Как образуется пептидная связь у человека?

Каждый человек «выстроен» из белков. Независимо от пола, возраста или расы. А структурной единицей всех белков являются аминокислоты, соединенные между собой особым видом связей. Она настолько важна, что даже получила отдельное название — пептидная связь.

Аминокислоты и их свойства

Ассоциации аминокислот могут называться по-разному в зависимости от того, сколько «кирпичиков» входит в их состав. Если вместе собрались не более 10 аминокислот, то это пептиды, если от 10 до 40, то речь идет о полипептиде, а если кирпичиков-аминокислот больше сорока, то это белок, структурная единица нашего организма.

Если говорить о теории, то строение пептидной связи — это соединение между собой α-аминогруппы (–NH2) одной аминокислоты и α-карбоксильной (–СООН) группы другой. Подобные реакции соединения сопровождаются выделением молекул воды. Именно по такому принципу построены все белки, а значит, и каждый человек.

Если говорить о всей природе целиком, то в ней встречается около 300 аминокислот. Однако белки состоят всего из 20 α-аминокислот. И несмотря на такое их небольшое количество, белки есть разные, что обусловлено различным порядком соединения аминокислот в них.

Свойства самих аминокислот обуславливаются радикалом R. Он может быть и остатком жирной кислоты, и включать в себя ароматическое кольцо или гетероциклы. В зависимости от того, аминокислоты с какими радикалами образовали белок, он и будет показывать определенные физические свойства, а также химические свойства и физиологические функции, которые он будет выполнять в теле человека.

Свойства пептидной связи

Свойства пептидной связи и обуславливают ее уникальность. Среди них можно назвать:

  • Все атомы, которые образовывают пептидную связь, находятся в одной и той же плоскости, только атомы водорода Н и кислорода О находятся по разные стороны от связи С-N (между атомами углерода и азота). По-научному это называется колланарностью.
  • Радикалы аминокислот могут находиться по разные стороны в пространстве относительно пептидной связи. В связи с этим химики выделяют L и D формы аминокислот. При этом стоит сказать, что в теле человека встречается только первая пространственная форма. D- форму можно встретить лишь в одном из белков клеточной стенки бактерий, но не всех, а также в антибиотиках пептидного типа. Кстати, ученые разработали способ определения возраста останков человека по соотношению D/L-энантиомеров аспарагиновой кислоты в костях, обнаруженных, например, при раскопках.
  • Пептидная связь может существовать в двух формах, так называемых кетоформе и енольной форме. В первом случае все заряды атомов скомпенсированы, поскольку соблюдены валентности элементов. А во втором случае между атомами углерода и азота образуется дополнительная связь, при этом азот приобретает частичный положительный заряд, а атом кислорода, у которого связь «забирается» — частичный отрицательный. кето-енольная форма
  • Эти две формы абсолютно равнозначны и встречаются одинаково часто.
  • Пептидные связи обладают способностью к возникновению между ними водородных связей. Это означает, что между атомом кислорода О одной пептидной связи и атомом водорода Н образуется водородная связь. Такая особенность позволяет белкам образовывать очень интересные пространственные формы.
  • вязь пептидного типа частично может считаться двойной. Эта связь меньшей длины, чем обыкновенная одинарная, поэтому вращаться вокруг соей оси ей трудно. Тем не менее белковая молекула образована еще и многими другими связями, поэтому пространственно они могут быть расположены по-разному.

Нужно сказать, что из всех аминокислот, нужных нам для жизни, одни вполне успешно синтезируются самим нашим организмом.

По одной из классификаций они называются заменимыми аминокислотами. А есть также 8 других, которые не могут возникнуть в теле человека никаким другим путем, кроме как с пищей. И третья группа совсем небольшая, всего 3 наименования: аргинин, гистидин и тирозин. Они в принципе образуются у нас, но количество настолько мало, что без помощи извне не обойтись никак. Их прозвали частично незаменимыми. Интересным является тот факт, что растения все эти аминокислоты вырабатывают сами.

Роль белков в организме

Какой бы орган или ткань в своем теле вы не назвали, он будет образован из белка. Они входят и в состав сердца, и крови, и мышц, и почек. У людей их около пяти миллионов различных видов, а по массе это будет выражаться в 15-20%.

Ни один из процессов у человека не проходит без участия протеинов. Это и обменные процессы, и переваривание пищи, и энергетические процессы. При помощи самых разнообразных белков также сможет должным образом защищать организм иммунитет, а также углеводы, жиры, витамины и микроэлементы будут усваиваться у человека так, как нужно.

Белки в нашем теле постоянно находятся «в движении». Одни из них распадаются на кирпичики-аминокислоты, другие из этих же кирпичиков образуются, формируя структуру органов и тканей. При употреблении пищи стоит учитывать, что важен не только сам факт употребления, а качественная характеристика продуктов. Большая часть аминокислот, главным образом поступившая с «неправильной» едой, попросту выведется из нас, не задерживаясь. А если будет таким образом утеряно много особо важных белков, таких как, к примеру, инсулин или гемоглобин, то потери со стороны здоровья могут быть непоправимыми.

Некоторые выбирают модные диеты, основанные на недостаточном потреблении белковой пищи. Прежде всего при этом начинает плохо усваиваться кальций. А это значит, что кости приобретают хрупкость, начнется процесс атрофии мышечной ткани. Затем, что особенно неприятно для девушек, начинает шелушиться кожа, ногти постоянно обламываются, а волосы выпадают клоками.

Помимо этих нарушений в дальнейшем обнаружится общий дефицит иммунитета, гормонов, человек становится нервным и раздражительным. В конце концов можно довести себя до цирроза печени и нарушениях в процессах образования крови. Самое обидное, что подобная диета, призванная снизить вес, может привести к обратному эффекту и начнется ожирение.

Однако и не стоит питаться одним белком, от этого тоже в значительной мере будут страдать внутренние органы. Во всем нужно равновесие, и белки, жиры, углеводы, а также другие составляющие должны поступать в пропорциональном количестве. И тогда пептидные связи будут связывать аминокислоты, строя здоровый и крепкий организм.

Типы химической связи
Аминокислоты
Структурные формулы, часть 2. Кратные ковалентные связи
Научные прорывы: фолдинг белка
Пептидная биорегуляция Интересно для мам. проф Хавинсон в гостях и ТелеДома
Водородная связь
Что такое пептидная биорегуляция?
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: