Valgud looduslike polümeeridena ravim- ja abipreparaatide koostises.

Oravad - Need on biopolümeerid, mis koosnevad peptiidsidemetega (-CO-NH-) omavahel ühendatud α-aminohappe jääkidest. Valgud on osa kõigi elusorganismide rakkudest ja kudedest. Valgu molekulid sisaldavad 20 erinevat aminohappejääki.

valgu struktuur

Valkudel on ammendamatult palju erinevaid struktuure.

Valgu esmane struktuur on aminohappeühikute järjestus lineaarses polüpeptiidahelas.

sekundaarne struktuur- see on heeliksit meenutava valgusmolekuli ruumiline konfiguratsioon, mis moodustub polüpeptiidahela keerdumisel rühmade vaheliste vesiniksidemete tõttu: CO ja NH.

Tertsiaarne struktuur- see on spiraaliks keerdunud polüpeptiidahela ruumiline konfiguratsioon.

Kvaternaarne struktuur on mitme valgu makromolekuli polümeersed moodustised.

Füüsikalised omadused

Valkude omadused on väga mitmekesised, mida nad täidavad. Mõned valgud lahustuvad vees, moodustades reeglina kolloidseid lahuseid (näiteks munavalge); teised lahustuvad lahjendatud soolalahustes; teised on lahustumatud (näiteks sisekudede valgud).

Keemilised omadused

1. Denatureerimine- valgu sekundaarse, tertsiaarse struktuuri hävitamine erinevate tegurite mõjul: temperatuur, hapete toime, raskmetallide soolad, alkoholid jne.

2. Kvalitatiivsed reaktsioonid valkudele:

a) Valkude põletamisel - põlenud sulgede lõhn.

b) Valk + HNO 3 → kollane värvus

c) Valgulahus + NaOH + CuSO 4 → violetne värvus

3. Hüdrolüüs

Valk + H 2 O → aminohapete segu

Valkude funktsioonid looduses:

katalüütiline (ensüümid);

Reguleeriv (hormoonid);

Struktuurne (villakeratiin, siidfibroiin, kollageen);

motoorne (aktiin, müosiin);

transport (hemoglobiin);

Varu (kaseiin, munaalbumiin);

kaitsev (immunoglobuliinid) jne.

25. Makromolekulaarsete ühendite üldomadused: koostis, struktuur, nende tekke aluseks olevad reaktsioonid (näiteks polüetüleen või sünteetiline kautšuk).

Kõrgmolekulaarsed ühendid (HMC) või polümeerid nimetatakse suure molekulmassiga aineteks, mis koosnevad paljudest korduvatest struktuuriüksustest. On looduslikke polümeere (tärklis, proteiinid, tselluloosi, kummi) ja sünteetilisi polümeere (polüetüleen, fenoolplastid). Madala molekulmassiga aineid, millest polümeere sünteesitakse, nimetatakse monomeerideks.

CH 2 \u003d CH 2 polüetüleenmonomeer - etüleen

(-CH2-CH2-) n on polümeeri molekul

CH 2 -CH 2 - - struktuuriüksus - mitmekordselt korduv aatomite rühm

n on polümerisatsiooniaste (ühikute arv polümeeri molekulis)

Polümeeri molekulmass ei ole konstantne ja sõltub arvust n. Polümeeri makromolekulidel võib olla erinev ruumiline struktuur:

1. Lineaarne (polüetüleen, polüpropüleen);

2. Hargnenud (tärklis);

3. Ruumiline (kumm).

Füüsikalised omadused

Polümeeridel on kõrge mehaaniline tugevus. Keemiliselt vastupidav (ei reageeri hapete ja leelistega). Neil ei ole kindlat sulamistemperatuuri, nad ei lahustu vees ega enamikus orgaanilistes lahustites.

Polümeeride süntees

Polümeere sünteesitakse kahel viisil:

1. Polümerisatsioonireaktsioon;

2. Polükondensatsioonireaktsioon.

Looduslike spiraalide hulka kuuluvad ka valguained ehk valgud. Need on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mille keerulised molekulid on üles ehitatud aminohapetest. Valkude molekulmass jääb vahemikku 27 000 kuni 7 miljonit. Vees lahustatuna moodustavad valgud tõelisi lahuseid. Vees dissotsieeruvad valgumolekulid ioonideks. See dissotsiatsioon võib olla happeline või aluseline, olenevalt söötme pH-st. Tugevalt happelises keskkonnas käitub valk nagu alus, selle molekul dissotsieerub NH2 rühmade toimel vastavalt põhitüübile:

HONH3-R-COOH++OH-

Happe dissotsiatsioon on sel juhul alla surutud.

