Проект на тему функции белков. Презентация на тему: Презентация Функции белков

Слайд 3

• Ферменты
• Защитные
• Антибиотики
• Структурные
• Двигательные
• Защитные
• Токсины
• Запасные
• Рецепторные
• Гормоны
• Каталитические
• Транспортные
• Сократительные

Слайд 4

• Функции белков в клетках живых организмов более разнообразны, чем функции других биополимеров - полисахаридов и ДНК. Так, белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Цитоскелет эукариот (рис.1) Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя цитоскелет(рис.1), поддерживающий форму клеток. Также белки играют важную роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле.

Слайд 5

Структурная функция

• Структурная функция белков заключается в том, что белки участвуют в образовании практически всех органоидов клеток, во многом определяя их структуру (форму);
• образуют цитоскелет, придающий форму клеткам и многим органоидам и обеспечивающий механическую форму ряда тканей;
• входят в состав межклеточного вещества, во многом определяющего структуру тканей и форму тела животных. К структурным белкам относятся:

Коллаген -актин

Эластин -миозин

Кератин -тубулин

Слайд 6

Каталитическая функция (ферментативная)

• Наиболее хорошо известная роль белков в организме - катализ различных химических реакций.
• Ферменты - группа белков, обладающая специфическими каталитическими свойствами, то есть каждый фермент катализирует одну или несколько сходных реакций, ускоряя их.
• Пример:2Н202 → 2Н20 + 02
• В присутствии солей железа (катализатора) эта реакция идет несколько быстрее.
• Фермент каталаза за 1 сек. расщепляет до 100 тыс. молекул Н202.
• Молекулы, которые присоединяются к ферменту и изменяются в результате реакции, называются-субстратами.
• Масса фермента гораздо больше массы субстрата. Часть фермента, которая присоединяет субстраты содержит каталитические аминокислоты, называется активным центром фермента.

Слайд 7

Двигательная функция

• Мышечное сокращение является процессом, в ходе которого происходит превращение химической энергии, запасенной в виде макроэргических пирофосфатных связей в молекулах АТФ, в механическую работу. Непосредственными участниками процесса сокращения являются два белка - актин и миозин.
• Особые сократительные белки (актин и миозин) участвуют во всех видах движения клетки и организма: образовании псевдоподий, мерцании ресничек и биении жгутиков у простейших, сокращении мышц у многоклеточных животных, движении листьев у растений и др.

Слайд 8

Транспортная функция

• Транспортная функция белков - участие белков в переносе веществ в клетки и из клеток, в их перемещениях внутри клеток, а также в их транспорте кровью и другими жидкостями по организму.
• Есть разные виды транспорта, которые осуществляются при помощи белков.
  • Перенос веществ через клеточную мембрану
  • Перенос веществ внутри клетки
  • Перенос веществ по организму
• Например, г е м о г л о б и н крови переносит кислород

Слайд 9

Защитная функция

• Предохраняют организм от вторжения чужеродных организмов и от повреждений
• Антитела блокируют чужеродные белки
• Например, фибриноген и протромбин обеспечивают свертываемость крови

Слайд 10

• В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки - антитела, способные связывать и обезвреживать их.

Слайд 11

Энергетическая функция

• Энергетическая функция – белки служат одним из источников энергии в клетке.
• При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии.
• Сначала белки распадаются до аминокислот, а затем до конечных продуктов:

Углекислого газа,

Аммиака.

• Но в качестве источника энергии белки используются крайне редко.

Слайд 12

Рецепторная функция

• Белки-рецепторы – встроенные в мембрану молекулы белков, способных изменять свою структуру в ответ на присоединение определенного химического вещества.

Слайд 13

Иммунная функция (антибиотики)

• В тот момент, когда в организм попадают возбудители - вирусы или бактерии, в специализированных органах начинают вырабатываться специальные белки - антитела, которые связывают и обезвреживают возбудителей. Особенность иммунной системы заключается в том, что за счет антител она может бороться с почти любыми видами возбудителей.
• К защитным белкам иммунной системы относятся также интерфероны. Эти белки производят клетки, зараженные вирусами. Их воздействие на соседние клетки обеспечивает противовирусную устойчивость, блокируя в клетках-мишенях размножение вирусов или сборку вирусных частиц. Интерфероны обладают и иными механизмами действия, например, влияют на активность лимфоцитов и других клеток иммунной системы.

