Εγώ. Εισαγωγή.
ΠΡΟΣ ΤΗΝ βιολογικά δραστικές ουσίες σχετίζομαι: ένζυμα, βιταμίνες και ορμόνες. Πρόκειται για ζωτικές και απαραίτητες ενώσεις, καθεμία από τις οποίες επιτελεί έναν αναντικατάστατο και πολύ σημαντικό ρόλο στη ζωή του οργανισμού.
Η πέψη και η αφομοίωση της τροφής γίνεται με τη συμμετοχή ένζυμα.Σύνθεση και διάσπαση πρωτεϊνών, νουκλεϊκών οξέων, λιπιδίων, ορμόνεςκαι άλλες ουσίες στους ιστούς του σώματος είναι επίσης ένα σύνολο ενζυματικών αντιδράσεων. Ωστόσο, οποιαδήποτε λειτουργική εκδήλωση ενός ζωντανού οργανισμού - αναπνοή, μυϊκή σύσπαση, νευροψυχική δραστηριότητα, αναπαραγωγή κ.λπ. - σχετίζονται επίσης άμεσα με τη δράση των αντίστοιχων ενζυμικών συστημάτων. Με άλλα λόγια, χωρίς ένζυμαδεν υπάρχει ζωή. Η σημασία τους για το ανθρώπινο σώμα δεν περιορίζεται στη φυσιολογική φυσιολογία. Πολλές ανθρώπινες ασθένειες βασίζονται σε παραβιάσεις των ενζυμικών διεργασιών.
βιταμίνεςμπορεί να ανατεθεί στην ομάδα βιολογικά δραστικές ενώσεις που έχουν επίδραση στο μεταβολισμό σε αμελητέες συγκεντρώσεις. Πρόκειται για οργανικές ενώσεις διαφόρων χημικών δομών που είναι απαραίτητες για την κανονική λειτουργία σχεδόν όλων των διεργασιών στο σώμα. Αυξάνουν την αντίσταση του οργανισμού σε διάφορους ακραίους παράγοντες και μολυσματικές ασθένειες, συμβάλλουν στην εξουδετέρωση και αποβολή τοξικών ουσιών κ.λπ.
ορμόνες -Πρόκειται για προϊόντα εσωτερικής έκκρισης, τα οποία παράγονται από ειδικούς αδένες ή μεμονωμένα κύτταρα, απελευθερώνονται στο αίμα και μεταφέρονται σε όλο το σώμα προκαλώντας φυσιολογικά μια ορισμένη βιολογική επίδραση.
τους εαυτούς τους ορμόνεςδεν επηρεάζουν άμεσα καμία κυτταρική απόκριση. Μόνο με την επαφή ενός συγκεκριμένου, ιδιόμορφου μόνο για αυτόν υποδοχέα, προκαλείται μια συγκεκριμένη αντίδραση.
Συχνά ορμόνεςλέγονται και κάποια άλλα μεταβολικά προϊόντα που σχηματίζονται σε όλα [π.χ. διοξείδιο του άνθρακα] ή μόνο σε ορισμένα [π.χ. ακετυλοχολίνη] ιστούς που έχουν μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό φυσιολογικής δραστηριότητας και εμπλέκονται στη ρύθμιση των λειτουργιών του ζωικού οργανισμού.Ωστόσο, μια τόσο ευρεία ερμηνεία της έννοιας "ορμόνες"του στερεί κάθε ποιοτική ιδιαιτερότητα. όρος "ορμόνες"θα πρέπει να χαρακτηρίζονται μόνο εκείνα τα ενεργά μεταβολικά προϊόντα που σχηματίζονται σε ειδικούς σχηματισμούς - ενδοκρινείς αδένες. Βιολογικά δραστικές ουσίες, που σχηματίζεται σε άλλα όργανα και ιστούς, συνηθίζεται να ονομάζονται "παραορμόνες", "ιστοορμόνες", "βιογενή διεγερτικά".
Βιολογικά ενεργά μεταβολικά προϊόντα σχηματίζονται επίσης στα φυτά, αλλά αυτές οι ουσίες πρέπει να ταξινομηθούν ως ορμόνεςεντελώς λάθος.
Τώρα ας εξοικειωθούμε με κάθε ομάδα ουσιών που αποτελούν βιολογικά ενεργό χωριστά.
II. Ένζυμα.
1.Ιστορία της ανακάλυψης.
Όλες οι διαδικασίες της ζωής βασίζονται σε χιλιάδες χημικές αντιδράσεις. Πηγαίνουν στο σώμα χωρίς τη χρήση υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης, δηλ. σε ήπιες συνθήκες. Ουσίες που οξειδώνονται σε ανθρώπινα και ζωικά κύτταρα καίγονται γρήγορα και αποτελεσματικά, εμπλουτίζοντας τον οργανισμό με ενέργεια και δομικό υλικό. Αλλά οι ίδιες ουσίες μπορούν να αποθηκευτούν για χρόνια τόσο σε κονσέρβα [απομονωμένη από τον αέρα] μορφή όσο και στον αέρα παρουσία οξυγόνου. Η ικανότητα γρήγορης πέψης προϊόντων σε έναν ζωντανό οργανισμό οφείλεται στην παρουσία ειδικών βιολογικών καταλυτών στα κύτταρα - ένζυμα. Ο όρος «ένζυμο»(fermentum στα λατινικά σημαίνει «ζυμωμένο», «προζύμι») προτάθηκε από τον Ολλανδό επιστήμονα Van Helmont στις αρχές του 17ου αιώνα. Κάλεσε λοιπόν έναν άγνωστο παράγοντα που συμμετέχει ενεργά στη διαδικασία της αλκοολικής ζύμωσης.
Η πειραματική μελέτη των ενζυματικών διεργασιών ξεκίνησε τον 18ο αιώνα, όταν ο Γάλλος φυσιοδίφης R. Reaumur δημιούργησε πειράματα για να διευκρινίσει τον μηχανισμό της πέψης της τροφής στο στομάχι των αρπακτικών πτηνών. Έδωσε σε αρπακτικά πουλιά να καταπιούν κομμάτια κρέατος, κλεισμένα σε έναν τρυπημένο μεταλλικό σωλήνα, ο οποίος ήταν συνδεδεμένος σε μια λεπτή αλυσίδα. Λίγες ώρες αργότερα, ο σωλήνας βγήκε από το στομάχι του πουλιού και αποδείχθηκε ότι το κρέας είχε μερικώς διαλυθεί. Δεδομένου ότι ήταν σε σωλήνα και δεν μπορούσε να υποβληθεί σε μηχανική λείανση, ήταν φυσικό να υποθέσουμε ότι επηρεαζόταν από το γαστρικό υγρό. Αυτή η υπόθεση επιβεβαιώθηκε από τον Ιταλό φυσιοδίφη L. Spallanzani. Σε ένα μεταλλικό σωλήνα, τον οποίο κατάπιαν αρπακτικά πουλιά, ο L. Spallanzani τοποθέτησε ένα κομμάτι σφουγγάρι. Μετά την αφαίρεση του σωλήνα από το σφουγγάρι, το γαστρικό υγρό συμπιέστηκε έξω. Στη συνέχεια, το κρέας θερμάνθηκε σε αυτό το ζουμί, και "διαλύθηκε" εντελώς μέσα σε αυτό.
Πολύ αργότερα (1836) ο T. Schwann ανακάλυψε το ένζυμο στο γαστρικό υγρό πεψίνη(από την ελληνική λέξη pepto - "μάγειρας") υπό την επίδραση του οποίου η πέψη του κρέατος συμβαίνει στο στομάχι. Αυτές οι εργασίες χρησίμευσαν ως η αρχή της μελέτης των λεγόμενων πρωτεολυτικών ενζύμων.
Σημαντικό γεγονός στην ανάπτυξη της επιστήμης των ενζύμων ήταν το έργο του Κ.Σ. Kirhoff. Το 1814, ένα πλήρες μέλος της Ακαδημίας Επιστημών της Αγίας Πετρούπολης, ο K.S. Kirgoff, ανακάλυψε ότι το κριθάρι μπορεί να μετατρέψει το πολυσακχαριδικό άμυλο σε δισακχαρίτη μαλτόζη και το εκχύλισμα μαγιάς διασπά τη ζάχαρη τεύτλων σε μονοσακχαρίτες - γλυκόζη και φρουκτόζη. Αυτές ήταν οι πρώτες μελέτες στη ζυμολογία. Αν και στην πράξη η χρήση ενζυματικών διεργασιών είναι γνωστή από αμνημονεύτων χρόνων (ζύμωση σταφυλιών, τυροκομία κ.λπ.)
Σε διαφορετικές δημοσιεύσεις, χρησιμοποιούνται δύο έννοιες: "ένζυμα"Και «ένζυμα».Αυτά τα ονόματα είναι πανομοιότυπα. Εννοούν το ίδιο πράγμα - βιολογικοί καταλύτες. Η πρώτη λέξη μεταφράζεται ως "προζύμι", η δεύτερη - "σε μαγιά".
Για πολύ καιρό, δεν φαντάζονταν τι συμβαίνει στη μαγιά, τι δύναμη υπάρχει σε αυτά που προκαλεί τη διάσπαση των ουσιών και τη μετατροπή τους σε απλούστερες. Μόλις η εφεύρεση του μικροσκοπίου ανακαλύφθηκε ότι η μαγιά είναι μια συλλογή από μεγάλους αριθμούς μικροοργανισμών που χρησιμοποιούν τη ζάχαρη ως κύριο θρεπτικό συστατικό. Με άλλα λόγια, κάθε κύτταρο ζυμομύκητα είναι «γεμισμένο» με ένζυμα ικανά να διασπάσουν τη ζάχαρη. Ταυτόχρονα όμως ήταν γνωστοί και άλλοι βιολογικοί καταλύτες, που δεν ήταν εγκλεισμένοι σε ένα ζωντανό κύτταρο, αλλά «ζούσαν» ελεύθερα έξω από αυτό. Για παράδειγμα, βρέθηκαν στη σύνθεση γαστρικών υγρών, εκχυλίσματα κυττάρων. Από αυτή την άποψη, στο παρελθόν διακρίνονταν δύο τύποι καταλυτών: πιστευόταν ότι τα ίδια τα ένζυμα είναι αδιαχώριστα από το κύτταρο και δεν μπορούν να λειτουργήσουν έξω από αυτό, δηλ. είναι «οργανωμένοι». Και οι «αποδιοργανωμένοι» καταλύτες που μπορούν να λειτουργήσουν έξω από το κύτταρο ονομάστηκαν ένζυμα. Αυτή η αντίθεση «ζωντανών» ενζύμων και «μη ζωντανών» ενζύμων εξηγήθηκε από την επιρροή των βιταλιστών, την πάλη μεταξύ ιδεαλισμού και υλισμού στη φυσική επιστήμη. Οι απόψεις των μελετητών διίστανται. Ο ιδρυτής της μικροβιολογίας Λ. Παστέρ υποστήριξε ότι η δραστηριότητα ένζυμακαθορίζεται από τη ζωή των κυττάρων. Εάν το κύτταρο καταστραφεί, τότε θα σταματήσει και η δράση του ενζύμου. Χημικοί με επικεφαλής τον J. Liebig ανέπτυξαν μια καθαρά χημική θεωρία ζύμωσης, αποδεικνύοντας ότι η δραστηριότητα των ενζύμων δεν εξαρτάται από την ύπαρξη ενός κυττάρου.
Το 1871, ο Ρώσος γιατρός Μ.Μ. Η Manasseina κατέστρεψε τα κύτταρα της μαγιάς τρίβοντάς τα με άμμο ποταμού. Ο κυτταρικός χυμός, διαχωρισμένος από τα υπολείμματα των κυττάρων, διατήρησε την ικανότητά του να ζυμώνει τη ζάχαρη. Ένα τέταρτο του αιώνα αργότερα, ο Γερμανός επιστήμονας E. Buchner έλαβε χυμό χωρίς κύτταρα πιέζοντας ζωντανή μαγιά υπό πίεση έως και 5 * 10 Pa. Αυτός ο χυμός, όπως η ζωντανή μαγιά, ζύμωσε τη ζάχαρη για να σχηματίσει αλκοόλ και μονοξείδιο του άνθρακα (IV):
C6H12O6--->2C2H5OH + 2CO2
Έργα του Α.Ν. Ο Lebedev σχετικά με τη μελέτη των κυττάρων ζυμομύκητα και τις εργασίες άλλων επιστημόνων έθεσε ένα τέλος στις βιταλιστικές ιδέες στη θεωρία της βιολογικής κατάλυσης και τους όρους "ένζυμο"Και "ένζυμο"χρησιμοποιήθηκαν ως ίσοι.
