Белки

1.  

Белки
Айрапетян Л.Р.
2021 г

2. Белки и пептиды

Белки – природные высокомолекулярные
азотосодержащие органические соединения. Они
играют первостепенную роль во всех жизненных
процессах, являются носителями жизни. Белки
содержатся во всех тканях организмов, в крови, в
костях.
Белок, также как углеводы и жиры, - важнейшая
составляющая часть пищи человека.
И белки, и пептиды – это соединения, построенные
из остатков аминокислот. Различия между ними
количественные.

3. Белки и пептиды

Условно считают, что:
Пептиды содержат в молекуле до 100
аминокислотных остатков (что соответствует
молекулярной массе до 10 000),
Белки – свыше 100 аминокислотных остатков
(молекулярная масса от 10 000 до нескольких
миллионов).
В свою очередь в группе пептидов принято
различать:
Олигопептиды (низкомолекулярные пептиды),
содержащие в цепи не более 10 аминокислотных
остатков, и
полипептиды, в состав цепи которых входит до 100
аминокислотных остатков.

4. Функции белков в организме

1. Каталитическая функция.
Белки этой группы называются ферментами. Ферменты
катализируют различные химические реакции.
Например, реакции расщепления сложных молекул и их
синтеза. Примеры каталитических белков: каталаза,
алкогольдегидрогеназа, пепсин, трипсин, амилаза и пр.
2. Структурная функция
Придают форму клетке и её органоидам. Например,
мономеры актина и тубулина формируют длинные нити,
из которых состоит цитоскелет, позволяющий клетке
поддерживать форму. 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.

5. Функции белков в организме

3. Защитная функция
Существует несколько видов защитных функций
белков:
Физическая защита
Физическую защиту организма обеспечивают
коллаген — белок, образующий основу
межклеточного вещества соединительных тканей (в
том числе костей, хряща, сухожилий и глубоких слоёв
кожи (дермы)); кератин, составляющий основу
роговых щитков, волос, перьев, рогов и др.
производных эпидермиса. Обычно такие белки
рассматривают как белки со структурной функцией.
Примерами белков этой группы служат фибриногены
и тромбины, участвующие в свёртывании крови.

6. Функции белков в организме

3. Защитная функция
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. Они нейтрализуют бактерии,
вирусы или чужеродные белки.

7. Функции белков в организме

4. Регуляторная функция
Белки этой группы регулируют различные процессы,
протекающие в клетках или в организме. К белкам
этой группы относятся: белки-гормоны, белкирецепторы и пр.
Гормоны переносятся кровью. Большинство
гормонов животных — это белки или пептиды.
Гормоны регулируют концентрации веществ в крови
и клетках, рост, размножение и другие процессы.
Примером таких белков служит инсулин, который
регулирует концентрацию глюкозы в крови.

8. Функции белков в организме

5. Сигнальная функция
Сигнальная функция белков — способность белков
служить сигнальными веществами, передавая сигналы
между клетками, тканями, органами и организмами.
Часто сигнальную функцию объединяют с регуляторной,
так как многие внутриклеточные регуляторные белки
тоже осуществляют передачу сигналов.
Сигнальную функцию выполняют белки-гормоны,
цитокины, факторы роста и др. Связывание гормона с
его рецептором является сигналом, запускающим
ответную реакцию клетки.
Клетки взаимодействуют друг с другом с помощью
сигнальных белков, передаваемых через межклеточное
вещество.

9. Функции белков в организме

6. Транспортная функция
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.
Примером транспортных белков можно назвать
гемоглобин, который переносит кислород из лёгких к
остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким.
7. Запасная (резервная) функция
К таким белкам относятся так называемые резервные
белки, которые запасаются в качестве источника энергии и
вещества в семенах растений и яйцеклетках животных. Ряд
других белков используется в организме в качестве
источника аминокислот. Примерами резервных белков
являются казеин, яичный альбумин.

10. Функции белков в организме

8. Рецепторная функция
Белковые рецепторы могут находиться как в
цитоплазме, так и встраиваться в клеточную
мембрану.
Рецепторы реагирует изменением своей
пространственной конфигурации на
присоединение к ней молекулы определенного
химического вещества, передающего внешний
регуляторный сигнал и, в свою очередь, передает
этот сигнал внутрь клетки.

11. Функции белков в организме

9. Моторная (двигательная) функция
Двигательный белок, моторный белок — класс
молекулярных моторов, способных перемещаться.
Они трансформируют химическую энергию,
содержащуюся в АТФ, в механическую энергию
движения.
Двигательные белки обеспечивают движения
организма, например, сокращение мышц.
К двигательным белкам относят белки цитоскелета
— динеины, кинезины, а также белки, участвующие в
мышечных сокращениях — актин, миозин.

12.

13.

14. Структура белков

Молекула белка — это чрезвычайно сложное
образование. Свойства белка зависят не только от
химического состава его молекул, но и от других
факторов. Например, от пространственной
структуры молекулы, от связей между атомами,
входящих в молекулу.
Выделяют четыре уровня структурной организации
молекулы белка.
Важный момент! Первичная структура определяет
какими будет вторичная, третичная и четвертичная
(если такая есть) структуры. Это как мини-ДНК для
белковой молекулы.

15. Применение

16. Применение

17.

18.

19.

20. Физические свойства

Аминокислоты – твердые кристаллические вещества с
высокой температурой плавления. Хорошо растворимы в
воде, водные растворы хорошо проводят электрический
ток.

21. Физические свойства

Аминокислоты – твердые кристаллические вещества с
высокой температурой плавления. Хорошо растворимы в
воде, водные растворы хорошо проводят электрический
ток.

22. Денатурация белка

При повышении температуры больше 42 градусов или
действии химических реагентов (кислот, щелочей,
спирта, ацетона, солей тяжелых металлов) происходят
изменения в четвертичной, третичной и вторичной
структурах – белок сворачивается или, говоря научным
языком, денатурирует.
Денатурация — это потеря функции белка,
через разрушение его четвертичной, третичной и
вторичной структуры. Но не первичной! Процесс может
остановиться и раньше, не дойдя до первичной. Но
самое важное — белок перестает работать. Это
значит вот что: если у белка есть только третичная
структура, то её потеря приведёт к потере функций.
Тоже самое касается белков с четвертичной
структурой.

23.

24.

25.

26. Домашнее задание

Прочитать § 11.3. Вопросы и задания 1,2,4
стр.229

27. литература

1. О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов «Химия для
профессий и специальностей технического
профиля», Москва, Издательский центр «Академия»,
2018.
2. О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова «Химия: тесты, задачи и
упражнения», Москва, Издательский центр
«Академия», 2018.