Слайд 14

Токсины

• Токсины, токсичные вещества природного происхождения. Обычно к токсинам относят высокомолекулярные соединения (белки, полипептиды и др.), при попадании которых в организм происходит выработка антител.
• По мишени действия токсины разделяют на
  • -Гематические яды - яды, затрагивающие кровь.
  • -Нейротоксины- яды, поражающие нервную систему и мозг.
  • -Миоксичные яды - яды, повреждающие мышцы.
  • -Гемотоксины - токсины, которые повреждают кровеносные сосуды и вызывают кровотечение.
  • -Гемолитические токсины - токсины, которые повреждают эритроциты.
  • -Нефротоксины - токсины, которые повреждают почки.
  • -Кардиотоксины- токсины, которые повреждают сердце.
  • -Некротоксины- токсины, которые разрушают ткани, вызывая их омертвление (некроз).
• Рассмотрим яды растений:
• Фаллотоксины и аматоксины содержатся в различных видах: бледной поганке, мухоморе вонючем, весеннем.
• Поганка белая(рис.1)- смертельно ядовитый гриб, содержит яды аманитины и вирозин. Для человека смертельная доза a-аманитина 5-7 мг, фаллоидина
• 20-30 мг (в одном грибе в среднем содержится до 10 мг фаллоидина, 8 мг L-аманитинаи 5 мг B-аманитина). При отравлении, происходит летальный исход.

Слайд 15

Сократительная функция

• Белки - участвуют в сокращении мышечных волокон.
• Сократительная функция. В акте мышечного сокращения и расслабления участвует множество белковых веществ. Однако главную роль в этих жизненно важных процессах играют актин и миозин – специфические белки мышечной ткани. Сократительная функция присуща не только мышечным белкам, но и белкам цитоскелета, что обеспечивает тончайшие процессы жизнедеятельности клеток (расхождение хромосом в процессе митоза).
• Актин и миозин – белки мышц

Слайд 16

Гормональная функция

• Гормональная функция. Обмен веществ в организме регулируется разнообразными механизмами. В этой регуляции важное место занимают гормоны, синтезируемые не только в железах внутренней секреции, но и во многих других клетках организма (см. далее). Ряд гормонов представлен белками или полипептидами, например гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др. Некоторые гормоны являются производными аминокислот.

Слайд 17

Питательная функция (резервная)

• Питательная (резервная) функция. Эту функцию выполняют так называемые резервные белки, являющиеся источниками питания для плода, например белки яйца (овальбумины). Основной белок молока (казеин) также выполняет главным образом питательную функцию. Ряд других белков используется в организме в качестве источника аминокислот, которые в свою очередь являются предшественниками биологически активных веществ, регулирующих процессы метаболизма.
• Казеин молока Альбумин яиц

Слайд 18

Регуляторная функция

• Некоторые белки являются гормонами. Гормоны - биологически активные вещества, выделяющиеся в кровь различными железами, которые принимают участие в регуляции процессов обмена веществ.
• Гормон инсулин регулирует уровень углеводов в крови.

Слайд 19

Спасибо за внимание

Выполнила: Федотова В.

Посмотреть все слайды

Ф. Энгельс

Тема: «Функции белков»

• Цель урока:

• 1. Выяснить, действительно ли белки являются «основой жизни»
• 2. Доказать, что белки «основа жизни» на основе изучения свойств и функций белков

• 1. Строение белков
• 2.Классификация и свойства белков

Биологическая разминка 1.Структура белковой молекулы

• 1. Высокомолекулярное органическое соединение, состоящее из повторяющихся звеньев
• 2. Нарушение природной структуры белка
• 3. Повторяющиеся звенья – простые молекулы
• 4. Биополимеры; мономеры – аминокислоты
• 5. Прочная ковалентная полярная; между аминокислотами в белке
• 6. Обратимая денатурация
• 7. Нарушение первичной структуры белка

• 1.Почему врачи рекомендуют принимать жаропонижающие лекарства, если у больного температура превышает 38 о C?
• 2.Почему из сваренного яйца никогда не появится цыплёнок?
• 3.Почему работникам химических производств, при отравлениях солями тяжелых металлов (Cu,Pb,Рg) пострадавшим дают молоко? Дайте гигиеническое обоснование для изучений функций белка?

• 1.Что представляют ферменты?
• 2.Каковы их функции?
• 3.В чём сущность каталитической реакции?
• 4.Чем отличается фермент от катализатора?
• 5.Как факторы влияют на работу фермента?
• 6. Что вы узнали о ферменте каталаза?

Вещество, на которое оказывает действие фермент, называется субстратом . Вещества, получающиеся в результате ферментативной реакции, называются продуктами реакции

Поисковое задание

1. Опорный конспект

2. Учебник 10 класса (профиль) - стр.98-99

3. Справочное пособие – стр. 107 - 110

• Строительная
• Рецепторная
• Регуляторная
• Транспортная
• Защитная
• Токсины
• Двигательная
• Энергетическая
• Запасающая
• Каталитическая

• 1. Структурная - белки участвуют в формировании клеточных и внеклеточных структур, например входят в состав клеточных мембран, волос (кератин), сухожилий (коллаген) и др.

