Минеральные соли - просто незаменимый элемент для жизни и здоровья каждого человека. Находятся эти вещества в обычном виде простых соединений в природе. Некоторое из них - комплексные соли - имеют сложное строение и широко применяются в промышленности. Простые соединения являются составляющими компонентами всех органов и тканей и занимают пять процентов от общего веса тела. Наиболее важны для человека следующие: калий, натрий, кальций, сера, фосфор, магний, марганец, кобальт, йод и фтор. Выводятся они вместе с остальными продуктами, поэтому человеку нужно постоянно заботиться о надлежащем уровне солей в организме. Обычно при правильном и рациональном питании вопрос о нехватке солей не возникает - природные продукты, которые мы потребляем, в достаточном количестве содержат необходимые для организма полезные вещества.

Если человек будет питаться однообразно, то минеральные соли из определенного продукта не будут удовлетворять всего разнообразия, которое нужно. Вследствие этого нарушится механизм всасывания солей и их выведения, что приведет к заболеванию. Например, если у маленьких детей не хватает кальция, то им грозит рахит, а у взрослых людей могут разрушаться зубы, выпадать волосы, становятся ломкими кости. Недостаток железа отразится на составе крови и спровоцирует так называемое малокровие (железодефицитная анемия).

Природные свойства солей кальция, магния и натрия способствуют слаженной работе органов пищеварения, благодаря чему у человека нормализуется обмен веществ, ускоряется метаболизм, энергообмен. Потребность индивида в кальции довольно значительна - в сутки требуется около одного грамма, чтобы полноценно участвовать во всех процессах. Пополнять соли кальция можно посредством таких продуктов, как творог, сыр, молоко, кефир, яичный желток, шпинат, салат, цветная капуста. Из этого набора легче всего усваивается кальций из молочных продуктов, поэтому пренебрегать ими не стоит.

Для нормализации работы нервной системы незаменим фосфор. Содержатся его соли в печени, яйцах, мозгах, ржаном хлебе, сырах. За сутки необходимо дать организму два с половиной грамма фосфора. С учетом того, что лучше всего он высвобождается из продуктов растительного происхождения, то и получать этот элемент необходимо оттуда.

Также бесценна для организма обычная соль. Человеку нужно в сутки около пятнадцати граммов - употреблять ее с пищей, но учитывать то, что этот элемент есть и в некоторых продуктах. Если человек ест продукты животного происхождения, то солить их можно совсем чуть-чуть, ведь соль содержится в употребляемой пище. Однако многие люди для улучшения вкуса любят чрезмерно приправлять блюда, что приводит к избытку ее в организме. Это может провоцировать определенные расстройства, ведь соль задерживает воду, а значит, могут возникнуть отеки, осложнения на почки, печень, сердце. Повышается давление, хуже работает нервная система.

За свои чудодейственные свойства минеральные соли получили заслуженное признание в косметологии. Во время процедур омоложения кожи, изготовления масок для лица, соли применяются очень широко. Они разглаживают морщинки, железо обогащает кожу кислородом, калий создает оптимальное между клетками кожи, сохраняет влагу, медь является своеобразным антисептиком - она препятствует размножению бактерий, марганец на клеточном уровне участвует в процессе дыхания, энергообмена, микроциркуляции веществ.

Минеральные соли продаются в аптеках, с ними можно принимать ванны, делать и ног, маски для лица, мыть волосы, укреплять ногти.

Неорганические вещества клетки. Минеральные соли

Минеральные соли могут содержаться в организме в растворенном виде (диссоциированными на ионы) или в нерастворимом виде.

Важную роль в жизнедеятельности клетки играют растворимые минеральные соли, представленные в основном катионами К + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ и анионами НРО 4 2- , Н 2 РО 4- , Сl - , НСO 3- .

Многие ионы неравномерно распределены между клеткой и окружающей средой. Именно благодаря существованию подобных градиентов концентраций осуществляются многие важные процессы жизнедеятельности, такие, например, как возбуждение нервных клеток и сокращение мышечных волокон.

