Функции белков в организме человека презентация. Презентация на тему: Презентация Функции белков. По растворимости в отдельных растворителях

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.

Разделы: Биология

Класс: 10

Цель урока: используя знания о строении и свойствах белков расширить представления о функциях белков через творческую и исследовательскую деятельность (Приложение 1 . Слайд №2).

Задачи (Слайд №3)

Образовательные:

Расширить знания о белках как природных полимерах, о многообразии их функций во взаимосвязи со строением и свойствами.

Развивающие:

1. Развивать мышление учащихся и умение устанавливать причинно-следственные связи на примере изучения свойств и функций белка.
2. Развивать практические умения постановки цитологических опытов при установлении роли белков ферментов.
3. Развивать умение делать выводы на основе практических работ, развивать умение самостоятельно получать информацию из дополнительных информационных источников (информационная компетентность).
4. Развивать умение структурировать материал.
5. Формировать способность анализировать свою деятельность.

Воспитательные:

1. Воспитывать умение работать в группе
2. Воспитывать аккуратность учащихся при выполнении и оформлении практических работ и записей в тетради.

Тип урока: комбинированный с использованием исследовательской деятельности.

Технологии: тестовая, ИКТ, проблемного обучения.

Методы: частично-поисковый, словесный, наглядный, исследовательский.

Оборудование: презентация «Функции белков», компьютер с мультимедийным проектором, лабораторное оборудование к исследованию по теме «Ферментативная функция белка»: чашки петри, пероксид водорода, пипетка, кусочки вареного и сырого мяса, вареного и сырого картофеля, речной песок.

Методическое обеспечение:

  1. Раздаточный материал – текст «Белки» (Приложение 2 ), инструктивная карточка к лабораторной работе «Ферментативная функция белков» (Приложение 3 ),задание на установление соответствия между белками и их функциями (Приложение 4 ). Презентация Microsoft PowerPoint «Функции белков» (Приложение 1 ) – (POWER POINT).
  2. Актуальность использования средств ИКТ
  3. Возможность представления в мультимедийной форме уникальных информационных материалов (Приложение 5 ).

ХОД УРОКА

1. Организационное начало урока (приветствие, проверка готовности к работе, психологический настрой на урок) (Слайд № 4).

Притча

“Жил мудрец, который знал все. Один человек захотел доказать, что мудрец знает не все. Зажав в ладонях бабочку, он спросил: “Скажи, мудрец, какая бабочка у меня в руках: мертвая или живая?” А сам думает: “Скажет живая – я ее умерщвлю, скажет мертвая – выпущу”. Мудрец, подумав, ответил: “Все в твоих руках”.
В наших руках сегодня создать такую атмосферу на уроке, при которой все будут чувствовать себя комфортно.
Эпиграфом нашего урока будут слова А. Эйнштейна «Радость видеть и понимать есть величайший дар природы» (Слайд №5).

2. Мотивация

Задание: сделайте анализ круговой диаграммы (Слайд №6) и ответьте на вопросы:

1) Каков химический состав клетки?
2) Каких веществ органической природы в клетке больше?
3) О чем свидетельствует сходство химического состава клеток?

«Жизнь – это способ существования белковых тел» (Ф. Энгельс) (Слайд №7).
Ни одно вещество химики не изучали так долго, как белок прежде, чем удалось разгадать их строение. От первых шагов на пути познания состава белка до расшифровки структуры прошло более двухсот лет.
Любой биологический объект, начиная от вирусов и заканчивая человеком, состоит в основном из белков (в пересчете на сухое вещество),
поэтому очень важно знать строение, свойства и функции этих соединений.

3. Личностная значимость изучаемого материала

В сутки человек должен обязательно употреблять 100 г белка, иначе разовьется белковое голодание.
(Слайд №8) Недостаток белков в питании вызывает у детей замедление роста и развития, а у взрослых – глубокие изменения в печени, нарушение деятельности желез внутренней секреции, изменение гормонального фона, ухудшение усвоения питательных веществ, проблемы с сердечной мышцей, ухудшение памяти и работоспособности.
В 70-х годах отмечались смертельные случаи у людей, длительное время соблюдающих низкокалорийные диеты с выраженным недостатком белка. Происходило это из-за серьезных нарушений в деятельности сердечной мышцы. Дефицит белка уменьшает устойчивость организма к инфекциям. Кроме того, белковая недостаточность часто сопровождается авитаминозом В12, А, Д, К и так далее, что также влияет на состояние здоровья.