Leeliselises keskkonnas, vastupidi, peamine dissotsiatsioon on alla surutud ja toimub valdavalt happeline dissotsiatsioon.

HONH3 - R - COOH - + H+

Teatud pH väärtusel omandab amino- ja karboksüülrühmade dissotsiatsiooni aste aga samad väärtused, kui valgumolekulid muutuvad elektriliselt neutraalseks. PH väärtust, mille juures valgumolekul on elektriliselt neutraalses olekus, nimetatakse isoelektriliseks punktiks, lühendatult IEP. Enamiku valkude puhul asub IEP happeliste lahuste piirkonnas. Eelkõige želatiini puhul - 4,7; piimakaseiin - 4,6; g-globuliini veri - 6,4; pepsiin - 2,0; kümotrüpsiin - 8,0; muna albumiin - 4,7; farmakogeel A - 7,0; pharmagel B - 4,7. Isoelektrilist punkti on vaja teada, kuna on kindlaks tehtud, et valgulahuste stabiilsus IEt-s on minimaalne (kõikide selle omaduste avaldumine on minimaalne). Mõnel juhul on võimalik isegi valkude sadenemine. See on tingitud asjaolust, et IE-s on kogu valgumolekuli pikkuses võrdne arv positiivselt ja negatiivselt laetud ionogeenseid rühmi, mis põhjustab molekuli konfiguratsiooni muutumise. Erinevalt ioonidest tõmbub painduv molekul kokku tihedaks palliks.

Lahuste viskoossuse muutus on seotud makromolekulide kuju muutumisega.

Selle looduslike IUD-de rühma esindajad on sellised ensüümid, eriti:

Pepsiini saadakse sigade mao limaskestade eritöötlusel ja segatakse tuhksuhkruga. See on valge, kergelt kollakas magusa maitse ja kerge omapärase lõhnaga pulber. Seda kasutatakse seedehäirete (athiilia, gastriit, düspepsia jne) korral.

Trüpsiini saadakse veiste kõhunäärmest. See on valk, mille molekulmass on 21000. See võib olla kahes polümorfses vormis: kristalne ja amorfne. Kristallilist trüpsiini kasutatakse väliselt silmatilkades; kontsentratsioonis 0,2-0,25% mädaste haavade, lamatiste, nekroosi korral parenteraalseks (intramuskulaarseks) kasutamiseks. See on valge kristalne pulber, lõhnatu, vees kergesti lahustuv, isotooniline naatriumkloriidi lahus.

Kümotrüpsiin - kümopsiini ja trüpsiini segu, soovitatav ainult paikseks manustamiseks vees 0,05-0,1-1% lahused mädaste haavade, põletuste korral.

Hüdrolüsiin - saadakse loomade vere hüdrolüüsil, on osa šokivastastest vedelikest.

Aminopeptiid - saadakse ka loomade vere hüdrolüüsil, kasutatakse ammendunud organismide toitmiseks. Seda kasutatakse intravenoosselt ja soovitatav on ka rektaalne manustamisviis.

Kollageen on sidekoe peamine valk, see koosneb kolmeheeliksilise struktuuriga makromolekulidest. Peamine kollageeni allikas on veiste nahk, mis sisaldab seda kuni 95%. Kollageen saadakse lõhestatud puidu leelissoola töötlemisel.

Kollageeni kasutatakse haavade katmiseks furatsiliini, boorhappe, astelpajuõli, metüüluratsiiliga kilede kujul ja ka antibiootikumidega silmakiledena. Kasutatakse erinevate ravimainetega hemostaatilisi käsnasid. Kollageen tagab raviainete optimaalse aktiivsuse, mis on seotud kollageeni baasis sisalduvate ravimainete sügava tungimise ja pikaajalise kokkupuutega keha kudedega.

