1 слайд

2 слайд

Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом. Ф.Энгельс Цель урока: Продолжить расширение и углубление знаний о важнейших органических веществах клетки на основе строения белков, сформировать знания о важнейшей роли белков в органическом мире, реализацию понятия о единстве естественнонаучных дисципли

3 слайд

Задачи урока: а) образовательные - актуализировать знания, необходимые для изучения темы; - познакомить учащихся со строением белков; - подвести их к сознательному изучению функции белков; б) развивающие - развитие общеучебных умений и навыков; - развитие умения анализировать информацию, сравнивать предложенные объекты, классифицировать по различным признакам, обобщать; работать по аналогии; - развитие познавательного интереса и творческих способностей; в) воспитывающие - воспитание сознательного отношения к здоровому образу жизни; - воспитание нравственного отношения к жизни как наивысшей ценности; - формирование навыков адаптации к условиям постоянно изменяющейся жизни с помощью приобретенных знаний, умений и навыков

4 слайд

О чём пойдёт речь? Жерар Мюльдер - голландский биохимик, который впервые в 1838 году открыл протеин. Слово "протеин" происходит от греческого слова "протейос", что означает "занимающий первое место".

5 слайд

Наша задача: выяснить химическое строение и биологическую роль белков. И в самом деле, все живое на земле содержит белки. Они составляют около 50 % сухого веса тела всех организмов. У вирусов содержание белков колеблется в пределах от 45 до 95 %. В клетке бактерий кишечной палочки - 5 тыс. молекул органических соединений, из них – 3 тыс. - белки. В организме человека более 5 мил. белков

6 слайд

7 слайд

Названия каких белков Вы помните? Где они находятся? альбумин миозин пепсин интерферон

8 слайд

9 слайд

Как устроен белок? Белки – это сложные высокомолекулярные природные соединения, построенные из -аминокислот. H R1 O NH2 – аминогруппа N – C – C R – радикал H H OH COOH – карбоксильная группа

10 слайд

11 слайд

В состав белков входит 20 различных аминокислот (их называют волшебными), отсюда следует огромное многообразие белков.

12 слайд

13 слайд

Лабораторная работа Работаем по инструктивным карточкам. Цветные реакции на белки: Ксантопротеиновая; Биуретовая; Цистеиновая.

14 слайд

Назовите структуры белка и виды химических связей, соответствующих этим структурам

15 слайд

Как устроен белок? Первичная - прямая цепочка из аминокислот, удерживается пептидными связями. Именно первичная структура белковой молекулы определяет свойства молекул белка и ее пространственную конфигурацию.

16 слайд

Как устроен белок? Вторичная структура - упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль. Витки спирали укрепляются водородными связями, возникающими между карбоксильными группами и аминогруппами Третичная структура - укладка полипептидных цепей в глобулы, возникающая в результате возникновения химических связей (водородных, ионных, дисульфидных)

17 слайд

Как устроен белок? Четвертичная структура характерна для сложных белков, молекулы которых образованы двумя и более глобулами. Субъединицы удерживаются в молекуле благодаря ионным, гидрофобным и электростатическим взаимодействиям.

18 слайд

Химические свойства белков Гидролиз белков сводится к расщеплению полипептидных связей Денатурация – нарушение природной структуры белка под действием нагревания и химических реагентов

19 слайд

При денатурации происходит как полное разрушение структур белка, так и частичное. Если первичная структура не разрушена, то этот процесс называется ренатурация Химические свойства белков

20 слайд

21 слайд

Функции белков Структурная Участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур: входят в состав клеточных мембран (липопротеины, гликопротеины), волос, рога, шерсть (кератин), сухожилий, кожа (коллаген) и т.д. Двигательная Сократительные белки актин и миозин обеспечивают сокращение мышц у многоклеточных животных: миозин - мышцы

22 слайд

Функции белков Транспортная Белок крови гемоглобин присоединяет кислород и транспортирует его от легких ко всем тканям и органам, а от них в легкие переносит углекислый газ; в состав клеточных мембран входят особые белки, которые обеспечивают активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно.

23 слайд

Функции белков Защитная В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые белки - антитела, способные связывать и обезвреживать их. Фибрин, образующийся из фибриногена, способствует остановке кровотечений. Сигнальная В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды, таким образом осуществляя прием сигналов из внешней среды и передачу команд в клетку: родопсин - зрительный пурпур

24 слайд

Функции белков Регуляторная Гормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например, гормон инсулин регулирует уровень глюкозы в крови, способствует синтезу гликогена, увеличивает образование жиров из углеводов. Энергетическая При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж. Сначала белки распадаются до аминокислот, а затем до конечных продуктов - воды, углекислого газа и аммиака. Запасающая В растениях белки запасаются в виде алейроновых зёрен, в организме животных не запасаются, исключение: альбумин яиц, казеин молока. Но при распаде гемоглобина железо не выводится из организма, а сохраняется, образуя комплекс с белком ферритином.

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Презентацию на тему "Функции белков" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Биология. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 19 слайд(ов).

Слайды презентации

Слайд 1

Слайд 2

Белки (протеины, полипептиды) -высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот. Белки - важная часть питания животных и человека, поскольку в их организме не могут синтезироваться все необходимые аминокислоты и часть из них поступает с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются при биосинтезе белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

Слайд 3

Слайд 4

Функции белков

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

белок кератин

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

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: -воды, -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, 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-аманитина и 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.

Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.

Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.

Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.

Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.

Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.

Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.

Cлайд 1

Cлайд 2

Белки Белки (протеины, полипептиды) -высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот. Белки - важная часть питания животных и человека, поскольку в их организме не могут синтезироваться все необходимые аминокислоты и часть из них поступает с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются при биосинтезе белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

Cлайд 3

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

Cлайд 4

Функции белков 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.

Cлайд 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 белок кератин

Cлайд 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.

Cлайд 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.

Cлайд 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

Cлайд 9

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

Cлайд 10

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

Cлайд 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: -воды, -углекислого газа, -аммиака. Но в качестве источника энергии белки используются крайне редко.

Cлайд 12

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

Cлайд 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.

Cлайд 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-аманитина и 5 мг B-аманитина). При отравлении, происходит летальный исход.

Cлайд 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

1 из 19

Презентация на тему: Презентация Функции белков

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

№ слайда 3

Описание слайда:

№ слайда 4

Описание слайда:

№ слайда 5

Описание слайда:

№ слайда 6

Описание слайда:

№ слайда 7

Описание слайда:

№ слайда 8

Описание слайда:

№ слайда 9

Описание слайда:

№ слайда 10

Описание слайда:

№ слайда 11

Описание слайда:

№ слайда 12

Описание слайда:

№ слайда 13

Описание слайда:

№ слайда 14

Описание слайда:

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.

№ слайда 17

Описание слайда:

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

Строение белковСТРОЕНИЕ БЕЛКОВ
Белки - высокомолекулярные органические
соединения, состоящие из остатков αаминокислот.
В состав белков входят углерод, водород, азот,
кислород, сера. Часть белков образует комплексы
с другими молекулами, содержащими фосфор,
железо, цинк и медь.
Белки обладают большой молекулярной массой:
яичный альбумин - 36 000, гемоглобин -
152 000, миозин - 500 000. Для сравнения:
молекулярная масса спирта - 46, уксусной
кислоты - 60, бензола - 78.

Аминокислотный состав белков

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ
Белки - непериодические полимеры,
мономерами которых являются α-аминокислоты.
Обычно в качестве мономеров белков называют
20 видов α-аминокислот, хотя в клетках и тканях
их обнаружено свыше 170.
В зависимости от того, могут ли аминокислоты
синтезироваться в организме человека и других
животных, различают: заменимые аминокислоты
- могут синтезироваться; незаменимые
аминокислоты - не могут синтезироваться.
Незаменимые аминокислоты должны поступать в
организм вместе с пищей. Растения синтезируют
все виды аминокислот.

Аминокислотный состав белков

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ
В зависимости от аминокислотного состава,
белки бывают:
полноценными - содержат весь набор
аминокислот;
неполноценными - какие-то аминокислоты в их
составе отсутствуют. Если белки состоят только из
аминокислот, их называют простыми. Если белки
содержат помимо аминокислот еще и
неаминокислотный компонент (простетическую
группу), их называют сложными. Простетическая
группа может быть представлена металлами
(металлопротеины), углеводами (гликопротеины),
липидами (липопротеины), нуклеиновыми
кислотами (нуклеопротеины).

Аминокислотный состав белков

АМИНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ БЕЛКОВ
Все аминокислоты содержат: 1) карбоксильную группу (–
СООН), 2) аминогруппу (–NH2), 3) радикал или R-группу
(остальная часть молекулы). Строение радикала у разных
видов аминокислот - различное. В зависимости от
количества аминогрупп и карбоксильных групп, входящих в
состав аминокислот, различают: нейтральные
аминокислоты, имеющие одну карбоксильную группу и
одну аминогруппу; основные аминокислоты, имеющие
более одной аминогруппы; кислые аминокислоты,
имеющие более одной карбоксильной группы.
аминогруппа
карбоксильная
группа

Пептидная связь

ПЕПТИДНАЯ СВЯЗЬ
Пептиды - органические вещества, состоящие из остатков аминокислот,
соединенных пептидной связью.
Образование пептидов происходит в результате реакции конденсации
аминокислот.
При взаимодействии аминогруппы одной аминокислоты с карбоксильной
группой другой между ними возникает ковалентная азот-углеродная связь,
которую и называют пептидной. В зависимости от количества
аминокислотных остатков, входящих в состав пептида, различают
дипептиды, трипептиды, тетрапептиды и т.д. Образование пептидной связи
может повторяться многократно.
Это приводит к образованию полипептидов. На одном конце пептида
находится свободная аминогруппа (его называют N-концом), а на другом
- свободная карбоксильная группа (его называют С-концом).

Пространственная организация белковых молекул

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
БЕЛКОВЫХ МОЛЕКУЛ
Выполнение белками определенных
специфических функций зависит от
пространственной конфигурации их молекул,
кроме того, клетке энергетически невыгодно
держать белки в развернутой форме, в виде
цепочки, поэтому полипептидные цепи
подвергаются укладке, приобретая
определенную трехмерную структуру, или
конформацию. Выделяют 4 уровня
пространственной организации белков:
первичный, вторичный, третичный и
четвертичный.

Первичная структура белка

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА БЕЛКА
Это последовательность расположения аминокислотных
остатков в полипептидной цепи, составляющей молекулу
белка. Связь между аминокислотами - пептидная.
Если молекула белка состоит всего из 10 аминокислотных остатков, то число
теоретически возможных вариантов белковых молекул, отличающихся порядком
чередования аминокислот, - 1020. Имея 20 аминокислот, можно составить из них
еще большее количество разнообразных комбинаций. В организме человека
обнаружено порядка десяти тысяч различных белков, которые отличаются как друг от
друга, так и от белков других организмов.

Вторичная структура

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА
Это упорядоченное свертывание полипептидной цепи в спираль
(имеет вид растянутой пружины). Витки спирали укрепляются
водородными связями, возникающими между карбоксильными
группами и аминогруппами.
Практически все СО- и NН-группы принимают участие в
образовании водородных связей. Они слабее пептидных, но,
повторяясь многократно, придают данной конфигурации
устойчивость и жесткость. На уровне вторичной структуры
существуют белки: фиброин (шелк, паутина), кератин (волосы,
ногти), коллаген (сухожилия).

Третичная структура

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА
укладка полипептидных цепей в глобулы, возникающая в результате
возникновения химических связей (водородных, ионных, дисульфидных) и
установления гидрофобных взаимодействий между радикалами
аминокислотных остатков.
Основную роль в образовании третичной структуры играют гидрофильногидрофобные взаимодействия. В водных растворах гидрофобные
радикалы стремятся спрятаться от воды, группируясь внутри глобулы, в то
время как гидрофильные радикалы в результате гидратации
(взаимодействия с диполями воды) стремятся оказаться на поверхности
молекулы. У некоторых белков третичная структура стабилизируется
дисульфидными ковалентными связями, возникающими между атомами
серы двух остатков цистеина.
На уровне третичной структуры существуют ферменты, антитела,
некоторые гормоны.