Вопрос к учащимся: «Какой личностный смысл для каждого из Вас имеют эти факты?»

4. Целеполагание

Задание: Установите соответствие между белками и их функциями (Приложение 4 , Слайд №9).

Белки: Функции

А. Кератин 1. Строительная
Б. Гемоглобин 2. Запасающая
В. Актин 3. Защитная
Г. Антитела 4. Двигательная
Д. Миозин 5. Транспортная
Е. Фибриноген 6. Ферментативная
Ж. Коллаген 7. Регуляторная
З. Альбумин
И. Каталаза
К. Пепсин
Л. Инсулин

1 2 3 4 5 6 7

Почему Вы не можете выполнить данное задание? (ответ: не хватает знаний)

Постановка проблемного вопроса. В состав клетки входят белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, вода, минеральные вещества, но ни одно из веществ не выполняет столь специфичных функций, как белки. Справедливо ли это?
Учащиеся ставят цели и задачи работы на данном уроке.

5. Актуализация знаний

Задания:

1. Работа со слайдами № 10-15 и беседа по вопросам:

1) Что такое полимеры?
2) Используя схему, ответьте доказательно, к каким полимерам относятся белки?
3) Строение мономера белка.
4) Характеристика структурной организации белка.

2. Работа с текстом «Белки» (Слайд №16).

Вставьте в текст пропущенные термины и слова.

1) В состав белка входят следующие элементы___,___,____,___,____. 2) Белки – _______________,___________________ полимеры,
мономерами которых являются ____________________. 3) В состав природных белков входят ______ аминокислот, ___ из них незаменимые, т.е. синтезируются в организме и их поступление в организм не обязательно вместе с пищей. 4) Мономеры белка состоят из ___________,_________________.________________. 5) В состав всех мономеров белка входят___________,________________, а отличаются_______________. 6) Денатурация – процесс изменения нативной структуры белка.

6. Изучение нового материала

Свойства и функции белка определяются его структурой, строением и многообразием, поэтому даже малые его дефекты структуры имеют серьезные последствия.
Наследственное заболевание серповидно-клеточная анемия связано с тем, что при синтезе гемоглобина, состоящего приблизительно из 600 аминокислотных остатков, два из них меняются на другие. Это приводит к нарушению функции гемоглобина: эритроциты больных приобретают серповидную форму и утрачивают способность к нормальному переносу кислорода (Слайд №17).
Это пример связи структуры и функции макромолекул.

Работа со слайдом № 18

Результатом данной работы будет таблица, которую по ходу работы будем заполнять.

Функции белков

Сущность
Структурная Образование мембраны клеток и органоидов и др. структур Коллаген, кератин
Регуляторная Регулирование обмена веществ в организме Некоторые гормоны – инсулин, глюкагон
Защитная 1. При попадании в организм чужеродных белков и микроорганизмов в лейкоцитах образуются защитные белки.
2. Защита от потери крови при ранении в результате свертывания 		Антитела

Фибриноген
Транспортная Присоединение и перенос химических элементов по организму Гемоглобин
Сократительная Осуществление всех типов движения Актин, миозин
Запасающая Резерв для организма, плода Яичный альбумин, казеин молока.
Токсическая Змеиный яд, дифтерийный токсин
Энергетическая Не основной, но источник энергии в клетке Расщепление 1 г белка – 17 кДж
Сигнальная Узнавание молекул мембраной клетки Гликопротеины
Ферментативная или каталитическая Каталитическое ускорение биохимических реакций в клетке Белки-ферменты (каталаза, пепсин, трипсин)

Давайте вспомним: «О чем в ядре клетки хранится наследственная информация» (представить логическую цепь: признак – вещество – реакция – белок – фермент). Павлов назвал ферменты «возбудителями жизни и первым актом жизненной деятельности».
Среди многочисленных функций белков особое место занимает ферментативная.

Наука о ферментах называется энзимологией, а ферменты – энзимами.
Выражение И.П. Павлова «Не все белки – ферменты, но все ферменты белки» подчеркивают их химическую организацию.
Далее учитель объясняет строение и механизм действия фермента.

Чем же объясняется ускоряющее действие ферментов?

(Слайд 19) Каждый фермент имеет активный центр – определенная группа аминокислотных остатков. В активном центре происходит соединение фермента с субстратом (вещество, которое подлежит превращению) Форма активного центра и субстрата подходят друг другу как ключ к замку.

