Состав и строение белков — Гипермаркет знаний. Какие вещества называются белками или протеинами

>> Состав и строение белков

Состав и строение белков.

1. Какова роль белков в организме?
2. Какие продукты богаты белками?

Среди органических веществ белки , или протеины, - самые многочисленные, наиболее разнообразные и имеющие первостепенное значение биополимеры. На их долю приходится 50-80% сухой массы клетки.

Молекулы белков имеют большие размеры, поэтому их называют макромолекулами. Кроме углерода, кислорода, водорода и азота, в состав белков могут входить сера, фосфор и железо. Белки отличаются друг от друга числом (от ста до нескольких тысяч), составом и последовательностью мономеров. Мономерами белков являются аминокислоты {рис. 5).

Бесконечное разнообразие белков создается за счет различного сочетания всего 20 аминокислот. Каждая аминокислота имеет свое название, особое строение и свойства. Их общую формулу можно представить в следующем виде.

Молекула аминокислоты состоит из двух одинаковых для всех аминокислот частей, одна из которых является аминогруппой (-NН2) с основными свойствами, другая - карбоксильной группой (-СООН) с кислотными свойствами. Часть молекулы, называемая радикалом (R), у разных аминокислот имеет различное строение. Наличие в одной молекуле аминокислоты основной и кислотной групп обусловливает их высокую реактивность. Через эти группы происходит соединение аминокислот при образовании белка. При этом возникает молекула воды, а освободившиеся электроны образуют пептидную связь. Поэтому белки называют полипептидами.
Молекулы белков могут иметь различные пространственные конфигурации, и в их строении различают четыре уровня структурной организации (рис. 6).

Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи представляет первичную структуру белка. Она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции .

Большинство белков имеют вид спирали в результате образования водородных связей между -СО- и - NH-группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи. Водородные связи малопрочные, но в комплексе они обеспечивают довольно прочную структуру. Эта спираль - вторичная структура белка.

Третичная структура - трехмерная пространственная “ упаковка” полипептидной цепи. В результате возникает причудливая, но для каждого белка специфическая конфигурация - глобула. Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот.

Четвертичная структура характерна не для всех белков. Она возникает в результате соединения нескольких макромолекул с третичной структурой в сложный комплекс. Например, гемоглобин крови человека представляет комплекс из четырех макромолекул белка (рис. 7).

Такая сложность структуры белковых молекул связана с разнообразием функций, свойственных этим биополимерам.

Нарушение природной структуры белка называют денатурацией (рис. 8). Она может происходить под воздействием температуры, химических веществ, лучистой энергии и других факторов. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном - третичная, а затем - вторичная, и белок остается в виде полипептидной цепи.

Этот процесс частично обратим: если не разрушена первичная структура, то денатурированный белок способен восстанавливать свою структуру. Отсюда следует, что все особенности строения макромолекулы белка определяются его первичной структурой.

Кроме простых белков, состоящих только из аминокислот, есть еще и сложные белки, в состав которых могут входить углеводы (гликопротеины), жиры (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины) и др.

Роль белков в жизни клетки огромна. Современная биология показала, что сходство и различие организмов определяется в конечном счете набором белков. Чем ближе организмы друг к другу в систематическом положении, тем более сходны их белки.

Белки, или протеины. Простые и сложные белки. Аминокислоты. Полипептид. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков.

1. Какие вещества называются белками, или протеинами?
2. Что такое первичная структура белка?
3. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?
4. Что такое денатурация белка?
5. По какому признаку белки делятся на простые и сложные?

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

уриное яйцо относится к высокоценным продуктам, его применяют в лечебном и в профилактическом питании. Химический состав яйца зависит от разновидности птицы, от времени года, когда яйцо снесли, от корма. В лечебном питании применяются куриные яйца и яйца индейки. Когда яйцо только снесли, его температура 40 градусов, а хранить яйцо необходимо при температуре +5 градусов. В течение 5 дней после того как яйцо снесли, оно считается диетическим. В среднем яйцо вести 53 г, из которых 31 г весит белок, 16 г желток и 6 г скорлупа. Тема нашей сегодняшней статьи - "Белок куриного яйца, свойства".

Источники: яйцо, мясо, молочные продукты, морепродукты, рожь, миндаль, ядра кешью, семена подсолнечника, нут, фасоль. Источники: яйцо, рыба, морепродукты, мясо, овес, овсянка, проростки, орехи, ядра, семена кунжута, чечевица, соя, авокадо. Источники: яйцо, рыба, морепродукты, мясо, молочные продукты, проростки пшеницы, овсяные хлопья, орехи, миндаль, бобовые.