Kollageeni bioloogiliste omaduste (toksilisuse puudumine, täielik resorptsioon ja kasutamine organismis, reparatiivsete protsesside stimuleerimine) ja selle tehnoloogiliste omaduste kombinatsioon võimaldab annustamisvorme laialdaselt kasutada tehnoloogias.

Kõik need valkained lahustuvad vees hästi. Need on piiramatult tursed IUD-d, mis on seletatav nende makromolekulide struktuuriga. Nende ainete makromolekulid on rullitud sfäärilised gloobulid. Molekulidevahelised sidemed on väikesed, need lahustuvad kergesti ja lähevad üle lahusteks. Moodustuvad madala viskoossusega lahused.

Valkude rühma kuulub ka meditsiiniline želatiin, selle aine kirjeldus on toodud SP IX lk 309. See on loomade luudes, nahas ja kõhredes sisalduva kollageeni ja kaseiini osalise hüdrolüüsi produkt. See on värvitu või kergelt kollakas poolläbipaistev painduv lehed või väikesed lõhnatud plaadid.

Seda kasutatakse suu kaudu vere hüübimise suurendamiseks ja seedetrakti verejooksu peatamiseks. Süstimiseks kasutatakse 10% želatiini lahuseid. Salvide ja suposiitide valmistamiseks kasutatakse želatiini lahuseid vees ja glütseriinis. Želatiini molekulidel on lineaarne piklik kuju (fibrillaarne). Želatiin on valk, aminohapete kondensatsiooniprodukt, selle molekulid sisaldavad palju polaarseid rühmi (karboksüül- ja aminorühmad), millel on suur afiinsus vee suhtes, seega moodustab želatiin vees tõelisi lahuseid. Toatemperatuuril 20-25 °C see paisub piiratud ulatuses, lahustub temperatuuri tõustes.

Želatoos on želatiini hüdrolüüsiprodukt. See on kergelt kollakas hügroskoopne pulber. Kasutatakse heterogeensete süsteemide (suspensioonide ja emulsioonide) stabiliseerimiseks. Vees halvasti lahustuv.

Farmagel A ja B on želatiini hüdrolüüsi tooted, mis erinevad isoelektriliste punktide poolest. Farmagel A pH on 7,0 IET, farmagel B pH on 4,7. Neid kasutatakse heterogeensetes süsteemides stabilisaatoritena. Želatiini, želatoosi ja farmakogeelide puudused: nende lahused riknevad kiiresti mikroobide poolt.

Valkudest kasutatakse letsitiini ka emulgaatorina. Seda leidub munavalges. Sellel on head emulgeerivad omadused ja seda saab kasutada süstitavate ravimvormide stabiliseerimiseks.

Kirjandus:

Gaurowitz F. "Valkude keemia ja funktsioonid", kirjastus Mir, Moskva 1965

Väike mesi. Entsüklopeedia, 1. köide, lk 899–910.

3.S.A. Puzakov. "Keemia", M. "Meditsiin", 1995

Valkude roll.

Valkude aminohappeline koostis.

Valgu molekulide suurus ja kuju.

Keemiline koostis ja omadused.

Struktuur.

Valkude katabolism.

Tuvastamine ja määratlemine.

Klassifikatsioon.

Vahetus ja biosüntees.

Terapeutiline kasutamine.

Valgud toitumises.

Valgud mängivad erilist rolli, kuna need on elutegevuse üks asendamatuid komponente

Valgud mängivad erilist rolli, kuna need on elusolendite üks asendamatuid komponente. Valgud ja nukleiinhapped mängivad otsustavat rolli kõigis kasvu- ja paljunemisnähtustes.

Nagu valkude ehk valkude nimest tuleneb, peeti neid pikka aega elusaine põhikomponendiks.

Valkude keemiline põhistruktuur on väga lihtne: need koosnevad pikkadest aminohappejääkide ahelatest, mis on omavahel ühendatud peptiidsidemetega. Valkude struktuuri keerukus tuleneb umbes 20 erinevat tüüpi aminohappejäägi olemasolust peptiidahelates, nende ahelate suurest pikkusest, mis sisaldavad kuni mitusada aminohappejääki, ning ka peptiidi erikonformatsioonide tõttu. ketid, st. nende spetsiifiline voltimine, mis viib teatud kolmemõõtmelise struktuuri tekkimiseni. Isegi kui valgud oleksid sirged, ilma paindeta peptiidahelad, oleks neid isegi siis peaaegu lõpmatu mitmekesisus – ainult tänu 20 aminohappe järjestusele pikkades ahelates. Kuid lõppude lõpuks võib ükskõik milline neist ahelatest võtta lõpmatu hulga konformatsioone, seega pole üllatav, et igal taime- või loomaliigil on oma liigispetsiifilised valgud.