Процесс действия ферментов можно разделить на три стадии:

  1. Фермент распознает субстрат и связывается с ним.
  2. Образуется активный комплекс, состоящий из фермента и субстрата.
  3. Отделение продукта в результате ферментативной реакции.

Свойства ферментов (анализ графиков) (Слайды 20-23)

Исследовательское задание (Работа по группам):

Лабораторная работа «Ферментативное расщепление пероксида водорода в тканях организма» (Приложение 3 )

Цель: сформировать знания о роли ферментов в клетках, закрепить умения проводить опыты и объяснять результаты работы.

Оборудование: свежий 3%-ный раствор пероксида водорода, штатив с пробирками, ткани растений (кусочки сырого и варёного картофеля) и животных (кусочки сырого и варёного мяса), пипетки, песок.

Ход работы:

1. Приготовьте четыре пробирки и поместите в первую пробирку - кусочек сырого картофеля, во вторую - кусочек варёного картофеля, в третью - кусочек сырого мяса, в четвёртую - кусочек варёного мяса. Капните в каждую из пробирок немного пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок.

2. Составьте таблицу, показывающую активность каждой ткани.

«Результаты исследования»

Ответьте на вопросы (устно):

В каких пробирках проявилась активность фермента? Объясните почему?
- Как проявляется активность фермента в живых и мёртвых тканях? Объясните наблюдаемое явление.
- Различается ли активность фермента в живых тканях растений и животных?
- Как вы считаете, все ли живые организмы содержат фермент каталазу, обеспечивающую разложение пероксида водорода?
- Ответ обоснуйте.
- Сделайте вывод.
Группы учащихся отчитываются о выполнении задания.

7. Рефлексия. Учащиеся выполняют задание, делают вывод (Слайд № 24).

8. Домашнее задание (Слайд № 25):

1. Задание для всех: глава 3.2.1., таблица «Функции белков»,
2. Задание для проявляющих интерес к предмету: найти классификацию ферментов в Интернете.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


Подписи к слайдам:

« Строение и функции белков» Учитель химии МБОУ ООШ№81 г.Краснодар Ицкович Т.Я

Элементарный состав белков С (углерод) – 50-55 %; О (кислород) – 21-24 %; N (азот) – 15-17% (≈ 16%); Н (водород) – 6-8%; S (сера)– 0-2%. Азот - это постоянный компонент белков и по его количеству можно определить содержание белка в тканях. Содержание белков в органах человека составляет в среднем 18-20% сырой массы ткани. В пересчете на сухой остаток - мышцы – до 80%, сердце – 60%, печень – 72%, легкие, селезенка – 82 – 84%. Аминокислоты- мономеры белка В состав большинства белков входят 20 разных аминокислот из около 170 известных. Как из 33 букв алфавита мы можем составить бесконечное число слов, так из 20 аминокислот – бесконечное множество белков. В организме человека насчитывается до 100 000 белков.

Аминокислоты З аменимые Заменимые аминокислоты могут синтезироваться в организме. Потребность организма осуществляется за счет поступления белков пищи. К заменимым аминокислотам относятся аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глицин, глютамин, глютаминовая кислота,тирозин, цистеин, цистин и др. Незаменимые Незаменимыми для взрослого здорового человека являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треони́н, триптофан и фенилалани́н. Для детей незаменимыми также являются аргинин и гистидин. Не могут быть синтезированы в организме.

Аминокислота- амфотерное соединение Первичная структура - определенная последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Связи между аминокислотами ковалентные, а следовательно очень прочные NH 3- АМИНОГРУППА (свойства основания - COOH КАРБОКСИЛЬНАЯ ГРУППА (свойства кислот Первичная структура белков

Вторичная структура-белка Вторичная структура - конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей между группами N-H и С=О. Модели вторичной структуры - a-спираль. Третичная структура - форма закрученной спирали в пространстве Третичная структурабелка

Четверичная структура белка Четвертичная структура - агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы) Денатурация белка после устранения воздействия денатурирующего агента белок восстанавливает свою активность. ренатурация Денатурация белков – это потеря белками их биологических свойств (каталитических, транспортных и т.д.) вследствие изменения структуры белковой молекулы

