Конференция по теме «Белки»

Конференция по теме «Белки»

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

Цель: изучить и углубить знания по химии и биологии, применения на практике и в жизни.

Задачи: сформировать понятия «белки», «аминокислоты», «пептиды», «полипептиды», «пептидные связи», «денатурация». Выяснить строение белков, их структуру свойства. Сформировать умение выполнить цветные реакции, сформировать представления о химическом и биологическом синтезе белков, о превращении белков в организме человека; углубленно изучить высказывания Ф. Энгельса об особой роли белков в жизни клетки; развивать мышление учащихся путем сравнения белков разного строения с различными функциями. Показать мировоззренческое значение темы о развитии веществ природы от простых форм до наиболее сложных и о материальном уровне, воспитание гордости за отечественную науку.

Оборудование: на доске слова Ф. Энгельса о жизни и план лекции; таблицы «Строение белка, структуры», «Пищеварительная система человека»; образцы шерстяных и натуральных шелковых тканей; коллекция тутового шелкопряда; отрезок гибкого провода длиной 1 м; раздаточный материал; на каждый стол – штатив с пробирками с белком куриного яйца, раствором НaОН, СuЅО4, ННО3; белковая пища: икра рыб, молоко, творог, яйца.

Основа всего живого – белки. Без них жизнь на Земле невозможна.

Проблема: исследование молекул белков.

Функции белка: двигательная, ферментативная, транспортная, защитная, энергетическая, строительная, регуляторная, сигнальная, католическая.

Методы:

биологический; химизм - качественными являются цветные реакции:

а) биуретовая-фиолетовая окраска;        б) ксантопротеиновая /желтая/;

в) цистеиновая /черная/;                        г) реакция Милона /красная/;

д) с нитропруссидом натрия /красная окраска в аммиачной среде/.

Выводы: Белки – это природные высокомолекулярные соединения (биополимеры), структурную основу которых составляют полипептидные цепи, построенные из остатков б –аминокислот.

Белки

  /  \

Протеины   (простые белки)	Протеиды (сложные белки)
Макромолекулы состоят только из остатков б - аминокислот	Макромолекулы содержат кроме остатков б – аминокислот другие группы атомов (остатки полисахаридов, о-фосфорной кислоты, катионы металлов и т. д.

Каждый белок имеет свое специфическое (индивидуальное и постоянное) строение.

Первичная структура белка – это число и последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи. (Полипептидную теорию строения белков предложил немецкий химик Э. Фишер в начале ХХ в.).

Вторичная структура – это полипептидная цепь, закрученная в спираль. Она поддерживается за счет водородных связей между группами:

О	Н
РР	Р
-С-	-Н-

Третичная структура – это спираль, закрученная в клубок. Она поддерживается за счет дисульфидных мостиков - Ѕ–Ѕ-, сложноэфирных и солевых мостиков. Для этой структуры также характерны водородные связи, называется глобула

Четвертичная структура – способ пространственной организации нескольких полипептидных макромолекул. Объединяясь, они образуют единый, очень сложный комплекс, который и определяет комплекс свойства данного белка, называется ассоциат.

Денатурация

Обратимая  Необратимая

(частичное нарушение)  (разрушение всех структур)

Если прекратить воздействие веществами, то наблюдается  денатурация – самопроизвольное восстановление естественной структуры белка.

План

Белок в природе. Состав белка. Физические и химические свойства белка;

а) экспериментальная работа.

4. Белок, качественно новый уровень развития материи, высшая форма развития вещества.

5. Жизнь и белок; медицинские аспекты.

Координатор программы: учитель

Докладчик (Общая характеристика белка.

Белки и генетика)

Содокладчики:

Доктора: - гинеколог                - иммунолог

- эндокринолог                - косметолог

- генетик                        - невропатолог

- хирург                        - терапевт

- педиатр                        - реаниматор

- нарколог                - психолог

План конференции:

Вступительное слово ведущего (постановка проблемы). Основной доклад «Белки. Генетика». Содокладчики

Вопросы: 

1) белок в жизни высших организмов;

2) уникальность химического состава, организмов – случайность или закономерность;

3) отбор веществ для биологических машин; 

4) энергетика и ее законы;

5) химический язык живой природы;         

6) биохимическая динамика, ферменты;

7) пути метаболизма;                        

8) витамины;

9) биохимические вопросы медицины;

а) молекулярные болезни

б) вирусы

в) антигены и антитела, иммунитет

г) антибиотики

д) химиотерапия

10) химические проблемы возникновения жизни.

4. Обсуждение доклада.

Подведение итогов конференции.