2. Сигнальная (рецепторная) - в мембраны клеток встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды и передавать таким образом сигналы в клетку

3. Регуляторная некоторые гормоны имеют белковую природу. Например, инсулин, регулирующий уровень глюкозы в крови

4. Транспортная В клеточных мембранах присутствуют особые транспортные белки, способные связывать определённые вещества (глюкозу, аминокислоты) и переносить их внутрь клеток. Гемоглобин транспортирует кислород и частично углекислый газ

5. Защитная Иммуноглобулины (антитела) обладают способностью распознавать проникшие в организм чужеродные белки или микроорганизмы и обезвреживать их. Фибриноген и протромбин участвуют в процессе свертывания крови и предохраняют организм от кровопотерь.

6. Токсины также относят к белкам, выполняющим защитную функцию

7. Двигательная Сократительные белки - актин и миозин - обеспечивают сокращения мышц у многоклеточных животных

8. Энергетическая При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии

9. Запасающая Альбумин яиц и казеин молока - резервные белки животных

1. Выберите функцию, которая в организме выполняется почти исключительно белками

энергетическая

регуляторная

информационная

ферментативная

2. Функция, которую НЕ могут выполнять белки:

транспортная

каталитическая

матричная

энергетическая

3. Ферментами называются

белки-катализаторы

белки-регуляторы

субстраты

денатураты

4. Выберите белок, выполняющий преимущественно двигательную функцию

коллаген

миоглобин

5. Выберите белок, выполняющий фермен-

тативную функцию

6. Выберите белок, выполняющий защитную функцию

альбумин

глюкагон

антитело

Задание: Установите соответствие между белками и их функциями

Белки: Функции

А. Кератин

Б.Гемоглобин В.Актин Г.Антитела Д.Миозин Е. Фибриноген

З. Альбумин

И. Каталаза

К. Пепсин

Л. Инсулин

1.Строительная 2. Запасающая

3. Защитная

4. Двигательная

5. Транспортная

6. Ферментативная

7. Регуляторная

Д.З: с. 95 – 99(1) с. 44- 47(2)

Содержание. Введение I. История открытия белков II. Строение белков. 1.Структура белков; 2.Пространственная структура; 3.Свойства белков; III.Функции белков. IV.Практическая работа. 1.Денатурация белка; 2.Доказательство функционирования белков как биокатализаторов 3.Цветные реакции на белки V. Вывод. VI. Литература.

Введение. Ф. Энгельс г.г. Белки - это природные органические соединения, которые обеспечивают все жизненные процессы любого организма. «Жизнь – это способ существования белковых тел». Опираясь на достижения современного ему естествознания, Ф.Энгельс заложил научные философско-теоретические основы представлений о жизни и белке как о ее самом существенном носителе и определителе. Правильность теории Ф.Энгельса полностью подтверждается современной биологической химией, молекулярной биологией и биофизикой, располагающими более разносторонними экспериментальными данными, как о химическом строении белков, так и об их роли и значении в жизнедеятельности.

История открытия. Свое название белки получили от яичного белка, который с незапамятных времен использовался человеком как составная часть пищи. Согласно описаниям Плиния Старшего, уже в Древнем Риме яичный белок применялся и как лечебное средство. Однако подлинная история белковых веществ начинается тогда, когда появляются первые сведения о свойствах белков как химических соединений (свертываемость при нагревании, разложение кислотами и крепкими щелочами и т. п.).

К началу XIX столетия появляются первые работы по химическому изучению белков. Уже в 1803 г. Дж. Дальтон дает первые формулы белков - альбумина и желатина - как веществ, содержащих азот. В 1810 г. Ж. Гей-Люссак проводит химические анализы белков - фибрина крови, казеина и отмечает сходство их элементного состава. Решающее значение для понимания химической природы белков имело выделение при их гидролизе аминокислот. Первой открытой аминокислотой был, видимо, аспарагин, выделенный Л. Вокленом из сока спаржи Asparagus (1806). В это же время Ж. Пруст получил лейцин при разложении сыра и творога. Затем из продуктов гидролиза белка были выделены многие другие аминокислоты.