История открытия белков Впервые термин белковый (albumineise) применительно ко всем жидкостям животного организма использовал, по аналогии с яичным белком, французский физиолог Ф. Кене в 1747 г., и именно в таком толковании термин вошел в 1751 г. в «Энциклопедию» .Дидро и Ж. Д"Аламбера. Джон Дальтон- английский химик (6 сентября 1766 - 27 июля 1844 В 1803 г. дает первые формулы белков - альбумина и желатина - как веществ, содержащих азот Жозеф Луи Гей-Люссак – французский химик (6.12.1778-9.05.1850 Проводит химические анализы белков - фибрина крови, казеина и отмечает сходство их элементного состава Браконно Анри –французский химик (29.05. 1780– 13.01.1855) Впервые выделил (1820) из гидролизата белка аминокислоты глицин и лейцин. Геррит Ян Мульдер Голландский химик - органик, который описал химический состав белков. Удостоен в 1910 году Нобелевской премии по физиологии и медицине за создание одной из первых теорий строения белков. высказал предположение, что аминокислоты служат «строительными блоками» при синтезе белков.

История открытия белков Данилевский Александр Яковлевич – русский биохимик 1838–1923 Автор теории полипептидного строения белков ЛЮБАВИН Николай Николаевич – русский химик Разработал способ синтеза аминокислот Лайнус Карл Полинг – американский химик Первый учёный, который смог успешно предсказать вторичную структуру белков Фредерик Сенгер - английский биохимик Дважды лауреат Нобелевской премии по химии: 1958- «за работы по определению структур белков, особенно инсулина», 1980- «за вклад в установлении основных последовательностей в нуклеиновых кислотах»

Функции белков в организме Текст слайда

Структурная функция Структурные белки цитоскелета, как своего рода арматура, придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток. Коллаген и эластин - основные компоненты межклеточного вещества соединительной ткани (например, хряща), а из другого структурного белка кератина состоят волосы, ногти, перья птиц и некоторые раковины.

Транспортная функция Транспортный белок гемоглобин переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, а также гомологичные ему белки, найденные во всех царствах живых организмов. .

Защитная функция Печень- « чистит» кровь, то есть перестраивает токсин так, чтобы он мог выйти из организма. Химическая защита. Связывание токсинов белковыми молекулами может обеспечивать их детоксикацию. Особенно важную роль в детоксикации у человека играют ферменты печени, расщепляющие яды или переводящие их в растворимую форму, что способствует их быстрому выведению из организма. Иммунная защита. Белки, входящие в состав крови и других биологических жидкостей, участвуют в защитном ответе организма как на повреждение, так и на атаку патогенов

Энергетическая функция Сначала белки распадаются до аминокислот, а 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.

2 вариант. 1. Сколько аминокислот являются незаменимыми для человека? А) таких аминокислот нет; б) 20; в) 10; г) 7. 2. Между какими группировками аминокислот образуется пептидная связь? А) между карбоксильными группами соседних аминокислот; Б) между аминогруппами соседних аминокислот; В) между аминогруппой одной аминокислоты и карбоксильной группой другой. Г) между аминогруппой одной аминокислоты и радикалом другой. 3. Какую структуру имеет молекула гемоглобина? А) первичную; б) вторичную; в) третичную; г) четвертичную. 4. Первичную структуру белка поддерживают связи: а) пептидные; б) водородные; в) дисульфидные; г) гидрофобные. 5. Вторичная структура белка определяется: а) спирализацией полипептидной цепи; б) пространственной конфигурацией полипептидной цепи; в) числом и последовательностью аминокислот спирализованной цепи; г). пространственной конфигурацией спирализованной цепи. 6. Третичную структуру белка поддерживают в основном связи: а) ионные; б) водородные; в) дисульфидные; г) гидрофобные. 7. Назовите белок, который первым был синтезирован искусственно: а) инсулин; б) гемоглобин; в) каталаза; г) интерферон. С ОСТАВ И ФУНКЦИИ БЕЛКОВ. Вариант 1. 1. Какие органические вещества в клетке на первом месте по массе? А) углеводы; б) белки; в) липиды; г) нуклеиновые кислоты. 2. Сколько аминокислот образует все многообразие белков? А) 170; б) 26; в) 20; г) 10. 3. Первичная структура определяется аминокислотными остатками: а) числом; б) последовательностью; в) числом и последовательностью; г) видами. 4. Вторичную структуру белка поддерживают в основном связи: а) пептидные; б) водородные; в) дисульфидные; г) гидрофобные. 5. Третичная структура белка определяется: а) спирализацией полипептидной цепи; б) пространственной конфигурацией спирализованной полипептидной цепи; в) соединением нескольких полипептидных цепей; г) спирализацией нескольких полипептидных цепей. 6. В поддержании четвертичной структуры белка не принимают участие связи: а) пептидные; б) водородные; в) ионные; г) гидрофобные. 7. Физико – химические и биологические свойства белка полностью определяет структура: а) первичная; б) вторичная; в) третичная; г) четвертичная.