В жилых телах наряду с веществами, распространенными в неживой природе, содержится множество веществ, характерных только для живых организмов:

белки                         - 10-20%

углероды                        - 0,2-2,0%

жиры                         - 1-5%

нуклеиновые кислоты        - 1,0-2,0%

АТФ                                - 0,1-0,5%

На молекулярном уровне живая природа отличается наличием белков – 10-20%. Из 70 кг веса взрослого человека: 42 кг – вода; 10 кг – жиры; 700 г – углеводы; 14 кг – белки (то есть 5 часть).

Превращения белков в организме

Ферменты                         ферменты

Белки пищи                 Полипептиды                 Ј - Аминокислоты

(желудок)                         (кишечник)        

_______ферменты______ 

(клетки)

СО2, НН3, Н2О

Белки организма                        Энергия

Пластическая        Строительный материал        Например, коллаген,

клетки                                мембранные белки

Транспортная        Переносят различные                Например, гемоглобин

вещества                                (перенос О2 и СО2)

Защитная                Обезвреживают                        Например, г - глобулин

чужеродные вещества                сыворотки крови

Энергетическая        Снабжает организм                При расщеплении 1 г 

энергией                                белка освобождается

                                       17,6 кДж энергии

Каталитическая        Ускоряют протекание                Все ферменты по своей

химических реакций                химической природе

в организме        являются белки. Например, рибонуклеаза

Сократительная        Выполняет все виды                Например, миозин

Движений, к которым                (белок мышц)

способны клетки и

организмы

Регулярная                Регулируют обменные                Гормоны, например,

процессы        инсулин (обмен глюкозы)

Вывод

Положительное:

- интерес к предмету;

- взаимосвязь с другими предметами;

- умение делать обобщения, сравнение (логическое мышление);

- практические навыки для учащихся;

- применение в жизни.

Приложения

Таблица № 1

С16 Н18 О4 Н2  -	пшеница
С1864 Н3021 О576 Н780 Ѕ21 -	молоко
С3032 Н4876 О872 Н780 Ѕ6 Fe4 -	гемоглобин
Содержание в % к сухой массе: мышцы – 80%, кожа – 63%, печень – 57%, мозг – 45%, кость – 28%  -  значение для жизнедеятельности человека.

Таблица № 2

Размеры систем на атомном, молекулярном и

биологическом уровне

Система атом	Размеры в см 10-13 ядро атома водорода 10-8 атом водорода
молекула	5 · 10-8 молекула аминокислоты 40 · 10-8 молекула альбулина 120 · 10-8 молекула гемоцианина
биологические системы	100 · 10 -8 частицы вируса ящера 10-4-20·10-4 размеры большинства клеток 150 – 200 высота человека 1000 длина кита

Врач

Сегодня у меня нет возможности рассказать обо всех аспектах гормонального влияния на белковый обмен. Я остановлюсь лишь на некоторых гормонах, которые оказывают влияние на процесс белкового обмена.

Первый гормон, о котором мне бы хотелось сказать – это инсулин. Инсулин способствует поглощению концентрации аминокислот в плазме.

Инсулин стимулирует белковый синтез. Приведу пример: такое заболевание как сахарный диабет – обусловлено абсолютной или относительной недостаточностью инсулина и характеризуется грубым нарушением белкового обмена, а так же другими нарушениями обмена веществ.

Инсулиновая недостаточность может являться результатом снижения активности инсулина в следствии его повышенного связывания с белком.

Недостаточность инсулина приводит к нарушению углеводного, жирового и белкового обмена.

Второй гормон, на котором я остановлюсь – это гормон роста. Он задерживает азот в мышцах, Ускоряет синтез белка, стимулирует синтез  РНК – полимераз.

Усиление анаболической фазы белкового обмена приводит к увеличению массы мягких тканей и внутренних органов, усилению роста костей. Нарушается функция поджелудочной железы, что ведет к дальнейшему развитию сахарного диабета.

И последний гормон – глюкагон. В печени он стимулирует транспорт аминокислот, тормозит синтез белка, ускоряет его деградацию. Белковая дистрофия свидетельствует о более глубоком поражении и никрозе клеток печени, которая встречается при алкогольном циррозе печени.

И в заключении я хочу обратить ваше внимание на то, что своевременно начатое адекватное лечение приводит к выздоровлению или улучшению состояния здоровья.

Врач генетик

Гены кодируют синтез определенных полипептидов или белков. Нарушение синтеза беков приводит к возникновению мутаций. Вред, причиняемый мутацией

  Зависит от того, в какой мере она затрагивает белок, кодируемый данным геном. Некоторые мутации оказываются летальными, т. е. матировавшие гены вызывают смерть организма, если он не содержит одновременно и нормальную копию того же гена. Большинство цветных летальных генов рецессивные и вызывают смерть лишь в гомозиготном состоянии. В тех случаях, когда затронутый мутацией белок не принадлежит к числу жизненно необходимых, мутация может привести к какому-нибудь метаболическому нарушению, например, альбинизму если фенилкетонури.

