Термодинамические свойства и структура легуминов и крахмалов семян зернобобовых

• Автор: Кожевников, Георгий Олегович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание.
1. Введение

2. Обзор литературы

2.1. Структура легумииов 8 глобулинов зернобобовых культур

2.1.1. Общие сведения

2.1.2. Структура легумииов

2.1.3. Биосинтез легумииов

2.2. Протеолиз легумииов

2.2.1. Общие сведения.

2.2.2. Механизм ферментативного гидролиза легумииов.

2.2.3. Влияние условий реакции на кинетику и механизм протсолиза
2.3. Тепловая денатурация белка.
2.3.1. Термодинамические свойства белков при тепловой денатурации.
2.3.2. Денатурация небольших глобулярных белков.
2.3.3. Денатурация белков, неявлякшшхея едиными кооперативными системами
2.3.4. Анализ необратимых переходов в белках
2.4. Структурная орг анизация крахмалов н термодинамические параметры его
плавления
2.4.1. Морфология нативных гранул крахмала
2.4.2. Типы кристаллических структур и их термодинамические свойства
2.5. Структура и термодинамические свойства низкоаыилозных крахмалов
2.5.1. Определение кооперативной единицы плавления и толщины кристаллической
ламелли
2.5.2. Изменение теплоемкости при плавлении нативных крахмалов
2.5.3. Проходные цепи и параметр п.
2.6. Структура и термодинамические свойства высокоамилозных крахмалов.
2.6.1. Структурные особенности высокоамилозных крахмалов
2.6.2. Определение кооперативной единицы плавления и толщины кристаллической
ламелли.
3. Материалы и методы исследования
3.1. Материалы
3.1.1. Выделение и характеристика объектов
3.1.2. Приготовление растворов и определение их концентраций
3.2. Методы.
3.2.1. Седиментационный анализ
3.2.2. Днфрактометрическис исследования.
3.2.3. Калориметрия.
4. Результаты и их обсуждение.
4.1. Легумины гороха и кормовых бобов.
4.1.1. Особенности необратимою характера тепловой дснаурации лсуминов.
4 Изменение термодинамических параметров денатурации при увеличении
концентрации .
4.1.3. Анализ калориметрических кривых
4.2. Вычисление термодинамических параметров денатурации
4.2.1. Термодинамические параметры диссоциации легумина и лсгуминаТ гороха и кормовых бобов.
4.2.2. Термодинамические париметры разворачивания легумина и иегуминаТ гороха и кормовых бобов.
4.2.2.1. Термодинамические параметры разворачивания Рполи пептидных цепей
4.2.2.2. Термодинамические параметры разворачивания аполипептидных цепей.
4.3. Стабильность белков ниже температур их денатурации.
4.3.1. Теплоемкость денатурации и профили температур максимальной стабильности белков гороха и кормовых бобов.
4.4. Крахмалы гладкою гороха
4.4.1. Термодинамические параметры плавления крахмалов гладкого гороха
4.4.2. Определение кооперативной единицы плавления и толщины кристаллической ламелли крахмалов гладкого гороха
4.4.3. Определение параметра п для крахмалов гладкого гороха
4.5. Крахмалы морщинистого гороха.
4.5.1. Термодинамические параметры плавления крахмалов морщинистого гороха полной
спелости.
4.5.2. Анализ калориметрических кривых плавления крахмалов морщинистою гороха
полной спелости.
4.5.3. Определение кооперативной единицы плавления и толщины кристаллической
ламеллн крахмалов морщинистого гороха.
5. Выводы
Список литературы


Так, в глобулине сои гяицининс около карбоксильных групп указанных аминокислот присутствуют в виде амидов 0 это характерно и для запасных белков других бобовых . Такое высокое содержание дикарбоновых аминокислот и их амидов в запасных белках объяснястся важной ролью этих аминокислот при прорастании семян как резерва азота
Глобулины зернобобовых не являются индивидуальными белками. Они представляют собой набор белков, различающихся по аминокислотному составу и физикохимическим свойствам , , . Впервые гетерогенность запасных белков была установлена Осборном и Кемпбелом, на примере глобулинов гороха, фасоли и сои. Они обнаружили две фракции белков . Впоследствии эти данные были подтверждены данными седиментационного анализа. Особенно широко распространены легумины, найденные в семенах бобовых и других растительных семейств . Они выделены из сои, кормовых бобов, подсолнечника, рапса, конопли, гороха, фасоли, арахиса, хлопчатника, овса и других семян. Помимо вышеуказанных глобулинов, в некоторых бобовых и масличных кулыур в значительно меньших количествах присутствуют 2 8 и 8 глобулины . Следует отметить, что Б глобулины бобовых и масличных культур представлены исключительно запасными белками, в то время как 7 Б и 2 Б фракции содержат белки, выполняющие другую функциональную роль. Так. Наиболее разнообразной по функциям является фракция 2 8 белков. Она содержит различные ферменты, ингибиторы протеолитических ферментов . На основании анализа литературных данных, можно сделать следующие Выводы Б глобулины легумины широко распространены в семенах растений, наряду с 7 Б и 2 Б глобулинами. Однако в отличие от 7 Я и 2 Я глобулинов. Структура легумниов. Согласно ТтйспотЬаод . На основании существующих ныне результатов выделяют еще два уровня структурной организации сверхвторичиые структуры для обозначения энергетически предпочтительных агрегатов вторичной структуры и домены для обозначения областей в третичной структуре, которым сиойсгвена определенная автономия структурной организации . В настоящее время стала известна аминокислотная последовательность субъединиц лстуминов из семян сои, гороха, кормовых бобов . Па основании данных об аминокислотной последовательности субъединиц лстуминов с помощью стехиометрического алгоритма предложена вторичная структура указанных белков . Авторы также указывают на определенную гомологию вторичной структуры субъединиц исследованных белков. Для легуминов из семян зернобобовых и масличных культур рапс, подсолнечник, соя. Согласно определению Ккй. Белок представляет собой мономер, если его молекула состоит только из одной иолипептидной цепи или из нескольких цепей, связанных дисульфидными связями. По этой номенклатуре легумины представляют собой олигомеры. Они состоят из полипептидных цепей шест кислых и шести основных с молекулярными массами и кДа соответственно . Структурное сродство Б глобулинов, которое проявляется в близкой вторичной структуре и единообразном способе объединения субъединиц в гексамерпую четвертичную структуру, послужило основанием для разработки общей струкгурной модели белков тгой группы рис. Па основании данных малоутлового рассеяния была принята модель четвертичной структуры легуминов, предложенная Плицем , . Модель предполагает, что два структурных домена образованы консервативными Ы концевыми участками последовательностей а и Р цепей. Гилрофобный С концевой участок Р цепи связывает 6 субъединиц посредством гидрофобных взаимодействий. Что же касается гидрофильных С концевых участков ацепей, то структурная модель постулирует их расположение на поверхности белковой молекулы. Шесть субъединиц, располагаясь в углах григональной антинризмм, образуют молекулу легумина. Авторами было также показано, что Б глобулины семян подсолнечника, калусгы, сои и конопли сходны по четвертичной структуре, хотя и несколько отличаются по размерам. Как показано в ряде работ , . II Бч2 7Б6 ЗБ 2Б Причем, диссоциация легуминов на 2 Б субъединицы возможна только в растворах расщипляющих ББ связи или сильно щелочной среде. В работах изучена температурная денатурация легумина сои глиципина и влияние ионной силы на этот процесс.