Опорный конспект по теме «Белки. Строение и функции белков»

БЕЛКИ – C,H,O,N….S…….Fe МОНО – АМИНОКИСЛОТА 20 – МАГИЧЕСКИЕ! ∞ УРОВНИ: 1-ичная пептидная (послед- ть А/К) 2- ая Н - связи 3-ая гидрофобные Н – связи -S-S- связи 4-ая Hb 11

ДЕНАТУРАЦИЯ 2,3,4 1! 1 Функции: 1.Каталитическая (ферменты) 2. Защитная (иммуноглобулин) 3. Сигнальная(родопсин) 4. Транспортная (гемоглобин) 5.Структурная(коллаген, кератин) 6. Двигательная (актин, миозин) 7. Е (1гр.- 17,6 кДж) 8. Регуляторная (инсулин,гистоны) 9.Запасающая (казеин) р енатурация необратимая опорный конспект по теме «Белки. Строение и функции белков»

Заключение Белки это ключевые игроки любой живой системы. Белки это полимеры, состоящие из 20 разных аминокислот. Каждый белок собирается в уникальную трехмерную структуру, определяемую его аминокислотной последовательностью. Белок имеет иерархическое построение своей формы. Трехмерная структура белка тесно связана с его функцией. Предопределение трехмерной формы белка будет грандиозным открытием вычислительной биологии.


Функции белков
1. Структурная функция.
Белки входят в состав всех
клеточных
органелл:
мембранных - плазмалемма,
ядерная
оболочка,
эндоплазматическая
или
ретикулярная
сеть
(ЭР),
комплекс Гольджи, лизосомы,
пероксисомы,
вакуоль,
митохондрии, пластиды - и
немембранных - хромосомы,
рибосомы, клеточный центр
(центриоли),
реснички
и
жгутики, микрофиламенты.

2. Каталитическая функция.
Все ферменты - белки. Эта функция в 1982 году перестала
считаться уникальной. Выяснилось, что некоторые РНК тоже
обладают каталитической активностью. Их называют
РНКзимами.
3. Защитная функция (пока
уникальна).
Антитела
это
белки.
Иммуноглобулины "склеивают"
антигены
и
образуется
преципитат

4. Регуляторная функция.
На клеточном уровне: белки - репрессоры и белки активаторы транскрипции.
На организменном уровне: некоторые гормоны
белки.
Например, инсулин - гормон поджелудочной железы.
Регулирует переход глюкозы через плазмалемму. При
недостаточной секреции инсулина развивается
тяжелое
заболевание
сахарный
диабет.
Соматотропин - гормон роста. Образуется в передней
доле
гипофиза.
Там
же
образуется
и
адренокортикотропный гормон (АКТГ). Он действует
на кору надпочечников, регулируя синтез стероидных
гормонов.

5. Трансформация энергии.
Белки сечатки глаза родопсин и ретинен трансформируют
световую энергию в электрическую. Актино-миозиновые
комплексы в мышцах преобразуют энергию химических
связей в механическую.
6. Транспортная функция.
Гемоглобин
осуществляет
транспорт
О2,
СО2.
Трансферрин
транспорт
железа.
Системы пермеаз - это мембранные белки, которые
переносят полярные соединения через мембрану как по,
так и против градиента концентрации.

7. Энергетическая функция.
11 из 20 аминокислот, входящих в состав белков, в
организме человека "сгорают" с выделением энергии.
Это - заменимые аминокислоты. Они могут быть
синтезированы в клетке из продуктов расщепления
углеводов и липидов
8. Буферная функция.
Любой белок - амфотерный полиэлектролит. Белки
способствуют поддержанию определенных значений рН
в разных отсеках клетки, обеспечивая этим
компартментализацию.