Источники: молочные продукты, мясо, птица, рыба, морепродукты, ростки пшеницы, овсянка, орехи, чечевица, соевые бобы. Источники: белые яйца, мясо, птица, побеги зерна, арахис, семена кунжута. Ниже перечислены некоторые аминокислоты, которые не являются существенными, но часто имеют недостаток в организме.

Яйцо куриное состоит из желтка и белка. Желток содержит в себе белки, жиры и холестерин. Жиры, которые находятся в желтке безвредны, они полиненасыщенные. Белок состоит из воды на 90% и белков на 10%, холестерина не содержит.

Яйца богаты витаминами и минеральными солями необходимыми для нашего организма:

1.Ниацин – необходим для образования половых гормонов и для питания мозга.

Источники: печень, молочные продукты, капуста, авокадо, проростки пшеницы. Источники: сыр, мясо, птица, яйца, рыба, моллюски, орехи, ядра, шоколад, горох, соя, авокадо, чеснок и женьшень. Источники: сельдь, авокадо, мясо, миндаль, кунжут, нут, пекан. Биологическая ценность белка.

Тело может наилучшим образом использовать белок из пищи, если оно очень похоже на собственный белок организма - с точки зрения структуры и соотношения незаменимых аминокислот. Чем больше аминокислот присутствует, тем лучше. 9 незаменимых аминокислот, которые мы должны принимать с пищей, чтобы наконец произвести все 20 аминокислот, которые необходимы организму.

2.Витамин К – обеспечивает свертываемость крови.

3.Холин – выводит яды из печени и служит для улучшения памяти.

4.Фолиевая кислота и биотин, которые препятствуют врожденным порокам у детей.

5.Яйцо содержит 200 – 250 г фосфора, 60 мг железа, 2-3 мг железа.

6.В яйце также имеется в наличии медь, йод и кобальт.

7.В 100 г яйца содержится витамин В2 – 0,5 мг, В6- 1-2 мг, В12, Е -2 мг. Также содержат витамин D 180-250 МЕ, в котором уступают лишь рыбьему жиру.

Как высокое качество богатой белками пищи зависит от количества и состава незаменимых аминокислот и упоминается термином «биологическая ценность». Это значение, как правило, выше для животных белков, чем для растительных белков. Вот почему для вегетарианцев очень важно потреблять белок, который имеет высокую биологическую ценность. Затем следует обзор биологической ценности различных источников белка.

Для быстрого восстановления у спортсменов и пациентов сывороточный белок на самом деле является эффективным источником белка. Лучше всего выбрать изолят или продукт, который был изготовлен с использованием микрофильтрационных технологий. Когда разные продукты потребляются вместе с белком с другой биологической ценностью, биологическая ценность может быть увеличена комбинацией. Хорошими комбинациями являются, например.

8. Желток яйца наиболее богат минеральными солями и витаминами.

Белок куриного яйца содержит минеральные вещества, аминокислоты, углеводы, протеин. Без белка образование и обновление клеток невозможно. За эталон биологической ценности для человека принят именно белок куриного яйца.

Яйца продукт питательный и в то же время малокалорийный. Белок куриных яиц является низкокалорийным источником протеина. В 100 г яичного белка 45 ккал и 11 г протеина. Для сравнения, например в 100 г молока 69 ккал и 4 г протеина, в 100 г говядины 218 ккал и 17 г протеина. Белок усваивается организмом на 97 %, не давая шлаков и сразу идет на образование антител. Именно белки яиц помогают восстановить силы и укрепить иммунитет. Наиболее благоприятны для переваривания яйца всмятку. Кальций желтка очень хорошо усваивается организмом.

Белок может иметь высокую биологическую ценность, но насколько хорошо он поглощается телом? В общем, мы можем сказать, что животный белок с высокой биологической ценностью также обладает высоким чистым использованием белка. Это означает, что только несколько процентов не могут быть переварены или поглощены организмом.

Причина в том, что растительный белок содержит довольно много анти-питательных веществ. Фитиновая кислота в хлебе и орехах. Трипсины и сапонины в сое. Соя имеет очень высокую биологическую ценность, но анти-питательные вещества - более низкое использование.

Белок свежего сырого яйца используют при воспалительных заболеваниях. Белок не раздражает слизистой желудка и быстро из него выходит, поэтому куриный белок применяют при язвенной болезни. Еще его можно использовать при хроническом панкреатине.

При атеросклерозе желательно ограничить потребление яиц из – за значительного содержания в них жира. В яичном желтке среднее содержание холестерина 1,5 – 2 %, а лецитина 10 %. Преобладание лецитина над холестерином позволяет не исключать яйца полностью из диеты при атеросклерозе.

