Строение, состав, свойства белков (C, H, O, N, S)

Строение, состав, свойства белков (C, H, O, N, S)

Основные термины и понятия: белки-полимеры, протеины, протеиды, денатура­ция, ренатурация, деструкция.

Содержание белков в различных органах животного организма

(в % к сухой массе):

в мышцах - 80 в коже - 63

Структурная формула аминокислот

Длина АК = 0,35 нм Масса АК = 100 Дальтон Lбелка = Lак x Nак Mбелка =Mак x Nак

Например Дано: Nак = 350 Lбелка = 350 x 0.35= 122.5 нм Lбелка-? Mбелка = 100 Д x 350 = 35000 Д M белка -?

в печени - 57

в мозге - 45 в костях - 28

Строение молекул белков Молекулы белков имеют вид длинных цепей, состоящих из 5-1500 аминокислотных остатков (ак) 20 видов аминокислот – магические!!!!

Белки
Простые (протеины) Состоят только из аминокислот	Сложные (протеиды) Кроме аминокислот, входят вещества небелковой природы

Белки всех организмов состоят из одних и тех же аминокислот - это основное доказательство единства органического мира.

Разнообразие белковых молекул определяется

1.  Аминокислотным составом (какие именно АК входят в белок).

Полноценные - все 20 АК (у животных, грибов и бобовых растений).

Неполноценные – менее 20 видов (у растений)

2.  Числом аминокислотных звеньев, напр. Инсулин-51, средний – 300.

3.  Порядок расположения ( 20300 вариантов)

Образование пептидной связи

Уровни структурной организация белковых молекул

Структура белка	Чем характеризуется
Первичная лиз-глу-тре~ала~ала-ала-лиз-фен- глу-арг~глн~гис-мет-асп-свр-сер- тре-сер-ала-ала-сер-сер-сер-асн- тир-цис-асн~глу-мет-мет-лиз-сер-…	Определяется порядком чередования ами­нокислот в цепи. Именно это определяет особые физико-химические и биологические свойства белка. Аминокислоты соединяются между собой прочной ковалентной, пептид­ной связью (-CO-NH-).
Вторичная	Представляет собой спирально закрученную белковую цепочку. Витки спирали удержива­ются водородными связями, которые обра­зуются между СО - и NH - группами, располо­женными на соседних витках. Характерна как окончательная форма для фибриллярных нерастворимых белков
Третичная	Возникает вследствие закручивания вторич­ной спиральной структуры в клубок (глобулу) как качественно новое образование. Клубок удерживается гидрофобными, ионными, во­дородными взаимодействиями. Особую роль в стабилизации этой структуры играют дисульфидные связи, возникающие между ос­татками аминокислоты цистеина.
Четвертичная	Формируется несколькими молекулами бел­ка, которые находятся в третичной структуре, и, взаимодействуя между собой, образуют стойкую конфигурацию. Удерживают эту структуру гидрофобные, электростатические и другие взаимодействия и водородные связи.

Свойства белковых молекул

Природное (нативное) состояние белка Денатурация - Изменение третичной и четвертичной структуры Ренатурация - Самопроизвольное восстановление Деструкция - Разрушение первичной структуры

Биологическая роль белков

Строительная (структурная)	Основной строительный материал клетки (ее мембран, органоидов) и органов (кровеносных сосудов, нервов, пищеварительного тракта и т. д.).	Кератин, фиброин, коллаген, эластин
Защитная	Белки-антитела способны «узнавать» и уничтожать болезнетворные микроорганизмы. Кроме того, белки защищают молекулы ДНК от повреждений.	Интерферон, иммуноглобулины
Регуляторная (гуморальная, гормональная)	Наряду с нервной системой, гормоны (белковой приро­ды) управляют работой разных органов (и всего орга­низма) через систему химических реакций.	Инсулин, соматотропин, тироксин
Сигнальная	Отдельные белки клеточных мембран осуществляют прием сигналов и передачу их внутрь клетки.	Иодопсин, родопсин
Сократительная (двигательная)	Все виды движений производятся особым видом бел­ков - сократительным.	Актин, миозин
Транспортная	Гемоглобин + О2 оксигемоглобин и до 10% угле­кислого газа.	Гемоглобин, миоглобин, мембранная АТФ-аза
Энергетическая	1 г белка - 17,2 кДж энергии (около 41 ккал). Выделя­ются при этом углекислый газ, вода, мочевина.	Казеин, яичный альбумин
Ферментативная (биокатализ) Основана на способности к Денатурации и Ренатурации. Рабочая часть фермента-активный центр	Ферменты обеспечивают прохождение сложных синтезов в клетке при низких температу­рах, невысоком давлении и ничтожно малых кон­центрациях. Среди этих синтезов некоторые, такие, как синтез молекул ДНК, отличаются поразительной точно­стью. Такого уровня синтеза в сходных условиях пока не достигало ни одно промышленное производство. Ферменты катализируют как прямую, так и обратную ре­акции.	Пепсин, трипсин, нуклеаза, РНК-полимераза, мальтаза, амилаза, липаза

Запомните!

Белки - важнейшие химические компоненты клетки, без которых невозможна жизнедеятельность организма