9. Питательная функция.
а) Поставка незаменимых аминокислот. У человека 9 из
20 аминокислот не могут быть синтезированы в
организме. Они должны поступать извне.
Понятие "заменимые и незаменимые аминокислоты" видоспецифическое и касается только животных и
грибов.
б) Запасные белки для развития зародыша и
вскармливания младенца. Например, казеин - белок
молока, овальбумин - яичный белок, глиадин - белок
зерен пшеницы.

АМИНОКИСЛОТА

Формула верна для 19 из
20
аминокислот,
встречающихся в белках. В
состав белков, кроме этих
19 аминокислот, входит
одна иминокислота пролин.
Во всех аминокислотах
имеется
аминогруппа.
Отсюда и название - "α
аминокислоты".
В природе существуют две формы стереоизомеров: L (левовращающие) и
D (правовращающие). Помимо L - аминокислот, входящих в белки, в
организме есть и D-аминокислоты, которые в белки не включаются.
Общая формула аминокислоты показана на рисунке

ПРОТЕИНОГЕННЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ:
- по строению боковой цепи (R-группы)
алифатические, ароматические и гетероциклические аминокислоты;
- по дополнительным группам в радикале
диаминомонокарбоновые (две NH2 -группы и одна СООН-группа),
моноаминодикарбоновые (одна
NH2 -группа и две СООН-группы),
гидроксиаминокислоты, серосодержащие, иминокислоты (NH)
- по положению изоэлектрической точки
нейтральные, основные и кислые
- по полярности R-групп, т.е. способности R-групп к взаимодействию с водой
при соответствующих внутриклеточных условиях рН (рН вблизи 7,0) ,
с неполярными или гидрофобными R-группами, полярными, но не
заряженными R-группами, отрицательно заряженными R-группами и
положительно заряженными R-группами
- по способности к синтезу в животном организме
а заменимые и незаменимые.

1. Неполярные или гидрофобные радикалы.
Алифатические - аланин, валин, лейцин, изолейцин.
Серусодержащий метионин. Ароматические - фенилаланин,
триптофан. Иминокислота пролин.
2. Полярные, но незаряженные радикалы. Глицин.
Оксиаминокислоты
серин,
треонин,
тирозин.
Содержащий
сульфгидрильную
группу
цистеин.
Содержащие амидную группу: аспарагин, глутамин.
3. Отрицательно заряженные радикалы. Аспарагиновая
кислота, глутаминовая кислота.
4. Положительно заряженные радикалы.
Лизин, аргинин, гистидин.

Пептидная связь

Полипептид

H2N- СН - СО - (NН - СН - СО) n - NН - СН - СООН
│
│
│
R
R
R
(N-конец)
(С-конец)
ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА линейна, представлена
последовательностью
аминокислот,
соединенных пептидными связями

ВТОРИЧНАЯ СТРУКТУРА
Вторичная структура является пространственной, она
образуется только водородными связями пепидного остова
между группами С=О и N-H разных аминокислот.
Выделяют α-спираль, β-складчатый лист и коллагеновую
спираль

Классификация по типу строения
Фибриллярные белки
Глобулярные белки
Мембранные белки

Типы расположения вторичной структуры в глобулах

ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА
Третичная структура белка - это пространственная
конформация полипептида, имеющего вторичную структуру,
и обусловленная взаимодействиями между радикалами.
ТРЕТИЧНАЯ СТРУКТУРА ПОЛНОСТЬЮ ЗАДАЕТСЯ ПЕРВИЧНОЙ

БЕЛКИ, ИХ СТРУКТУРА, СВОЙСТВА. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ БЕЛКОВ.