Praegu on teada tohutul hulgal mitmesuguste omadustega valke. Korduvalt on püütud luua valkude klassifikatsiooni. Üks klassifikatsioone põhineb valkude lahustuvusel erinevates lahustites. 50% ammooniumsulfaadi küllastuse juures lahustuvaid valke nimetati albumiinideks; valke, mis selles lahuses sadestuvad, nimetati globuliinideks. Viimane klass jaotati euglobuliinideks, mis ei lahustu soolavabas vees, ja pseudoglobuliinideks, mis sellistes tingimustes lahustuvad. Valkude lahustuvus soolalahustes ei sõltu aga mitte ainult soolade kontsentratsioonist, vaid ka pH-st, temperatuurist ja muudest teguritest.

Valkude aminohappeline koostis.

Valgud läbivad hüdrolüüsi, toimides neile hapete, aluste ja ensüümidega. Enamasti keedetakse neid vesinikkloriidhappega. Konstantsel temperatuuril keeb ainult 20,5% HCl; seetõttu lahjendatakse kontsentreeritud vesinikkloriidhapet. Täielikuks hüdrolüüsiks peate valku keetma vesinikkloriidhappega 12-70 tundi.

Valkude täielik hüdrolüüs viiakse läbi ka nende kuumutamisel baariumhüdroksiidi või leelismetallide hüdroksiididega. Ba(OH)2-ga hüdrolüüsi eeliseks on see, et selle liia saab sadestada samaväärse koguse väävelhappega. Aluselised hüdrolüsaadid on värvitud ja ei sisalda humiini. Leeliselisel hüdrolüüsil on aga mitmeid puudusi: toimub aminohapete ratseemiseerumine, osade deamineerimine, samuti arginiini lagunemine ornitiiniks ja uureaks ning tsüstiini ja tsüsteiini hävimine.

Lõpuks viiakse valkude täielik hüdrolüüs läbi proteolüütiliste ensüümidega väga pehmetes tingimustes. Ensümaatilised hüdrolüsaadid sisaldavad mitte ainult treptofaani, vaid ka glutamiini ja asparagiini. Ensümaatiline hüdrolüüs on eriti väärtuslik juhtudel, kui osalise hüdrolüüsi tulemusena on vaja saada vahepeptiidid.

Mõistet "esmastruktuur" kasutatakse tavaliselt valkude keemilise valemi, st. järjestus, milles aminohapped on omavahel ühendatud peptiidsidemetega. See kontseptsioon ei võta arvesse positiivselt ja negatiivselt laetud valkude rühmade elektrostaatilist koostoimet ega van der Waalsi jõude. Tsüstiini disulfiidsidemed, mis on võimelised moodustama "sildu" sama peptiidahela erinevate osade või erinevate piptiidahelate vahel, on vähem stabiilsed kui süsinik-süsinik sidemed või isegi peptiidsidemed. Disulfiidsillad võivad avaneda ja uuesti sulguda peptiidahela teistes osades, kaasates teisi sulfhüdrüülrühmi. Seega võib nende rolli valkude struktuuris nimetada vahepealseks tugevamate kovalentsete sidemete ja eelmainitud nõrgemate sidemete rolli vahel. Disulfiidsillad muudavad valkude aminohapete järjestuse analüüsimise keeruliseks.

Valkude ja peptiidide esmase struktuuri uurimisel on esimene samm N-terminaalse aminohappe, s.o. vaba α-aminorühmaga aminohapped. Seda aminohapet saab lõhustada, eraldada ja identifitseerida mis tahes sobiva meetodiga. Protsessi mitu korda korrates on võimalik läbi viia peptiidahela järkjärguline hüdrolüüs N-otsast ja määrata selles aminohappejärjestus.

Valgu molekulide suurused ja kujud.