Открытие аминокислот в составе белка. АминокислотагодисточникКто впервые выделил Глицин1820желатинаА. Браконно Тирозин1848КазеинФ.Бопп Серин1865ШелкЭ. Крамер Глутаминовая кислота 1866Растительные белки Г. Риттхаузен Лизин1895КазеинЭ. Дрексель Цистин1899Вещество рога К. Мернер Триптофан1902КазеинФ. Гопкинс, Д.Кол Изолейцин1904фибринФ. Эрлих Треонин1925Белки овсаС.Шрайвер

Структура белков. Белки – это сложные органические вещества, выполняющие в клетке важные функции. Они представляют собой гигантские полимерные молекулы, мономерами которых являются аминокислоты. У каждой аминокислоты имеется карбоксильная группа (-СООН) и аминогруппа (-NH 2). Наличие в одной молекуле кислотной и основной групп обусловливает их высокую реактивность. Между соединившимися аминокислотами возникает химическая связь, называемая пептидной, а образовавшееся соединение нескольких аминокислот называют пептидом. В природе известно более 150 различных аминокислот, но в построении белков живых организмов обычно участвуют только 20. Незаменимыми для человека являются - валин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, метионин, триптофан,треонин, лизин.

Вторичная представляет спираль с водородными связями. Первичная структура белка обусловлена пептидными связями. Третичная- более тугая, спираль с сульфидными связями - глобула. Белки начинают выполнять свои функции. Четвертичная - объединяет несколько глобул (гемоглобин).

Денатурация зависит: 1)от времени воздействия 2)от природы белка 3)от силы действующего фактора Воздействующие факторы: а) повышение температуры б) радиация в) щелочь и кислоты г) тяжёлые металлы д) спирт е) давление Свойства белков. Денатурация - разрушение структуры белка. Ренатурация - процесс восстановления структуры белка.

Функции белков. 1.Строительная – белки являются составной частью всех частей организма. 2.Ферментативная – белки ускоряют течение всех химических реакций, необходимых для жизни организма. 3.Двигательная – белки обеспечивают сокращение мышечных волокон, движение ресничек и жгутиков, перемещение хромосом при делении клетки, движение органов растения. 4.Транспортная – белки переносят различные вещества внутри организма. 5.Энергетическая – расщепление белка служит источником энергии для организмов. 6.Защитная – белки распознают и уничтожают опасные для организма вещества и др. 7.Сигнальная – реакция на изменение физических, химических факторов. 8.Регуляторная – белки-гормоны оказывают влияние на обмен веществ.

Практическая работа. 1. Денатурация белков спиртом. Цель: рассмотреть процесс денатурации белка. Оборудование: Раствор белка, пробирка, спирт. I.Наливаю в пробирку 1 мл раствора белка куриного яйца. II.Добавляем несколько капель этилового спирта. Вывод: при взаимодействии белка со спиртом наблюдаем выпадение нерастворимого осадка, значит происходит денатурация белка.

2. Доказательства функционирования белков как биокатализаторов. Цель: доказать каталитическое действие белков – ферментов, показать их высокую специфичность, а также наивысшую активность в физиологической среде. Оборудование: Чаша Петри, накрахмаленная ткань, раствор сахарозы, 1% раствор йода в йодиде калия, ватная палочка. Вывод: Амилаза слюны расщепляет крахмал на глюкозу, глюкоза синего окрашивания с йодом не дает, поэтому на ткани наблюдаем рисунок из белых полос.

3. Обнаружение белков в биологических объектах. Качественные реакции на белки (биуретовая). Цель: доказать присутствие в биологических объектах таких важных органических веществ, как белки. Оборудование: Пробирка, яичный белок, марля, дистиллированная вода, гидроокись натрия, сульфат меди, азотная кислота. CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4 Cu(OH) 2 + альбумин – фиолетовое окрашивание Вывод: Появление фиолетового окрашивания доказательство белка в растворе.

Белки – это обязательная составная часть всех живых клеток, они играют важную роль в живой природе, являются главным, ценным и незаменимым компонентом питания, основой структурных элементов и тканей, поддерживают обмен веществ и энергии, участвуют в процессах роста и размножения, обеспечивают механизмы движений, развитие иммунных реакций, необходимы для функционирования всех органов и систем организма. Знание процесса биосинтеза белков в живой клетке имеет огромное значение для практического решения задач в области сельского хозяйства, промышленности, медицины, охраны природы. Решение их невозможно без знания законов генетики. Новейшие достижения генетики связаны с развитием генной инженерии. Генная инженерия обеспечила возможность сравнительно дешево производить в больших количествах практически любые белки Вывод.

