Химия белки

1.

Занятие
по органической
химии

2.

УГАДАЙ ТЕМУ УРОКА:
• 1.Сложные органические вещества.
Биополимеры.
• 2. Структура вещества определяется
генотипом.
3. Мономерами являются вещества,
содержащие амино и карбоксильную
группы.
• 4. Международное название веществ –
протеины.

3.

4.

«Жизнь есть способ существования
белковых тел, существенным
моментом которого является
постоянный обмен веществ с
окружающей их внешней природой,
причем с прекращением этого обмена
веществ прекращается и сама жизнь,
что приводит к разложению белка»
(Ф. Энгельс)

5.

Вставьте пропущенные слова
• В молекулах атомы соединены
друг с другом …
последовательности в
соответствии с их … .
Порядок связи в атомах называется
… строением.

6.

Укажите в следующих определениях
обобщающее понятие и
существенный признак
• Углеводороды – это соединения,
состоящие только из атомов
углерода и водорода.
• Гомологи – это вещества, сходные
по строению, но различающиеся
на одну или несколько групп СН2.

7.

Найдите ошибки в определениях,
исправьте их.
• Органические вещества можно расположить в
ряды сходных по составу, строению и свойствам
веществ – изомеров.
• Атомы в молекулах органических веществ
соединены последовательно, согласно их степени
окисления.
• Во всех органических соединениях валентность
углерода равна двум.
• Причиной многообразия органических веществ
являются гомологические ряды.
• Свойства органических веществ зависят только от
качественного и количественного состава.

8.

Сформулируйте тезис, который
иллюстрирует эта схема.

9.

Закончите фразу
• Наука, изучающая вещества и их
превращения …
• Ученый, который ввел термин органическая
химия …
• Амфотерные органические соединения,
содержащие амино и карбоксильную группу
атомов …
• Газ, поддерживающий горение …
• Незаменимыми аминокислотами для
человека являются …

10.

ЗХУ
Знаю
хочу
узнать
узнал

11.

Цель:
Продолжить изучение органических
веществ клетки.
Рассмотреть химический
состав, строение и свойства белков.

12.

План занятия
1.Белки – органические
вещества, биополимеры .
2. Состав и строение белков.
3. Химические свойства
белков.
4. Функции белков
в организме.

13.

14. Элементарный состав белков

• С (углерод) – 50-55%;
• О (кислород) – 2124%;
• 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.
Аминокислотымономеры 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.

15.

Мышцы – 80%;
Почки – 72%;
Кожа – 63%;
Печень – 57%;
Мозг – 45%;
Жировая ткань, кости, зубы – 14 – 28%;
Семена растений – 10 – 15 %;
Стебли, корни, листья – 3% - 5%
Плоды – 1-2%

16.

17.

Среднее содержание химических элементов
в белках:
С (углерод)- 50-55%; О ( кислород) – 19-24%;
N ( азот) – 15-18%; Н ( водород)- 6-8 %;
S( сера) – 0,3- 2,5%; Р ( фосфор) – до 0-5%.
Альбумин – белок яйца C237H386O78N58S2;
Белок молока – C1864H3012O576N468S21
Одно звено гемоглобина – C738H1160O208N203S2Fe

18.

молекулярная масса
• этилового спирта – 46
• уксусной кислоты – 60
• а альбумина (одного из белков яйца) –
36000
• гемоглобина – 152000
• миозина (белок мышц) – 500000

19.

Белки - сложные высокомолекулярные
природные соединения, построенные из
остатков α-аминокислот.
Аминокислоты в белках связаны
пептидными связями. Около 20 видов
аминокислот входят в состав белков.

20.

• Белки – это нерегулярные полимеры,
мономерами которых являются
аминокислоты
• в природе существует около 100 αаминокислот,
в организме встречается 25
• в каждом белке 20, из них может быть
образовано 2 432 902 008 176 640 000
комбинаций (~2*1018)

21.

• заменимые аминокислоты - они могут
синтезироваться в организме
• незаменимые - в организме не образуются,
их получают с пищей (лизин, валин,
лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин,
триптофан, тирозин, метионин)

22.

23.

Состав и классификация белков
• По составу различают:
• протеины, простые белки состоящие только из
аминокислот,
• протеиды, сложные – содержащие небелковую
часть, могут включать углеводы (гликопротеиды),
жиры (липопротеиды), нуклеиновые кислоты
(нуклеопротеиды)
• полноценные – содержат весь набор
аминокислот
• неполноценные – какие-то аминокислоты в них
отсутствуют

24.