На внешней клеточной мембране высокая концентрация ионов Na + , а на внутренней — ионов К + . Этот факт обуславливает передачу возбуждения по нервам и мышце. Са +2 , Mg +2 являются активаторами многих ферментов, если их недостаточно, то нарушается процесс обмена веществ. Mg +2 поддерживает целостность рибосом, работу митохондрий. Са 3 (РО 4) 2 есть в составе костей, а СаСО 3 — в составе раковин моллюсков.

Ионы растворимых солей Na + , K + , Cl - Mg 2+ , SO 4 2- в организме человека и животных выполняют ряд важных функций:

создают условия для передачи нервных импульсов;
регулируют проницаемость мембран;
участвуют в мышечных сокращениях;
поддерживают осмотическое давление крови и нормализуют водный баланс;
регулируют кислотно-щелочной баланс;
усиливают действие желудочных соков, участвуют в формировании кислых и щелочных ферментов.

Анионы слабых кислот участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса (рН) клетки. Анионы фосфорной кислоты необходимы для синтеза главной энергетической молекулы — АТФ, нуклеотидов и нуклеиновых кислот (ДНК и РНК).

От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства, то есть способность поддерживать слабощелочную среду. Внутри клетки буферность обеспечивается анионами Н 2 РО 4 - , во внеклеточной жидкости и в крови роль буфера играют НРО 4 -2 , НСО 3 - .

Неорганические соли — KNO 3 , CaSO 4 , Na 3 PO 4 — служат важными компонентами минерального питания растений.

Функции минеральных солей в клетке и организме

Роль	Пояснение	Примеры
Создание осмотического баланса	Состав минеральных солей и их концентрация определяют осмотическое давление жидкостей внутри клеток и полостей тела. Благодаря осмотическому давлению формируется гидроскелет беспозвоночных и тургор растений	Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , SO 4 2-
Поддержание буферных свойств	Буферность — способность поддерживать рН на определенном уровне. За поддержание рН клеток и тканей отвечают фосфатная и бикарбонатная буферные системы	HPO 4 2- + H + ↔ H 2 PO 4 - ; HCO 3 - + H + ↔ H 2 CO 3
Поддержание градиентов концентраций	В клетке и межклеточном пространстве поддерживаются определенные концентрации ионов. Благодаря существованию градиентов концентраций осуществляются такие важные процессы жизнедеятельности, как возбуждение нервных клеток и сокращение мышечных волокон	Na + , K + , Ca 2+ , Cl -
Формирование скелетных образований	Кости скелета позвоночных в основном состоят из фосфатов кальция и магния. Раковины моллюсков формируются из карбоната кальция	Ca 2+ , Mg 2+ , PO 4 3- , CO 3 2-
Передача нервных импульсов	Участвуют в работе химических синапсов	Ca 2+ , К + , Na + , Cl -

Минеральные соли

«Пища, не содержащая минеральных солей, хотя она во всем остальном удовлетворяет условиям питания, ведет к медленной голодной смерти, потому что обеднение тела солями неминуемо влечет за собой расстройства питания» (Ф.Ф. Эрисман).

Минеральные соли играют исключительно важную роль в регуляции обменных процессов и важнейших функций организма человека. Организм человека не только совершает работу, в нем непрерывно происходят процессы построения клеток и тканей тела. Одни клетки погибают, и вместо них появляются новые. Для всех этих «ремонтных работ» нужен строительный материал, который организм получает в виде пищевых веществ, в том числе минеральных солей. Поэтому не случайно из 88 элементов таблицы Менделеева в живых организмах их обнаружено около 40.

В зависимости от содержания минеральных солей в организме человека и потребности в них различают макроэлементы (калий, натрий, кальций, фосфор, магний, сера, хлор) и микроэлементы (алюминий, медь, никель, ванадий, железо, стронций, йод, селен, кобальт, фтор, кремний, цинк, марганец, хром, молибден).

За исключением кальция, фосфора, железа и йода, организм человека не располагает запасами минеральных солей. Следовательно, минеральные соли являются незаменимыми пищевыми веществами, так как они не образуются в организме. Систематическое поступление минеральных солей с пищей — важное условие рационального питания.

