Вопрос чайника.
Клетка строит белки из аминокислот согласно программе, записанной в ДНК.
Для этого необходимы все 20 аминокислот в нужной пропорции.
Откуда они берутся ?
Что произойдет, если какая-то аминокислота кончится ?
Почему человеку нужна белковая пища, а корова обходится травой, в которой белка мало ?
И все ли организмы имеют ВСЕ 20 аминокислот в своих белках ?
Или у некоторых - меньше ?
А больше - бывает, или код ДНК рассчитан только на 20 ?
Ответ "получайника" :)
1. Часть аминокислот наш организм синтезирует сам (из более простой органики), а часть получает с пищей, потому что не может синтезировать сам (поэтому нам и нужны белки).
2. Другие организмы, например, облигатно травоядные, или сами растения, или грибы, или многие (например, автотрофные) бактерии могут синтезировать сами все необходимые им аминокислоты.
3. Аминокислот, используемых организмом, как правило, 20, но некоторые могут синтезировать и использовать и другие. Или те же (из двадцати), но их правовращающие изомеры (используются в качестве ядов).
Цитата: Злата от апреля 19, 2011, 10:57:24
Клетка строит белки из аминокислот согласно программе, записанной в ДНК.
Для этого необходимы все 20 аминокислот в нужной пропорции.
Откуда они берутся ?
Назаменимые аминокислоты поступать могут только с пищей, то есть переваренный белок это и есть набор аминокислот (кстати колготки переваренные тоже :)) , а вот все прочие могут без проблем синтезироваться самостоятельно
Цитата: Злата от апреля 19, 2011, 10:57:24
Что произойдет, если какая-то аминокислота кончится ?
Хороший вопрос :) Если совсем кончится то каюк, но к счастью, намного раньше мы будем испыьывать такой жуткий голод... что не дадим ему просто так кончиться, но это про незаменимые аминокислоты, все прочие... ну это и так понятно
Цитата: Злата от апреля 19, 2011, 10:57:24
Почему человеку нужна белковая пища, а корова обходится травой, в которой белка мало ?
Всё зависит от того, на какие энергетические ресурсы настроен организм, организм человека это Феррари, организм коровы это Запарожец, ей и травы хватит, человеку нужно топливо энергетически более ценное.
Цитата: Злата от апреля 19, 2011, 10:57:24
И все ли организмы имеют ВСЕ 20 аминокислот в своих белках ?
Или у некоторых - меньше ?
Вообще то обмен веществ почти не вариабелен у живых организмов, то есть он практически даже в деталях ни у кого не отличается. Но я насколько помню по вузовской программе, дай Бог памяти, кажется иногда и 22 аминокислоты могут быть, но в основном 20 всё-таки, точно уже не припомню.
Цитата: Злата от апреля 19, 2011, 10:57:24
А больше - бывает, или код ДНК рассчитан только на 20 ?
Код ДНК рассчитан на 3 в четвёртой степени аминокислот. Четыре нуклеотида в триплете, получается... 104 кажется, но это с запасом, большая часть нуклеотидного кода не используется, кстати KOI-7 имел 128 символов, потому и была проблема с кириллицей помнится, а вот KOI-8 уже 256, хватило и на кириллицу и на псевдографику ещё много осталось
четыре в третьей
Это = 64
А про кодирование 22 АК-т не помню что-то? 2 лишних - это возможно некодируемые модификации каких-то из 20-и кодируемых АК-т?
Цитата: Alexy от апреля 19, 2011, 16:31:20
четыре в третьей
Это = 64
А про кодирование 22 АК-т не помню что-то? 2 лишних - это возможно некодируемые модификации каких-то из 20-и кодируемых АК-т?
Точно, это как четырёхбитный код, когда в бите (извини уж великий Буль за кощунство) четыре регистра в трёхразрядном коде. Я не писал про кодирование 22 аминокислот, я писал, что есть кроме 20 ещё 2 аминокислоты, которые не так часто встречаются, но какие это аминокислоты не помню уже, а ведь когда то формулы всех наизусть знал, иначе бы экзамен не сдал
ЦитироватьВсё зависит от того, на какие энергетические ресурсы настроен организм, организм человека это Феррари, организм коровы это Запарожец, ей и травы хватит, человеку нужно топливо энергетически более ценное.