Литература. 1.Беляев Д.К., Рувинский А.О. «Общая биология», М., «Просвещение», 1991г. 2.Березин Б.Д., Березин Д.Б. Курс современной органической химии. Учебное пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1999.г. 3.Брем З., Мейнке И. «Биология. Справочник школьника и студента», М., «Дрофа», 1999г. 4.Заяц Р.Г., Рачковская И.В., Стамбровская В.М. «Пособие по биологии для абитуриентов», Минск, «Вышейшая школа», 1996г. 5.Зубрицкая А.В. «Молекулярная биология»10 класс, «Корифей»; Волгоград, 2006г. 6.Полянский Ю.И. «Общая биология», М., «Просвещение», 2000г. 7.Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. «Основы общей биологии», М., «Вентана-Граф», 2005г. 8.Тейлор Д., Грин Н., Стаут У., «Биология» том 1 Издательство «Мир», Москва, 2008г. 9.Трайтак Д.И. «Биология. Справочные материалы», М., «Просвещение», 1994г. 10.Химиясправочник для абитуриентов и студентов». М., «АСT-Фолио», 2000 г. 11.Энциклопедия для детей Химия, М., «Аванта+», 2000г. 12.Энциклопедия для детей Биология, М., «Аванта+», 1998г.

Тема УРОКА:

«Белки»

Что такое жизнь ?

Философско-теоретическое представление Ф. Энгельса о сущности жизни: «Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни».

Определение жизни

“ Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка”. (Ф.Энгельс)

Проблема урока

Сегодня мы должны раскрыть тайну веществ, лежащих в основе понятия “жизнь”, т.е. должны ответить на вопрос “Что такое белок?”

Я приглашаю вас в живой природы мир,

Где интерес – наш главный ориентир.

Узнаем мы, что всё здесь не случайно,

Найдём ответы, разгадаем тайны…

Порой, чтоб разрешились все сомненья,

Достаточно нам будет наблюденья.

Вопрос возник, иль снова сомневаемся –

Тогда к эксперименту обращаемся.

Тема занятия:

«Белки»

Образовательные:

• расширить знания о белках - биологических полимерах.
• выяснить строение, состав и свойства белков.
• классифицировать белки по их функциям в организме.
• с помощью межпредметных связей способствовать формированию научной картины мира.

Развивающие:

• формирование основных учебных компетенций: учебной, коммуникативной, личностной;
• развитие умений и навыков самостоятельного учебного труда с информационными источниками;
• развитие умений анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы, выступать перед аудиторией;
• формирование высокого уровня мыслительной деятельности.

Воспитательные:

• формирование адекватной самостоятельности УЧАЩИХСЯ ;
• воспитание потребности в знаниях, повышения познавательных интересов;
• привитие интереса к естественным наукам.

Вопросы, рассматриваемые на УРОКЕ :

• Понятие о белках. Состав и строение белковых молекул.
• Значение белков в природе, в пищевой промышленности и в жизни человека.

Вопрос № 1

Понятие о белках. Состав и строение белковых молекул

Белки - основа жизни

Химический состав организма человека:

• вода 65%,
• жиры 10%,
• углеводы 5%,
• белки 18%,
• другие неорганические и органические вещества 2%.

Преобладающим компонентом в клетках тканей является белок

• На долю белков приходится более 50% сухой массы клетки.
• Содержание белков в сухой массе различных тканей сильно различается:

- в мышцах - 80%,

В коже - 63%,

В печени - 57%,

В мозге - 45%,

- в костях -20%.

Белки обладают большой молекулярной массой:

Молекулярная масса:

• яичного альбумина составляет 36 000,
• гемоглобина - 152 000,
• миозина (одного из белков мышц) - 500 000.

Это в тысячи и десятки тысяч раз больше молекулярных масс неорганических соединений.

«Жизнь есть способ существования белковых тел…».

Ф. Энгельс

Где есть белки, там есть и жизнь, поэтому второе название белков – протеины (от греческого «первый», «важнейший»).

«Чтобы постичь бесконечное, надо сначала разъединить,

а потом соединить»

Гете

Элементарный состав белков :

• углерод - 50-55%,
• кислород - 21-23%,
• азот - 15-17%,
• водород - 6-7%,
• сера - 0,3-2,5%.
• В составе отдельных белков обнаружены также фосфор, йод, железо, магний и некоторые другие элементы. Белки относят к азотсодержащим органическим соединениям.

Огромная роль в исследовании белков принадлежит:

Я. Беккари

Фредерик Сенджер

Фишер

А.Я.Данилевский

В 1888 году высказал мысль о том, что белки состоят из остатков аминокислот, соединённых пептидной связью.

Первый очищенный белок получен в 1728 г.

Л. Полинг

разработал представления о структуре полипептидной цепи в белках, впервые высказал мысль о ее спиральном строении и дал описание альфа-спирали (1951г., совместно с американским биохимиком Р. Б. Кори).

В 1902 году выдвинул полипептидную теорию строения белков.