Минеральные вещества оказывают многообразное воздействие на жизнедеятельность организма человека. Они входят в состав ферментов и гормонов, принимают участие во всех видах обмена веществ, активируют действие витаминов, являются пластическим материалом опорных тканей (кости, хрящи, зубы), помогают процессам кроветворения и свертываемости крови, обеспечивают нормальное функционирование нервной, мышечной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Минеральные соли участвуют в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления в клетках и межклеточных жидкостях. Каждый из минеральных элементов имеет определенное функциональное предназначение.

Характеристика некоторых основных минеральных солей, имеющих особое значение в питании человека

Калий необходим для нормальной функции мышц и почек. Суточная потребность взрослого здорового человека в калии 2500—5000 мг. Продукты, богатые калием: свинина мясная, треска, хек, скумбрия, кальмары (филе), крупа овсяная, фасоль, горох, горошек зеленый, картофель, томаты, свекла, редис, лук зеленый, морская капуста, чернослив, изюм, черешня, смородина (черная и красная), виноград, абрикосы, персики.

Натрий участвует в регуляции водно-солевого обмена, осмотического давления в клетках и межклеточных жидкостях. Суточная потребность взрослого здорового человека в натрии 4000—6000 мг. Продукты, богатые натрием: колбасы, сыры, хлеб пшеничный, булочки городские, консервы рыбные, масло соленое сливочное, паста «Океан».

Натрий и хлориды поступают в организм человека в основном в виде поваренной соли. Суточная потребность в поваренной соли для взрослых 10— 15 г, что удовлетворяется за счет содержания ее в продуктах питания (6—10 г), в частности в хлебе (3—5 г) и поваренной соли, используемой для приготовления пиши и добавления по вкусу во время еды.

Кальций играет важную роль в формировании костей, обладает противовоспалительным и противоаллергическим свойствами. Суточная потребность взрослого здорового человека в кальции 1000—1200 мг. Продукты, богатые кальцием: молоко, кефир, сметана, творог, сыры, ставрида, сельдь, сазан, икра, паста «Океан», яйца, крупа (гречневая и овсяная), горох, фасоль, морковь, петрушка, лук зеленый.

Фосфор вместо с кальцием составляет основу костной ткани, обеспечивает умственную и мышечную деятельность. Суточная потребность взрослого здорового человека в фосфоре 1000—1500 мг. Продукты, богатые фосфором: печень говяжья, мясо куриное, рыба, икра, творог, сыры, крупа (овсяная, перловая, гречневая), пшено, горох, шоколад.

Магний нормализует возбудимость нервной системы и деятельность сердечной мышцы, оказывает сосудорасширяющее действие, стимулирует двигательную функцию кишечника и желчеотделение, способствует выведению холестерина из организма. Суточная потребность взрослого здорового человека в магнии 400 мг. Продукты, богатые магнием: отруби пшеничные, скумбрия, сельдь, кальмары (филе), паста «Океан», морская капуста, яйца, хлеб из муки II сорта, фасоль, горох, крупа (овсяная, гречневая, перловая), пшено, урюк, чернослив, петрушка, укроп, салат.

Железо активно участвует в кроветворении. Суточная потребность взрослого здорового человека в железе 15 мг (мужчины) и 18 мг (женщины). Продукты, богатые железом: говядина, баранина, печень (свиная, говяжья), мясо (куриное, кролика, индейки), язык говяжий, колбасы копченые, скумбрия, горбуша, икра осетровых, паста «Океан», яйца, хлеб из муки II сорта, крупа (гречневая, овсяная, ячневая, манная), пшено, шпинат, щавель, айва, персики, яблоки, хурма, груши, сливы, абрикосы, черника.

В процессах кроветворения участие принимают медь, марганец, кобальт и ванадий, а в процессах костеобразования — марганец и стронций. Цинк необходим для нормального роста, развития и полового созревания, вкуса и обоняния. Фтор способствует сохранению эмали зубов от повреждения. Йод принимает активное участие в деятельности щитовидной железы и образования ее гормона — тироксина.

Чтобы удовлетворить суточную потребность в различных пищевых веществах, в том числе минеральных солях, надо знать их содержание в различных пищевых продуктах. Для этого следует использовать соответствующие таблицы, в которых приведены количественные показатели содержания тех или иных пищевых веществ в различных продуктах.