2. Ιδιότητες των ενζύμων.
Όντας πρωτεΐνες, τα ένζυμα έχουν όλες τις ιδιότητές τους. Ταυτόχρονα, οι βιοκαταλύτες χαρακτηρίζονται από μια σειρά από συγκεκριμένες ιδιότητες, που επίσης προκύπτουν από την πρωτεϊνική τους φύση. Αυτές οι ιδιότητες διακρίνουν τα ένζυμα από τους συμβατικούς καταλύτες. Αυτά περιλαμβάνουν τη θερμοθερμικότητα των ενζύμων, την εξάρτηση της δράσης τους από την τιμή pH του μέσου, την ειδικότητα και, τέλος, την ευαισθησία στην επίδραση ενεργοποιητών και αναστολέων.
Θερμοθερμικότητατα ένζυμα εξηγούνται από το γεγονός ότι η θερμοκρασία, αφενός, επηρεάζει το πρωτεϊνικό μέρος του ενζύμου, οδηγώντας σε πολύ υψηλές τιμές σε μετουσίωση της πρωτεΐνης και μείωση της καταλυτικής λειτουργίας και, αφετέρου, επηρεάζει την ρυθμός αντίδρασης του σχηματισμού του συμπλόκου ενζύμου-υποστρώματος και όλα τα επόμενα στάδια μετασχηματισμού του υποστρώματος, που οδηγεί σε αύξηση της κατάλυσης.
Η εξάρτηση της καταλυτικής δραστηριότητας του ενζύμου από τη θερμοκρασία εκφράζεται με μια τυπική καμπύλη. Μέχρι μια ορισμένη θερμοκρασία (έως 50°C κατά μέσο όρο), η καταλυτική δραστηριότητα αυξάνεται και για κάθε 10°C, ο ρυθμός μετατροπής του υποστρώματος αυξάνεται κατά περίπου 2 φορές. Ταυτόχρονα, η ποσότητα του αδρανοποιημένου ενζύμου αυξάνεται σταδιακά λόγω της μετουσίωσης του πρωτεϊνικού του μέρους. Σε θερμοκρασίες άνω των 50°C, η μετουσίωση της ενζυμικής πρωτεΐνης αυξάνεται απότομα και, αν και ο ρυθμός των αντιδράσεων μετασχηματισμού του υποστρώματος συνεχίζει να αυξάνεται, η ενζυμική δραστηριότητα, εκφρασμένη στην ποσότητα του υποστρώματος που μετατρέπεται, μειώνεται.
Λεπτομερείς πρόσφατες μελέτες της αύξησης της ενζυμικής δραστηριότητας με την αύξηση της θερμοκρασίας έδειξαν μια πιο περίπλοκη φύση αυτής της εξάρτησης από ό,τι αναφέρθηκε παραπάνω: σε πολλές περιπτώσεις, δεν αντιστοιχεί στον κανόνα της δραστηριότητας που διπλασιάζεται για κάθε 10°C, κυρίως λόγω της σταδιακής αύξησης διαμορφωτικές αλλαγές στο μόριο.ένζυμο.
Η θερμοκρασία στην οποία η καταλυτική δραστηριότητα ενός ενζύμου είναι μέγιστη ονομάζεται της βέλτιστη θερμοκρασία. Η βέλτιστη θερμοκρασία για διαφορετικά ένζυμα δεν είναι η ίδια. Γενικά, για ένζυμα ζωικής προέλευσης, βρίσκεται μεταξύ 40 και 50°C και φυτικής προέλευσης μεταξύ 50 και 60°C. Ωστόσο, υπάρχουν ένζυμα με υψηλότερη βέλτιστη θερμοκρασία, για παράδειγμα, η παπαΐνη (ένα ένζυμο φυτικής προέλευσης που επιταχύνει την υδρόλυση των πρωτεϊνών) έχει βέλτιστη τιμή στους 80 ° C. Ταυτόχρονα, για την καταλάση (ένα ένζυμο που επιταχύνει την αποσύνθεση του H2O2 σε H2O και O2), η βέλτιστη θερμοκρασία δράσης είναι μεταξύ 0 και -10°C και σε υψηλότερες θερμοκρασίες, το ένζυμο οξειδώνεται έντονα και αδρανοποιείται.
διδάκτωρ Βιολογικών Επιστημών, καθηγητής V. M. Shkumatov;
Αναπληρωτής Γενικός Διευθυντής για
καινοτόμος ανάπτυξη της RUE "Belmedpreparaty"
υποψήφιος τεχνικών επιστημών T. V. Trukhacheva
Λεοντίεφ, Β. Ν.
Χημεία βιολογικά δραστικών ουσιών: ηλεκτρονικό μάθημα κειμένων διαλέξεων για φοιτητές της ειδικότητας 1-48 02 01 «Βιοτεχνολογία» πλήρους και μερικής απασχόλησης μορφές εκπαίδευσης / V. N. Leontiev, O. S. Ignatovets. - Μινσκ: BSTU, 2013. - 129 σελ.
Το ηλεκτρονικό μάθημα των κειμένων διαλέξεων είναι αφιερωμένο στα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά και τις χημικές ιδιότητες των κύριων κατηγοριών βιολογικά δραστικών ουσιών (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λιπίδια, βιταμίνες, αντιβιοτικά κ.λπ.). Περιγράφονται μέθοδοι για τη χημική σύνθεση και τη δομική ανάλυση των απαριθμούμενων κατηγοριών ενώσεων, οι ιδιότητες και οι επιδράσεις τους στα βιολογικά συστήματα, καθώς και η κατανομή τους στη φύση.
| Θέμα 1. Εισαγωγή | 4 |
| Θέμα 2. Πρωτεΐνες και πεπτίδια. Πρωτογενής δομή πρωτεϊνών και πεπτιδίων | |
| Θέμα 3. Δομική οργάνωση πρωτεϊνών και πεπτιδίων. Μέθοδοι εκχύλισης | |
| Θέμα 4. Χημική σύνθεση και χημική τροποποίηση πρωτεϊνών και πεπτιδίων | |
| Θέμα 5. Ένζυμα | 45 |
| Θέμα 6. Μερικές βιολογικά σημαντικές πρωτεΐνες | 68 |
| Θέμα 7. Δομή νουκλεϊκών οξέων | 76 |
| Θέμα 8. Η δομή των υδατανθράκων και των βιοπολυμερών που περιέχουν υδατάνθρακες | |
| Θέμα 9. Δομή, ιδιότητες και χημική σύνθεση λιπιδίων | 104 |
| Θέμα 10. Στεροειδή | 117 |
| Θέμα 11. Βιταμίνες | 120 |
| Θέμα 12. Εισαγωγή στη φαρμακολογία. Φαρμακοκινητική | 134 |
| Θέμα 13. Ανθελονοσιακά φάρμακα | 137 |
| Θέμα 14. Φάρμακα που επηρεάζουν το κεντρικό νευρικό σύστημα | |
| Θέμα 15 | 144 |
| Θέμα 16. Αντιβιοτικά | 146 |
| Βιβλιογραφία | 157 |
Θέμα 1. Εισαγωγή
Η χημεία των βιολογικά δραστικών ουσιών μελετά τη δομή και τις βιολογικές λειτουργίες των πιο σημαντικών συστατικών της ζωντανής ύλης, κυρίως βιοπολυμερών και βιορυθμιστών χαμηλού μοριακού βάρους, εστιάζοντας στην αποσαφήνιση των προτύπων της σχέσης δομής και βιολογικής δράσης. Στην πραγματικότητα, είναι το χημικό θεμέλιο της σύγχρονης βιολογίας. Αναπτύσσοντας τα θεμελιώδη προβλήματα της χημείας του ζωντανού κόσμου, η βιοοργανική χημεία συμβάλλει στην επίλυση των προβλημάτων απόκτησης πρακτικά σημαντικών φαρμάκων για την ιατρική, τη γεωργία και έναν αριθμό βιομηχανιών.
Αντικείμενα μελέτης:πρωτεΐνες και πεπτίδια, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες, λιπίδια, βιοπολυμερή μικτού τύπου - γλυκοπρωτεΐνες, νουκλεοπρωτεΐνες, λιποπρωτεΐνες, γλυκολιπίδια κ.λπ. αλκαλοειδή, τερπενοειδή, βιταμίνες, αντιβιοτικά, ορμόνες, προσταγλανδίνες, αυξητικές ουσίες, φερομόνες, τοξίνες, καθώς και συνθετικά φάρμακα, φυτοφάρμακα κ.λπ.
Ερευνητικές μέθοδοι:το κύριο οπλοστάσιο είναι οι μέθοδοι της οργανικής χημείας, ωστόσο, διάφορες φυσικές, φυσικοχημικές, μαθηματικές και βιολογικές μέθοδοι εμπλέκονται επίσης στην επίλυση δομικών και λειτουργικών προβλημάτων.
Βασικοί στόχοι:απομόνωση των μελετημένων ενώσεων σε μεμονωμένη κατάσταση με χρήση κρυστάλλωσης, απόσταξης, διαφόρων τύπων χρωματογραφίας, ηλεκτροφόρησης, υπερδιήθησης, υπερφυγοκέντρησης, κατανομής αντίθετου ρεύματος κ.λπ. προσδιορισμός της δομής, συμπεριλαμβανομένης της χωρικής δομής, με βάση τις προσεγγίσεις της οργανικής και φυσικής-οργανικής χημείας χρησιμοποιώντας φασματομετρία μάζας, διάφορους τύπους οπτικής φασματοσκοπίας (IR, UV, λέιζερ κ.λπ.), ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ, πυρηνικό μαγνητικό συντονισμό , παραμαγνητικός συντονισμός ηλεκτρονίων, περιστροφή οπτικής διασποράς και κυκλικός διχρωμισμός, μέθοδοι γρήγορης κινητικής κ.λπ., σε συνδυασμό με υπολογισμούς μέσω υπολογιστή. χημική σύνθεση και χημική τροποποίηση των μελετημένων ενώσεων, συμπεριλαμβανομένης της πλήρους σύνθεσης, σύνθεσης αναλόγων και παραγώγων, προκειμένου να επιβεβαιωθεί η δομή, να διευκρινιστεί η σχέση μεταξύ της δομής και της βιολογικής λειτουργίας και να ληφθούν πρακτικά πολύτιμα φάρμακα. βιολογικός έλεγχος των λαμβανόμενων ενώσεων in vitroΚαι in vivo.
Οι πιο κοινές λειτουργικές ομάδες στα βιομόρια είναι:
| υδροξύλιο (αλκοόλες) |  αμινομάδα (αμίνες) |
 αλδεΰδη (αλδεΰδες) |  αμίδιο (αμίδια) |
 καρβονύλιο (κετόνες) |  αστήρ |
 καρβοξυλικά (οξέα) |  αιθέριος |
 σουλφυδρύλιο (θειόλες) |  μεθύλιο |
 δισουλφίδιο |  αιθύλιο |
 φωσφορικό άλας |  φαινυλ |
 γουανιδίνη |  ιμιδαζόλη |
Θέμα 2 Πρωτεΐνες και πεπτίδια. Πρωτογενής δομή πρωτεϊνών και πεπτιδίων
σκίουροι- βιοπολυμερή υψηλού μοριακού βάρους κατασκευασμένα από υπολείμματα αμινοξέων. Το μοριακό βάρος των πρωτεϊνών κυμαίνεται από 6.000 έως 2.000.000 Da. Είναι οι πρωτεΐνες που είναι προϊόν γενετικής πληροφορίας που μεταδίδεται από γενιά σε γενιά και πραγματοποιούν όλες τις διεργασίες ζωής στο κύτταρο. Αυτά τα εκπληκτικά διαφορετικά πολυμερή έχουν μερικές από τις πιο σημαντικές και ευέλικτες κυτταρικές λειτουργίες.
Οι πρωτεΐνες μπορούν να χωριστούν:
1) κατά δομή
:
Οι απλές πρωτεΐνες δομούνται από υπολείμματα αμινοξέων και, κατά την υδρόλυση, αποσυντίθενται, αντίστοιχα, μόνο σε ελεύθερα αμινοξέα ή παράγωγά τους.