В 1945 г. установил структуру инсулина, а

в 1953 г синтезировал его

• В клетках и тканях обнаружено свыше 170 различных аминокислот. В составе всех белков входит только

20 α -аминокислот.

• из них может быть образовано 2 432 902 008 176 640 000 комбинаций различных белков, которые будут обладать совершенно одинаковым составом, но различным строением и …

Строение аминокислот:

у всех аминокислот, входящих в состав белковых молекул, аминогруппа находится в α -положении, т.е. у второго углеродного атома.

• Напишите формулу трипептида, образованного аминокислотами: валином, цистеином, тирозином .

заменимых аминокислот. незаменимых аминокислот.

Большинство аминокислот, входящих в состав белков, могут синтезироваться в организме в процессе обмена (из других аминокислот, поступаю­щих в избытке). Они получили название заменимых аминокислот. Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и должны поступать в наш организм с пищей. Они получили назва­ние незаменимых аминокислот. Их 8, они не способны синтезиро ваться в организме человека, но поступают в него с растительной пищей. Какие же это аминокислоты? Это валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан. Иногда в их число включают гистидин и аргинин. Две последние не синтезируются в организме ребенка.

Большинство аминокислот, входящих в состав белков, могут синтезироваться в организме в процессе обмена (из других аминокислот, поступающих в избытке). Они получили название заменимых аминокислот .

Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и должны поступать в наш организм с растительной пищей. Они получили название незаменимых аминокислот . Их 8. Это валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан . Иногда в их число включают гистидин и аргинин . Две последние не синтезируются в организме ребенка

Выполнение белками определенных специфических функций зависит от пространственной конфигурации их молекул.

Выделяют 4 уровня структурной организации белка

Первичная структура

Первичной структурой белка называют последовательность аминокислотных остатков, связанных пептидными связями

Вторичной структурой белка называют упорядоченно свернутую полипептидную цепь. Основным вариантом вторичной структуры является α -спираль, имеющая вид растянутой пружины. Она образуется за счет внутримолекулярных водородных связей

Третичная структура

В образовании третичной структуры большая роль

принадлежит радикалам, за счёт которых образуются дисульфидные мостики, сложноэфирные связи, водородные связи.

Четвертичная структура

Четвертичная структура – это объединение нескольких трёхмерных структур в одно целое.

Классический пример: гемоглобин, хлорофилл.

В гемоглобине гем - небелковая часть, глобин - белковая часть.

Характеристика трех структур белковых молекул

Структура белковой молекулы

Первичная - линейная

Характеристика структуры

Порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи - линейная структура

Вторичная - спиралевидная

Тип связи, определяющий структуру

Пептидная связь

- NH- СО-

Закручивание полипептидной линейной цепи в спираль - спиралевидная структура

Графическое изображение

Третичная - глобулярная

Упаковка вторичной спирали в клубок - клубочковидная (глобулярная) структура или фибриллы

Внутримолекулярные водородные связи

Дисульфидные и ионные связи

Задание

Отметьте в таблице характеристики, соответствующие структурам молекул белков.

Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название качественной реакции на белки :

реакция

• реакция

Характеристика структур молекул белка

ХАРАКТЕРИСТИКА

первичная

вторичная

Глобулярная структура

третичная

Изменяется при денатурации

Линейная структура

Спиралевидная структура

Правильный ответ

ХАРАКТЕРИСТИКА

первичная

Структура, образующаяся за счет внутримолекулярных водородных связей

вторичная

Разрушается при гидролизе белка

третичная

Глобулярная структура

Изменяется при денатурации

Линейная структура

Порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи

Спиралевидная структура

Не изменяется при денатурации

Структуру определяют ионные и дисульфидные связи

реакция

• реакция

Белки – амфотерные электролиты. При определённом значении рН среды (она называется изоэлектрической точкой) число положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка одинаково. Это одной из свойств белка. Белки в этой точке электронейтральны, а их растворимость в воде наименьшая. Способность белков снижать растворимость при достижении электронейтральности их молекул используется для выделения их из растворов, например в технологии получения белковых продуктов.

Процесс гидратации означает связывание белками воды, при этом они проявляют гидрофильные свойства:

• Набухают, их масса и объём увеличиваются.

Набухание белка сопровождается его частичным растворением.

• При ограниченном набухании концентрированные белковые растворы образуют сложные системы, называемые студнями.
• Глобулярные белки могут полностью гидратироваться, растворяясь в воде (например, белки молока).
• Фибриллярные белки не растворяются в воде.

Денатурация белка

• Денатурация белка - нарушение природной вторичной и третичной и четвертичной структур белка под действием различных факторов (температуры, радиации, химических веществ, и т.д.)

