Вступительная лекция

1. ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЮ
Зав. каф. биохимии –
доктор биологических наук, профессор
Загайко Андрей Леонидович

2. Биохимия –
наука о
химических
превращениях,
протекающих в
живых
организмах.

3. Особенности протекания химических реакций в
живом организме
1. Все полезные для организма реакции,
помимо обычных участников
(реагентов и продуктов), требуют
наличия ферментов, ускоряющих и
направляющих реакцию;
2. Реакции в организме протекают не
обособленно, а организованы в
метаболические пути – совокупности
взаимосвязанных и
взаимообусловеленных реакций;
3. Процессы в живом организме
протеккают не случайно, а
высокоупорядоченно и регулируемо.

4. Химический состав клеток, %
Кислород 65-75
Углерод 15-16
Водород 8-10
Азот 1,5-3,0
Фосфор 0,2-1,0
Калий 0,15-0,4
Сера 0,15-0,2
Хлор 0,05-0,1
Кальций 0,04-2,00
Магний 0,02-0,03
Натрий 0,02-0,03
Железо 0,01-0,015
Цинк 0,0003
Медь 0,0002
Йод 0,0001
Фтор 0,0001

5. Содержание в клетке
химических соединений
(в % на сырую массу)
ВОДА
Белки
Липиды
Углеводы
Нуклеиновые кислоты
Низкомолекулярные органические соединения
Неорганические вещества
75-85
10-20
1-5
0,2-2
1-2
0,1- 0,5
1- 1,5

7. Белки – это линейные направленные
гетеробиополимеры, построенные из остатков
α , L- аминокислот

8. Протеиногенные аминокислоты
В природе – 400 аминокислот;
В организме человека – 80;
НО
ТОЛЬКО 20 аминокислот
кодируются геномом, входят в
состав белков и называются
протеиногенными

9. Все протеиногенные аминокислоты являются
α , L-аминокислотами
H
α
NH2 C COO
Н
R
Луи Пастер
1822-1895

10. Способы классификации аминокислот
Классификаци
Принцип разделения
я
Структурная
Химическая структура «бокового
радикала»
(алифатические, циклические)
Биологическая
Способность синтезироваться в
организме
(заменимые, незаменимые,
полузаменимые)
Физикохимическая
Заряд бокового радикала
(кислые, основные, нейтральные)
Классификация
по полярности
Полярность «бокового радикала»
(полярные, неполярные, заряженные)

11. Образование пептидов
R1
NH 3
C
＋
H
R2
CO
Oー
＋ NH 3
C
＋
H 2O
H
CO
Oー
H 2O
R1
R2
R3
C CO NH C CO NH C CO
NH 3
＋
H
A
F
Peptide
bond
G
N
S
Peptide
bond
H
T
D
K
G
H
S
A
＋

12. Свойства пептидной группы
1. Полярная ковалентная
связь;
2. По свойствам (длине и
прочности ) занимает
промежуточное положение
между одинарной и двойной
связью;
3. Копланарность (все атомы
лежат в одной плоскости);
4. Транс-расположение
атомов;
5. Способность образовывать
водородные связи.

13. Первичная структура белка
- порядок чередования остатков аминокислот в
полипептидной цепи.

14. Вторичная структура белка
- правильная пространственная организация,
поддерживаемая водородными связями между
пептидными группировками
α-спираль
β-слой

15. Водородные связи в α спирали образуются
между карбонильной
группой (-СО) и четвертой
по ходу цепи -NH-группой:
Образование
водородных
связей

16. β-Складчатый слой (βконформация) имеет вид слоистоскладчатой структуры
Формируется при помощи водородных связей в
пределах отдельных участков одной
полипептидной цепи или группой
близкорасположенных соседних
полипептидных цепей:
Водородные связи
Антипараллельная βконформация
Параллельная β-конформация

17. Белки, у которых вся
молекула охвачена
вторичной
структурой,
называются
фибриллярными
(коллаген, кератин,
фиброин)

18. Третичная структура белка
Пространственная организация белковой молекулы,
возникающая за счет, преимущественно, гидрофобных
взаимодействий
Белки, имеющие
третичную структуру,
называются
глобулярными.
Образование третичной
структуры происходит
в процессе фолдинга с
участием особых
белков – шейперонов.

19. Взаимодействия, стабилизирующие
третичную структуру
1.
Электростатические
взаимодействия
2.
Водородные связи
3.
Гидрофобные
взаимодействия
4.
Дисульфидные связи
5

20. Четвертичная структура белка
- способ соединения нескольких полипептидных цепей
(с помощью преимущественно гидрофобных связей) в
функционально единый олигомерный комплекс
Структура молекулы гемоглобина,
состоящей из 4-полипептидных цепей (2
α−цепи и 2 β−цепи)

22. Функции белков
1. Каталитическая
2.Структурная
3. Регуляторная
4. Защитная
5. Транспортная
6. Сократительная (двигательная)
7. Рецепторная
8. Дыхательная
9. Энергетическая
10. Когенетическая