Σύνθετες πρωτεΐνεςείναι πρωτεΐνες δύο συστατικών που αποτελούνται από μια απλή πρωτεΐνη και ένα μη πρωτεϊνικό συστατικό που ονομάζεται προσθετική ομάδα. Κατά την υδρόλυση συμπλόκων πρωτεϊνών, εκτός από τα ελεύθερα αμινοξέα, σχηματίζεται ένα μη πρωτεϊνικό τμήμα ή τα προϊόντα διάσπασής του. Μπορούν να περιλαμβάνουν μεταλλικά ιόντα (μεταλλοπρωτεΐνες), μόρια χρωστικής (χρωμοπρωτεΐνες), μπορούν να σχηματίσουν σύμπλοκα με άλλα μόρια (λιποπρωτεΐνες, νουκλεο-, γλυκοπρωτεΐνες) και επίσης να δεσμεύουν ομοιοπολικά ανόργανα φωσφορικά (φωσφοπρωτεΐνες).
2. υδατοδιαλυτότητα:
- υδατοδιαλυτό
- αλατοδιαλυτό
- οινόπνευμα διαλυτό
- αδιάλυτο
3. λειτουργίες που εκτελούνται : Οι βιολογικές λειτουργίες των πρωτεϊνών περιλαμβάνουν:
- καταλυτικό (ενζυματικό),
- ρυθμιστικό (η ικανότητα ρύθμισης του ρυθμού των χημικών αντιδράσεων στο κύτταρο και του επιπέδου του μεταβολισμού σε ολόκληρο τον οργανισμό),
- μεταφορά (μεταφορά ουσιών στο σώμα και μεταφορά τους μέσω βιομεμβρανών),
- δομικό (ως μέρος των χρωμοσωμάτων, του κυτταροσκελετού, του συνδετικού, των μυών, των υποστηρικτικών ιστών),
– υποδοχέας (αλληλεπίδραση μορίων υποδοχέα με εξωκυτταρικά συστατικά και έναρξη συγκεκριμένης κυτταρικής απόκρισης).
Επιπλέον, οι πρωτεΐνες εκτελούν προστατευτικές, εφεδρικές, τοξικές, συσταλτικές και άλλες λειτουργίες.
4) ανάλογα με τη χωρική δομή:
- ινώδη (χρησιμοποιούνται από τη φύση ως δομικό υλικό),
- σφαιρικό (ένζυμα, αντισώματα, ορισμένες ορμόνες κ.λπ.).
ΑΜΙΝΟΞΕΑ, ΟΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥΣ
Αμινοξέαονομάζονται καρβοξυλικά οξέα που περιέχουν μια αμινομάδα και μια καρβοξυλική ομάδα. Τα φυσικά αμινοξέα είναι τα 2-αμινοκαρβοξυλικά οξέα, ή α-αμινοξέα, αν και υπάρχουν αμινοξέα όπως η β-αλανίνη, η ταυρίνη, το γ-αμινοβουτυρικό οξύ. Γενικά, ο τύπος για ένα α-αμινοξύ μοιάζει με αυτό: 
Τα α-αμινοξέα στο 2ο άτομο άνθρακα έχουν τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες, δηλαδή όλα τα α-αμινοξέα, εκτός από τη γλυκίνη, έχουν ένα ασύμμετρο (χειρικό) άτομο άνθρακα και υπάρχουν με τη μορφή δύο εναντιομερών - μεγάλο- Και ρε-αμινοξέα. Τα φυσικά αμινοξέα είναι μεγάλο-σειρά. ρεΤα α-αμινοξέα βρίσκονται σε βακτήρια και πεπτιδικά αντιβιοτικά.
Όλα τα αμινοξέα στα υδατικά διαλύματα μπορούν να υπάρχουν ως διπολικά ιόντα και το συνολικό τους φορτίο εξαρτάται από το pH του μέσου. Η τιμή pH στην οποία το συνολικό φορτίο είναι μηδέν ονομάζεται ισοηλεκτρικό σημείο. Στο ισοηλεκτρικό σημείο, το αμινοξύ είναι ένα αμφιτεριόν, δηλαδή, η αμινομάδα του είναι πρωτονιωμένη και η καρβοξυλική ομάδα διαχωρίζεται. Στην περιοχή του ουδέτερου pH, τα περισσότερα αμινοξέα είναι αμφιτεριόντα: 
Τα αμινοξέα δεν απορροφούν φως στην ορατή περιοχή του φάσματος, τα αρωματικά αμινοξέα απορροφούν φως στην περιοχή UV του φάσματος: τρυπτοφάνη και τυροσίνη στα 280 nm, φαινυλαλανίνη στα 260 nm.
Οι πρωτεΐνες δίνουν μια σειρά από χρωματικές αντιδράσεις λόγω της παρουσίας ορισμένων υπολειμμάτων αμινοξέων ή κοινών χημικών ομάδων. Αυτές οι αντιδράσεις χρησιμοποιούνται ευρέως για αναλυτικούς σκοπούς. Μεταξύ αυτών, οι πιο γνωστές είναι η αντίδραση νινυδρίνης, η οποία επιτρέπει τον ποσοτικό προσδιορισμό των αμινομάδων σε πρωτεΐνες, πεπτίδια και αμινοξέα, καθώς και η αντίδραση διουρίας, η οποία χρησιμοποιείται για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό πρωτεϊνών και πεπτιδίων. Όταν μια πρωτεΐνη ή ένα πεπτίδιο, αλλά όχι ένα αμινοξύ, θερμαίνεται με CuSO 4 σε αλκαλικό διάλυμα, σχηματίζεται μια ένωση συμπλόκου χαλκού ιώδους χρώματος, η ποσότητα της οποίας μπορεί να προσδιοριστεί φασματοφωτομετρικά. Οι χρωματικές δοκιμές για μεμονωμένα αμινοξέα χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση πεπτιδίων που περιέχουν τα αντίστοιχα υπολείμματα αμινοξέων. Για τον προσδιορισμό της ομάδας γουανιδίνης της αργινίνης, χρησιμοποιείται η αντίδραση Sakaguchi - όταν αλληλεπιδρούν με α-ναφθόλη και υποχλωριώδες νάτριο, οι γουανιδίνες σε αλκαλικό μέσο δίνουν κόκκινο χρώμα. Ο δακτύλιος ινδόλης της τρυπτοφάνης μπορεί να ανιχνευθεί με την αντίδραση Ehrlich - ένα κόκκινο-ιώδες χρώμα όταν αντιδρά με p-διμεθυλαμινο-βενζαλδεΰδη σε H 2 SO 4 . Η αντίδραση Pauli καθιστά δυνατή την αναγνώριση υπολειμμάτων ιστιδίνης και τυροσίνης, τα οποία αντιδρούν με το διαζοβενζολοσουλφονικό οξύ σε αλκαλικά διαλύματα, σχηματίζοντας παράγωγα με κόκκινο χρώμα.
Ο βιολογικός ρόλος των αμινοξέων:
1) δομικά στοιχεία πεπτιδίων και πρωτεϊνών, τα λεγόμενα πρωτεϊνογονικά αμινοξέα. Η σύνθεση των πρωτεϊνών περιλαμβάνει 20 αμινοξέα που κωδικοποιούνται από τον γενετικό κώδικα και περιλαμβάνονται στις πρωτεΐνες κατά τη μετάφραση, μερικά από αυτά μπορεί να είναι φωσφορυλιωμένα, ακυλιωμένα ή υδροξυλιωμένα.
2) δομικά στοιχεία άλλων φυσικών ενώσεων - συνένζυμα, χολικά οξέα, αντιβιοτικά.
3) μόρια σήματος. Μερικά από τα αμινοξέα είναι νευροδιαβιβαστές ή πρόδρομοι νευροδιαβιβαστές, ορμόνες και ιστοορμόνες.
4) οι πιο σημαντικοί μεταβολίτες, για παράδειγμα, ορισμένα αμινοξέα είναι πρόδρομοι αλκαλοειδών φυτών ή χρησιμεύουν ως δότες αζώτου ή είναι ζωτικά συστατικά της διατροφής.
Η ονοματολογία, το μοριακό βάρος και οι τιμές pK των αμινοξέων φαίνονται στον Πίνακα 1.
Τραπέζι 1
Ονοματολογία, μοριακό βάρος και τιμές pK αμινοξέων
| Αμινοξέων | Ονομασία | Μοριακός βάρος | Π κ 1 (−COOH) | Π κ 2 (−NH3+) | Π κ R (R-ομάδες) |
| Γλυκίνη | Γκλυ Γ | 75 | 2,34 | 9,60 | − |
| Αλανίνη | Ala A | 89 | 2,34 | 9,69 | − |
| Βαλίν | Val V | 117 | 2,32 | 9,62 | − |
| Λευκίνη | Leu L | 131 | 2,36 | 9,60 | − |
| Ισολευκίνη | Ile I | 131 | 2,36 | 9,68 | − |
| Προλίνη | Pro P | 115 | 1,99 | 10,96 | − |
| Φαινυλαλανίνη | Phe F | 165 | 1,83 | 9,13 | − |
| Τυροσίνη | Tyr Y | 181 | 2,20 | 9,11 | 10,07 |
| τρυπτοφάνη | Trp W | 204 | 2,38 | 9,39 | − |
| Γαλήνιος | Ser S | 105 | 2,21 | 9,15 | 13,60 |
| Θρεονίνη | ThrT | 119 | 2,11 | 9,62 | 13,60 |
| Κυστεΐνη | Cys C | 121 | 1,96 | 10,78 | 10,28 |
| Μεθειονίνη | Γνώρισε τον Μ | 149 | 2,28 | 9,21 | − |
| Ασπαραγίνη | AsnN | 132 | 2,02 | 8,80 | − |
| Γλουταμίνη | Gln Q | 146 | 2,17 | 9,13 | − |
| ασπαρτικό | Ασπ Δ | 133 | 1,88 | 9,60 | 3,65 |
| Γλουταμινικό | Γλου Ε | 147 | 2,19 | 9,67 | 4,25 |
| Λυσίνη | Λυσ Κ | 146 | 2,18 | 8,95 | 10,53 |
| Αργινίνη | Arg R | 174 | 2,17 | 9,04 | 12,48 |
| Ιστιδίνη | Του Χ | 155 | 1,82 | 9,17 | 6,00 |
Τα αμινοξέα διαφέρουν ως προς τη διαλυτότητά τους στο νερό. Αυτό οφείλεται στην αμφιτεριονική τους φύση, καθώς και στην ικανότητα των ριζών να αλληλεπιδρούν με το νερό (να ενυδατώνονται). ΠΡΟΣ ΤΗΝ υδρόφιλοςπεριλαμβάνουν ρίζες που περιέχουν κατιονικές, ανιονικές και πολικές μη φορτισμένες λειτουργικές ομάδες. ΠΡΟΣ ΤΗΝ υδροφόβος- ρίζες που περιέχουν ομάδες αλκυλίου ή αρυλίου.
Ανάλογα με την πολικότητα R-Ομάδες διακρίνουν τέσσερις κατηγορίες αμινοξέων: μη πολικά, πολικά αφόρτιστα, αρνητικά φορτισμένα και θετικά φορτισμένα.
Τα μη πολικά αμινοξέα περιλαμβάνουν: γλυκίνη; αμινοξέα με πλευρικές αλυσίδες αλκυλίου και αρυλίου - αλανίνη, βαλίνη, λευκίνη, ισολευκίνη. τυροσίνη, τρυπτοφάνη, φαινυλαλανίνη. ιμινο οξύ - προλίνη. Τείνουν να εισέρχονται στο υδρόφοβο περιβάλλον «μέσα» στο μόριο της πρωτεΐνης (Εικ. 1).
Ρύζι. 1. Μη πολικά αμινοξέα
Τα πολικά φορτισμένα αμινοξέα περιλαμβάνουν: θετικά φορτισμένα αμινοξέα - ιστιδίνη, λυσίνη, αργινίνη (Εικ. 2). αρνητικά φορτισμένα αμινοξέα - ασπαρτικό και γλουταμικό οξύ (Εικ. 3). Συνήθως προεξέχουν προς τα έξω στο υδάτινο περιβάλλον του σκίουρου.