Я говорю не про энергетику, а именно про незаменимые аминокислоты.
Вероятно, корова может их синтезировать, а человек - нет.
Он пользуется мясом и молоком коровы.
Цитата: Злата от апреля 19, 2011, 18:00:55
Я говорю не про энергетику, а именно про незаменимые аминокислоты.
Вероятно, корова может их синтезировать, а человек - нет.
Он пользуется мясом и молоком коровы.
Верный вывод, браво неспецу (впрочем и я уже давно не спец, хотя образование 20 с хвостиком лет назат получил). Маленькое уточнение, синтезировать все высшие позвоночные могут одно и то же, тут вариабельность нулевая, но есть такая вещь как симбиоз. У коровы в желудке (который имеет кстати множество отделов , там и книжка и сычуг... тьфу ты, больше не помню, двоешник) есть симбионты, они и вырабатывают все прочие аминокислоты. Ксатати у человека тоже, те же анаэробные лактобактерии играют далеко не последнюю роль в обеспечении нас незаменимыми аминокислотами и провитаминами
Корова берет аминокислоты, во-первых, из своей растительной пищи (белок в растениях тоже есть, и коровы хорошо знают, что в бобовых, например, его больше, поэтому любят клевер и люцерну). Во-вторых, у коров в пищеврительном тракте живет очень богатая микрофлора из микроорганизмов, способных синтезировать аминокислоты, расщепляя целлюлозу. Без них корове пришлось бы туго на растительной диете.
Хм, а я думал, что полный живот бактерий ей нужен для расщепления целлюлозы?
Неужели никакие многклеточные животные не способны сами синтезировать незаменимые АК-ты?
По некоторым сведениям,корова (или термиты, не помню) может сама и
расщеплять целлюлозу,но тоже с трудом.Посредством бактерий выходит выгоднее.Незаменимость аминокислот относится к виду и в частности к человеку,корова может не способна синтезировать другие.
в общем-то способность синтезировать - хоть с посомощью симбионтов хоть без, никак проблему бедности белком растительной пищи не решают, поскольку азото-фикисирующих бактерий в ЖКХ коровы наверняка нет, но как видно тут важно другое - по сути дела белом всенепременно необходим только во время роста, беременности, лактации (в общем последние два тоже рост, но зависимого организма), а в прочие моменты воспрос сводится к тому, насколько организм способен утилизировать свои аминокислоты (за вычитом половой активности, конечно, которая у Позвоночных в обоих случаях приводит к потерям белка, есть ещё, правда, кожа, волосы, и ногти, но это, видимо совсем мало в сравнеии с мочёй и потом), так вот - довольно часто пишут, что кошкам нужно больше белка, чем собакам, им обоим больше чем нам, а нам больше чем коровам или, скажем кроликам. Дело тут как видно в том, что чем организм "более хищный", тем он менее успешно перерабатывает свои аминосклоты из своих деградировавших белков, потому корова или кролик и может расти только на сене, сельдерее и морковке (сам видел как один кролик на глазах только на грубо-волокинстой пищи вырос очень резво и оброс длинной шерстью (белок!)), а человек - едва ли...
Косвенно потери азота можно посмотреть по его количеству в кале и моче.У коров - довольно много,это удобрение.Наверное на вате корова все-таки сдохнет,она получает достаточно много азота из пищи и много же его выводит.Корова любит богатые белком травы, люцерну в частности,но ее от нее страшно пучит, если вовремя не оттащить - чуть ли не лопается.У хищников скорее проблемы с выводом избыточного азота и его токсичных продуктов,что плохо для здоровья.Спасает жир в мясе,который дает вклад в энергию и сильно уменьшает потребности в поедании белка.
ЗЫ - А где можно посмотреть цепочку синтеза аминокислот, начиная с цикла Кребса? Я как-то видел красивую и большую картинку.