Виды денатурации :

• обратимая

(т.е.высаливание)

• необратимая

Денатурированный белок теряет свои биологические свойства.

Процесс восстановления вторичной и третичной структур белка называется ренатурацией.

Под процессом пенообразования понимают способность белков образовывать высококонцентрированные системы «жидкость –газ», называемые пенами.

Белки в качестве пенообразователей используются в кондитерской промышленности (пастила, зефир, суфле).

Структуру пены имеет хлеб, а это влияет на его вкусовые свойства.

Для пищевой промышленности можно выделить два очень два очень важных свойства белков:

1) Гидролиз белков под действием ферментов;

2) Реакция меланоидинообразования.

Реакцию гидролиза с образованием аминокислот в общем виде можно записать так:

Превращение белков в организме

В организмах животных и человека под влиянием ферментов (пепсин, трипсин, эрипсин и т. д.) происходит гидролиз белков. В результате этого образуются аминокислоты, которые всасываются ворсинками кишечника в кровь. При этих процессах в организме выделяется энергия.

Меланоидинообразование

Под меланоидинообразованием понимают взаимодействие восстанавливающих сахаров (монозы и восстанавливающие дисахариды, как содержащиеся в продукте, так и образующиеся пи гидролизе более сложных углеводов) с аминокислотами, пептидами и белками, приводящее к образованию темноокрашенных продуктов - меланоидинов

Топленое молоко

Ряженка, варенец, кефир, йогурт из топленого молока

• биуретовая , при которой происходит взаимодействие слабощелочных растворов белков с раствором сульфата меди( II ) с образованием комплексных соединений между ионами Cu 2+ и полипептидами. Реакция сопровождается появлением фиолетово-синей окраски.

Доказывает наличие пептидных связей в белках

• ксантопротеиновая , при которой происходит взаимодействие ароматических и гетероатомных циклов в молекуле белка с концентрированной азотной кислотой, сопровождающееся появлением жёлтой окраски;

• Цистеиновая реакция (сульфгидрильная):

Наличие в белках серы доказывается действие раствора щелочи и ацетата свинца. Выпадение черного осадка свидетельствует о присутствии в полученном растворе сульфид-аниона:

Амфотерность

NH 3

NH 2

Задание группам:

Номер группы

Объект исследования

Группа №1

Белки пищи

Группа №2

Белки шелка и шерсти

1.Доказать наличие белков в молоке и молочных продуктах.

2.Определить массовую долю белков в молоке.

3. Сделать анализ содержания белков в молочных продуктах.

Группа №3

1. Исследовать состав и свойства белков шелка и шерсти.

2. Изучите данные таблицы и ответьте на вопрос: «Какие изменения происходят в шерсти и шелке при эксплуатации изделий из них?»

Белки кожи

1. Исследовать белки кожи.

2. Изучите данные таблицы и ответьте на вопрос: «Какие изменения происходят в коже при эксплуатации изделий из нее?»

Запасающая (резервная)

Накопление белков в организме в качестве запасных питательных веществ

Энергетическая

Способность молекул белков к окислению с освобождением необходимой для жизнедеятельности организма энергии. При расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии

Транспортная

Например, гемоглобин – белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа

Защитная

Антитела, фибриноген, тромбин – белки, участвующие в выработке иммунитета и свертывания крови

Двигательная (сократительная)

Актин и миозин – белки, входящие в состав мышечных волокон и обеспечивающие их сокращение.

Строительная

Белки – элементы всех тканей и органов, плазматической мембраны клетки, а также костей, хрящей, перьев, ногтей, волос

Гормональная

Гормоны – вещества, обеспечивающие на ряду с нервной системой гуморальную регуляцию функций в организме

Каталитическая или ферментативная

Белки -катализаторы, увеличивающие скорость химических реакций в клетках организма

Рецепторная

Реакция на внешний раздражитель

Функции белков в клетке

Название функции

Пояснения

Каталитическая

Большинство ферментов - белки

Строительная

Основа клеточных органоидов, волос, сосудов

Двигательная

Жгутики простейших - сократительные белки; белки мышц - актин и миозин

Транспортная

Гемоглобин - транспорт кислорода и углекислого газа

Защитная

Антитела (обеспечение иммунитета к заболеваниям)

Энергетическая

Некоторые белки служат источником энергии

Задание

Используя знания из химии, биологии и повседневной жизни, соотнесите типы белков и их функции в организме человека.