Väikeste molekulide molekulmassi saab määrata nende lahuste külmumistemperatuuri alandamise või keemistemperatuuri tõstmise teel, samuti lahusti aururõhku langetades.

Valkude molekulmassi esimesed määramised põhinesid nende elementide või aminohapete keemilisel määramisel, mida valk sisaldab väga väikestes kogustes.

Valkude molekulmass ulatub mitmest tuhandest mitme miljonini (enamiku valkude molekulmass jääb vahemikku kümneid kuni sadu tuhandeid). Valgud lahustuvad enamasti vees või soolalahustes, moodustades lahuseid, millel on kolloidsed omadused. Eluskudedes on valgud teatud määral hüdreeritud. Lahustes on valgud väga ebastabiilsed ja sadestuvad kuumutamisel või muul mõjul kergesti, kaotades sageli oma loomulikud omadused, sh. lahustuvus algses lahustis (hüübimine, denaturatsioon).

Olles aminohapete polümeerid, sisaldavad valgud vabu happelisi (karboksüül-) ja aluselisi (hüdraatamiini) rühmi, tänu millele on valgu molekulidel nii negatiivsed kui ka positiivsed laengud. Lahustes käituvad valgud nagu bipolaarsed (amfatersed) ioonid. Sõltuvalt happeliste või aluseliste omaduste ülekaalust reageerivad valgud nõrkade hapete või nõrkade alustena. Lahuse pH langusega (hapestumine) pärsitakse happe dissotsiatsiooni ja tugevneb aluseline dissotsiatsioon, mille tulemusena muutub valguosakese kogulaeng positiivseks ja elektriväljas kaldub see katoodile. PH tõusuga (leelistamine) pärsitakse leeliselist dissotsiatsiooni ja suureneb happeline dissotsiatsioon, mille tõttu valguosake on negatiivselt laetud. Teatud pH juures, mida nimetatakse isoelektriliseks punktiks, on happeline dissotsiatsioon võrdne leeliselisega ja osake tervikuna muutub elektriväljas liikumatuks.

Isoelektrilise punkti väärtus on iseloomulik igale antud valgule ja sõltub peamiselt happeliste ja aluseliste rühmade vahekorrast, samuti nende dissotsiatsioonist, mille määrab valgu molekuli struktuur. Enamikul valkudel on isoelektriline punkt kergelt happelises keskkonnas, kuid leidub ka valke, millel on leeliseliste omaduste järsk ülekaal. Isoelektrilises punktis on valguosakesed laengu kadumise ja hüdratatsiooni vähenemise tõttu lahuses kõige vähem stabiilsed ja koaguleeruvad kuumutamisel kergemini, samuti sadestuvad need alkoholi või muude ainete toimel.

Hapete, leeliste või proteolüütiliste ensüümide toimel läbivad valgud hüdrolüüsi, s.o. lagunevad koos veeelementide lisamisega. Valkude täieliku hüdrolüüsi saadused on aminohapped. Hüdrolüüsi vaheproduktidena moodustuvad peptiidid ja polüpeptiidid. Valkude hüdrolüüsi esialgseid suure molekulmassiga saadusi, albumoose (proteoose) ja peptoone ei ole keemiliselt iseloomustatud ja need on ilmselt suure molekulmassiga polüpeptiidid.

Valgu molekulis on aminohappejäägid omavahel ühendatud peptiidsidemetega -CO-NH-. Vastavalt sellele nimetatakse selliseid ühendeid peptiidideks või polüpeptiidideks (kui aminohappejääke on palju). Polüpeptiidahelad on valgumolekuli struktuuri aluseks. Kuna polüpeptiide saab ehitada erinevatest aminohapetest, korrata erineva arvu kordi ja paigutada erinevatesse järjestustesse ning arvestades, et valgud sisaldavad rohkem kui 20 aminohapet, on erinevate üksikute valkude võimalik arv peaaegu lõpmatu.

Valkude reaktsioonivõime on samuti väga mitmekesine, tk. nende hulka kuuluvad erinevate aminohapete radikaalid, mis kannavad väga aktiivseid keemilisi rühmi. Valgumolekuli teatud struktuuris ühes või teises järjestuses paiknevate aatomirühmade hulk määrab üksikute valkude ainulaadsed ja äärmiselt spetsiifilised omadused, millel on oluline bioloogiline roll.