**Что произойдет, если какая-то аминокислота кончится ?**
Если организм умеет её синтезировать, то равновесие реакций сдвинется в сторону её синтеза. Если нет, будет медленно подыхать, начиная с менее нужных органов. Если какой-то много, равновесие реакций сдвинется в сторону её переработки. А если вообще аминокислот слишком много, то амины будут от них отщепляться и выводиться в виде мочевины.
**А больше - бывает, или код ДНК рассчитан только на 20 ?**
Код рассчитан на максимум 4*4*4-2=62 аминокислоты (один зарезервирован под старт, другой под стоп). Но большинство кодонов выводят на одну и ту же, так что реально используется 20. Полазив по ДНК, можно немного изменть код, и заставить организм собирать белки с лишними аминокислотами. Главное - не задеть существующие белки.
Кроме того, нестандартные варианты аминокислот делаются без матричного синтеза, непосредственно ферментами. Вплоть до хиральных изомеров в оболочке бактерий.
Цитата: crdigger от апреля 25, 2011, 06:05:10
Косвенно потери азота можно посмотреть по его количеству в кале и моче.У коров - довольно много,это удобрение.
ну во-первых удобрение не только для азота, но и для других минералов, во-вторых, может это удобрение просто потому что навоза несравненно больше, чем кала хищников?..
Так и есть, и к тому же корова и ест больше на единицу массы.Во какой сайт navoz.com! Там написано содержание азота в навозе, 0.5% в среднем, порядка 50 грамм азота корова теряет за день.
Цитата: crdigger от апреля 26, 2011, 01:34:41
Так и есть, и к тому же корова и ест больше на единицу массы.Во какой сайт navoz.com! Там написано содержание азота в навозе, 0.5% в среднем, порядка 50 грамм азота корова теряет за день.
Большая часть азота уходит с мочевиной, которая выводится с мочёй и потом. Что то выходит в виде нитратов и аммиака
Цитата: Alexy от апреля 19, 2011, 18:43:32
Хм, а я думал, что полный живот бактерий ей нужен для расщепления целлюлозы?
Это немного неверный подход, хотя мысль в целом верная. Расщепление целюлозы не самоцель, это нужно для получения связанной энергии, а энергию эту получают симбионты, а не корова, отсюда вывод, целюлоза нужна бактериям, а вот корове пригодятся те вещества, которые бактерии ассимилируют, в том числе и некоторые аминокислоты. Впрочем если бактерий считать не симбионтами, а частью пищеварительной системы...
Навоз - это тот,который в коровнике,в него входит и моча тоже.Выходит в пересчете , корова должна съесть минимум килограмм белка чтобы компенсировать потери азота.С другой стороны содержание белка в молоке - 3%, 300 грамм белка за день если удой - ведро.
Я вообще не пойму, зачем терять мочевину, мочевую к-ту и аммиак, если из них в принципе можно синтезировать новые аминокислоты (т е почему производство-утилизация белка не может стать безотходным по азоту?)?
Так всё-таки какие многклеточные животные способны САМИ синтезировать ВСЕ незаменимые АК-ты?
Цитата: Alexy от апреля 28, 2011, 15:43:38
Я вообще не пойму, зачем терять мочевину, мочевую к-ту и аммиак, если из них в принципе можно синтезировать новые аминокислоты (т е почему производство-утилизация белка не может стать безотходным по азоту?)?
я думаю, организмы теряют её в основном из-за избытка при поступлении... хотя с другой стороны - недостаток белков (а стало быть и азота) давний спутник человечества, но тут могло сказаться, что человек в целом сформировался в условиях большего количества белков, чем могут дать зерновые как основной источник питания...
Некоторые особо находчивые едят ,извиняюсь, собственное дерьмо, а бактерии в ЖКT усваивают обратно часть азота.По крайней мере кролики.Или удобряют растения своими фекалиями и впоследствии едят.Таким образом животные препятствуют выводу азота из оборота в результате захоронения растений, знаменитая тема про плейстоценовый парк в Сибири.Как я понимаю, усваивать азот в определенных формах животные не могут вообще, приходится прогонять через партнеров по цепочке.До мочевины, аммиака или мочевой кислоты азот доходит в некоторых циклах.