Для правильного питания важно не только абсолютное количество пищевых веществ, но и оптимальные соотношения их. Например, для полноценного усвоения соотношение в пище кальция и фосфора должно быть 1,1:1,5, а кальция и магния — 1:0,5. Обычный набор пищевых продуктов, включающий достаточное количество овощей, фруктов, хлеба и молока, удовлетворяет потребности организма человека во всех необходимых ему минеральных веществах.

Вода

Напомним, что взрослый человек состоит на 65% из воды. Воду нельзя рассматривать как инертную жидкость, так как вода и продукты ее диссоциации являются важными факторами, определяющими структуру и функции всех тканей и органов организма. Водопроводная вода — источник некоторых минеральных веществ (кальция, магния, железа, фтора, меди и др.), содержание которых весьма колеблется в зависимости от источника водоснабжения. В такой воде меньше минеральных веществ, а в дистиллированной воде их практически нет.

В овощах и фруктах много воды (75—95%). Благодаря минеральному составу вода быстро покидает организм, способствуя выведению продуктов обмена веществ (мочегонное действие).

Суточная потребность человека в воде составляет 2—2,5 л. В сутки надо принимать 1 — 1,5 л воды, так как 600—800 г ее поступает с пищей, а еще 300—400 г образуется в организме вследствие обменных процессов.

Недостаток и избыток воды отрицательно сказывается на здоровье человека. Помните, что без пищи человек может прожить несколько педель, а без воды погибает через несколько суток. Потеря организмом более 10% воды угрожает его жизнедеятельности. При недостатке воды в организме происходит сгущение крови, нарушаются обменные процессы, ухудшается деятельность сердца и мозга, затрудняется работа почек, плохо выводятся с мочой продукты обмена веществ. Избыточное введение воды увеличивает количество циркулирующей крови, повышает нагрузку на работу сердца и почек, способствует избыточному выведению витаминов и минеральных солей из организма.

Лисовский В.А., Евсеев С.П., Голофеевский В.Ю., Мироненко А.Н.

При участии воды и минеральных солей происходят важнейшие физико-химические процессы, совершающиеся в организме. Так, концентрацией минеральных солей, растворенных в воде, обусловлена величина осмотического давления крови и тканевой жидкости, сохранение которого на постоянном уровне является необходимым условием нормальной жизнедеятельности. Неорганические вещества имеют также значение в поддержании кислотно-щелочного равновесия и в сохранении относительного постоянства активной реакции крови и тканей. Далее, минеральные соли и вода участвуют в явлениях диффузии и осмоса, которые играют роль в процессах всасывания и выделения.

Минеральные соли и вода, кроме того, способствуют сохранению коллоидального состояния живой протоплазмы. Изменение количества воды в организме и сдвиги в солевом составе жидкостей тела и тканевых структур влекут за собой нарушение устойчивости коллоидов, следствием чего могут быть необратимые нарушения и гибель отдельных клеток или организма в целом.

Лишение организма воды и минеральных солей вызывает тяжелые нарушения и смерть. У человека лишение воды может привести к смерти уже через несколько дней. Этот факт следует сопоставить с тем, что при полном голодании и неограниченном поступлении воды возможно сохранение жизни человека даже в течение 40-45 дней. При полном голодании потеря веса может достигать 40%, между тем как при лишении воды потеря даже 10% веса тела сопровождается тяжелыми нарушениями, а потеря 20-22% веса тела влечет за собой смерть.

Важная роль минеральных солей установлена прямыми наблюдениями. Так, при полном лишении животных минеральных солей, т. е. при минеральном голодании, несмотря на достаточное поступление в организм всех остальных питательных веществ и воды, наблюдались потеря аппетита, отказ от еды, исхудание и гибель.
Необходимость постоянного ноступлепня минеральных солей и воды объясняется тем, что организм постоянно теряет некоторые их количества с мочой, потом и калом.

