցություն ունեն. Այսպես, ձիաձետ սապոնիններն ունեն միզամուղ ազդեցություն, լորձաթաղանթը՝ խորխաբեր, ժենշենը և արալիան՝ տոնիկ։

Կան նաև դառնություններ, որոնք խթանում են ստամոքսահյութի արտազատումը և նորմալացնում մարսողությունը։ Հետաքրքիր է, որ դրանց քիմիական կառուցվածքը դեռ ուսումնասիրված չէ: Դառնությունը պարունակվում է որդանակի մեջ։

Ֆլավոնոիդներ

Ֆլավոնոիդները ֆենոլային միացություններ են, որոնք հայտնաբերված են շատ բույսերում: Ըստ թերապևտիկ ազդեցությունՖլավոնոիդները նման են վիտամին P-ռուտինին: Ֆլավոնոիդներն ունեն վազոդիլացնող, հակաբորբոքային, խոլերետիկ և անոթները ամրացնող հատկություն։

Տանինները նույնպես դասակարգվում են որպես ֆենոլային միացություններ: Այս կենսաբանական ակտիվ նյութերը ունեն հեմոստատիկ, տտիպ և հակամանրէային ազդեցություն: Այս նյութերը պարունակում են կաղնու կեղև, բուրնետ, լինգոնի տերևներ, բերգենիայի արմատ և լաստենի կոներ։

Ալկալոիդներ

Ալկալոիդները կենսաբանորեն ակտիվ ազոտ պարունակող նյութեր են, որոնք առկա են բույսերում։ Նրանք շատ ակտիվ են, ալկալոիդների մեծ մասը պարունակում է բարձր դոզանթունավոր. Փոքր տարածքում սա ամենաարժեքավորն է միջոց. Որպես կանոն, ալկալոիդներն ունեն ընտրողական ազդեցություն։ Ալկալոիդները ներառում են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են կոֆեինը, ատրոպինը, քինինը, կոդեինը և թեոբրոմինը: Կոֆեինը խթանող ազդեցություն ունի նյարդային համակարգի վրա, իսկ կոդեինը, օրինակ, ճնշում է հազը։

Իմանալով, թե որոնք են կենսաբանորեն ակտիվ նյութերը և ինչպես են դրանք գործում, դուք կարող եք ավելի խելամտորեն ընտրել սննդային հավելումները: Սա, իր հերթին, թույլ կտա ձեզ ընտրել հենց այն դեղամիջոցը, որն իսկապես կօգնի ձեզ հաղթահարել առողջական խնդիրները և բարելավել ձեր կյանքի որակը: