ПЛАН урока по теме Строение и свойства белков

ПЛАН урока по теме «Строение и свойства белков» 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Атомный состав белков. Белки – высокомолекулярные вещества. Белки – биополимеры. Строение и свойства аминокислот. Образование пептидной связи. Структуры белков. Свойства белков.

БЕЛКИ - протеины (от греч. протос – основной, первичный). • В составе ныне живущих на Земле организмов содержится около 1 трлн. т белков. • От массы животной клетки белки составляют 10– 18%, т. е. половину сухого веса клетки. • Белковых молекул в каждой клетке содержится, по меньшей мере, несколько тысяч.

Атомный состав белков С – 50 - 55% О – 19 – 24% Н – 6, 5 – 7, 3% N – 15 – 19% S – 0, 2 – 2, 4% Fe, Mg, Cu, Zn …

Белки – это высокомолекулярные полимеры (макромолекулы) • Молекулярная масса белков от 6 тыс. до 1 млн и выше. По сравнению с молекулами спирта или органических кислот белки выглядят просто великанами. • Молекулярная масса инсулина – 5700, яичного альбумина – 36 000, миозина – 500 000. • Эмпирическая формула гемоглобина – C 3032 Н 4816 О 872 S 8 Fe 4

Белки - биополимеры МОНОМЕРЫ + БИОПОЛИМЕР МОНОМЕРЫ +

Белки - нерегулярные гетерополимеры

Мономеры белков - аминокислоты. В состав белков входят 20 разновидностей АК. Они связываются между собой пептидными (от греч. пепсис – пищеварение) связями и образуют молекулу полимера полипептид. ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ ОН Н Н 2 О

Структуры белка Первичная структура белка полипептидная цепочка

Вторичная структура белка спираль Водородные связи

Третичная структура белка глобула В стабилизации такой структуры участвуют дисульфидные связи, водородные связи и гидрофобные взаимодействия

Четвертичная структура белка совокупность глобул Глобулы связываются друг с другом ковалентными связями

Используя данные гидролизаприродных белков, ученые установили, что при этом образуются - аминокислоты ά Белки – высокомолекулярные вещества (природные полимеры), построенные из остатков ά– аминокислот, соединенных пептидной связью

Белки по степени сложности Протеины (простые белки) Состоят из полипептидных цепей, включающих в себя только остатки аминокислот Протеиды (сложные белки) Состоят из полипептидных цепей и небелковой части липопротеиды хромопротеиды гликопротеиды нуклеопротеиды фосфопротеиды

Белки по растворимости Растворимые в воде Нерастворимые в воде, но растворимые в растворах солей Растворимые в кислотах и щелочах (при этом белки частично разлагаются)

Белки по аминокислотному составу Полноценные (содержат в составе остатки всех 8 незаменимых аминокислот) Почти все животные белки – полноценные, особенно белки мяса, рыбы, молока, яиц Неполноценные (не содержат в составе всех 8 незаменимых аминокислот) Большинство растительных белков – неполноценные, кроме белков сои, риса

Белки – высшая форма развития химических соединений, поли функциональные вещества , т. к. содержат различные функциональные группы Химические свойства белков многообразны

БЕЛКИ ГОРЯТ С ОБРАЗОВАНИЕМ АЗОТА, ВОДЫ, УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА, РАСПРОСТРАНЯЯ СПЕЦИФИЧЕСКИЙ ЗАПАХ ЖЖЕНЫХ ВОЛОС, ПЕРЬЕВ; ПОДВЕРГАЮТСЯ ТЕРМИЧЕСКОМУ РАЗЛОЖЕНИЮ (ОБУГЛИВАНИЮ)

БЕЛКИ ПОДВЕРГАЮТСЯ ГИДРОЛИЗУ ПРИ ЭТОМ , УТРАЧИВАЮТ ПЕРВИЧНУЮ СТРУКТУРУ: Н 2 О БЕЛОК → ПОЛИПЕПТИДЫ → Н 2 О → ОЛИГОПЕПТИДЫ→ → АМИНОКИСЛОТЫ Н 2 О ДИПЕПТИДЫ →

БЕЛКИ ПОДВЕРГАЮТСЯ ГНИЕНИЮ (РАЗЛОЖЕНИЮ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГНИЛОСТНЫХ БАКТЕРИЙ), ПРИ ЭТОМ ОБРАЗУЮТСЯ РАЗЛИЧНЫЕ НЕПРИЯТНОПАХНУЩИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ПРОДУКТЫ: СН, Н 2 S, Н 2 О, NН 3… 4

БЕЛКИ ПОДВЕРГАЮТСЯ ОСАЖДЕНИЮ : ОСАЖДЕНИЕ ОБРАТИМОЕ НЕОБРАТИМОЕ – ДЕНАТУРАЦИЯ (утрата природных свойств) Пример: Белок выпадает в осадок под действием раствора Nа. Cl, но при добавлении воды осадок растворяется Происходит под действием температуры, концентр. кислот, щелочей, спиртов, солей тяжелых металлов, радиации… Нарушаются вторичная и третичная структуры белковой молекулы

ЦВЕТНЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА БЕЛКИ: ь БИУРЕТОВАЯ: БЕЛОК + Сu(ОН)2 = ФИОЛЕТОВАЯ ОКРАСКА ü КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ: t БЕЛОК + Н 3 (КЦ) = ЖЕЛТАЯ ОКРАСКА NО

Свойства белков 1. 2. 3. 4. Растворимы в воде. Термолабильны. Лабильны к кислотности среды. Денатурируют и ренатурируют.

Домашнее задание По § 3. 2 подготовьте ответы на вопросы: 1. Состав белков 2. Структуры белков Принесите к уроку кусочки: • варёного и сырого картофеля • сырого и варёного мяса Пропишите образование трипептида между лейцином + серином + аланином Выучите названия аминокислот, названия незаменимых аминокислот

Задания для закрепления 1. Запишите формулы дипептида глицина и аланина. Отметьте пептидную связь. 2. Присоедините к дипептиду валин 3. Присоедините лейцин.

ФУНКЦИИ БЕЛКОВ структурная ферментативная ГОРМОНАЛЬНАЯ транспортная БЕЛКИ двигательная запасающая защитная сигнальная энергетическая

БЕЛКИ – строительный материал Мембранные белки составляют поверхностный слой клеточной оболочки. БЕЛОК КЕРАТИН составляет роговые образования рогов, копыт, чешуек, ногтей. БЕЛОК КОЛЛАГЕН составляет сухожилия, связки

БЕЛКИ- биологические катализаторы- ферменты НАУКА, ИЗУЧАЮЩАЯ ФЕРМЕНТЫ НАЗЫВАЕТСЯ ЭНЗИМОЛОГИЕЙ ФЕРМЕНТЫ ШИРОКО ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА УТИЛИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ ФАРМАКОЛОГИЯ МИКРОБИОЛОГИЯ ФЕРМЕНТЫ ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ МЕДИЦИНА ТЯЖЕЛАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

МЕХАНИЗМ ферментативной реакции • ТЕОРИЯ активного центра F -фермент F АКТИВНЫЙ ЦЕНТР – участок фермента на который как ключик к замочку поступает вещество на которое действует фермент S ФЕРМЕНТ ИЗМЕНЯЕТ СУБСТРАТ А САМ ОСТАЕТСЯ НЕИЗМЕННЫМ S И способен принимать новый субстрат S -субстрат S

СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ 1. Ферменты специфичны, т. е. действуют на определенные продукты реакций или на определенные реакции. ГРУППЫ ФЕРМЕНТОВ ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ – катализируют окислительно – восстановительные реакции, т. е переносят атомы Н и О. ТРАНСФЕРАЗЫ - переносят функциональные группы ( фосфорный остаток, аминогруппу и т. д. ) ГИДРОЛАЗЫ – катализируют реакции присоединения воды в месте разрыва связей. ИЗОМЕРАЗЫ – катализируют внутримолекулярные перестройки. СИНТЕТАЗЫ - катализируют реакции соединения.