Valgu molekul on ehitatud ühest või mitmest polüpeptiidahelast, mis mõnikord suletakse peptiid-, disulfiid- või muude sidemete abil tsükliks ja on omavahel ühendatud.

Peptiidahelad on tavaliselt keritud ja sageli seotud suuremateks agregaatideks. Seega koosneb pankrease ribonukleaasi molekul ühest polüpeptiidahelast, mis sisaldab 124 aminohappejääki.

Aminohapete järjestus polüpeptiidahelas määrab valgu primaarse struktuuri. Ruumiliselt on polüpeptiidahelad paigutatud teatud heeliksite kujul, mille konfiguratsiooni säilitavad vesiniksidemed. Nendest spiraalidest on levinuim α-heeliks, milles 3,7 aminohappejääki pöörde kohta. Sellist ahela ruumilist paigutust nimetatakse valgu sekundaarstruktuuriks. Polüpeptiidahelate eraldi sektsioone saab omavahel ühendada disulfiid- või muude sidemetega, nagu see on ribonukleaasi molekulis 4 paari tsüsteiinijääkide vahel, mille tõttu saab kogu ahela voldida palliks või omada teatud keerukat konfiguratsiooni. Sellist sekundaarse struktuuriga spiraali voltimist või keerdumist nimetatakse tertsiaarseks struktuuriks. Lõpuks loetakse agregaatide moodustumist tertsiaarse struktuuriga osakeste vahel valgu kvaternaarseks struktuuriks.

Primaarstruktuur on valgu molekuli aluseks ja määrab sageli valgu bioloogilised omadused, samuti selle sekundaarsed ja tertsiaarsed struktuurid. Teisest küljest sõltuvad valgu lahustuvus ning paljud füüsikalis-keemilised ja bioloogilised omadused sekundaarsetest ja tertsiaarsetest struktuuridest. Kõrgemat järku struktuuride olemasolu ei ole vajalik: need võivad pöörduvalt ilmuda ja kaduda. Seega on paljud kiudvalgud, nagu juuksekeratiinid, sidekoe kollageenid, siidifibriin jne, kiulise struktuuriga ja neid nimetatakse fibrillaarseteks valkudeks. Kerakujulistes valkudes volditakse osake palliks. Mõnel juhul on üleminek globulaarsest fibrillaarsesse olekusse pöörduv. Näiteks lihaskiudude valk aktomüosiin muutub soolade kontsentratsiooni muutumisel lahuses kergesti fibrillaarsest kerakujuliseks ja vastupidi.

Valkude denaturatsiooniga kaasneb valgu loomulike omaduste (bioloogiline aktiivsus, lahustuvus) kadumine. Denatureerimine toimub valgulahuste kuumutamisel või kokkupuutel mitmete ainetega. Valgu denaturatsioon on valgu sekundaarse ja tertsiaarse struktuuri kadu.

VALGU KATABOLISM.

Valke, nagu ka teisi keha moodustavaid orgaanilisi aineid, uuendatakse pidevalt. Keskmiselt on valkude poolväärtusaeg inimkehas umbes 80 päeva ning see väärtus varieerub oluliselt olenevalt valgu tüübist ja selle funktsioonist. On pikaealisi valke, mille hüdrolüüs toimub ainult lüsosoomides spetsiaalsete ensüümide juuresolekul; lühiealised valgud, mille hävitamine toimub lüsosomaalsete ensüümide puudumisel; ebanormaalsed valgud, nende transformatsiooni periood ei ületa 10-12 minutit.