Четвертичная структура

ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СТРУКТУРА
Она характерна для сложных белков, молекулы которых
образованы двумя и более глобулами. Субъединицы
удерживаются в молекуле благодаря ионным, гидрофобным и
электростатическим взаимодействиям. Иногда при
образовании четвертичной структуры между субъединицами
возникают дисульфидные связи.
Наиболее изученным белком, имеющим четвертичную
структуру, является гемоглобин. Он образован двумя αсубъединицами (141 аминокислотный остаток) и двумя βсубъединицами (146 аминокислотных остатков). С каждой
субъединицей связана молекула гема, содержащая железо.

Свойства белков

СВОЙСТВА БЕЛКОВ
Белки сочетают в себе основные и кислотные
свойства, определяемые радикалами аминокислот:
чем больше кислых аминокислот в белке, тем ярче
выражены его кислотные свойства.
Способность отдавать и присоединять Н+ определяют
буферные свойства белков; один из самых мощных
буферов - гемоглобин в эритроцитах,
поддерживающий рН крови на постоянном уровне.
Есть белки растворимые (фибриноген), есть
нерастворимые, выполняющие механические функции
(фиброин, кератин, коллаген).
Есть белки активные в химическом отношении
(ферменты), есть химически неактивные, устойчивые к
воздействию различных условий внешней среды и
крайне неустойчивые.

Свойства белков

СВОЙСТВА БЕЛКОВ
Внешние факторы (нагревание, ультрафиолетовое излучение, тяжелые
металлы и их соли, изменения рН, радиация, обезвоживание) могут
вызывать нарушение структурной организации молекулы белка.
Процесс утраты трехмерной конформации, присущей данной молекуле
белка, называют денатурацией. Причиной денатурации является
разрыв связей, стабилизирующих определенную структуру белка.
Первоначально рвутся наиболее слабые связи, а при ужесточении
условий и более сильные. Поэтому сначала утрачивается четвертичная,
затем третичная и вторичная структуры. Изменение пространственной
конфигурации приводит к изменению свойств белка и, как следствие,
делает невозможным выполнение белком свойственных ему
биологических функций.
Если денатурация не сопровождается разрушением первичной
структуры, то она может быть обратимой, в этом случае происходит
самовосстановление свойственной белку конформации. Такой
денатурации подвергаются, например, рецепторные белки мембраны.
Процесс восстановления структуры белка после денатурации
называется ренатурацией. Если восстановление пространственной
конфигурации белка невозможно, то денатурация называется
необратимой.

Функции белков

ФУНКЦИИ БЕЛКОВ
Функция
Примеры и пояснения
Строительная
Белки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур: входят в состав клеточных мембран
(липопротеины, гликопротеины), волос (кератин), сухожилий (коллаген) и т.д.
Транспортная
Белок крови гемоглобин присоединяет кислород и транспортирует его от легких ко всем тканям и органам, а от них в
легкие переносит углекислый газ; в состав клеточных мембран входят особые белки, которые обеспечивают
активный и строго избирательный перенос некоторых веществ и ионов из клетки во внешнюю среду и обратно.
Регуляторная
Гормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например, гормон инсулин
регулирует уровень глюкозы в крови, способствует синтезу гликогена, увеличивает образование жиров из углеводов.
Защитная
В ответ на проникновение в организм чужеродных белков или микроорганизмов (антигенов) образуются особые
белки - антитела, способные связывать и обезвреживать их. Фибрин, образующийся из фибриногена, способствует
остановке кровотечений.
Двигательная
Сократительные белки актин и миозин обеспечивают сокращение мышц у многоклеточных животных.
Сигнальная
В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в
ответ на действие факторов внешней среды, таким образом осуществляя прием сигналов из внешней среды и
передачу команд в клетку.
Запасающая
В организме животных белки, как правило, не запасаются, исключение: альбумин яиц, казеин молока. Но благодаря
белкам в организме могут откладываться про запас некоторые вещества, например, при распаде гемоглобина железо
не выводится из организма, а сохраняется, образуя комплекс с белком ферритином.
При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж. Сначала белки распадаются до аминокислот, а
Энергетическая затем до конечных продуктов - воды, углекислого газа и аммиака. Однако в качестве источника энергии белки
используются только тогда, когда другие источники (углеводы и жиры) израсходованы.
Одна из важнейших функций белков. Обеспечивается белками - ферментами, которые ускоряют биохимические
Каталитическая реакции, происходящие в клетках. Например, рибулезобифосфаткарбоксилаза катализирует фиксацию СО2 при
фотосинтезе.