На столах листы с отпечатанными на них типами белков. В среднем столбике определите их функции, а в правом- подберите пример того или иного типа белков.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ

Структурные белки мышц

ПРИМЕР БЕЛКОВ

Двигательная

Белки соединительных тканей

Миозин, актин

Строительная

Хромосомные белки

Кератин (кожа, волосы, ногти); коллаген (сухожилия)

Строительная

Контролирующие белки

Переносчики кислорода и других веществ

Контроль за потоком веществ внутрь и вовне организма, передача информации внутри организма (рецепторная)

Гистоны (часть структуры хромосом)

Белки-рецепторы мембран

Транспортная

Ферменты

Гемоглобин

Каталитическая

Гормоны

Протеазы

Регуляция процессов жизнедеятельности (регуляторная)

Защитные белки

Инсулин, половые гормоны

Защитная

Гаммаглобулин, антитела

Критерии оценок:

8 - 10 правильных ответов - «3»

11 - 13 правильных ответов - «4»

14 - 16 правильных ответов - «5»

По составу (по степени сложности) различают белки:

• простые белки - протеины, состоящие только из аминокислот
• сложные белки - протеиды – содержащие небелковую часть, которая может включать углеводы (гликопротеиды), липиды (липопротеиды), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеиды), фосфорную кислоту (фосфопротеиды) (казеин)
• полноценные – содержат весь набор аминокислот
• неполноценные – какие–то аминокислоты в их составе отсутствуют

По форме молекул:

• глобулярные
• фибрилярные

По растворимости в отдельных растворителях:

• водорастворимые, растворимые в слабых солевых растворах (альбумины)
• спирторастворимые (проламины)
• растворимые в щелочах (глютелины)

Вопрос № 4

Значение белков в природе, в пищевой промышленности и в жизни человека

Белки составляют примерно 20 % массы человеческого тела и 50 % сухой массы клетки. В тканях человека белки не откладываются «про запас», поэтому необходимо ежедневное их поступление с пищей.

Название продукта

Мясо

18–22%

Название продукта

Рыба

Горох

20–36%

17–20%

Яйца

Картофель

Молоко

1,5–2%

Ржаной хлеб

Яблоки

Пшено

0,3–0,4%

Капуста

Морковь

Свекла

0,8–1%

Макароны

Гречневая крупа

Решение задач с практическим содержанием

Задача. Больше всего белка в сыре (до 25%), мясных продуктах (в свинине 8 – 15, баранине – 16-17, говядине 16 – 20%), в птице (21%), рыбе (13 – 21%), яйцах (13%), твороге (14%). Молоко содержит 3% белков, а хлеб – 7-8%.Рассчитайте массу каждого из этих продуктов, обеспечивающую дневную потребность взрослого человека в белках, равную 200г.

Белки – обязательная составная часть всех живых клеток, они играют важную роль в живой природе, являются главным и незаменимым компонентом питания. Это связанно с той огромной ролью, которую они играют в процессах развития и жизни человека. Белки являются основой структурных элементов и тканей, поддерживают обмен веществ и энергии, участвуют в процессах роста и размножения, обеспечивают механизмы движения, развитие иммунных реакций, необходимы для функционирования всех органов и систем организма.

Можно без преувеличения сказать, что белок играет в организме самую важную роль. Из белков строится все наше тело. Каждый белок определяет какое-нибудь свойство организма: цвет глаз, волос, строение внутренних органов и т. д. Есть белки воспринимающие также тепло, запах, вкус, механические колебания. Раздражители «дергают» за кончик белкового «клубка», начиная его разматывать. В результате возбуждение передается нервным клеткам. По такому же принципу работает белок гемоглобина, разносящий по нашему телу кислород.

Белковые вещества составляют громадный класс органических углеродисто-азотистых соединений, неизбежно встречаемых в каждом организме. Роль белков в организме огромна.

Закрепление нового материала:

Ответить на вопросы теста

Ответы к тесту

Вариант 1:

• 1 - б,
• 2 - б,
• 3 - а,
• 4 - г,
• 5 - б,
• 6 – 1 -а,в; 2 -б,г,
• 7 -б,
• 8 -а,
• 9 -б,
• 10 -в

Вариант 2 :

• 1 - б,
• 2 - г,
• 3 - а,
• 4 - а,
• 5 - в,
• 6 – 1б, 2 -б, 3 -а, 4 -а;
• 7 - г,
• 8 - б,
• 9 - в,
• 10 - г

Критерии оценок:

6 – 7 правильных ответов - «3»

8 - 10 правильных ответов - «4»

11 - 13 правильных ответов - «5»

« Я всегда говорил и не устаю повторять, что мир не мог бы существовать, если бы был так просто устроен.»

Домашнее задание:

• Изучить страницы учебника:

А.П. Нечаев «Органическая химия» стр. 291-296

2 . Подготовиться к лабораторной работе.