2. Пути биосинтеза аминокислот у растений › fbr › files ›...
TRANSCRIPT
1. Природа аминокислот в растениях2. Пути биосинтеза аминокислот у растений
3. Классификация белков растений4. Белки семян и листьев растений
Функции белков: структурная (они составляют основную массу
протоплазмы); каталитическая (почти все ферменты имеют белковую
природу (за исключением рибозимов)); регуляторная (гистоны); механо-химическая (движение цитоплазмы и органелл); транспортная (белки-переносчики, каналы, помпы); защитная (стрессовые белки синтезируются в растении при
действии неблагоприятных факторов); запасная (благодаря чему белок имеет большое значение в
питании человека и животных); сигнальная (белки-рецепторы).
Природа аминокислот врастениях 20 протеиногенных аминокислот, т.е.
аминокислот, входящих в состав белков (лизин,валин, треонин, лейцин, изолейцин, метионин,триптофан, фенилаланин). аминокислоты, которые встречаются в растении в
свободном виде и известны какнепротеиногенные, т.е. они не входят в составбелков.
Аминокислотный состав белков, %
АминокислотаБелки
Казеинмолока
Глиадинпшеницы
Эдестинконопли
Зеинкукурузы
АланинВалинЛейцин и изолейцинФенилаланинПролинОксипролинМетионинЦистинСеринТреонинТирозинТриптофанАспарагиноваякислотаГлютаминоваякислотаАргининГистидинЛизин
3,57,2
17,95,5
11,60,23,10,35,94,56,11,27,2
22,04,03,28,2
2,53,06,02,5
13,2-
2,32,30,13,03,10,91,4
46,03,22,10,6
4,35,7
12,25,54,3
-2,40,96,33,94,31,5
12,0
20,716,72,92,4
9,81,9
25,07,69,00,82,40,91,0
-5,90,21,8
31,31,60,80
Функции непротеиногенныхаминокислот в растениях
Транспортная форма азота по растению. У бобовых растений,растущих в зоне умеренного климата, доминирующую роль втранспорте азота по растению играют аспарагин и глутамин. Утропических бобовых такую функцию выполняет аллонтоин илиаллонтоиновая кислота, у древесных пород – аргинин, у арахиса– метиленглутамин.
Основная запасная форма азота и серы в семенах. Например, взрелых семенах бобового растения канавалии (Canavalia) на долюнепротеиногенной аминокислоты канаванина приходится 8 %массы сухого вещества. Замечено, что у растений, у которых азотзапасается в форме NO3
-, значительно снижено содержаниенепротеиногенных аминокислот и наоборот. В качестве запаснойсеры растения откладывают S-метинцистеин.
Функции непротеиногенныхаминокислот в растениях (продолжение) Быстрая и эффективная регуляция количества
доступного NH4+ для растения. Непротеиногенные
аминокислоты легко подвержены метаболизму и вслучае необходимости снабжают растение ионамиаммония для синтеза белков. Некоторые непротеиногенные АК участвуют в
образовании протеиногенных. Например, изгомосерина образуетсятреонин и метионин. Защитная функция. Например, орнитин ицитруллин участвуют в обезвреживании аммиакав орнитиновом цикле.
Пути биосинтеза аминокислот у растений Аминокислоты, происходящие из пирувата
(лейцин, изолейцин, аланин, валин, лизин) Аминокислоты, происходящие из оксалоацетата
(аспарагиновая кислота, аспарагин, треонин,метионин) Аминокислоты, происходящие из 2-оксоглутарата
(аргинин и пролин) Аминокислоты, образующиеся из продуктов цикла
Кальвина (глицин, серин, цистеин) Аминокислоты, происходящие из шикимата
(триптофан, тирозин и фенилаланил)
Классификация белков растений Альбумины – растворимы в воде и разбавленных
солевых растворах. Типичный представитель – белоккуриного яйца – овальбумин. Наиболеераспространенные запасные белки растительногопроисхождения – лейкозин (находящийся в зародышепшеничного зерна) и легумелин (из семян гороха).
Классификация белков растений Глобулины – нерастворимы в воде, но растворяются в
разбавленных солевых растворах. Глобулинысоставляют большую часть белка многих семян,особенно бобовых и масличных культур. Например,семена гороха содержат легумин, семена фасоли –фазеолин, конопли – эдестин, сои – глицинин, клубникартофеля –туберин, семена тыквы – кукурбитин,семена люпина – конглютин, семена земляногоореха – арахин. Среди глобулинов животногопроисхождения можно назвать – лактоглобулинмалока и фибриноген, дающий при свертываниикрови фибрин.
Классификация белков растений Глютелины – растворимы в разбавленных (0,2 %)
кислотах и щелочах, нерастворимы в нейтральныхрастворителях. Содержатся в семенах злаков и взеленых частях растения. Из хорошо изученныхглютелинов можно назвать глютенин из семянпшеницы, оризенин из семян риса.
Классификация белков растений Проламины – растворимы в 60–80 % водном этаноле.
Эта группа белков характерна исключительно длясемян злаков. Проламины найдены в семенах всехисследованных злаков: глиадин в семенах пшеницы иржи, гордеин в семенах ячменя, зеин в семенахкукурузы, авенин в семенах овса.
В зависимости от химического составапростетической группы белки
подразделяются:
Липопротеиды, Гликопротеиды,ХромопротеидыНуклеопротеиды
Белки семян и листьев растений В семенах растений обнаружены три типа белков
(в зависимости от их функции): структурныебелки, запасные белки и ферменты.
Содержание белков в зернеразличных культур (%)
Злаковые % Бобовые % Масличные %ПшеницаРожьЯчменьОвесКукурузаРис
9-269-191212107
БобыГорохФасольЛюпинВикаСоя
292823322939
ПодсолнечникЛенКонопляГорчицаРапсКлещевина
162622283015
Распределение белка в семенинеодинаково: эндосперм содержитпримерно 12 % белка от общего егоколичества, зародыш – 41 %,оболочка с алейроновым слоем – 28 %,целое зерно – 16 %.
Состав белков различных культурБелок зерна яровой пшеницы: глютелин –
48 %, глиадин – 42 %, глобулины – 6 %,альбумины – 4 %.В семенах бобовых культур доминирует
альбумин-глобулиновая фракция (более 80% от общего белка). Масличные культуры: глобулины – 54 %,
альбумины – 22 %, глютелины – 14 %,нерастворимая фракция – 10%.
Биологическая ценность белковразличных продуктов питанияПродукты Биологическая
ценностьПродукты Биологическая
ценностьМолокоМясо быкаЦельное яйцоПшеница (цельноезерно)Овес (цельноезерно)Ячмень (цельноезерно)Кукуруза (цельноезерно)Мука пшеничнаяХлеб
1001049365
78
64
55
5250
ГорохМиндальКартофельЦветная капустаФасольАрахисВишняСояКокосовый орех
509468785859666459