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