От генетических болезней страдают не только жертвы этих болезней, но и их семьи. Родителей часто мучает чувство вины.

Генетические консультации врачей генетиков могут помочь супругам определить, на сколько велик риск рождения у них больного ребенка. Этот риск разрастает, если у них самих или у кого-нибудь из родственников уже имеется такой ребенок. Анализ крови позволяет в настоящее время определить такие генетические аномалии, как болезнь Тея-Сакса или серповидноклеточная анемия.

Некоторые аномалии обусловливаются не наличием мутантных генов, а нарушением поведения хромосом во время мейоза. Один из примеров хромосомных аномалий у человека – синдром Дауна. Причиной его является обычно не расхождение 21-й или 22-й пары хромосом при мейозе. Не расхождение половых хромосом в процессе мейоза приводит к таким аномалиям и появлению наследственных заболеваний, как синдром Тернера, синдром Клейнфельтера и др.

В настоящее время медицина располагает методикой амниоцентеза, которая дает возможность обнаружить аномальной число хромосом у плода на 16-й неделе беременности. Для этого берут пробу околоплодной жидкости путем пункции плодного пузыря. В ней находятся клетки, слущивающиеся с кожей плода или со стенок верхних дыхательных путей. Эти клетки исследуют, чтобы выявить, нет ли в них хромосомных аномалий.

В ряде случаев медико-генетические консультации выявляют у новорожденных или у грудных детей наследственное предрасположение к наследственным болезням. Возникновение которых в очень сильной степени зависит от определенных внешних условий. Путем назначения и проведения соответствующих и профилактических мероприятий можно предотвратить возникновение этих тяжелых наследственных болезней.

Врач эндокринолог

Биохимия опухолей желудочно–кишечного тракта и их влияние на процесс белкового обмена.

Сегодня я хочу рассказать об опухолевых заболеваниях желудочно-кишечного тракта и  их влиянии на процесс белкового обмена.

В настоящее время опухолевые заболевания занимают второе место в статистике смертности. Примерно каждый пятый человек в мире умирает от рака.

Опухоли характеризуются ускоренным клеточным делением и ростом. Это обусловлено высоким уровнем синтеза нуклеиновых кислот и белков. Опухолевые клетки в большей или меньшей степени теряют способность к проявлению специфических функций. В злокачественной опухоли появляются новые белки, которые отсутствуют в нормальной исходной ткани. Эти белки в зависимости от их степени их растворимости имеют определенное диагностическое значение.

В результате бесконтрольного роста опухоль может вызывать нарушения в места своей локализации. Для организма это может иметь серьезные последствия. Так, уже относительно небольшие опухоли вызывают давления по ходу желудочно-кишечного тракта, например: в желудке, прямой и 12-перстной кишке. Опухоль как бы паразитирует в организме хозяина. Во-первых, она обладает полной автономией, во-вторых отнимает строительный и энергетический материал. Белковый азот хозяина опухоль использует для синтеза собственных нуклеиновых кислот и белков. Она представляет собой «азотную ловушку». При непрерывном росте опухоли, даже если больной получает без белковую пищу, между организмом хозяина и опухолью не только существует конкуренция за поступающей с пищей белок, но опухоль в состоянии забирать необходимые строительные вещества из организмов хозяина.

Врач косметолог

Крема

Как ни странно, но все беды нашего организма отражаются на коже, а особенно на коже лица – самая уязвимая часть тела.

Увядание кожи вызывается двумя факторами: естественным старением клеток и внешней окружающей среды. При благоприятных условиях – правильном питании, нормальном сне, занятиях спортом – кожа долгое время сохраняет функциональные свойства.

Существует множество кремов с искусственным коллагеном, котрые обеспечивают верхний слой кожи достаточным количеством влаги, что делает кожу более эластичной и гладкой. Такого же  эффекта можно достичь с помощью Галена – ланоменовой кислоты, которая способна устранить недостатки кожи. Истощенные клетки восстанавливаются и ваша кожа непременно будет эластичной, гладкой и упругой.

Крема на основе липосом активизируют восстановление кожи, улучшая ее структуру и разглаживая морщины. Этот комплекс микро - и макро частиц, которые способствуют проникновению биологически активных веществ в эпидерму и каждая отдельная клетка получает заряд энергии. Процесс старения замедляется с помощью биологического синтеза омолаживающей сыворотки содержащейся в них.