  • Лепешенко Т.И.
  • ГБОУ НПО РО ПУ № 61
  • Г. Новошахтинск Ростовской области
Цели урока
  • Образовательная:
  • Ознакомить обучающихся с природными полимерами – белками. Изучить их строение, классификацию и свойства. Раскрыть биологическое значение в жизни человека. Дать характеристику как важнейшим составляющим частям пищи.
  • Воспитательная:
  • Воспитывать позитивное отношении к химии.
  • Развивающая:
  • Развивать умение работать с постоянно увеличивающимся информационным потоком, развивать логическое мышление, самостоятельность суждений, формировать умение и навыки устной речи, мыслительные навыки, необходимые не только в учёбе, но и в повседневной жизни.
Закончи предложения
  • Реакция получения анилина из нитробензола носит имя ………
  • Основные свойства аминокислот обусловлены присутствием в молекуле – NH2. Что это?
  • Кислотные свойства аминокислот обусловлены присутствием в молекуле ……
  • Определить раствор анилина можно с помощью …….
  • Метиламин можно рассматривать как производное ……
  • Зинина
  • Аминогруппа
  • бромной воды
  • аммиака, в котором атомы водорода замещены углеводородными радикалами
Белки в природе Находятся в протоплазме и ядре всех растительных и животных клеток, являются главными носителями жизни.
  • Альбумин (в курином яйце)
  • Гемоглобин (в крови человека)
  • Казеин (в коровьем молоке)
  • Миоглобин и миозин (в мышцах)
  • – NH – CH – C – NH – CH – C – NH – CH –
  • │ ║ │ ║ │
  • R1 О R2 О R3
Содержание белков в различных тканях человека
  • Мышцы до 80%
  • Лёгкие-72%
  • Кожа-63%
  • Печень-57%
  • Мозг-15%
  • Жировая и костная ткани, зубы-14-28%
В состав белков входят:
  • С – 50 – 52%;
  • Н – 6,0 – 8,0%;
  • О – 19 – 24%;
  • N – 15 – 18%;
  • S – 0,5 – 2,0%.
Классификация белков
  • Белки
  • простые сложные
  • состоят только содержат белковую
  • из аминокислот и небелковую части
  • (альбумин, фибрин) (липиды, углеводы,
  • ионы металлов –
  • протеолипиды,
  • гемоглобин)
Классификация белков
  • По растворимости:
  • 1.Растворимые
  • 2.Нерастворимые
  • По агрегатному состоянию:
  • 1.Жидкие
  • 2.Твердые
Пептидная теория
  • В 1903 году немецкий ученый Э.Г.Фишер предложил пептидную теорию, которая стала ключом к тайне строения белка. Фишер предположил, что белки представляют собой полимеры из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью NH–CO.
  • Идея о том, что белки – это полимерные образования, высказывалась еще в 1888 году русским ученым А.Я.Данилевским.
  • Белок – это высокомолекулярное органическое соединение, представляющее собой биополимер, состоящий из мономеров, которыми являются α-аминокислоты соединенные пептидной связью.
Строение белковой молекулы Свойства белков
  • При обработке хлоридом натрия белки высаливаются из раствора. Этот процесс обратим.
Гидратация белков
  • Водорастворимые белки образуют коллоидные растворы.
Пенообразование
  • Процесс пенообразования–это способность белков образовывать высококонцентрированные системы «жидкость–газ»,называемые пенами.
  • Белки в качестве пенообразователей широко используются в кондитерской промышленности(пастила, зефир, суфле).
  • Структуру пены имеет хлеб, а это влияет на его вкусовые свойства.
Гидролиз белков Денатурация белков Цветные реакции белков Ксантопротеиновая реакция
  • Поместите кусочек прессованного творога в пробирку и добавьте несколько капель азотной кислоты. Осторожно нагрейте.
Биуретовая реакция
  • Налейте в пробирку
  • 2 миллилитра яичного белка, 2 миллилитра концентрированного раствора гидроксида натрия и несколько капель раствора сульфата меди (II).
Горение белка
  • При горении животных белков ощущается характерный запах «жжёного рога». В значительной степени этот запах определяется содержанием серы в белках.
  • Растительных белков – запахом жженой бумаги.
Функции белков (немного биологии)
  • транспортная
  • защитная
  • каталитическая
  • структурная
  • регуляторная
  • рецепторная
  • двигательная
  • энергетическая
Транспортная функция
  • Заключается в связывании и доставке (транспорте) различных веществ от одного органа к другому.
  • Гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин.
  • Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород.
Защитная функция
  • Антитела обезвреживают вещества, поступающие в организм или появляющиеся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов.
  • Белок плазмы крови фибриноген, участвуя в свертывании крови, уменьшает кровопотери
Каталитическая функция