Физиологическая роль разных электролитов различна и многообразна. Так, ионы кальция и фосфора необходимы для построения костной ткани. Ионы кальция имеют значение для осуществления связи возбуждения с сокращением мышцы; ионы натрия и калия необходимы для возникновения биоэлектрических потенциалов. Ионы фосфора в виде остатка фосфорной кислоты входят в состав богатых энергией соединений (аденозинтрифосфорной, креатинфосфорной кислот и др.), а также в состав фосфатидов и фосфопротеинов, имеющих важное значение в функциях нервной ткани и в обмене веществ.

Некоторые химические элементы, входящие в состав организма в очень незначительных количествах (поэтому их называют микроэлементами), как, например, йод, цинк, железо, кобальт, участвуют в синтезе сложных органических соединений, имеющих большое функциональное значениe.

Йод (общее содержание его в организме взрослого человека равняется примерно 0,03 г) необходим дли синтеза гормона щитовидной железы - тироксина. Чрезвычайно важную роль играет железо, количество которого в организме не превышает 3-5 г. Железо участвует в окислительных процессах и транспорте кислорода кровью. Цинк входит в состав фермента и имеет значение образования гормона инсулина. Кобальт входит в состав витамина В12 необходимого для кроветворения.

Минеральные соли в водном растворе клетки диссоциируют на катионы и анионы; некоторые из них могут включаться в комплексы с различными органическими соединениями. Содержание неорганических ионов обычно не превышает 1 % от массы клетки. Катионы солей, такие как калий, натрий, обеспечивают раздражимость клеток. Кальций способствует сцеплению клеток между собой. Анионы слабых кислот отвечают за буферные свойства цитоплазмы, поддерживая в клетках слабощелочную реакцию.

Ниже в качестве примера приводится биологическая роль важнейших химических элементов клетки:

Кислород Компонент органических веществ, воды, анионов неорганических кислот

Углерод Компонент всех органических веществ, углекислого газа, угольной кислоты;

Водород Компонент воды, органических веществ, в форме протона регулирует кислотность среды и обеспечивает формирование трансмембранного потенциала;

Азот Компонент нуклеотидов, аминокислот, пигментов фотосинтеза и многих витаминов;

Сера Компонент аминокислот (цистеин, цистин, метионин), витамина В 1 и некоторых коферментов;

Фосфор Компонент нуклеиновых кислот, пирофосфата, ортофосфорной кислоты, нуклеотидтрифосфатов, некоторых коферментов;

Кальций Участвует в передаче сигналов в клетке;

Калий Влияет на активность ферментов белкового синтеза, участвует в процессах фотосинтеза;

Магний Активатор энергетического обмена и синтеза ДНК, входит в состав молекулы хлорофилла, необходим для сборки микротрубочек веретена деления;

Железо Компонент многих ферментов, участвует в биосинтезе хлорофилла, в процессах дыхания и фотосинтеза;

Медь Компонент некоторых ферментов, участвует в процессах фотосинтеза;

Марганец Является компонентом или регулирует активность некоторых ферментов, участвует в ассимиляции азота и в процессе фотосинтеза;

Молибден Компонент нитратредуктазы, участвует в фиксации молекулярного азота;

Кобальт Компонент витамина В 12 , участвует в азотфиксации

Бор Регулятор роста растений, активатор восстановительных ферментов дыхания;

Цинк Компонент некоторых пептидаз, участвует в синтезе ауксинов (растительных гормонов) и спиртовом брожении.

Существенным является не только содержание элементов, но и их соотношение. Так в клетке поддерживается высокая концентрация ионов К + и низкая Na + , в окружающей среде (морская вода, межклеточная жидкость, кровь) наоборот.

Основные наиболее важные биологические функции минеральных элементов:

1. Поддержание кислотно-щелочного равновесия в клетке;

2. Создание буферных свойств цитоплазмы;

3. Активация ферментов;

4. Создание осмотического давления в клетке;

5. Участие в создании мембранных потенциалов клеток;

6. Образование внутреннего и наружного скелета (простейшие, диатомовые водоросли).