Косметические препараты, основанные на азулене предназначены для ухода за чувствительной кожей, склонной к аллергии. Азулен является прекрасными успокаивающими средствами для кожи, так же обеспечивает защиту кожи от внешних воздействий. Обладает противоаллергическим и противовоспалительным действием. Существуют крема с гиалуроновой кислотой. Именно она отвечает за состояние кожи и суставов в нашем организме. Биокрема с этой кислотой обеспечивают усиленную регенерацию клеток. Очищающиеся биокрема проникают до третьего эпидеремеса и выводят из кожи вредные продукты обмена и обладают противовоспалительным действием. Биокрема содержат очень важные и нужные витамины А, D, Е, F, ферменты, экстракты лекарственных растений, растительные гормоны, микроэлементы.

Немалый вред приносят коже «свободные радикалы». Что же это такое? «Свободные радикалы» - это молекулы, становящиеся агрессивными под воздействием ультрафиолетовых лучей и ведущие к изменению в естественном колиагене и эластине. В результате кожа преждевременно стареет. Хорошей защитой являются крема, содержащие витамины А, Е, и С. Витамин Е позволяет вашей коже вернуть свежесть и молодость. Он нейтрализует свободные радикалы, благодаря своему антиаллергическому эффекту, применяют после эпиляции и бритья.

Аббревиатура рН означает «потенциальный гидратант», т. е. уровень 5,5 кислотности среды или щелочность. Это хим. Свойство определяется соотношением между «+» свободными ионами и «-».

Врач невропатолог

Эндокринная и нервная системы действуют координировано, поддерживая постоянство внутренней среды организма. Взаимодействие между нервной и эндокринной системами осуществляется  в основном при посредстве гипоталамусе. Главная роль обеих систем состоит в регулировании, интеграции и координации важнейших форм жизнедеятельности. Нервная система регулирует деятельность той или иной железы, т. е. поступление гормонов в кровь. Так стрессовые ситуации способствуют выделению в кровь норадреналина, который образуется в мозговом слое надпочечников. При этом наблюдается сужение мелких артерий; повышение кровяного давления.

При стрессах происходит выделение адреналина, который также выделяет мозговой слой надпочечников. Повышение содержания адреналина приводит к повышению частоты и силы сердечных сокращений, сужение капилляров в коже и внутренних органов. Расширение артерий в сердце и скелетных мышцах, а также повышение уровня глюкозы в крови. Уровень глюкозы и аминокислот в крови в свою очередь активизирует островки Лангерганса, которые выделяют инсулин и глюкаген. Инсулин способствует снижению уровня глюкозы в крови, повышению поглощения и использования клетками глюкозы и аминокислот.

Глюкаген отвечает за повышение уровня глюкозы в крови, способствует усиленному расщеплению глюкогена до глюкозы в печени. Все вышеперечисленные гормоны по химической природе относятся к пептидам и белкам.

Большое значение в регулировании содержания адреналина в крови имеет симпатическая нервная система, поэтому нарушение ее деятельности приводит к нежелательным последствиям, а значительное влияние на деятельность этой системы оказывают стрессы, поэтому здоровый образ жизни, снижение стрессов является залогом здоровья. 

Белки в иммунной системе

Иммунная система – это самостоятельная система организма, представленная своими функциями и органами.

Основные функции иммунной системы:

1)распознать «чужое», разрушить, нейтрализовать, вывести из организма.

2) обеспечить препятствие внедрению и размножению чужеродных антигенов.

3) Запомнить строение, свойства «чужого», быстрее встречать его как «чужое» и сохранять в имунноической памяти.

Начальные события в клеточном взаимодействии включают два этапа:

Прямое физическое взаимодействие между клетками, либо действие лиманда (антигена) – это белок на клетку. В результате следует второй этап. Синтез и секреция биологически активных веществ на клетку мишень. Это обеспечивает формирование иммунных реакций. Белки в крови обеспечивают защитные реакции организма. Например, антитела участвуют в формировании иммунных реакций. Тромбин обеспечивает свертываемость крови. Иммунная система состоит из В-системы и Т-системы, иначе происходят сбои в реализации иммунных реакций. Пагубное влияние на состояние иммунной системы оказывают внешние условия (природно-климатические, промышленное воздействие, изменение места жительства) и факторы риска (алкоголь, наркотики, курение).

Ведите здоровый образ жизни!

Литература:

, Станцо словарь юного химика. 1982г. Стр. 42–44, 293–295. Огамесян по химии. 1987г. Стр.360. рганическая химия. 1986г. Стр. 192–195. , Андреева 1987г. Стр. 21-24, 398-400, 455-457. Хомченко химия. 1987г. Стр. 448-450. Цветков химия. 1988г. Стр. 181-182. обрание сочинений, изд. 2-е, т.20. Стр.82-83.