Аминокислоты, пептиды, полипептиды и белки в природе и жизни (окончание)

Примером последних является инсулин — гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и ответственный за жировой, белковый и углеводный обмен в организме человека, который может быть нарушен при недостатке инсулина. Модель молекулы инсулина представлена на рис. 69.

Инсулин: последовательность аминокислот в пептидных цепях

Возникающая в результате недостатка инсулина болезнь — сахарный диабет — является очень опасной и распространённой в последнее столетие. Важно отметить, что возраст больных диабетом в последние десятилетия резко снизился, им страдают даже подростки! Раскрытие структуры инсулина (за это открытие английский биохимик Ф. Сенгер в 1958 г. был удостоен Нобелевской премии) способствовало позднее (1963-1965) созданию технологии синтеза инсулина, что позволило спасать множество людей, больных диабетом, от неминуемой гибели.

Высокая биологическая активность пептидов является причиной того, что они используются при изготовлении лекарственных препаратов. Структурной основой всех известных антибиотиков пенициллинового ряда является дипептид, образованный валином и цистеином.

Пенициллин был открыт лишь в XX в. Это самый первый антибиотик. В настоящее время он, а также множество других, более совершенных антибиотиков дали человеку возможность противостоять многим болезням, считавшимся ранее неизлечимыми, таким как воспалительные процессы, возникающие в результате ранений или хирургических вмешательств, воспаление лёгких, грипп и т. п.

Однако важно помнить, что бесконтрольный приём антибиотиков приводит к серьёзным нарушениям обмена веществ (дисбактериозам и др.). Поэтому принимать эти препараты надо строго по назначению врача.

Многие природные токсины — яды змей, скорпионов, пчёл, ядовитых грибов — также являются пептидами. Яд пчелы содержит пептид апомин, состоящий из 18 аминокислотных остатков, оказывает сильное воздействие на центральную нервную систему.

В южных морях распространён моллюск — конус. Укол этого моллюска может быть причиной гибели ныряльщика, так как его очень опасный яд — конотоксин — вызывает быстро развивающийся паралич. Конотоксин состоит из пептидов, образованных 13-15 остатками аминокислот.

Изучение структуры пептидов способствовало развитию многочисленных исследований по их синтезу. Первые синтетические пептиды были получены в 1953 г. Осуществление процессов их синтеза отличается исключительной сложностью. Существует несколько методов синтеза пептидов. Один из них состоит в последовательном, шаг за шагом, наращивании пептидной цепи. При этом на каждой стадии выделяют и очищают все промежуточные продукты. Отсюда ясно, что от любого лабораторного синтеза до промышленного получения продукта идёт большая и длительная работа.

Итак, к пептидам относится большая группа биологически активных, а потому исключительно важных для развития медицины и здравоохранения веществ. Прежде чем эти вещества становятся лечебными средствами, химиками выполняется огромная работа по их изучению и синтезу.

Творческое задание

Используя дополнительные источники информации, в том числе и Интернет, определите важнейшие области применения аминокислот и составьте соответствующую схему.

<<< К началу параграфа