Tavaliselt uueneb täiskasvanud inimese kehas päevas kuni 2% valkude kogumassist, s.o. 30-40g. Peamiselt lagunevad lihasvalgud. Enamik valkude hüdrolüüsi käigus tekkivatest aminohapetest (umbes 80%) taaskasutatakse valkude biosünteesiks, palju väiksem osa kulub spetsialiseeritud toodete sünteesil: näiteks mõned vahendajad, hormoonid jne Aminohapped, mis ei sisaldu anaboolsed protsessid hävivad reeglina kuni oksüdatsiooni lõpp-produktideni. Karbamiidi koostises kaotab inimkeha iga päev 5-7 g lämmastikku, mis on osa varem sünteesitud valkudest. Toiduvalguga varustatavad aminohapped, erinevalt monosahhariididest ja rasvhapetest, ei ladestu organismis. Pidevalt toimuvaks valgusünteesi protsessiks on vajalik organismi varustamine aminohapetega. See määrab valkude kui toiduainete erilise väärtuse. Valgupuuduse korral areneb kahheksia. Lapsepõlve düstroofiat, mis on iseloomulik mitmele Lääne-Aafrika piirkonnale ja mille põhjuseks on valgutarbimise järsk vähenemine pärast üleminekut rinnaga toitmiselt valdavalt süsivesikute toidule, on nimetatud "kwashiorkoriks". Liigne kogus aminohappeid kasutatakse energiat andvate ainetena.

Ensüüme, mis kiirendavad valkude ja polüpeptiidide hüdrolüüsi kudedes, nimetatakse kudede proteinaasideks (katepsiinid); neil on spetsiifiline toime: näiteks katepsiin A on ektopeptidaasi aktiivsusega ensüüm ja katepsiin B on endopeptidaasi aktiivsusega. Suurimat proteinaaside aktiivsust täheldatakse maksas, põrnas ja neerudes.

Kudede proteinaaside reguleeritud aktiivsus tagab valkude uuenemise organismile vajalikul tasemel, defektsete ja võõrvalkude hüdrolüüsi, samuti osalise proteolüüsi, mis on vajalik teatud ensüümide (pesiini ja trepsiin) ja hormoonide (insuliin) aktiveerumiseks.

AVASTAMINE JA MÄÄRAMINE.

Valkude olemasolu bioloogilistes või muudes vedelikes saab kindlaks teha mitme kvalitatiivse reaktsiooniga. Sadestamisreaktsioonidest on iseloomulikumad koagulatsioon keemise ajal, sadestamine alkoholi või atsetooniga, hapetega, eriti lämmastikhappega. Üsna iseloomulik on valkude sadestumine trikloroäädik- või sulfosalitsüülhapete toimel. Viimased kaks reaktiivi on eriti kasulikud nii valkude tuvastamiseks kui ka nende kvantitatiivseks sadestamiseks bioloogilistest vedelikest. Valkude värvusreaktsioonidest on kõige iseloomulikum biureedi reaktsioon: violetne värvumine vasesooladega leeliselises lahuses (valkude peptiidsidemed annavad kompleksühendi vasega). Teine iseloomulik reaktsioon valkudele on ksantoproteiin: kontsentreeritud lämmastikhappe lisamisel tekib valgu sademe kollane värvus. Milloni reaktsioon (lämmastikhapet sisaldava lämmastikhappe elavhõbedasooladega) kulgeb türosiini fenooljäägiga ja seetõttu annavad punase värvuse ainult türosiini sisaldavad valgud. Valgus sisalduv trüptofaanijääk annab Adamkiewiczi reaktsiooni: violetne värvumine kontsentreeritud äädikhappega kontsentreeritud väävelhappes; reaktsioon on tingitud glüoksüülhappest, mis esineb äädikhappes lisandina ja mis saadakse ka teiste aldehüüdidega. Valgud põhjustavad mitmeid muid reaktsioone, mis sõltuvad neis sisalduvatest aminohapperadikaalidest.

KLASSIFIKATSIOON.

Valkude klassifikatsioon on suures osas tinglik ja põhineb erinevatel, sageli juhuslikel tunnustel. Valgud jagunevad loomseteks, taimseteks ja bakteriaalseteks, fibrillaarseteks ja kerakujulisteks, lihaste, närvikudedeks jne. Arvestades valkude erakordset mitmekesisust, ei saa ühtegi klassifikatsiooni pidada rahuldavaks, kuna paljud üksikud valgud ei sobi ühtegi rühma. Valgud on tavaks jagada lihtsateks (valgud), mis koosnevad ainult aminohappejääkidest, ja kompleksideks (valgud), mis sisaldavad ka proteeside (mittevalgu) rühmi.

Lihtvalgud jagunevad: albumiinid, globuliinid, prolamiinid, gluteliinid, skleroproteiinid, protamiinid, histoonid.

Kompleksvalgud jagunevad: nukleoproteiinid, mukoproteiinid, fosfoproteiinid, metalloproteiinid, lipoproteiinid.