Τα υπόλοιπα αμινοξέα αποτελούν την κατηγορία των πολικών μη φορτισμένων: σερίνη και θρεονίνη (αμινοξέα-αλκοόλες). ασπαραγίνη και γλουταμίνη (αμίδια ασπαρτικού και γλουταμινικού οξέος). κυστεΐνη και μεθειονίνη (αμινοξέα που περιέχουν θείο).
Δεδομένου ότι οι ομάδες COOH του γλουταμινικού και του ασπαρτικού οξέος διαχωρίζονται πλήρως σε ουδέτερο pH, ονομάζονται γλουταμικόΚαι ασπαρτικόανεξάρτητα από τη φύση των κατιόντων που υπάρχουν στο μέσο.
Ένας αριθμός πρωτεϊνών περιέχει ειδικά αμινοξέα που σχηματίζονται τροποποιώντας τα συνηθισμένα αμινοξέα μετά την ένταξή τους στην πολυπεπτιδική αλυσίδα, για παράδειγμα, 4-υδροξυπρολίνη, φωσφοσερίνη, -καρβοξυγλουταμικό οξύ κ.λπ. 
Ρύζι. 2. Αμινοξέα με φορτισμένες πλευρικές ομάδες
Όλα τα αμινοξέα που σχηματίζονται κατά την υδρόλυση πρωτεϊνών κάτω από αρκετά ήπιες συνθήκες παρουσιάζουν οπτική δραστηριότητα, δηλ. την ικανότητα να περιστρέφουν το επίπεδο του πολωμένου φωτός (με εξαίρεση τη γλυκίνη).
Ρύζι. 3. Αμινοξέα με φορτισμένες πλευρικές ομάδες
Όλες οι ενώσεις που μπορούν να υπάρχουν σε δύο στερεοϊσομερείς μορφές, L- και D-ισομερή, έχουν οπτική δραστηριότητα (Εικ. 4). Οι πρωτεΐνες περιέχουν μόνο μεγάλο-αμινοξέα. 
μεγάλο-αλανίνη ρε-αλανίνη
Ρύζι. 4. Οπτικά ισομερή της αλανίνης
Η γλυκίνη δεν έχει ασύμμετρο άτομο άνθρακα, ενώ η θρεονίνη και η ισολευκίνη περιέχουν δύο ασύμμετρα άτομα άνθρακα. Όλα τα άλλα αμινοξέα έχουν ένα ασύμμετρο άτομο άνθρακα.
Η οπτικά ανενεργή μορφή ενός αμινοξέος ονομάζεται ρακεμικό, το οποίο είναι ένα ισομοριακό μείγμα ρε- Και μεγάλο-ισομερή, και συμβολίζεται με το σύμβολο DL-.
Μ 
Τα μονομερή των αμινοξέων που αποτελούν τα πολυπεπτίδια ονομάζονται υπολείμματα αμινοξέων. Τα υπολείμματα αμινοξέων συνδέονται μεταξύ τους με έναν πεπτιδικό δεσμό (Εικ. 5), στον σχηματισμό του οποίου συμμετέχει η -καρβοξυλική ομάδα ενός αμινοξέος και η α-αμινο ομάδα ενός άλλου.
Ρύζι. 5. Σχηματισμός πεπτιδικού δεσμού
Η ισορροπία αυτής της αντίδρασης μετατοπίζεται προς το σχηματισμό ελεύθερων αμινοξέων και όχι του πεπτιδίου. Επομένως, η βιοσύνθεση των πολυπεπτιδίων απαιτεί κατάλυση και κατανάλωση ενέργειας.
Δεδομένου ότι το διπεπτίδιο περιέχει αντιδραστικές καρβοξυλικές και αμινο ομάδες, άλλα υπολείμματα αμινοξέων μπορούν να προσκολληθούν σε αυτό με τη βοήθεια νέων πεπτιδικών δεσμών, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός πολυπεπτιδίου - μιας πρωτεΐνης.
Η πολυπεπτιδική αλυσίδα αποτελείται από τακτικά επαναλαμβανόμενα τμήματα - ομάδες NH-CHR-CO που σχηματίζουν την κύρια αλυσίδα (σκελετός ή ραχοκοκαλιά του μορίου) και ένα μεταβλητό τμήμα, συμπεριλαμβανομένων χαρακτηριστικών πλευρικών αλυσίδων. R-Ομάδες υπολειμμάτων αμινοξέων προεξέχουν από τη ραχοκοκαλιά του πεπτιδίου και σχηματίζουν την επιφάνεια του πολυμερούς σε μεγάλο βαθμό, καθορίζοντας πολλές από τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των πρωτεϊνών. Η ελεύθερη περιστροφή στη ραχοκοκαλιά του πεπτιδίου είναι δυνατή μεταξύ του ατόμου αζώτου της πεπτιδικής ομάδας και του γειτονικού ατόμου άνθρακα , καθώς και μεταξύ του ατόμου άνθρακα και του άνθρακα της ομάδας καρβονυλίου. Λόγω αυτού, η γραμμική δομή μπορεί να αποκτήσει μια πιο σύνθετη χωρική διαμόρφωση.
Ένα υπόλειμμα αμινοξέος που έχει μια ελεύθερη α-αμινο ομάδα ονομάζεται Ν-τερματικό και με ελεύθερη -καρβοξυλική ομάδα - ΜΕ-τερματικό.
Η δομή των πεπτιδίων συνήθως απεικονίζεται με Ν- τέλος.
Μερικές φορές οι τερματικές -αμινο και -καρβοξυλομάδες συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας κυκλικά πεπτίδια.
Τα πεπτίδια διαφέρουν ως προς τον αριθμό των αμινοξέων, τη σύνθεση αμινοξέων και τη σειρά με την οποία συνδυάζονται τα αμινοξέα.
Οι πεπτιδικοί δεσμοί είναι πολύ ισχυροί και απαιτούνται σκληρές συνθήκες για τη χημική τους υδρόλυση: υψηλή θερμοκρασία και πίεση, όξινο περιβάλλον και μεγάλο χρονικό διάστημα.
Σε ένα ζωντανό κύτταρο, οι πεπτιδικοί δεσμοί μπορούν να σπάσουν από πρωτεολυτικά ένζυμα που ονομάζονται πρωτεάσες ή πεπτιδικές υδρολάσες.
Ακριβώς όπως τα αμινοξέα, οι πρωτεΐνες είναι αμφοτερικές ενώσεις και φορτίζονται σε υδατικά διαλύματα. Κάθε πρωτεΐνη έχει το δικό της ισοηλεκτρικό σημείο - την τιμή του pH στην οποία τα θετικά και αρνητικά φορτία της πρωτεΐνης αντισταθμίζονται πλήρως και το συνολικό φορτίο του μορίου είναι μηδέν. Σε τιμές pH πάνω από το ισοηλεκτρικό σημείο, η πρωτεΐνη φέρει αρνητικό φορτίο και σε τιμές pH κάτω από το ισοηλεκτρικό σημείο, είναι θετική.
SEQUENATORS. ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΚΑΙ ΤΑΚΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΗΣ ΠΡΩΤΟΓΕΝΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ
Ο προσδιορισμός της πρωτογενούς δομής των πρωτεϊνών καταλήγει στην εύρεση της σειράς με την οποία τα αμινοξέα είναι διατεταγμένα στην πολυπεπτιδική αλυσίδα. Αυτό το πρόβλημα επιλύεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο αλληλουχία(από τα Αγγλικά. αλληλουχία-ακολουθία).
Κατ' αρχήν, η πρωτογενής δομή των πρωτεϊνών μπορεί να προσδιοριστεί με άμεση ανάλυση της αλληλουχίας αμινοξέων ή με αποκρυπτογράφηση της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων των αντίστοιχων γονιδίων χρησιμοποιώντας τον γενετικό κώδικα. Φυσικά, ο συνδυασμός αυτών των μεθόδων παρέχει τη μεγαλύτερη αξιοπιστία.
Στην πραγματικότητα, ο προσδιορισμός της αλληλουχίας στο τρέχον επίπεδο καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της αλληλουχίας αμινοξέων σε πολυπεπτίδια, το μέγεθος των οποίων δεν υπερβαίνει αρκετές δεκάδες υπολείμματα αμινοξέων. Ταυτόχρονα, τα θραύσματα πολυπεπτιδίου που μελετήθηκαν είναι πολύ μικρότερα από εκείνες τις φυσικές πρωτεΐνες με τις οποίες έχουμε να αντιμετωπίσουμε. Επομένως, είναι απαραίτητη η προκαταρκτική κοπή του αρχικού πολυπεπτιδίου σε μικρά θραύσματα. Μετά τον προσδιορισμό της αλληλουχίας των θραυσμάτων που προκύπτουν, πρέπει να επανασυνδεθούν στην αρχική αλληλουχία.
Έτσι, ο προσδιορισμός της πρωταρχικής αλληλουχίας πρωτεΐνης μειώνεται στα ακόλουθα κύρια βήματα:
1) διάσπαση πρωτεΐνης σε πολλά θραύσματα μήκους διαθέσιμα για αλληλούχιση.
2) προσδιορισμός αλληλουχίας καθενός από τα ληφθέντα θραύσματα.
3) συναρμολόγηση της πλήρους δομής της πρωτεΐνης από τις καθιερωμένες δομές των θραυσμάτων της.
Η μελέτη της πρωτογενούς δομής μιας πρωτεΐνης αποτελείται από τα ακόλουθα στάδια:
– προσδιορισμός του μοριακού του βάρους.
– προσδιορισμός της ειδικής σύνθεσης αμινοξέων (σύνθεση ΑΑ).
- ορισμός Ν- Και ΜΕ-τελικά υπολείμματα αμινοξέων.
- διάσπαση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας σε θραύσματα.
- διάσπαση της αρχικής πολυπεπτιδικής αλυσίδας με άλλο τρόπο.
– διαχωρισμός των ληφθέντων θραυσμάτων.
– ανάλυση αμινοξέων κάθε θραύσματος.
– καθιέρωση της πρωτογενούς δομής του πολυπεπτιδίου, λαμβάνοντας υπόψη τις αλληλοκαλυπτόμενες αλληλουχίες των θραυσμάτων και των δύο διασπάσεων.
Δεδομένου ότι δεν υπάρχει ακόμη μέθοδος για την καθιέρωση της πλήρους πρωτογενούς δομής μιας πρωτεΐνης σε ένα ολόκληρο μόριο, η πολυπεπτιδική αλυσίδα υποβάλλεται σε ειδική διάσπαση από χημικά αντιδραστήρια ή πρωτεολυτικά ένζυμα. Το μίγμα των σχηματισθέντων πεπτιδικών θραυσμάτων διαχωρίζεται και για καθένα από αυτά προσδιορίζεται η σύνθεση αμινοξέων και η αλληλουχία αμινοξέων. Αφού καθοριστεί η δομή όλων των θραυσμάτων, είναι απαραίτητο να βρεθεί η σειρά της διάταξής τους στην αρχική πολυπεπτιδική αλυσίδα. Για να γίνει αυτό, η πρωτεΐνη διασπάται με έναν άλλο παράγοντα και λαμβάνεται ένα δεύτερο, διαφορετικό σύνολο πεπτιδικών θραυσμάτων, τα οποία διαχωρίζονται και αναλύονται με παρόμοιο τρόπο.
1. Προσδιορισμός μοριακού βάρους (οι ακόλουθες μέθοδοι αναλύονται λεπτομερώς στο θέμα 3):
- κατά ιξώδες.
- σύμφωνα με τον ρυθμό καθίζησης (μέθοδος υπερφυγοκέντρησης).
– χρωματογραφία γέλης;
– ηλεκτροφόρηση σε PAAG υπό συνθήκες διάστασης.
2. Προσδιορισμός της σύνθεσης ΑΑ. Η ανάλυση της σύνθεσης αμινοξέων περιλαμβάνει πλήρη όξινη υδρόλυση της πρωτεΐνης ή του πεπτιδίου που ενδιαφέρει με 6Ν υδροχλωρικό οξύ. υδροχλωρικό οξύ και ποσοτικός προσδιορισμός όλων των αμινοξέων στο υδρόλυμα. Η υδρόλυση του δείγματος πραγματοποιείται σε σφραγισμένες αμπούλες σε κενό στους 150° C για 6 ώρες Ο ποσοτικός προσδιορισμός των αμινοξέων σε ένα προϊόν υδρόλυσης πρωτεΐνης ή πεπτιδίου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν αναλυτή αμινοξέων.