• «Чтобы постичь бесконечное, надо
сначала разъединить, потом
соединить». Гете

25.

О. Беккари
выделил белок (клейковина) из пшеничной муки в 1728 г

26.

В 1888 г. русский ученый А. Я. Данилевский
на основании своих опытов впервые
высказал гипотезу о пептидной связи
между остатками аминокислот в белковой
молекуле.
А. Я. Данилевский
Через 11 лет исследованием белков
занялись немецкие ученые химикиорганики Фишер и Гофмейстер.
Они высказали предположение: в
белках аминокислоты связаны за счет
аминогруппы
одной
кислоты
и
карбоксила другой. При образовании
такой связи выделяется вода. Спустя
почти 100 лет мы определенно можем
сказать, из чего же состоит белок.
А. Гофмейстер
(Гофман)
Г. Фишер

27. Образование молекул белков

Межмолекулярное взаимодействие α-аминокислот
приводит к образованию пептидов. При
взаимодействии двух α-аминокислот образуется
дипептид.

28.

• Образуются в результате реакции поликонденсации

29.

Первичная структура белка – это
последовательность аминокислот
в полипептидной цепи.
пептидная связь

30.

Определенная последовательность
α-аминокислотных остатков в полипептидной цепи
с четким, генетически обусловленным порядком

31.

Вторичная
структура спираль,
удерживаемая
водородными
связями.

32.

Конформация полипептидной цепи, закрепленная
множеством водородных связей между группами
N―H и С=О.

33.

Третичная
структура – имеет
вид клубка,
удерживаемого
взаимодействием
различных
остатков
аминокислот.

34.

Форма закрученной спирали в пространстве,
образованная главным образом за счет
дисульфидных мостиков ―S ―S―, водородных
связей, гидрофобных и ионных взаимодействий.

35.

Четвертичная
структура –
характерна
только для
некоторых
белков,
соединяет
несколько
полипептидных
цепей.

36.

Агрегаты нескольких белковых макромолекул
(белковые комплексы), образованные за счет
взаимодействия разных полипептидных цепей.

37.

38.

39.

Разрушение вторичной и
третичной структур под
воздействием различных
факторов внешней среды.
Третичная структура
Первичная структура

40.

Свойства белков
• Кислоты, щелочи и высокая
температура разрушают структуру
белков и приводят к их денатурации.
• Белки также денатурируют под
действием спирта и тяжелых металлов.
• Денатурация – процесс
необратимый.

41.

под воздействием
высоких температур

42.

Денатурация на кухне

43.

Гидролиз белков - разрушение первичной
структуры в кислом или щелочном
растворе с образованием аминокислот

44.

биуретовая реакция

45.

Ксантопротеиновая
реакция
• Поместите кусочек
прессованного
творога в пробирку и
добавьте несколько
капель азотной
кислоты. Осторожно
нагрейте.
• Желтое
окрашивание.
(определяет наличие
бензольного кольца в
аминокислотах)

46.

Биуретовая реакция
Налейте в пробирку
2 мл яичного белка .
Добавьте такой же
объем
концентрированного
раствора гидроксида
натрия и несколько
капель раствора
сульфата меди (II).
(определяет наличие
пептидных связей в белке)

47. Каждый белок характеризуется уникальной структурой, обеспечивающей уникальность его функций.

48.

49.

«Жизнь – есть способ существования
белковых тел.»
Ф. Энгельс

50.

Функции
Значение

51.

Строительная функция
• Белки (протеины) необходимы каждой
клетке организма. Белки структурная основа всех тканей
организма. Это основной материал
для построения всех клеток - от
мышц и костей, до волос и ногтей.

52.

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.

53.

Структурная - покровные,
мышечные ткани.

54.

Энергетическая функция
• Хотя белки и не служат главным
источником энергии, тем не менее,
они при определенных условиях могут
выполнять эту функцию. Однако, в
качестве энергетической субстанции
белки очень не выгодны и требуют
большое количество энергии на свое
усвоение и синтез.

55.

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.

56.

Ферментативная или каталитическая способность белков ускорять в организме
те или иные химические процессы.
белки-ферменты выполняют
каталитические
функции,
ускоряют
процессы
восстановления тканей.

57.

Ферментативная функция
• Белки в виде ферментов,
катализирующих химические реакции,
участвуют в регуляции многих
обменных процессов и совершенно
необходимы для нормального обмена
веществ в организме. Усвоение
питательных веществ в организме
возможно только в присутствии
определенных ферментов. А ферменты
- это белковые структуры, и
соответственно недостаток белка
приведет к серьезным нарушениям в
питании организма.

