10 класс базовый уровень Строение и функции

10 класс ( базовый уровень) Строение и функции белков Максимова Л. А. Учитель биологии МБОУ СОШ № 166 г. Самара

… Меняя каждый миг свой образ прихотливый, Капризна как дитя и призрачна как дым, Кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой, Великое смешав с ничтожным и смешным С. Надсон

«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянны обмен веществ с окружающей природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь…»

Состав клетки Белки Вода НК Углеводы Жиры Соли АТФ

Белки, их содержание в клетке, биомасса • Белки, или протеины (от греч. протос – основной, первичный) - это высокомолекулярные полимеры (макромолекулы) с молекулярной массой от 6 тыс. до 1 млн и выше. • В составе ныне живущих на Земле организмов содержится около 1 трлн. т белков. • От массы, например животной, клетки белки составляют 10– 18%, т. е. половину сухого веса клетки. • По сравнению с молекулами спирта или органических кислот белки выглядят просто великанами. Так, молекулярная масса инсулина – 5700, яичного альбумина – 36 000, миозина – 500 000.

Белки, их содержание в клетке, биомасса • В состав белков входят атомы С, Н, О, N, S, Р, иногда Fe, Сu, Zn. Для выяснения химического строения белков знаний их элементарного состава недостаточно. Например, эмпирическая формула гемоглобина – C 3032 Н 4816 О 872 S 8 Fe 4 – ничего не говорит о характере расположения атомов в молекуле. Необходимо познакомиться с особенностями строения белковых молекул подробней.

Состав белка 15 % 2 % 55% 22% 7%

Строение белка • Белки – непериодические полимеры. • Мономеры белков – аминокислоты. Общая формула аминокислот. Полимеры, состоящие из аминокислот, называют полипептидами.

Общая формула белка О H 2 N Аминогруппа обладает свойствами основания – CH – C – R Группа радикал – разная у всех белков OH Карбоксильная группа обладает кислотными свойствами

Аминокислота строительный материал белков

Структура белковой молекулы Две аминокислоты соединяются за счет реакции конденсации в одну молекулу путем установления связи между углеродом кислотной и азотом основной групп с выделением молекулы воды. Образование пептидной связи таблица По природе пептидная связь является ковалентной.

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА (ПОЛИПЕПТИД) аминокислотная цепь за счет образования между аминокислотными остатками пептидной связи

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА промежуточная структура, наиболее часто принимающая спиралевидную форму. Её поддерживают водородные связи

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА это конечная структура у большинства белков, образующаяся с целью придания молекуле белка максимально компактной формы в виде клубка (глобулы)

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА В случае образования связи между несколькими простыми белками образуется четвертичная структура белка

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СТРУКТУРЫ БЕЛКА

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: 2 Н 202 → 2 Н 20 + 02 В присутствии солей железа (катализатора) эта реакция идет несколько быстрее. Фермент каталаза за 1 сек. расщепляет до 100 тыс. молекул Н 202. 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.

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

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 внутри клетки Перенос веществ через клеточную мембрану Перенос веществ по организму Например, г е м о г л о б и н крови переносит кислород

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

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 белок кератин

Энергетическая функция. • Энергетическая функция – белки служат одним из источников энергии в клетке. При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17, 6 к. Дж энергии. Сначала белки распадаются до аминокислот, а затем до конечных продуктов: -воды, -углекислого газа, -аммиака.

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

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

Денатурация. Резкое изменение условий, например, нагревание или обработка белка кислотой или щёлочью приводит к потере четвертичной, третичной и вторичной структур белка, называемой денатурацией. Самый известный случай денатурации белка в быту — это приготовление куриного яйца ОБРАТИМАЯ Если сохранена первичная структура Ренатурация НЕОБРАТИМАЯ Если первичная Структура разрушена

Лабораторная работа № 1 «Расщепление пероксида водорода с помощью ферментов, содержащихся в клетках картофеля » . «Денатурация белка»

Закрепление 1. Из названных соединений выберите структурный компонент белка: а) нуклеотид; б) аминокислота; 2. Назовите белки-катализаторы: в) глюкоза. а) гормоны; 3. Какая химическая связь участвует в образовании первичной структуры белка? а) водородная; б) пептидная; в) сульфидная. б) ферменты; в) антиоксиданты. 4. Вторичная структура, как правило, имеет форму: а) спирали; б) глобулы; в) вытянутой цепи.

Закрепление 5. Третичная структура имеет конфигурацию: а) спирали; б) складок; в) глобулы. 6. Синонимом понятия «белок» является термин: а) липид; б) полипептид; в) нуклеотид. 7. Белки, выполняющие защитные функции, называются: а) антигенами; б) гормонами; в) антителами.

Домашнее задание • § 11; записи в тетради; • Оформить Лабораторную работу • № 1 «Расщепление пероксида водорода с помощью ферментов, содержащихся в клетках картофеля » . «Денатурация белка»