3. Προσδιορισμός υπολειμμάτων Ν- και C-αμινοξέων. Στην πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας πρωτεΐνης, στη μία πλευρά, υπάρχει ένα υπόλειμμα αμινοξέος που φέρει μια ελεύθερη α-αμινο ομάδα (αμινο ή Ν-τερματικό υπόλειμμα), και από την άλλη πλευρά, ένα υπόλειμμα με ελεύθερη α-καρβοξυλομάδα (καρβοξυλ, ή ΜΕ-υπόλειμμα τερματικού). Η ανάλυση των τερματικών υπολειμμάτων παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία προσδιορισμού της αλληλουχίας αμινοξέων μιας πρωτεΐνης. Στο πρώτο στάδιο της μελέτης, καθιστά δυνατή την εκτίμηση του αριθμού των πολυπεπτιδικών αλυσίδων που συνθέτουν το πρωτεϊνικό μόριο και του βαθμού ομοιογένειας του υπό μελέτη φαρμάκου. Στα επόμενα βήματα, μέσω ανάλυσης Ν-έλεγχος τελικών υπολειμμάτων αμινοξέων επί της διαδικασίας διαχωρισμού θραυσμάτων πεπτιδίου.
Αντιδράσεις για τον προσδιορισμό των Ν-τερματικών υπολειμμάτων αμινοξέων:
1) μία από τις πρώτες μεθόδους προσδιορισμού Ν-Τερματικά υπολείμματα αμινοξέων προτάθηκαν από τον F. Sanger το 1945. Όταν η α-αμινομάδα ενός πεπτιδίου ή πρωτεΐνης αντιδρά με 2,4-δινιτροφθοροβενζόλιο, λαμβάνεται ένα κίτρινο παράγωγο δινιτροφαινυλίου (DNF). Η επακόλουθη όξινη υδρόλυση (5,7 N. HCl) οδηγεί στη διάσπαση των πεπτιδικών δεσμών και στο σχηματισμό ενός παραγώγου DNP Ν-τερματικό αμινοξύ. Το DNP-αμινοξύ εκχυλίζεται με αιθέρα και ταυτοποιείται με χρωματογραφία παρουσία προτύπων.
2) μέθοδος dansylation. Η μεγαλύτερη εφαρμογή για τον προσδιορισμό Ν-Τερματικά υπολείμματα βρίσκονται επί του παρόντος με τη μέθοδο dansil που αναπτύχθηκε το 1963 από τους W. Gray και B. Hartley. Όπως και η μέθοδος δινιτροφαινυλίωσης, βασίζεται στην εισαγωγή μιας «σήμανσης» στις αμινομάδες της πρωτεΐνης, η οποία δεν αφαιρείται κατά την επακόλουθη υδρόλυση. Το πρώτο του βήμα είναι η αντίδραση του χλωριούχου δανσυλίου (1-διμεθυλαμινοναφθαλενο-5-σουλφοχλωρίδιο) με τη μη πρωτονιωμένη α-αμινο ομάδα ενός πεπτιδίου ή πρωτεΐνης για να σχηματιστεί πεπτίδιο dansyl (πεπτίδιο DNS). Στο επόμενο στάδιο, το πεπτίδιο DNS υδρολύεται (5,7 N HC1, 105°C, 12-16 ώρες) και απελευθερώνεται Ν-τερματικό α-DNS-αμινοξύ. Τα DNS-αμινοξέα έχουν έντονο φθορισμό στην υπεριώδη περιοχή του φάσματος (365 nm). συνήθως 0,1 - 0,5 nmol μιας ουσίας είναι αρκετά για την ταυτοποίησή τους.
Υπάρχει ένας αριθμός μεθόδων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να καθοριστεί ο τρόπος Ν-τελικό υπόλειμμα αμινοξέος και αλληλουχία αμινοξέων. Αυτές περιλαμβάνουν την αποδόμηση Edman και την ενζυματική υδρόλυση με αμινοπεπτιδάσες. Αυτές οι μέθοδοι θα συζητηθούν λεπτομερώς παρακάτω όταν περιγράφεται η αλληλουχία αμινοξέων των πεπτιδίων.
Αντιδράσεις για τον προσδιορισμό υπολειμμάτων C-τερματικού αμινοξέος:
1) μεταξύ χημικών μεθόδων προσδιορισμού ΜΕ-τα τελικά υπολείμματα αμινοξέων, η μέθοδος υδραζινόλυσης που προτείνεται από τον S. Akabori και η οξαζολόνη αξίζουν προσοχής. Στην πρώτη από αυτές, όταν ένα πεπτίδιο ή πρωτεΐνη θερμαίνεται με άνυδρη υδραζίνη στους 100–120°C, οι πεπτιδικοί δεσμοί υδρολύονται για να σχηματίσουν υδραζίδια αμινοξέων. ΜΕ-Το τελικό αμινοξύ παραμένει ως ελεύθερο αμινοξύ και μπορεί να απομονωθεί από το μίγμα της αντίδρασης και να αναγνωριστεί (Εικ. 6).
Ρύζι. 6. Διάσπαση πεπτιδικού δεσμού με υδραζίνη
Η μέθοδος έχει ορισμένους περιορισμούς. Η υδραζινόλυση καταστρέφει τη γλουταμίνη, την ασπαραγίνη, την κυστεΐνη και την κυστίνη. Η αργινίνη χάνει την ομάδα της γουανιδίνης για να σχηματίσει ορνιθίνη. Τα υδραζίδια σερίνης, θρεονίνης και γλυκίνης είναι ασταθή και μετατρέπονται εύκολα σε ελεύθερα αμινοξέα, καθιστώντας δύσκολη την ερμηνεία των αποτελεσμάτων.
2) Η μέθοδος της οξαζολόνης, που συχνά αναφέρεται ως μέθοδος σήματος τριτίου, βασίζεται στην ικανότητα ΜΕ-Τερματικό υπόλειμμα αμινοξέος υπό τη δράση οξικού ανυδρίτη υφίσταται κυκλοποίηση με το σχηματισμό οξαζολόνης. Υπό αλκαλικές συνθήκες, η κινητικότητα των ατόμων υδρογόνου στη θέση 4 του δακτυλίου οξαζολόνης αυξάνεται απότομα και μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν από τρίτιο. Τα προϊόντα αντίδρασης που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της επακόλουθης όξινης υδρόλυσης ενός τριτιωμένου πεπτιδίου ή πρωτεΐνης περιέχουν ένα ραδιενεργά επισημασμένο ΜΕ-τερματικό αμινοξύ. Η χρωματογραφία του προϊόντος υδρόλυσης και η μέτρηση της ραδιενέργειας καθιστούν δυνατή την ταυτοποίηση ΜΕτο τελικό αμινοξύ του πεπτιδίου ή της πρωτεΐνης.
3) πιο συχνά για τον προσδιορισμό ΜΕ-Τα υπολείμματα τελικών αμινοξέων χρησιμοποιούν ενζυματική υδρόλυση με καρβοξυπεπτιδάσες, η οποία επιτρέπει επίσης την ανάλυση της Ο-τελικής αλληλουχίας αμινοξέων. Η καρβοξυπεπτιδάση υδρολύει μόνο εκείνους τους πεπτιδικούς δεσμούς που σχηματίζονται ΜΕ-τερματικό αμινοξύ που έχει ελεύθερη α-καρβοξυλική ομάδα. Επομένως, υπό τη δράση αυτού του ενζύμου, τα αμινοξέα αποκόπτονται διαδοχικά από το πεπτίδιο, ξεκινώντας με ΜΕ-τερματικό. Αυτό σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη σχετική θέση των εναλλασσόμενων υπολειμμάτων αμινοξέων.
Ως αποτέλεσμα της ταυτοποίησης Ν- Και ΜΕ-τελικά υπολείμματα του πολυπεπτιδίου λαμβάνουν δύο σημαντικά σημεία αναφοράς για τον προσδιορισμό της αλληλουχίας αμινοξέων του (πρωτοταγής δομή).
4. Κατακερματισμός της πολυπεπτιδικής αλυσίδας.
ενζυματικές μέθοδοι.Για ειδική διάσπαση πρωτεϊνών σε ορισμένα σημεία, χρησιμοποιούνται τόσο ενζυματικές όσο και χημικές μέθοδοι. Από τα ένζυμα που καταλύουν την υδρόλυση πρωτεϊνών σε ορισμένα σημεία, τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι η τρυψίνη και η χυμοθρυψίνη. Η θρυψίνη καταλύει την υδρόλυση των πεπτιδικών δεσμών που βρίσκονται μετά τα υπολείμματα λυσίνης και αργινίνης. Η χυμοθρυψίνη διασπά κατά προτίμηση τις πρωτεΐνες μετά από υπολείμματα αρωματικών αμινοξέων - φαινυλαλανίνη, τυροσίνη και τρυπτοφάνη. Εάν είναι απαραίτητο, η ειδικότητα της θρυψίνης μπορεί να αυξηθεί ή να αλλάξει. Για παράδειγμα, η επεξεργασία μιας πρωτεΐνης υπό μελέτη με κιτρακονικό ανυδρίτη έχει ως αποτέλεσμα την ακυλίωση των υπολειμμάτων λυσίνης. Σε μια τέτοια τροποποιημένη πρωτεΐνη, η διάσπαση θα λάβει χώρα μόνο σε υπολείμματα αργινίνης. Επίσης, στη μελέτη της πρωτογενούς δομής των πρωτεϊνών, χρησιμοποιείται ευρέως η πρωτεϊνάση, η οποία επίσης ανήκει στην κατηγορία των πρωτεϊνασών σερίνης. Το ένζυμο έχει δύο μέγιστα πρωτεολυτική δράση σε pH 4,0 και 7,8. Η πρωτεϊνάση διασπά τους πεπτιδικούς δεσμούς που σχηματίζονται από την καρβοξυλική ομάδα του γλουταμικού οξέος με υψηλή απόδοση.
Οι ερευνητές έχουν επίσης στη διάθεσή τους ένα μεγάλο σύνολο λιγότερο ειδικών πρωτεολυτικών ενζύμων (πεψίνη, ελαστάση, σουμπτιλισίνη, παπαΐνη, προνάση κ.λπ.). Αυτά τα ένζυμα χρησιμοποιούνται κυρίως για επιπλέον κατακερματισμό πεπτιδίων. Η εξειδίκευση του υποστρώματος τους καθορίζεται από τη φύση των υπολειμμάτων αμινοξέων που όχι μόνο σχηματίζουν έναν υδρολυόμενο δεσμό, αλλά και πιο απομακρυσμένα κατά μήκος της αλυσίδας.
Χημικές μέθοδοι.
1) μεταξύ των χημικών μεθόδων κατακερματισμού πρωτεΐνης, η πιο ειδική και πιο συχνά χρησιμοποιούμενη είναι η διάσπαση με βρωμιούχο κυανογόνο σε υπολείμματα μεθειονίνης (Εικ. 7).
Η αντίδραση με το βρωμιούχο κυανογόνο προχωρά με το σχηματισμό ενός ενδιάμεσου κυανοσουλφονικού παραγώγου της μεθειονίνης, το οποίο μετατρέπεται αυθόρμητα υπό όξινες συνθήκες σε ομοσερίνη ιμινολακτόνη, η οποία, με τη σειρά της, υδρολύεται γρήγορα με το σπάσιμο του δεσμού ιμίνης. έχοντας ως αποτέλεσμα ΜΕ-τέλος των πεπτιδίων, η λακτόνη ομοσερίνης περαιτέρω υδρολύεται εν μέρει σε ομοσερίνη (HSer), με αποτέλεσμα κάθε πεπτιδικό θραύσμα, με εξαίρεση ΜΕ-τερματικό, υπάρχει σε δύο μορφές - ομοσερίνη και λακτόνη ομοσερίνης. 
Ρύζι. 7. Διάσπαση της πολυπεπτιδικής αλυσίδας με βρωμιούχο κυανογόνο
2) ένας μεγάλος αριθμός μεθόδων έχει προταθεί για διάσπαση πρωτεΐνης στην ομάδα καρβονυλίου του υπολείμματος τρυπτοφάνης. Ένα από τα αντιδραστήρια που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό είναι Ν- βρωμοηλεκτριμίδιο;
3) Αντίδραση ανταλλαγής δισουλφιδίου θειόλης. Ως αντιδραστήρια χρησιμοποιούνται ανηγμένη γλουταθειόνη, 2-μερκαπτοαιθανόλη, διθειοθρεϊτόλη.