2. Органические вещества

Органические вещества составляют от 20 до 30 % массы живой клетки. Из них примерно 3% приходится на долю низкомолекулярных соединений: аминокислот, нуклеотидов, витаминов, гормонов, пигментов и некоторых других веществ. Основную же часть сухого вещества клетки составляют органические макромолекулы: белки, нуклеиновые кислоты, липиды и полисахариды. В животных клетках, как правило, преобладают белки, в растительных - полисахариды. Существуют определенные различия в соотношении этих соединений и между клетками прокариот и эукариот (табл. 1)

Таблица 1

Соединение	% от массы живой клетки
Соединение	Бактерии	Животные




Полисахариды

2.1. Белки - важнейшие незаменимые азотсодержащие органические соединения клетки. Белковые тела играют решающую роль и в построении живой материи и в осуществлении всех процессов жизнедеятельности. Это –главные носители жизни, благодаря тому, что они обладают рядом особенностей, к числу наиболее важных из которых относятся: неисчерпаемое многообразие структуры и вместе с тем ее высокая видовая уникальность; широкий диапазон физических и химических превращений; способность в ответ на внешнее воздействие обратимо и закономерно изменять конфигурацию молекулы; склонность ко образованию надмолекулярных структур, комплексов с другими химическими соединениями; наличие биологической активности - гормональной, ферментативной, патогенной и др.

Белки представляют собой полимерные молекулы, построенные из 20 аминокислот * , расположенных в различной последовательности и соединенных пептидной связью (С-N-одинарная и С=N- двойная). Если количество аминокислот в цепочке не превышает двадцати, такая цепочка называется олигопептидом, от20 до 50 - полипептидом**, более 50 - белком.

Масса белковых молекул колеблется от 6 тыс. до 1 млн и более дальтон (дальтон - единица молекулярной массы, равная массе атома водорода –(1,674x10 -27 кг). В клетках бактерий содержится до трех тысяч различных белков, в организме человека это разнообразие возрастает до пяти миллионов.

Белки содержат 50-55% углерода, 6,5- 7,3% водорода, 15-18% азота, 21-24% кислорода, до 2,5% серы. В составе некоторых белков обнаружены фосфор, железо, цинк, медь и другие элементы. В отличие от других элементов клетки для большинства белков характерна постоянная доля азота (в среднем 16% от сухого вещества). Этот показатель используют при расчете белка по азоту: (масса азота × 6,25). (100: 16 = 6,25).

Молекулы белка имеют несколько структурных уровней.

Первичная структура - это последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Вторичная структура α-спираль или складчатая β-структура, которые формируются за счет стабилизации молекулы электростатическими водородными связями, которые образуются между -С=О и –NН -группами аминокислот.

Третичная структура - пространственная организация молекулы, определяемая первичной структурой. Она стабилизируется водородными, ионными и дисульфидными (-S-S-) связями, которые образуются между серосодержащими аминокислотами, а также гидрофобными взаимодействиями.

Четвертичную структуру имеют только белки, состоящие из двух или нескольких полипептидных цепей, она формируется при объединении отдельных белковых молекул в одно целое. Определенная пространственная организация (глобулярная или фибриллярная) необходима для высокоспецифичной работы белковых молекул. Большинство белков активны только в форме, обеспечиваемой третичной или четвертичной структурой. Вторичной структуры достаточно для функционирования лишь немногих структурных белков. Это фибриллярные белки, а большинство ферментов и транспортных белков имеют глобулярную форму.

Белки, состоящие только из полипептидных цепей, называют простыми (протеины), а имеющие в своем составе компоненты другой природы - сложными (протеиды). Например, в молекуле гликопротеинов содержится углеводныйфрагмент, в молекулу металлопротеинов входят ионы металлов и т.д.

По растворимости в отдельных растворителях: водорастворимые; растворимые в солевых растворах - альбумины, спирторастворимые - альбумины; растворимые в щелочах - глютелины.

Аминокислоты по своей природе амфотерны. Если аминокислота имеет несколько карбоксильных групп, то преобладают кислотные свойства, если несколько аминогрупп - основные. В зависимости от преобладания тех или иных аминокислот, белки также могут иметь основные или кислотные свойства. У глобулярных белков имеется изоэлектрическая точка - значение рН, при котором суммарный заряд белка равен нулю. При более низких значениях рН белок имеет положительный заряд, при более высоких - отрицательный. Поскольку электростатическое отталкивание препятствует слипанию белковых молекул, в изоэлектрической точке растворимость становится минимальной и белок выпадает в осадок. Например, белок молока казеина имеет изоэлектрическую точку при рН 4,7. Когда молочнокислые бактерии подкисляют молоко до этого значения, казеин выпадает в осадок и молоко "сворачивается".