  • Заключается в увеличении скорости различных реакций обмена веществ и энергии в организме.
  • Модель фермента
Структурная функция
  • Гидролизованный коллаген (белок соединительной ткани)
  • Белки составляют основу строения клетки.
Регуляторная функция
  • Модель белка-регулятора (гормон)
  • Железы внутренней секреции
Рецепторная функция
  • Белки-рецепторы служат для восприятия и преобразования различных сигналов
  • (фоторецептор-родопсин).
Двигательная функция
  • Миозин
  • Актин
Энергетическая функция
  • 1 г белка эквивалентен 17,6 кДж.
Превращение белков в организме Суточная норма потребления белка
  • 0,85-1,00 граммов на килограмм веса для взрослого человека (около 100 граммов в сутки для среднего мужчины и 70 граммов для женщины).
  • Детям требуется больше белка - до 1,9 граммов на килограмм веса в сутки.
Значение белков
  • Изучение белков важно для выяснения природы заболеваний, наблюдаемых у человека и животных.
  • Отдельные белки находят применение в народном хозяйстве(шерсть, шёлк, кожа, перья, волосы и рога).
  • Выведения новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений.
  • Развитие направлений современной биоорганической химии - генной инженерии и биотехнологии
Тест по теме «Белки»
  • 1) Белки это:
  • а) искусственные волокна в) природные высокомолекулярные соединения
  • б) синтетические волокна г) природные низкомолекулярные соединения
  • 2) Минимальное содержание белка отмечено в:
  • а) кишечнике б) зубах в) костях г) мышцах
  • 3) Молекулярная масса белков колеблется:
  • а) от нескольких единиц до нескольких десятков
  • б) от нескольких десятков до нескольких сотен
  • в) от нескольких сотен до нескольких тысяч
  • г) от нескольких тысяч до нескольких миллионов
Тест по теме «Белки»
  • 4) В состав белков НЕ входит:
  • а) азот б) стронций в) фосфор г) сера
  • 5) Защитная роль белков в организме выражается в:
  • а) осуществлении всех жизненных процессов
  • б) доставке кислорода из легких в ткани
  • в) ускорении многих химических реакций
  • г) обезвреживании чужеродных веществ
Тест по теме «Белки»
  • 6) В результате гидролиза природных белков получается:
  • а) смесь 20 аминокислот
  • б) смесь бета-аминокислот
  • в) смесь различных альфа-аминокислот
  • г) смесь альфа- и бета-аминокислот
  • 7) Первичная структура белка отражает:
  • а) последовательность соединения аминокислотных звеньев в полипептидной цепи
  • б) пространственную конфигурацию полипептидной цепи
  • в) объем, форму и взаимное расположение участков полипептидной цепи
  • г) ассоциацию белковых молекул
Тест по теме «Белки»
  • 8) Вторичная структура белка поддерживается:
  • а) ковалентными полярными связями
  • б) водородными связями между >C=O и >NH группами
  • в) водородными связями и дисульфидными мостиками
  • г) ионными связями
  • 9) Биологическую активность белковой молекулы обуславливает структура:
  • а) первичная б) вторичная в) третичная г) четверичная
  • 10) Гидролиз белков в организме человека происходит под влиянием:
  • а) ферментов б) температуры тела
  • в) температуры окружающей среды г) давления крови
Проверь себя
  • Критерии оценки:
  • нет ошибок - 5
  • 2 ошибки - 4
  • 3 - 4 ошибки - 3
  • более 4 ошибок - 2
Ответьте на вопросы:
  • В чем причина несовместимости тканей при пересадке органов от одного организма к другому?
  • Научное название белков.
  • Из чего построены молекулы белков?
  • Сколько структур белка существует?
  • Структура белка, свернутая в спираль?
  • Как называется четвертичная структура белка?
  • Как называется связь - NH – CO - ?
  • Разрушение структуры белка.
  • Реакции, определяющие наличие белка?
  • Пищевые продукты с большим содержанием белка.
  • Самая неустойчивая структура белка?
  • Для каждого организма характерен свой
  • индивидуальный набор белков
  • протеины
  • Из остатков аминокислот
  • вторичная
  • глобула
  • пептидная
  • денатурация
  • Ксантопротеиновая, биуретовая
  • четвертичная
Хорошо поработали!
  • Молодцы!
Ресурсы Интернет:
  • http://art8you.net/clipart/symbols-arrows/ - указатели
  • schoolsetovo.ucoz.ru - колбы
  • http://himbio.ucoz.ru/index/illjustracii/0-21 - пробирки
  • http://artcity.lv/2007/10/06/klipart-tekhnika-124-izobrazhenija.html - молекула
  • http://diterglass.com/page/145/ - капли воды
  • Химия О.С. Габриелян, А.Г. Остроумов, Учебник для профессий и специальностей социально – экономического профиля, М., «Академия» 2011 год,256 с.
  • Химия О.С. Габриелян, А.Г. Остроумов, Пособие для преподавателей, М., Академия 2012 год.