5. Προσδιορισμός της αλληλουχίας των πεπτιδικών θραυσμάτων. Αυτό το στάδιο καθιερώνει την αλληλουχία αμινοξέων σε καθένα από τα πεπτιδικά θραύσματα που ελήφθησαν στο προηγούμενο στάδιο. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται συνήθως μια χημική μέθοδος που αναπτύχθηκε από τον Per Edman. Ο διαχωρισμός σύμφωνα με τον Έντμαν περιορίζεται σε αυτό που χαρακτηρίζεται και χωρίζεται μόνο Ν-Το τελικό υπόλειμμα του πεπτιδίου και όλοι οι άλλοι πεπτιδικοί δεσμοί δεν επηρεάζονται. Μετά την αναγνώριση της διάσπασης Ν-Ετικέτα υπολειμμάτων τερματικού εισάγεται στην επόμενη, η οποία έχει γίνει τώρα Ν-τερματικό, ένα υπόλειμμα που αποκόπτεται με τον ίδιο τρόπο, περνώντας από την ίδια σειρά αντιδράσεων. Έτσι, με διάσπαση του υπολείμματος μετά του υπολείμματος, είναι δυνατός ο προσδιορισμός ολόκληρης της αλληλουχίας αμινοξέων του πεπτιδίου χρησιμοποιώντας μόνο ένα δείγμα για το σκοπό αυτό. Στη μέθοδο Edman, το πεπτίδιο πρώτα αλληλεπιδρά με το φαινυλισοθειοκυανικό, το οποίο συνδέεται με την ελεύθερη α-αμινο ομάδα Ν- υπολείμματα στο τέλος. Η επεξεργασία του πεπτιδίου με ψυχρό αραιό οξύ οδηγεί σε διάσπαση Ν-τερματικό υπόλειμμα με τη μορφή παραγώγου φαινυλοθειοϋδαντοΐνης, το οποίο μπορεί να αναγνωριστεί με χρωματογραφικές μεθόδους. Η υπόλοιπη τιμή πεπτιδίου μετά την απομάκρυνση Ν-Το τερματικό υπόλειμμα φαίνεται άθικτο. Η επέμβαση επαναλαμβάνεται όσες φορές υπάρχουν υπολείμματα στο πεπτίδιο. Με αυτόν τον τρόπο, η αλληλουχία αμινοξέων των πεπτιδίων που περιέχουν 10-20 υπολείμματα αμινοξέων μπορεί εύκολα να προσδιοριστεί. Ο προσδιορισμός της αλληλουχίας αμινοξέων πραγματοποιείται για όλα τα θραύσματα που σχηματίζονται κατά τη διάσπαση. Μετά από αυτό, προκύπτει το επόμενο πρόβλημα - να προσδιοριστεί με ποια σειρά βρίσκονταν τα θραύσματα στην αρχική πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Αυτόματος προσδιορισμός της αλληλουχίας αμινοξέων . Ένα σημαντικό επίτευγμα στον τομέα των δομικών μελετών πρωτεϊνών ήταν η δημιουργία το 1967 από τους P. Edman και J. Bagg διαδοχέας– συσκευή που εκτελεί διαδοχική αυτόματη διάσπαση με υψηλή απόδοση Ν-τελικά υπολείμματα αμινοξέων σύμφωνα με τη μέθοδο του Edman. Οι σύγχρονοι προσδιοριστές αλληλουχίας εφαρμόζουν διάφορες μεθόδους για τον προσδιορισμό της αλληλουχίας αμινοξέων.
6. Διάσπαση της αρχικής πολυπεπτιδικής αλυσίδας με άλλο τρόπο. Για να καθοριστεί η σειρά των θραυσμάτων πεπτιδίου που προκύπτουν, λαμβάνεται ένα νέο τμήμα της παρασκευής του αρχικού πολυπεπτιδίου και διασπάται σε μικρότερα θραύσματα με κάποιον άλλο τρόπο, με τον οποίο διασπώνται πεπτιδικοί δεσμοί που είναι ανθεκτικοί στη δράση του προηγούμενου αντιδραστηρίου. . Κάθε ένα από τα ληφθέντα βραχέα πεπτίδια υποβάλλεται σε διαδοχική διάσπαση σύμφωνα με τη μέθοδο Edman (όπως και στο προηγούμενο στάδιο), και με αυτόν τον τρόπο καθορίζεται η αλληλουχία αμινοξέων τους.
7. Καθιέρωση της πρωτογενούς δομής του πολυπεπτιδίου, λαμβάνοντας υπόψη τις αλληλοκαλυπτόμενες αλληλουχίες των θραυσμάτων και των δύο διασπάσεων. Οι αλληλουχίες αμινοξέων σε πεπτιδικά θραύσματα που λαμβάνονται με δύο μεθόδους συγκρίνονται προκειμένου να βρεθούν πεπτίδια στο δεύτερο σύνολο στο οποίο οι αλληλουχίες των μεμονωμένων τμημάτων θα συμπίπτουν με τις αλληλουχίες ορισμένων τμημάτων των πεπτιδίων του πρώτου συνόλου. Τα πεπτίδια από το δεύτερο σύνολο επικαλυπτόμενων περιοχών επιτρέπουν στα πεπτιδικά θραύσματα που προκύπτουν από την πρώτη διάσπαση της αρχικής πολυπεπτιδικής αλυσίδας να ενωθούν με τη σωστή σειρά.
Μερικές φορές η δεύτερη διάσπαση του πολυπεπτιδίου σε θραύσματα δεν είναι αρκετή για να βρεθούν επικαλυπτόμενες θέσεις για όλα τα πεπτίδια που ελήφθησαν μετά την πρώτη διαίρεση. Σε αυτή την περίπτωση, μια τρίτη και μερικές φορές μια τέταρτη μέθοδος διάσπασης χρησιμοποιείται για να ληφθεί ένα σύνολο πεπτιδίων που παρέχουν πλήρη επικάλυψη όλων των θέσεων και καθιερώνουν την πλήρη αλληλουχία αμινοξέων στην αρχική πολυπεπτιδική αλυσίδα.
Ομοσπονδιακή Υπηρεσία για την Εκπαίδευση
Κρατικό εκπαιδευτικό ίδρυμα
τριτοβάθμιας επαγγελματικής εκπαίδευσης "Perm State Technical University" Τμήμα Χημείας και Βιοτεχνολογίας
Χημεία βιολογικά ενεργών ενώσεων
Σημειώσεις διαλέξεων για φοιτητές πλήρους φοίτησης
ειδικότητας 070100 «Βιοτεχνολογία»
εκδοτικό οίκο
Κρατικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Περμ
Σύνταξη: Cand. Biol. Nauk L.V. Ανικίνα
Κριτής
ειλικρίνεια. χημ. Επιστημών, Αναπλ. I.A. Tolmacheva
(Πανεπιστήμιο Perm State)
Χημεία βιολογικά δραστικών ουσιών/ σύνθ. L.V. Anikina - Perm: Εκδοτικός Οίκος Perm. κατάσταση τεχν. un-ta, 2009. - 109 p.
Παρουσιάζεται η περίληψη των διαλέξεων για το πρόγραμμα του μαθήματος «Χημεία βιολογικώς δραστικών ουσιών».
Σχεδιασμένο για φοιτητές πλήρους φοίτησης στην κατεύθυνση 550800 «Χημική Τεχνολογία και Βιοτεχνολογία», ειδικότητα 070100 «Βιοτεχνολογία».
© GOU VPO
«Πολιτεία του Περμ
Πολυτεχνείο», 2009
Εισαγωγή………………………………………………………………………………..4
Διάλεξη 1. Χημικά συστατικά του ζωντανού…………………………………………….7
Διάλεξη 2. Υδατάνθρακες……………………………………………………………… .12
Διάλεξη 3. Λιπίδια…………………………………………………………………..20
Διάλεξη 4. Αμινοξέα……………………………………………………………………….. 35
Διάλεξη 5. Πρωτεΐνες…………………………………………………………………..43
Διάλεξη 6. Ιδιότητες πρωτεϊνών………………………………………………………………….
Διάλεξη 7. Απλές και σύνθετες πρωτεΐνες…………………………………………………………………………
Διάλεξη 8. Νουκλεϊκά οξέα και νουκλεοπρωτεΐνες……………………………….72
Διάλεξη 9. Ένζυμα……………………………………………………………….85
Διάλεξη 10. Ταξινόμηση ενζύμων…………………………………………… 94
Εισαγωγή
Η βιοχημεία, η οργανική χημεία και η χημεία των βιολογικά δραστικών ουσιών είναι οι σημαντικότεροι βασικοί κλάδοι στην προετοιμασία των ειδικών στη βιοτεχνολογία. Αυτοί οι κλάδοι αποτελούν τη θεμελιώδη βάση της βιοτεχνολογίας, η ανάπτυξη της οποίας συνδέεται με την επίλυση τόσο σημαντικών κοινωνικών προβλημάτων της εποχής μας όπως η παροχή ενέργειας, πόρων ζωοτροφών και τροφίμων, η προστασία του περιβάλλοντος και η ανθρώπινη υγεία.
Σύμφωνα με τις απαιτήσεις του Κρατικού Προτύπου Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης για το υποχρεωτικό ελάχιστο περιεχόμενο βασικών εκπαιδευτικών προγραμμάτων στην κατεύθυνση 550800 "Χημική Τεχνολογία και Βιοτεχνολογία", ειδικότητα 070100 "Βιοτεχνολογία", ο κλάδος "Χημεία Βιολογικά Δραστικών Ουσιών" περιλαμβάνει τα ακόλουθα διδακτικές ενότητες: η δομή και η χωρική οργάνωση πρωτεϊνών, νουκλεϊκών οξέων, υδατανθράκων, λιπιδίων, βιορυθμιστών χαμηλού μοριακού βάρους και αντιβιοτικών. την έννοια των ενζύμων, αντισωμάτων, δομικών πρωτεϊνών. ενζυματική κατάλυση.
Σκοπός της διδασκαλίας του μαθήματος «Χημεία βιολογικά δραστικών ουσιών» είναι να διαμορφώσει τις ιδέες των μαθητών για τη δομή και τα θεμελιώδη στοιχεία της λειτουργίας των βιολογικά δραστικών ουσιών, για την ενζυματική κατάλυση.
Οι διαλέξεις για το γνωστικό αντικείμενο «Χημεία βιολογικά δραστικών ουσιών» βασίζονται στις γνώσεις των φοιτητών για τα μαθήματα «Γενική Χημεία», «Ανόργανη Χημεία», «Φυσική Χημεία», «Αναλυτική Χημεία» και «Χημεία Συντονιστικών Ενώσεων». Οι διατάξεις του κλάδου αυτού χρησιμοποιούνται για περαιτέρω μελέτη των μαθημάτων «Βιοχημεία», «Μικροβιολογία», «Βιοτεχνολογία».
Οι προτεινόμενες σημειώσεις διάλεξης καλύπτουν τα ακόλουθα θέματα που διαβάζονται στο μάθημα «Χημεία Βιολογικά Δραστικών Ουσιών»:
Υδατάνθρακες, ταξινόμηση, χημική δομή και βιολογικός ρόλος, χημικές αντιδράσεις εγγενείς στους υδατάνθρακες. Μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες, πολυσακχαρίτες.
Λιπίδια. Ταξινόμηση κατά χημική δομή, βιολογικές λειτουργίες των λιπιδίων και των παραγώγων τους - βιταμίνες, ορμόνες, βιορυθμιστές.
Αμινοξέα, γενικός τύπος, ταξινόμηση και βιολογικός ρόλος. Φυσικές και χημικές ιδιότητες των αμινοξέων. Πρωτεϊνογόνα αμινοξέα, αμινοξέα ως πρόδρομες ουσίες βιολογικά ενεργών μορίων - συνένζυμα, χολικά οξέα, νευροδιαβιβαστές, ορμόνες, ιστοορμόνες, αλκαλοειδή και ορισμένα αντιβιοτικά.