Денатурацией белка называется нарушение третичной и вторичной структуры под действием изменения рН, температуры, некоторых неорганических веществ и т.д. Если при этом первичная структура не была нарушена, то при восстановлении нормальных условий происходит ренатурация - самопроизвольное восстановление третичной структуры и активности белка. Это свойство имеет большое значение при производстве сухих пищевых концентратов и медицинских препаратов, которые содержат денатурированный белок.

*Аминокислоты-соединения, содержащие одну карбоксильную и одну аминную группы, связанные с одним атомом углерода, к которому присоединена боковая цепь - какой-либо радикал. Известно более 200 аминокислот, но в образовании белков участвуют 20, называемых основными или фундаментальными. В зависимости от радикала аминокислоты делятся на неполярные (аланин, метионин, валин, пролин, лейцин, изолейцин, триптофан, фенилаланин), полярные незаряженные (аспарагин, глутамин, серин, глицин, тирозин, треонин, цистеин) и полярные заряженные (основные: аргинин, гистидин, лизин, кислые: аспарагиновая и глутаминовая кислоты). Неполярные аминокислоты гидрофобны, и построенные из них белки ведут себя как капли жира. Полярные аминокислоты гидрофильны.

**Пептиды могут быть получены в результате реакций поликондесации аминокислот, а также при неполном гидролизе белков. Выполняют в клетке регуляторные функции. Ряд гормонов (окситоцин, вазопрессин) являются олигопептидами. Это брадикидин (пептид боли) это опиаты (естественные наркотики - эндорфины, энкефалины) человеческого организма, которые обладают обезболивающим действием. (Наркотики разрушают опиаты, поэтому человек становится очень чувствительным к малейшим нарушениям в организме - ломка). Пептидами являются некоторые токсины (дифтерийный), антибиотики (грамицидин А).

Функции белков:

1. Структурная . Белки служат строительным материалом для всех органелл клетки и некоторых внеклеточных структур.

2. Каталитическая. Благодаря особому строению молекулы или наличию активных групп многие белки обладают способностью каталитически ускорять ход химических реакций. От неорганических катализаторов ферменты отличаются высокой специфичностью, работой в узких температурных рамках (от 35 до 45° С), при слабощелочном рН и атмосферном давлении. Скорость реакций, катализируемых ферментами, намного выше скорости, обеспечиваемой неорганическими катализаторами.

3. Двигательная . Специальные сократительные белки обеспечивают все виды движения клеток. Жгутики прокариот построены из флагеллинов, а жгутики эукариотических клеток - из тубулинов.

4. Транспортная . Транспортные белки переносят вещества в клетку и из клетки. Например, белки порины способствуют переносу ионов; гемоглобин переносит кислород, альбумин - жирные кислоты. Транспортную функцию осуществляют белки - переносчики плазматических мембран.

5. Защитная . Белки-антитела связывают и обезвреживают чужеродные для организма вещества. Группа антиоксидантных ферментов (каталаза, супероксиддисмутаза) препятствует образованию свободных радикалов. Иммуноглобулины крови, фибрин, тромбин участвуют в свертываемости крови и тем самым останавливают кровотечения. Образование токсинов белковой природы, например, дифтерийного токсина или токсина Васillus turingiensis, в ряде случаев также можно рассматривать как средство защиты, хотя данные белки чаще служат для поражения жертвы в процессе добывания пищи.

6. Регуляторная . Регуляцию работы многоклеточного организма осуществляют гормоны белковой природы. Ферменты, управляя скоростями химических реакций, регулируют внутриклеточный метаболизм.

7. Сигнальная. В цитоплазматической мембране расположены белки, способные реагировать на изменения окружающей среды изменением своей конформацию. Эти сигнальные молекулы отвечают за передачу внешних сигналов в клетку.

8. Энергетическая . Белки могут служить резервом запасных веществ, используемых с целью получения энергии. Расщепление 1 грамма белка обеспечивает выделение 17,6 кДж энергии.