А из чего животные САМИ (без помощи симбионтов) могут синтезировать аминокислоты?
А НЕЗАМЕНИМЫЕ аминокислоты хоть какие-то животные могут синтезировать?
Так в том то и дело, что азот никогда в дефиците не был, если бы надо было, нашли бы способ более эффективно его ассимилировать, а так он и не теряется вовсе а послупает по цепочке тем же нитрификаторам. Как будто мы только азот теряем, мы и воду теряем, в отличие от тех же птиц и рептилий, если нет необходимости экономить...
А капрофагия связана не столько с необходимостью возврата потеряного азота, сколько с возможностью получить белок симбионтных бифидобактерий при повторной прогонке через кишечник
Цитата: Дж. Тайсаев от апреля 28, 2011, 20:58:34Как будто мы только азот теряем, мы и воду теряем, в отличие от тех же птиц и рептилий, если нет необходимости экономить...
Так мы воду теряем для охлаждения испарением
и для выделения лишних солей и мочевины. Не надо было бы выделять мочевину, так мы бы и воды намного меньше теряли
Цитата: Alexy от апреля 28, 2011, 21:23:16
Так мы воду теряем для охлаждения испарением
и для выделения лишних солей и мочевины. Не надо было бы выделять мочевину, так мы бы и воды намного меньше теряли
А какая разница, птицы воду не теряют ведь тоже не потому что азот не выделяют, выделяют как миленькие, только в виде мочевой кислоты в кашицеобразном состоянии. А всё только лишь потому, что их предки были более зависимы от водных рессурсов, чем наши. Уверен, что если бы наши предки формировались в условиях жесткого лимитирования по азоту (кстати, как темы пересекаются), то тогда бы мы его точно не теряли.
Кстати, птицы намного горячее, а охлаждаться и без потери воды с потовыми железами могут прекрассно, впрочем как и многие млеки тоже
А как же они охлаждаются?
Разве не потерей воды испарением в лёгких или воздушных мешках?
птицы охлаждаются потмоу что они в массе своей меньше млеков (во всяком случае тех у кото потовых желёз много, а то не слышал чтобы крысы или хомяки потели... у кроликов потовых желёз тоже нет или почти и пьют воды они очень мало), а даже если и крупные они, то у них большая площадь поверхности - крылья... к тому же дыщат птицы куда интенсивнее - с тем и теряют воду и охлаждаются соотеветственно...
но вообще наша выделительная система конечно хуже поставленна, чем рептилье-птичья... уж не знаю где там жили наши рептильные предки, может и воды имели полно, да и первые млеки ночными же вроде были, а у них потери воды не так велики...
но вообще - ещё одна причина почему мы азот всё же теряем, а не ре-утилизируем, это наверное потмоу что порой в белках деградирует не только их треттичная структура, но и аминокислоты, и "починить" их уже нельзя... хотя это только предположение - не знаю, что может так изуродовать такие в общем стабильные молекулы как аминокислоты...
А что их чинить то? Если это незаменимые аминокислоты ещё понятно, а все прочие разрушить до основанья, а там и новый мир построить можно, впрочем незаменимые тоже пошли бы на сырьё. Я всё таки думаю, это как говорится с жиру бесятся, если рессурс в избытке, то зачем его экономить. Тут можно воразить, что далеко не всегда в избытке, так в том то и дело, что обмен веществ весьма консервативный признак, это не шерсти нарастить при похолодании, тут посерьёзнее перестройки нужны и тут что имели предковые формы, то весьма надолго получат и потомки
Крупным формам естественно охлаждаться сложнее, но думаю даже моа или там эпиорнисы врят ли имели потовые железы, поскольку не может такой признак вот так просто внезапно проявиться, можно ведь и воздухом охлаждаться или по принципу Аллена например. Впрочем должен признать, что потение может быть незаменимо в жарком климате для крупных животных, при необходимости долго сохранять активность. Запарожец ведь с его воздушным охлаждением тоже далеко не мог в жару уехать :). Во всяком случае человек тут один из лидеров, мало кто может бежать в жару так долго, не перегреваясь. Не так много у человека биологических преимуществ кроме мозга.