Определите тип фермента, катализирующий реакции: 1. 2. 3. 4. 5. Оксидоредуктаза АН + ВА ВН Трансфераза АТФ + глюкоза-6 -фосфат+ АДФ АВ + Н 2 О АОН + ВН Гидролаза Изомераза Глюкозо-6 -фосфат глюкозо-1 -фосфат АТФ +валин +т-РНК АДФ + Н 3 РО 4 + валин-т-РНК Лигаза (синтетаза)

2. ФЕРМЕНТЫ чувствительны к кислотности среды В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ –ЩЕЛОЧНАЯ СРЕДА БЛАГОПРИЯТНА ДЛЯ ФЕРМЕНТОВ МАЛЬТАЗЫ И АМИЛАЗЫ , расщепляющих крахмал до глюкозы В ЖЕЛУДКЕ - КИСЛАЯ СРЕДА, в которой действуют ферменты ПЕПСИН и ТРИПСИН, расщепляющие белки до аминокислот В КИШЕЧНИКЕ –ЩЕЛОЧНАЯ СРЕДА, благоприятная для действия фермента ЛИПАЗЫ, расщепляющей жиры до жирных кислот и глицерина

БЕЛКИ - транспортное средство организма БЕЛОК ГЕМОГЛОБИН к своей небелковой части гему присоединяет кислород и в эритроцитах транспортирует его в клетки ГЕМ ГЛОБИН ЦИТОХРОМЫ – участвуют в переносе электронов в дыхательной цепи на мембранах митохондрий

ДВИГАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ СОКРАЩЕНИЕ МЫШЦ обеспечивается сократительными белковыми нитями АКТИНОМ и МИОЗИНОМ расположенными в мышечных клетках БИЕНИЕ РЕСНИЧЕК, ДВИЖЕНИЕ ЖГУТИКОВ обеспечивается сократительными белками

БЕЛКИ ЗАЩИЩАЮТ ОРГАНИЗМЫ ОТ ТОКСИНОВ, ВИРУСОВ И БАКТЕРИЙ В место ранения в ответ на попадание в ранку бактерий и вирусов устремляются клетки крови – лимфоциты, «пожирающие» пораженные клетки и вырабатывают белки АНТИТЕЛА, уменьшающие вредное воздействие инородных белков ФИБРИНОГЕН И ПРОТРОМБИН участвуют в свертывании крови

СИГНАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКОВ В сетчатке глаза находится светочувствительный белок РОДОПСИН, который в зрительном нерве формирует нервный импульс, передающий информацию в зрительную долю головного мозга. ФИТОХРОМЫ - белки, обеспечивающие светочувствительную реакцию растений.

НЕКОТОРЫЕ БЕЛКИ ЯВЛЯЮТСЯ ГОРМОНАМИ ГОРМОНЫ – биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции, оказывающие регулирующее действие на системы органов В поджелудочной железе вырабатывается гормон ИНСУЛИН, регулирующий уровень глюкозы в крови. Недостаток инсулина приводит к избытку глюкозы в крови к заболеванию сахарному диабету ВАЗОПРЕССИН - гормон гипофиза, регулирует уровень кровяного давления

ЗАПАСАЮЩАЯ ФУНКЦИЯ БЕЛКА ЯИЧНЫЙ БЕЛОК АЛЬБУМИН служит запасом питательных для развивающегося птенца БЕЛОК МОЛОКА КАЗЕИН служит основным питательным веществом для растущего детеныша млекопитающих

ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ функцию белки выполняют когда в организме нехватка основных источников энергии – углеводов и жиров. При распаде 1 г белка выделяется 17, 6 к. Дж энергии ТОКСИЧЕСКИЕ БЕЛКИ ЯДА ЗМЕЙ служат им защитой и средством нападения. НЕЙРОТОКСИН блокирует нервный импульс, вызывая смерть жертвы

Домашнее задание 1. 2. • • • § 3. 2. 1 Дайте объяснение таким фактам: яичный белок при варке свертывается при скисании коровьего молока, образуется сгусток, при опускании вещи из натуральной шерсти в кипяток, она «садится» .