Лектины в бобовых. Но это не абсолютная заповедь. Животный белок, такой как молоко, также обладает сильным анти-питательным веществом, а именно казеином. Как вы читали, животные источники содержат, по сравнению с растительными белками, в основном белками, которые можно лучше использовать и поглощать организмом. Поэтому вегетарианцы не должны паниковать. Однако они должны быть осторожны, чтобы разумно комбинировать растительные белковые источники. Вам нужно больше овощей, чтобы есть разные аминокислоты.

Брокколи и цветную капусту часто можно потреблять, так как они состоят из примерно 40% белка. Веганам приходится уделять больше внимания тому факту, что в конечном итоге у них достаточно белка или. Вегетарианцы также могут увеличить использование чистого белка и биологическую ценность, потребляя различные источники белка в течение дня.

Сырой желток вызывает сокращении желчного пузыря, в результате чего желчь выделяется в кишечник. Это используется в лечебных и диагностических целях.

Куриные яйца благоприятно влияют на нервную систему. Их включают в диету при заболеваниях нервной системы, в рацион для лечебного или профилактического питания людям, которые работают с ртутью и мышьяком. В результате сочетания лецитина и железа в яйце стимулируются кроветворные функции организма.

В противном случае вы считаете, что вам нужно достаточно белка, но, в конечном счете, недостаточно белка. Тогда настало время ожидать: сколько белка мне нужно для удовлетворения моих потребностей? Поскольку каждая пища содержит как белок, углеводы, так и жирные кислоты, вы можете узнать, сколько чистого белка есть в продуктах.

Примечание. Источники белка, такие как мясо, содержат больше жирных кислот и меньше белка по сравнению с ранее. Это означает, что эти источники белка содержат меньше белка, чем мы предполагаем. Точно так же, как люди, которые не двигаются, животные, которые находятся только в киоске, получают различное соотношение жировых клеток: больше жира, меньше белка. Если возможно, попробуйте купить мясо, молочные продукты и яйца у животных, которые постоянно перемещаются.

Детям белок куриного яйца можно начинать давать только с трех лет т.к. он очень аллергенен. Аллергенные свойства ослабевают при термической обработке яиц.

Если у вас нет аллергии на яйца, то их есть нужно обязательно. Белок куриных яиц самый лучший и полезный в мире. Он лучше белка мяса, молочных продуктов или рыбы, потому что усваивается практически без остатка. Это важно для больных кожных заболеваний и больных с хроническими дерматозами. Яйца так же полезны для спортсменов, которые хотят увеличить мышечную массу. Белок считается лучшим строительным материалом для мышц. Для детей и подростков в период роста белок также очень полезен.

Вы можете использовать эту таблицу, чтобы выяснить, есть ли у вас достаточное количество белка. Также обратите внимание на биологическую ценность и использование чистого белка. Ежедневно 10 ломтиков хлеба с 40 сыром означают количество белка 80 грамм. Однако биологическая ценность низкая, и, кроме того, этот белок имеет низкое использование чистого белка.

Кроме того, животный белок должен всегда нагреваться, и это может привести к денатурации, при которой аминокислоты не могут быть использованы. Поэтому потребление только одного животного белка следует учитывать только по этим причинам. Растительный белок содержит много пищевых волокон и низконасыщенных жирных кислот и, следовательно, также меньше токсинов. Кроме того, растительный белок часто не нужно нагреть, чтобы можно было оптимально использовать аминокислоты. Многие пациенты с почечной недостаточностью получили рекомендации по снижению потребления белка очень сильно. Теперь взгляды, похоже, изменились: растительный белок, как представляется, накладывает гораздо меньше стресса на почки, чем животное. Поэтому пациентам с почками рекомендуется значительно уменьшить только животный белок. Особенно, если вы принадлежите к одной из групп, которым требуется больше белка. Хотя они могут потреблять белок, он также должен быть потреблен в пищеварительной системе. Без достаточного количества белка наше пищеварение может плохо работать; ферменты необходимы для пищеварения, и они зависят от достаточного белка. Плохая функция желудка, кишечника, печени или поджелудочной железы или синдром негерметичной кишки может привести к тому, что белок не сможет быть разбит на аминокислоты. Результатом может быть раздувание, гниение, аллергия или непереносимость. Знания для благополучия и здоровья все рецепты с зеленым символом поддерживают здоровое пищеварение. Если изменение в диете не улучшается, обратитесь к врачу за ортомолекулярной медициной. Также обратите внимание, что многие источники растительных белков содержат анти-питательные вещества и затрудняют прием и обработку растительных белков. Слишком много животного белка сразу или распределяется в течение дня очень сложно переваривать. Например, завтрак с беконом и сыром, в качестве полуденной пиццы с несколькими сортами сыра и мяса, на обед лазанью или кастрюлю с мясом и сыром. Плохое переваривание белка или избыток белка могут привести к проблемам с пищеварением и повышенным значениям мочевины и мочевой кислоты. Кроме того, избыток белка может также переносить избыточный вес. Правильная подготовка источников белка также важна. Чтобы эти аминокислоты были преобразованы в полезные вещества для мозга, мышц, энергии и т.д. У нас должно быть много витаминов группы В, минералов, достаточного количества витамина С и т.д. возьмите хороший препарат мультивитаминов в качестве адъюванта. Еще лучше есть это ежедневно, частично также сырую пищу, так что витамины группы В и витамин С сохраняются.