Πρωτεΐνες, στοιχειακή σύνθεση και λειτουργίες πρωτεϊνών. Η πρωταρχική δομή μιας πρωτεΐνης. Χαρακτηρισμός του πεπτιδικού δεσμού. Δευτερεύουσα δομή πρωτεΐνης: α-έλικα και β-δίπλωμα. Υπερδευτερογενής πρωτεϊνική δομή, αρχή τομέα εξέλιξης πρωτεΐνης. Η τριτογενής δομή της πρωτεΐνης και οι δεσμοί που τη σταθεροποιούν. Η έννοια των ινιδιακών και σφαιρικών πρωτεϊνών. Τεταρτοταγής δομή της πρωτεΐνης.
Φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες πρωτεϊνών. Μετουσίωσης. Chaperones.
Απλές πρωτεΐνες: ιστόνες, πρωταμίνες, προλαμίνες, γλουτενίνες, αλβουμίνες, σφαιρίνες, σκληροπρωτεΐνες, τοξίνες.
Σύνθετες πρωτεΐνες: χρωμοπρωτεΐνες, μεταλλοπρωτεΐνες, λιποπρωτεΐνες, γλυκοπρωτεΐνες, πρωτεογλυκάνες, νουκλεοπρωτεΐνες.
Νουκλεϊκά οξέα, βιολογικός ρόλος στο κύτταρο. Αζωτούχες βάσεις, νουκλεοζίτες, νουκλεοτίδια, πολυνουκλεοτίδια DNA και RNA. Τύποι RNA. Χωρική δομή του DNA, επίπεδα συμπίεσης DNA στη χρωματίνη.
Τα ένζυμα ως βιολογικοί καταλύτες, η διαφορά τους από τους μη πρωτεϊνικούς καταλύτες. Απλά και πολύπλοκα ένζυμα. Η ενεργή θέση του ενζύμου. Μηχανισμός δράσης ενζύμων, μείωση της ενέργειας ενεργοποίησης, σχηματισμός συμπλόκου ενζύμου-υποστρώματος, θεωρία παραμόρφωσης δεσμού, οξεοβασική και ομοιοπολική κατάλυση. ισομορφές ενζύμων. πολυενζυματικά συστήματα.
Ρύθμιση της ενζυμικής δραστηριότητας σε κυτταρικό επίπεδο: περιορισμένη πρωτεόλυση, συσσωμάτωση μορίων, χημική τροποποίηση, αλλοστερική αναστολή. Τύποι αναστολής: αναστρέψιμη και μη αναστρέψιμη, ανταγωνιστική και μη ανταγωνιστική. Ενεργοποιητές και αναστολείς ενζύμων.
Ονοματολογία ενζύμων. Διεθνής ταξινόμηση ενζύμων.
Οξειδορεδουκτάσες: NAD-εξαρτώμενες αφυδρογονάσες, φλαβινο-εξαρτώμενες αφυδρογονάσες, κινόνες, σύστημα κυτοχρώματος, οξειδάσες.
Τρανσφεράσες: φωσφοτρανσφεράσες, ακυλοτρανσφεράσες και συνένζυμο-Α, αμινοτρανσφεράσες που χρησιμοποιούν φωσφορική πυριδοξάλη, C1-τρανσφεράσες που περιέχουν δραστικές μορφές φολικού οξέος και κυανοκοβαλαμίνη ως συνένζυμα, γλυκοζυλοτρανσφεράσες.
Υδρολάσες: εστεράσες, φωσφατάσες, γλυκοσιδάσες, πεπτιδάσες, αμιδάσες.
Λυάσες: αποκαρβοξυλάσες που χρησιμοποιούν πυροφωσφορική θειαμίνη, αλδολάση, υδρατάσες, απαμινάσες, συνθάσες ως συνένζυμα.
Ισομεράσες: μεταφορά υδρογόνου, φωσφορικών και ακυλομάδων, μεταφορά διπλών δεσμών, στερεοϊσομεράσες.
Λιγκάσες: η σύζευξη της σύνθεσης με τη διάσπαση της ΑΤΡ, της καρβοξυλάσης και ο ρόλος της καρβοξυβιοτίνης, της ακυλο-συνένζυμου Α-συνθετάσης.
Στο τέλος των σημειώσεων της διάλεξης υπάρχει ένας κατάλογος βιβλιογραφίας που πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την επιτυχή ανάπτυξη του μαθήματος «Χημεία Βιολογικά Δραστικών Ουσιών».
Εισαγωγή
Κάθε ζωντανός οργανισμός είναι ένα ανοιχτό φυσικοχημικό σύστημα που μπορεί να υπάρχει ενεργά μόνο υπό συνθήκες επαρκώς έντονης ροής χημικών ουσιών που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη διατήρηση της δομής και της λειτουργίας. Για τους ετερότροφους οργανισμούς (ζώα, μύκητες, βακτήρια, πρωτόζωα, φυτά χωρίς χλωροφύλλη), οι χημικές ενώσεις παρέχουν όλη ή το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που απαιτείται για τη ζωή τους. Εκτός από την παροχή στους ζωντανούς οργανισμούς με δομικό υλικό και ενέργεια, επιτελούν ποικίλες λειτουργίες ως φορείς πληροφοριών για έναν οργανισμό, παρέχουν ενδοειδική και διαειδική επικοινωνία.
Έτσι, η βιολογική δραστηριότητα μιας χημικής ένωσης θα πρέπει να γίνει κατανοητή ως η ικανότητά της να αλλάζει τις λειτουργικές ικανότητες του οργανισμού ( in vitroή in vivo) ή κοινότητες οργανισμών. Αυτός ο ευρύς ορισμός της βιολογικής δραστηριότητας σημαίνει ότι σχεδόν οποιαδήποτε χημική ένωση ή σύνθεση ενώσεων έχει κάποια μορφή βιολογικής δραστηριότητας.
Ακόμη και πολύ χημικά αδρανείς ουσίες μπορούν να έχουν αξιοσημείωτη βιολογική επίδραση όταν εισάγονται σωστά στο σώμα.
Έτσι, η πιθανότητα εύρεσης μιας βιολογικά ενεργής ένωσης μεταξύ όλων των χημικών ενώσεων είναι κοντά στη μία, αλλά η εύρεση μιας χημικής ένωσης με έναν δεδομένο τύπο βιολογικής δραστηριότητας είναι μια αρκετά δύσκολη εργασία.
Βιολογικά δραστικές ουσίες- χημικές ουσίες απαραίτητες για τη διατήρηση της ζωτικής δραστηριότητας των ζωντανών οργανισμών, οι οποίοι έχουν υψηλή φυσιολογική δραστηριότητα σε χαμηλές συγκεντρώσεις σε σχέση με ορισμένες ομάδες ζωντανών οργανισμών ή τα κύτταρα τους.
Ανά μονάδα βιολογικής δραστηριότηταςΟι χημικές ουσίες λαμβάνουν την ελάχιστη ποσότητα αυτής της ουσίας που μπορεί να αναστείλει την ανάπτυξη ή να καθυστερήσει την ανάπτυξη ενός συγκεκριμένου αριθμού κυττάρων, ιστών ενός τυπικού στελέχους (βιοδοκιμές) σε μια μονάδα θρεπτικού μέσου.
Η βιολογική δραστηριότητα είναι μια σχετική έννοια. Μία και η ίδια ουσία μπορεί να έχει διαφορετική βιολογική δραστηριότητα σε σχέση με τον ίδιο τύπο ζωντανού οργανισμού, ιστού ή κυττάρου, ανάλογα με την τιμή του pH, τη θερμοκρασία και την παρουσία άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών. Περιττό να πούμε ότι εάν μιλάμε για διαφορετικά βιολογικά είδη, τότε η επίδραση μιας ουσίας μπορεί να είναι η ίδια, να εκφράζεται σε διαφορετικούς βαθμούς, ακριβώς αντίθετη ή να έχει αισθητή επίδραση σε έναν οργανισμό και να είναι αδρανής για έναν άλλο.
Κάθε τύπος BAS έχει τις δικές του μεθόδους για τον προσδιορισμό της βιολογικής δραστηριότητας. Έτσι, για τα ένζυμα, η μέθοδος για τον προσδιορισμό της δραστικότητας συνίσταται στην καταγραφή του ρυθμού κατανάλωσης του υποστρώματος (S) ή του ρυθμού σχηματισμού των προϊόντων αντίδρασης (Ρ).
Κάθε βιταμίνη έχει τη δική της μέθοδο για τον προσδιορισμό της δραστηριότητας (η ποσότητα της βιταμίνης σε ένα δείγμα δοκιμής (για παράδειγμα, δισκία) σε μονάδες IU).
Συχνά στην ιατρική και φαρμακολογική πρακτική χρησιμοποιείται μια τέτοια έννοια όπως το LD 50 - δηλ. τη συγκέντρωση μιας ουσίας κατά την εισαγωγή της οποίας πεθαίνουν τα μισά από τα πειραματόζωα. Αυτό είναι ένα μέτρο της τοξικότητας του BAS.
Ταξινόμηση
Η απλούστερη ταξινόμηση - Γενική - χωρίζει όλες τις βιολογικά δραστικές ουσίες σε δύο κατηγορίες:
- ενδογενής
- εξωγενής
Οι ενδογενείς ουσίες είναι
Ολόκληρη η ζωτική δραστηριότητα του οργανισμού στηρίζεται σε τρεις πυλώνες - αυτορρύθμιση, αυτοανανέωση και αυτοαναπαραγωγή. Στη διαδικασία της αλληλεπίδρασης με ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον, το σώμα συνάπτει σύνθετες σχέσεις μαζί του και προσαρμόζεται συνεχώς στις μεταβαλλόμενες συνθήκες. Αυτό είναι η αυτορρύθμιση, ένας σημαντικός ρόλος για τη διασφάλιση ότι ανήκει σε βιολογικά δραστικές ουσίες.
Βασικές βιολογικές έννοιες
Στη βιολογία, η αυτορρύθμιση νοείται ως η ικανότητα του σώματος να διατηρεί δυναμική ομοιόσταση.
Η ομοιόσταση είναι η σχετική σταθερότητα της σύνθεσης και των λειτουργιών του σώματος σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης - κυτταρικό, οργανικό, συστημικό, οργανικό. Και είναι στο τελευταίο που η διατήρηση της ομοιόστασης παρέχεται από βιολογικά δραστικές ουσίες των ρυθμιστικών συστημάτων. Και στο ανθρώπινο σώμα, τα ακόλουθα συστήματα εμπλέκονται σε αυτό - νευρικό, ενδοκρινικό και ανοσοποιητικό.
Οι βιολογικά δραστικές ουσίες που εκκρίνονται από το σώμα είναι ουσίες που, σε μικρές δόσεις, μπορούν να αλλάξουν τον ρυθμό των μεταβολικών διεργασιών, να ρυθμίσουν το μεταβολισμό, να συγχρονίσουν το έργο όλων των συστημάτων του σώματος και επίσης να επηρεάσουν άτομα του αντίθετου φύλου.
Πολυεπίπεδη ρύθμιση - μια ποικιλία παραγόντων επιρροής
Απολύτως όλες οι ενώσεις και τα στοιχεία που βρίσκονται στο ανθρώπινο σώμα μπορούν να θεωρηθούν βιολογικά δραστικές ουσίες. Και παρόλο που όλα έχουν συγκεκριμένη δραστηριότητα, εκτελούν ή επηρεάζουν τις καταλυτικές (βιταμίνες και ένζυμα), την ενέργεια (υδατάνθρακες και λιπίδια), τις πλαστικές (πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λιπίδια), τις ρυθμιστικές (ορμόνες και πεπτίδια) λειτουργίες του σώματος. Όλοι τους χωρίζονται σε εξωγενείς και ενδογενείς. Οι εξωγενείς βιολογικά δραστικές ουσίες εισέρχονται στο σώμα από το εξωτερικό και με διάφορους τρόπους και όλα τα στοιχεία και οι ουσίες που αποτελούν μέρος του σώματος θεωρούνται ενδογενή. Ας επικεντρωθούμε σε μερικές σημαντικές ουσίες για τη ζωή του σώματός μας, δώσουμε μια σύντομη περιγραφή τους.
Τα κυριότερα είναι οι ορμόνες.
Οι βιολογικά δραστικές ουσίες της χυμικής ρύθμισης του σώματος είναι ορμόνες που συντίθενται από τους αδένες εσωτερικής και μικτής έκκρισης. Οι κύριες ιδιότητές τους είναι οι εξής:
- Λειτουργούν σε απόσταση από τον τόπο σχηματισμού.