VAHETUS JA BIOSÜNTEES.

Valgud mängivad olulist rolli inimeste ja loomade toitumises, olles lämmastiku ja asendamatute aminohapete allikaks. Seedetraktis lagundatakse valgud aminohapeteks, mille kujul nad imenduvad verre ja läbivad edasisi muundumisi. Ensüümid, mis toimivad valkudele, on ise valgud. Igaüks neist lõikab spetsiifiliselt valgu molekulis teatud peptiidsidemeid. Seedetrakti proteolüütiliste ensüümide hulka kuuluvad: maomahla pepsiin, pankrease mahla trüpsiin ja mitmed pankrease ja soolemahla peptidaasid.

Valkude biosüntees organismis on normaalse ja patoloogilise kasvu ja arengu ning ainevahetuse reguleerimise kõige olulisem protsess teatud ensüümide moodustumise kaudu. Valkude biosünteesi kaudu toimub ka bioloogilise teabe, eelkõige pärilike tunnuste edastamine.

TERAPIITILINE KASUTAMINE.

Paljud valgud ja valgutooted leiavad terapeutilisi rakendusi. Esiteks puudutab see terapeutilist (dieet)toitumist. Parenteraalseks toitmiseks kasutatakse valgu hüdrolüsaate ja aminohapete segusid. Seerumivalke kasutatakse keha üldiseks tugevdamiseks ja kaitseomaduste suurendamiseks. Lõpuks kasutatakse meditsiinis laialdaselt paljusid hormoone (insuliin, adrenokortikotroopsed ja muud hüpofüüsi hormoonid) ja ensüüme (pepsiin, trüpsiin, kümotrepsiin, plasmiin).

VALGUD JA TOITUMINE.

Inimese toitumises leiduvaid valke ei saa asendada teiste toitainetega. Valgupuudus toidus toob kaasa tervisehäire, mis on põhjustatud mitmete elutähtsate valkude, ensüümide ja hormoonide sünteesi katkemisest.

Valguvaba dieediga väljutab 65 kg kaaluv inimene 3,1-3,6 G lämmastikku ööpäevas, mis vastab lagunemisele 23-25 G kudede valgud. See väärtus peegeldab täiskasvanu sisemist valkude kulutamist. Inimese vajadus toiduvalgu järele on aga sellest väärtusest palju suurem. Selle põhjuseks on asjaolu, et toiduvalkude aminohappeid ei kulutata mitte ainult valgusünteesiks, vaid oluline osa neist kasutatakse energiamaterjalina.

Tabelis on toodud ligikaudsed toitude komplektid, mis sisaldavad päevast valgukogust.

Tooted	Toote kogus grammides	Valgu kogus grammides	Tooted	Toote kogus grammides	Valgu kogus grammides	Tooted	Toote kogus grammides	Valgu kogus grammides
			Kartul			Kartul
Kartul

Kirjandus:

Gaurowitz F. "Valkude keemia ja funktsioonid", kirjastus Mir, Moskva 1965

Polümeerid, nende valmistamine, omadused ja rakendused Kontrolltöö >> Bioloogia

Miljon. Päritolu polümeerid jagatud: looduslikud, biopolümeerid (polüsahhariidid, oravad, nukleiinhapped... ja rakendused – oravad, polüsahhariidid, nukleiinhapped, plastid, elastomeerid, kiud. Loomulik polümeerid. Omadused, rakendus...

1. Polümeerid (6)

   Abstraktne >> Füüsika

   ...), polüamiidid, uurea-formaldehüüdvaigud, oravad, veidi räniorgaanilist ainet polümeerid. Polümeerid, mille makromolekulid koos süsivesinike ... spiraalidega, iseloomulikud valgud ja nukleiinhapped, esineb ka vinüülides polümeerid ja polüolefiinid...

2. Oravad ja nukleiinhapped

   Õppejuhend >> Keemia

   ... valgud(valgud, kreeka protas - esimene, kõige olulisem) nimetatakse kõrgmolekulaarseteks looduslikeks polümeerid..., mille molekulid on üles ehitatud aminohappejääkidest. Hämmastav, et kõik oravad... Nukleiinhapped on polümeerid koosnevad...