58.

Защитная функция
• К белкам относятся антитела,
которые связывают, нейтрализуют и
способствуют выведению токсичных
веществ из организма. Дефицит белка
в питании уменьшает устойчивость
организма к инфекциям, так как
снижается уровень образования
антител.

59.

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
• Печень- «чистит» кровь, то
есть перестраивает токсин так, выведению из организма.
чтобы он мог выйти 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

60.

Защитная

61.

Транспортная функция
• Белки участвуют в транспорте
кровью липидов, углеводов, некоторых
витаминов, гормонов, лекарственных
веществ. При дефиците белка вода
не удерживается в клетках и
переходит в межклеточную жидкость.

62.

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.

63.

Сократительная
(двигательная)
Сократительные белки (актин и миозин) основа
мышечных тканей, позволяют мышцам сокращаться

64.

Рецепторная (сигнальная) –
воспринимающая
сигналы внешней среды.
Мембранные белки воспринимают внешние
воздействия и передают сигнал о них внутрь
клетки. Переводят внешние воздействия в нервные
сигналы

65.

Регуляторная или гормональная
ГОРМОНЫ - органические соединения, вырабатываемые
определенными клетками и предназначенные для
управления функциями организма, их регуляции и
координации.

66.

Гормональная функция
• Гормоны, регулирующие
физиологические процессы, тоже
являются белками. Для обеспечения
нормального уровня гормонов в
организме необходимо достаточное
поступление протеинов. И прежде всего
при гормональных нарушениях
необходимо обратить внимание на
достаточное поступления с пищей
полноценных белков.

67.

Функции
Значение
Энергетическая
Запас аминокислот для развития организма
Структурная
Клеточные мембраны, покровные ткани, шерсть, перья,
рога, волосы, хрящи; обеспечивают механическую
прочность отдельных тканей живых организмов.
Каталитическая
Белки – природные катализаторы (ферменты)
Защитная
Белки – антитела, антитоксины распознают и
уничтожают бактерии и “чужеродные” вещества
Транспортная
Накопление и транспорт по организму важнейших
веществ
Сократительная (двигательная)
Сократительные белки основа мышечных тканей
Сигнальная
Мембранные белки воспринимают внешние воздействия
и передают сигнал о них внутрь клетки
Регуляторная
Гормоны предназначены для управления функциями
организма их регуляции и координации.

68.

Бланк ответа на тест
ФИО, группа
№
А
Б
1
В
+
2
+
3
4
+
+
5
+
6
+
7
Общий балл
Оценка
Г
+
балл

69.

Задача
1. Почему при тепловой обработке мяса и рыбы
происходит уменьшение массы готового
продукта?
2. В чем причина образования пены на
поверхности мясных бульонов, жаренных
мясных и рыбных изделий?
3. Зачем маринуют мясо для шашлыка?
4. Чем отличается сырое молоко от
пастеризованного. Почему при кипячении
молоко «убегает»?

70.

Выводы по уроку
• белки – это высокомолекулярные органические
соединения, биополимеры, состоящие из мономеров
α -аминокислот
• аминокислоты соединяются в полипептидную цепочку за
счёт пептидной связи
• аминокислоты заменимые и незаменимые
• белки могут быть простыми и сложными
• четыре структуры белка (первичная, вторичная,
третичная и четвертичная)
• денатурация – это утрата белковой молекулой своей
структурной организации, обеспечивающей
функциональные свойства белка
• ренатурация - процесс восстановления структуры белка

71.

«Жизнь есть способ
существования белковых тел…»
(Ф.Энгельс)

72.

Домашнее задание
Учебник О.С. Габриелян
Химия с. 233 – 242 .
2. Составить текст на проверку знаний
свойств, строения, состава, применение
класса веществ (не менее 6 вопросов).

73.

Творческое задание
1. Кроссворд «Белки» (12–15 слов).
2. Рисунки – ребусы по теме.
3.Сообщения «Вред или польза безбелковой
диеты (вегетарианство)
«Превращение белков в пищеварительной
системе».

74.

Человек рождается на свет,
Чтоб творить, дерзать – и не иначе,
Чтоб оставить в жизни добрый след
И решить все трудные задачи
Человек рождается на свет…
Для чего?
Ищите свой ответ.
• С каким настроением вы
уходите с урока? Нарисуйте.