- Κάθε ορμόνη είναι αυστηρά συγκεκριμένη.
- Συντίθενται γρήγορα και αδρανοποιούνται γρήγορα.
- Το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται σε πολύ χαμηλές δόσεις.
- Παίζουν το ρόλο ενός ενδιάμεσου κρίκου στη νευρική ρύθμιση.
Η έκκριση βιολογικά δραστικών ουσιών (ορμονών) παρέχεται από το ανθρώπινο ενδοκρινικό σύστημα, το οποίο περιλαμβάνει ενδοκρινείς αδένες (υπόφυση, επίφυση, θυρεοειδής, παραθυρεοειδής, θύμος, επινεφρίδια) και μικτή έκκριση (πάγκρεας και γονάδες). Κάθε αδένας εκκρίνει τις δικές του ορμόνες που έχουν όλες τις αναφερόμενες ιδιότητες, λειτουργούν στις αρχές της αλληλεπίδρασης, της ιεραρχίας, της ανατροφοδότησης, της σχέσης με το εξωτερικό περιβάλλον. Όλα γίνονται βιολογικά δραστικές ουσίες του ανθρώπινου αίματος, γιατί μόνο με αυτόν τον τρόπο παραδίδονται στους παράγοντες αλληλεπίδρασης.
Μηχανισμός επιρροής
Οι βιολογικά δραστικές ουσίες των αδένων περιλαμβάνονται στη βιοχημεία των διεργασιών της ζωής και δρουν σε συγκεκριμένα κύτταρα ή όργανα (στόχους). Μπορούν να είναι πρωτεϊνικής φύσης (σωματοτροπίνη, ινσουλίνη, γλυκαγόνη), στεροειδές (ορμόνες φύλου και επινεφριδίων), να είναι παράγωγα αμινοξέων (θυροξίνη, τριιωδοθυρονίνη, νορεπινεφρίνη, αδρεναλίνη). Οι βιολογικά δραστικές ουσίες των αδένων εσωτερικής και μικτής έκκρισης παρέχουν έλεγχο στα στάδια της μεμονωμένης εμβρυϊκής και μεταεμβρυϊκής ανάπτυξης. Η ανεπάρκεια ή η υπέρβασή τους οδηγεί σε παραβιάσεις ποικίλης σοβαρότητας. Για παράδειγμα, η έλλειψη μιας βιολογικά δραστικής ουσίας του ενδοκρινικού αδένα της υπόφυσης (αυξητική ορμόνη) οδηγεί στην ανάπτυξη νανισμού και η περίσσευσή της στην παιδική ηλικία οδηγεί σε γιγαντισμό.
βιταμίνες
Την ύπαρξη αυτών των οργανικών βιολογικά δραστικών ουσιών χαμηλού μοριακού βάρους ανακάλυψε ο Ρώσος γιατρός M.I. Λούνιν (1854-1937). Πρόκειται για ουσίες που δεν εκτελούν πλαστικές λειτουργίες και δεν συντίθενται (ή συντίθενται σε πολύ περιορισμένη ποσότητα) στο σώμα. Γι' αυτό η κύρια πηγή παραλαβής τους είναι τα τρόφιμα. Όπως οι ορμόνες, οι βιταμίνες δείχνουν την επίδρασή τους σε μικρές δόσεις και εξασφαλίζουν τη ροή των μεταβολικών διεργασιών.
Όσον αφορά τη χημική τους σύνθεση και τις επιδράσεις τους στον οργανισμό, οι βιταμίνες είναι πολύ διαφορετικές. Στο σώμα μας, μόνο οι βιταμίνες Β και Κ συντίθενται από τη βακτηριακή μικροχλωρίδα του εντέρου και η βιταμίνη D συντίθεται από τα κύτταρα του δέρματος υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας. Όλα τα άλλα παίρνουμε από το φαγητό.
Ανάλογα με την παροχή του σώματος με αυτές τις ουσίες, διακρίνονται οι ακόλουθες παθολογικές καταστάσεις: beriberi (πλήρης απουσία οποιασδήποτε βιταμίνης), υποβιταμίνωση (μερική ανεπάρκεια) και υπερβιταμίνωση (υπερβολική βιταμίνη, πιο συχνά - A, D, C).
ιχνοστοιχεία
Η δομή του σώματός μας περιλαμβάνει 81 στοιχεία του περιοδικού πίνακα από τα 92. Όλα είναι σημαντικά, αλλά μερικά είναι απαραίτητα για εμάς σε μικροσκοπικές δόσεις. Αυτά τα ιχνοστοιχεία (Fe, I, Cu, Cr, Mo, Zn, Co, V, Se, Mn, As, F, Si, Li, B και Br) παρέμειναν για πολύ καιρό ένα μυστήριο για τους επιστήμονες. Σήμερα ο ρόλος τους (ως ενισχυτές ισχύος του ενζυμικού συστήματος, καταλύτες μεταβολικών διεργασιών και δομικά στοιχεία βιολογικά ενεργών ουσιών του σώματος) είναι αναμφισβήτητο. Η έλλειψη μικροστοιχείων στο σώμα οδηγεί στο σχηματισμό ελαττωματικών ενζύμων και διαταραχή των λειτουργιών τους. Για παράδειγμα, η ανεπάρκεια ψευδαργύρου οδηγεί σε διαταραχές στη μεταφορά διοξειδίου του άνθρακα και διαταραχή ολόκληρου του αγγειακού συστήματος, ανάπτυξη υπέρτασης.
Και υπάρχουν πολλά παραδείγματα, αλλά γενικά, μια ανεπάρκεια ενός ή περισσότερων μικροστοιχείων οδηγεί σε καθυστερήσεις στην ανάπτυξη και ανάπτυξη, διαταραχές της αιμοποίησης και της λειτουργίας του ανοσοποιητικού συστήματος και ανισορροπία στις ρυθμιστικές λειτουργίες του σώματος. Και μάλιστα πρόωρη γήρανση.
βιολογικά και ενεργά
Ανάμεσα στις πολλές οργανικές ενώσεις που παίζουν καθοριστικό ρόλο στον οργανισμό μας, επισημαίνουμε τα εξής:
- Αμινοξέα, από τα οποία δώδεκα στα είκοσι ένα συντίθενται στο σώμα.
- Υδατάνθρακες. Ειδικά η γλυκόζη, χωρίς την οποία ο εγκέφαλος δεν μπορεί να λειτουργήσει σωστά.
- οργανικά οξέα. Αντιοξειδωτικά - ασκορβικό και κεχριμπαρένιο, αντισηπτικό βενζοϊκό, βελτιωτικό της καρδιάς - ελαϊκό.
- Λιπαρό οξύ. Όλοι γνωρίζουν τα Ωμέγα 3 και 5.
- Φυτοκτόνα, τα οποία βρίσκονται σε φυτικές τροφές και έχουν την ικανότητα να καταστρέφουν βακτήρια, μικροοργανισμούς και μύκητες.
- Φλαβονοειδή (φαινολικές ενώσεις) και αλκαλοειδή (αζωτούχες ουσίες) φυσικής προέλευσης.
Ένζυμα και νουκλεϊκά οξέα
Μεταξύ των βιολογικά ενεργών ουσιών του αίματος, θα πρέπει να διακρίνονται δύο ακόμη ομάδες οργανικών ενώσεων - αυτά είναι σύμπλοκα ενζύμων και νουκλεϊκά οξέα τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP).
Το ATP είναι το παγκόσμιο ενεργειακό νόμισμα του σώματος. Όλες οι μεταβολικές διεργασίες στα κύτταρα του σώματός μας προχωρούν με τη συμμετοχή αυτών των μορίων. Επιπλέον, η ενεργός μεταφορά ουσιών μέσω των κυτταρικών μεμβρανών είναι αδύνατη χωρίς αυτό το ενεργειακό συστατικό.
Τα ένζυμα (ως βιολογικοί καταλύτες για όλες τις διαδικασίες της ζωής) είναι επίσης βιολογικά ενεργά και απαραίτητα. Αρκεί να πούμε ότι η ερυθροκυτταρική αιμοσφαιρίνη δεν μπορεί να κάνει χωρίς συγκεκριμένα ενζυμικά σύμπλοκα και αδενοσινοτριφωσφορικό νουκλεϊκό οξύ τόσο στη στερέωση του οξυγόνου όσο και στην επιστροφή του.
μαγικές φερομόνες
Ένας από τους πιο μυστηριώδεις βιολογικά ενεργούς σχηματισμούς είναι τα αφροδισιακά, ο κύριος σκοπός των οποίων είναι η δημιουργία επικοινωνίας και σεξουαλικής επιθυμίας. Στον άνθρωπο, αυτές οι ουσίες εκκρίνονται στη μύτη και τις χειλικές πτυχές, στο στήθος, στις περιοχές του πρωκτού και των γεννητικών οργάνων, στις μασχάλες. Λειτουργούν σε ελάχιστες ποσότητες και δεν πραγματοποιούνται σε συνειδητό επίπεδο. Ο λόγος για αυτό είναι ότι εισέρχονται στο ρινικό όργανο (που βρίσκεται στη ρινική κοιλότητα), το οποίο έχει άμεση νευρική σύνδεση με τις εν τω βάθει δομές του εγκεφάλου (υποθάλαμος και θάλαμος). Εκτός από την προσέλκυση συντρόφου, πρόσφατη έρευνα αποδεικνύει ότι είναι αυτοί οι ασταθείς σχηματισμοί που ευθύνονται για τη γονιμότητα, τα ένστικτα για τη φροντίδα των απογόνων, την ωριμότητα και τη δύναμη των συζυγικών δεσμών, την επιθετικότητα ή την υποταγή. Η ανδρική φερομόνη ανδροστερόνη και η θηλυκή κοπουλίνη διασπώνται γρήγορα στον αέρα και λειτουργούν μόνο με στενή επαφή. Γι' αυτό δεν πρέπει να εμπιστεύεστε ιδιαίτερα τους κατασκευαστές καλλυντικών που εκμεταλλεύονται ενεργά το θέμα των αφροδισιακών στα προϊόντα τους.
Λίγα λόγια για τα συμπληρώματα διατροφής
Σήμερα δεν μπορείτε να βρείτε ένα άτομο που δεν έχει ακούσει για βιολογικά ενεργά πρόσθετα (BAA). Στην πραγματικότητα, πρόκειται για σύμπλοκα βιολογικά δραστικών ουσιών διαφόρων συνθέσεων που δεν είναι φάρμακα. Τα βιολογικά ενεργά πρόσθετα μπορεί να είναι ένα φαρμακευτικό προϊόν - συμπληρώματα διατροφής, σύμπλοκα βιταμινών. Ή προϊόντα διατροφής επιπλέον εμπλουτισμένα με ενεργά συστατικά που δεν περιέχονται σε αυτό το προϊόν.
Η παγκόσμια αγορά συμπληρωμάτων διατροφής είναι τεράστια σήμερα, αλλά οι Ρώσοι δεν μένουν πολύ πίσω. Μερικές έρευνες έχουν δείξει ότι κάθε τέταρτος κάτοικος της Ρωσίας παίρνει αυτό το προϊόν. Παράλληλα, το 60% των καταναλωτών το χρησιμοποιεί ως συμπλήρωμα διατροφής, το 16% ως πηγή βιταμινών και μικροστοιχείων και το 5% είναι σίγουρο ότι τα συμπληρώματα διατροφής είναι φάρμακα. Επιπλέον, έχουν καταγραφεί περιπτώσεις όπου συμπληρώματα που περιέχουν ψυχοτρόπες ουσίες και ναρκωτικά πουλήθηκαν με το πρόσχημα βιολογικά ενεργών συμπληρωμάτων ως προϊόντα αθλητικής διατροφής και απώλειας βάρους.
Μπορείτε να είστε υποστηρικτής ή αντίπαλος της λήψης αυτού του προϊόντος. Η παγκόσμια κοινή γνώμη είναι γεμάτη με διάφορα δεδομένα για αυτό το θέμα. Σε κάθε περίπτωση, ένας υγιεινός τρόπος ζωής και μια ποικίλη, ισορροπημένη διατροφή δεν θα βλάψουν τον οργανισμό σας και θα εξαλείψουν τις αμφιβολίες σχετικά με τη λήψη ορισμένων συμπληρωμάτων διατροφής.