ну я имел в виду прежде всего не радикал аминокилоты, а её основу - а то в радикале азот у немногих есть, ну мало ли что там можнт произойти с ним, хотя не думаю, что настолько часто происходит...
да, читал, что ни у каких птиц никаких желёз типа потовых нет, не знаю изучались ли остатки моа и эпиорнисов на этот предмет, но не думаю, что так на раз два могли это приобрести...
Цитата: Дж. Тайсаев от апреля 29, 2011, 09:04:46обмен веществ весьма консервативный признак, это не шерсти нарастить при похолодании, тут посерьёзнее перестройки нужны
Несколько ферментов нужно (точнее они скорее всего были у каких-то общих предков, но потом потерялися)
Так у разных многоклеточных животных разный список незаменимых аминокислот (учитывааем только самостоятельный их счинтез, а не симбионтами)?Например какие АК-ты незаменимы у членистоногих или моллюсков?
Цитата: Alexy от апреля 29, 2011, 15:00:38
Цитата: Дж. Тайсаев от апреля 29, 2011, 09:04:46обмен веществ весьма консервативный признак, это не шерсти нарастить при похолодании, тут посерьёзнее перестройки нужны
Несколько ферментов нужно (точнее они скорее всего были у каких-то общих предков, но потом потерялися)
Мне вот интересно тоже, известен кому нибудь хоть один случай появления нового фермента, не связаного с симбионтами, а собственного, у высших позвоночных? Я никогда ни о чём подобном не слышал.
Вы хотите сказать, что САМИ синтезировать незваменимые аминокислоты не умели никакие многоклеточные животные?
Я хочу сказать, что если не умели, то уже не научатся.
Ну это понятно
Хотелось бы всё-таки получить довольно подробный ответ на вопрос - какие именно существа какие именно АК-ты умеют сами синтезировать?
Иначе дальнейшее обсуждение темы почти бессмысленно по-моему
Цитата: Alexy от апреля 30, 2011, 10:23:36
Хотелось бы всё-таки получить довольно подробный ответ на вопрос - какие именно существа какие именно АК-ты умеют сами синтезировать?
Что касается животных, то:
Заменимые и незаменимые аминокислотыНезаменимые Заменимые
Аргинин Аланин
Валин Аспарагин
Гистидин Апарагиновая кислота
Изолейцин Глицин
Лейцин Глутамин
Лизин Глутаминовая кислота
Метионин Пролин
Треонин Серии
Триптофан Тирозин
Фенилаланин Цистеин
В смысле для всех (многоклеточных?) животных этот список одинаков?
Цитата: Alexy от мая 01, 2011, 00:54:04
В смысле для всех (многоклеточных?) животных этот список одинаков?
Я так понимаю, что, по крайней мере для вторичноротых, в нулевом приближении - да.
Вот, например, что пишут здесь:
http://www.abercade.ru/research/analysis/aminoacids/amino1/
********************************************
Аминокислоты являются основными структурными единицами молекул белковых веществ. При гидролизе белков различной природы всегда получают смесь 20 аминокислот. Примерно половина из них может синтезироваться в организме животных в количествах, достаточных для поддержания жизни и продуктивности. К ним относятся: аланин, аспарагиновая и глютаминовая кислоты, глицин, оксипролин, пролин, цистин, тирозин, серин — их называют заменимыми аминокислотами. Другую группу составляют незаменимые аминокислоты (для животных — 10, для птиц — 11), которые не могут синтезироваться в организме или они образуются в нем недостаточно быстро для того, чтобы удовлетворить потребность организма.
Цитата: Комбинатор от мая 01, 2011, 11:32:28
Другую группу составляют незаменимые аминокислоты (для животных — 10, для птиц — 11),
как-то это фраза подрывает доверие к источнику...
Цитата: Макроассемблер от мая 06, 2011, 18:52:48
Цитата: Комбинатор от мая 01, 2011, 11:32:28
Другую группу составляют незаменимые аминокислоты (для животных — 10, для птиц — 11),
как-то это фраза подрывает доверие к источнику...
Видимо, имеются в виду млеки.