Химический состав клетки. Функции белков

1.

II. Химический состав клетки
Профессор СУНЦ НГУ к. б. н. О. В. Саблина

2.

Их много!

3.

1. Структурная функция
Структурные белки – фибриллярные
Внутриклеточные структуры (цитоскелет)

4.

Внеклеточные структуры
Коллаген – структурный белок кожи и хрящей

5.

Внеклеточные структуры
α-кератин – белок перьев и волос
Прямой
волос
Курчавый
волос
562,7 см

6.

Внеклеточные структуры
β-кератин (фиброин) – белок шелка и паутины
Регулярный
(Гли-Ала-Гли-Ала-Гли-Сер) n

7.

1. Структурная функция
2. Каталитическая фукнция
Ферменты – биологические катализаторы
Фермент
Ферментативная реакция
Субстрат
Продукт
Свойства ферментов:
1. Высокая специфичность
2. Узкие пределы оптимума действия
3. Способность к регуляции

8.

1. Высокая специфичность
Субстрат
Субстрат
фермент
Активный центр
«Ключ к замку»

9.

2. Узкие пределыОптимум
оптимума действия
Денатурация
Активный центр
Активного
центра нет
чего?
температуры
рН
ионной силы раствора

10.

3. Способность к регуляции
активатор
ингибитор
неактивный
активный
фермент
активный
центр
аллостерическая
регуляция
конкурентное
ингибирование

11.

Работа фермента
Субстрат
Продукт
Катализ
Фермент-субстратный
комплекс
Фермент
Если к белку что-то присоединится, он изменит
свою третичную структуру!

12.

Кофактор –
небелковая молекула,
присутствующая в активном центре
и необходимая для работы фермента
Cu
2+
Co
2+
3+
Fe
2+
Mn
2+
Zn
2+
Mg
2+
Ca

13.

Кофактор
Fe 3+

14.

Кофактор –
небелковая молекула,
присутствующая в активном центре
и необходимая для работы фермента
Кофермент –
органический кофактор
B1
F
В2
Витамины!
B6
PP
B12
B4

15.

Кофактор –
небелковая молекула,
присутствующая в активном центре
и необходимая для работы фермента
Кофермент –
органический кофактор
Простетическая группа –
кофактор, соединенный с белком
ковалентной связью

16.

Простетическая группа

17.

Кофактор
Zn 2+
Простетическая
группа

18.

1. Структурная функция
2. Каталитическая фукнция
3. Регуляторная функция
Регуляция белками различных процессов в
клетке связана с их способностью к приёму и
передаче сигналов

19.

Внутриклеточные регуляторные белки
ДНК
ДНК-связывающий белок

20.

Внеклеточные регуляторные белки
Гормоны
Гормон глюкагон
инсулин

21.

1. Структурная функция
2. Каталитическая фукнция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция

22.

Мембранный рецептор
Активный центр
Лиганд
Рецептор
Мембрана

23.

Внутриклеточный рецептор
Лиганд
Рецептор
«Ключ к замку»

24.

Внутриклеточный рецептор
рецептор
ДНК
Лиганд (гормон)

25.

1. Структурная функция
2. Каталитическая фукнция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция

26.

Строение антитела
Активные центры
«Лёгкая» цепь
«Тяжёлая» цепь
S-S
S-S
Вариабельная
часть
Константная
часть

27.

Антитело
Антиген в
активном
центре
Активный
центр

28.

Действие антител
Антигены
Вирусы
Бактерии
Рецептор
Антитело
Чужеродные
вещества

29.

Действие антител
Антигены
Бактерии
Антитела
Вирусы
Чужеродные
вещества

30.

Бактерия
Макрофаг

31.

1. Структурная функция
2. Каталитическая фукнция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция
6. Трансформация энергии

32.

Энергия химических связей
механическая энергия
Миозин
Актин

33.

Энергия химических связей
Электрический скат
электрическая энергия
Белки клеточной
мембраны
электрического
органа ската
Вращение бактериального жгутика

34.

Энергия химических связей
видимый свет
Светящиеся
медузы
«Зеленая
мышь»
Светящийся белок

35.

Энергия химических связей
видимый свет
Клетки мозга мыши, светящиеся разными цветами

36.

Энергия химических связей
видимый свет
Родопсин
зрительного
рецептора
электрическая энергия
Энергия химических связей
Мембрана
ток
+
Энергия химических связей (пища)
-
Электрическая энергия
Фермент вращение
АТФ-синтаза
Механическая энергия
Энергия химических связей (АТФ)
АТФ

37.

1. Структурная функция
2. Каталитическая фукнция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция
6. Трансформация энергии
7. Транспортная функция

38.

Транспорт кислорода в крови
гемоглобин

39.

Транспорт липидов в крови
липид
белок

40.

Транспорт ионов кальция
белок
2+
Са

41.

Транспорт воды через мембрану
Аквапорин

42.

1. Структурная функция
2. Каталитическая фукнция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция
6. Трансформация энергии
7. Транспортная функция
8. Питательная функция

43.

Запасные белки
Незаменимые аминокислоты
Лактальбумин
Овальбумин

44.

1. Структурная функция
2. Каталитическая функция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция
6. Трансформация энергии
7. Транспортная функция
8. Питательная функция
9. Буферная функция

45.

R1
O
H
N
CH
H2N
N-конец
R3
CH
O
N
H
R2
O
HO
+
H32N
R1
CH
H
N
O
NH23+
N
H
O
H
N
C
C
CH
C
CH
O
R4
O
Rn
OH
С-конец
O
C
R3
O
CH
R2
H
N
C
O
H
N
CH
R44
C
O
pH <
рН
>7
C
C
O
O
OH
OH
O
H
H
N
N
O
O
C
C
CH
CH
R
Rnn
OH
OH
O

46.

1. Структурная функция
2. Каталитическая функция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция
6. Трансформация энергии
7. Транспортная функция
8. Питательная функция
9. Буферная функция
10. Энергетическая функция

47.

Хищники
В пище недостаточно
углеводов
Энергия получается
за счет окисления
жира и аминокислот

48.

1. Структурная функция
2. Каталитическая функция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция
6. Трансформация энергии
7. Транспортная функция
8. Питательная функция
9. Буферная функция
10. Энергетическая функция
11. Другие функции

49.

шершень
пчела
скорпион
Токсины – защита и нападение
ядовитая
лягушка
королевская
кобра

50.

светляк
медуза
рыба-удильщик
рыбы фонареглазы

51.

1. Структурная функция
2. Каталитическая функция
3. Регуляторная функция
4. Рецепторная функция
5. Защитная функция
6. Трансформация энергии
7. Транспортная функция
8. Питательная функция
9. Буферная функция
10. Энергетическая функция
11. Другие функции