• Разнообразие в рационе - лучшее решение!
• У животных и растительных белков есть свои преимущества и недостатки.
• Животный белок обычно содержит много насыщенных жирных кислот и мало клетчатки.
• Кроме того, животные, как и люди, хранят разные яды в своем жире.

Надо помнить, что белок сырых куриных яиц усваивается плохо. А также в нем могут находиться микробы, которые попадают с поверхности скорлупы. Перед тем как разбить яйцо, необходимо его промыть под проточной водой, чтобы смыть микробы. Все яйца после покупки мыть не надо, иначе они испортятся, если даже будут храниться в холодильнике. Яйца желательно хранить в холодильнике в специальных лотках острым концом вниз. Нельзя есть яйца, у которых лопнула скорлупа. Да и вообще употребление сырых яиц нежелательно.,/b>

Из чего состоит яичный белок?

Ясность - это почти прозрачное вещество, которое в основном состоит из воды и белка, также содержит минералы и глюкозу. Среди белков, составляющих яйцо, более половины - овальбумин. Овальбумин является белком семейства серпинов и считается одним из белков наибольшей биологической ценности, так как они содержат около 385 аминокислот и содержат многие из восьми незаменимых аминокислот.

Какая плохая ассимиляция сырой ясности?

Серпины представляют собой группу белков, способных ингибировать действие некоторых ферментов. В этом случае овальбумин способен избегать действия большинства пептидаз, и вот проблема его ассимиляции, не разрушаемая этими ферментами, организм не способен ассимилировать аминокислоты, из которых состоит овальбумин.

Что такое денатурация белков

Уже давно в Америке начали антихолестериновую компанию и запретили употреблять яйца. В результате этого больных стало намного больше. Увеличились сердечно – сосудистые заболевания , раковые, дегенеративные заболевания, увеличилось количество людей, которые страдают ожирением. После этого в Америке опомнились и поняли, что они делают что – то не так. Провели исследования и выяснили, что к повышению холестерина яйца не имеют ни какого отношения. Так что яйца ничуть не вредны, а наоборот очень полезны. Вот такой он, белок куриного яйца, свойства которого так полезны.

Структуры классифицируются как. Первичная: аминокислотная последовательность в линейной форме, связанная пептидными связями. Третичный: цепочка аминокислот, которая была свернута перед повторной сгибанием, может иметь сферическую форму, которая называется глобулярным белком или удлиненной, вызванной меньшей складкой, которая называется фибриллярным белком. Способ, которым белок принимает на этом уровне, зависит от его биологической функции, поэтому любое изменение в расположении этой структуры может привести к потере его биологической активности.

1. Какова роль белков в организме?

Белки выполняют несколько основных ролей в нашем организме:

Являются материалом для построения всех клеток, тканей и органов;

Обеспечивают иммунитет организма и выступают в качества антител;

Участвуют в пищеварительном процессе и энергетическом обмене.

2. Какие продукты богаты белками?

Четвертичная: эта структура редко дается и для того, что нас интересует, это не важно. Единственное, о чем нужно помнить, это то, что он связан теми же ссылками, что и третичный. Когда мы говорим, что белок денатурирован, мы имеем в виду, что с помощью агентов, которые могут быть физическими или химическими, связи, которые удерживают белковую цепь вместе в разных конформациях, были нарушены и что белок потерял свою пространственную конфигурацию и с его биологической функцией.

Теперь это происходит только во вторичной структуре, третичной и четвертичной, никогда в первичной структуре, поскольку пептидные связи, присутствующие только на этом структурном уровне, являются гораздо более стабильными связями, чем остальные, и не затрагиваются.

Мясо, птица, рыба и морепродукты, молоко и молочные продукты, сыр, яйца, фрукты (яблоки, груши и ананасы, киви, манго, маракуйа, личи и др.).

Вопросы

1. Какие вещества называются белками или протеинами?

Белки - это природные органические вещества, состоящие из аминокислот и играющие фундаментальную роль в жизнедеятельности организма.

2. Что такое первичная структура белка?

Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи представляет первичную структуру белка. Она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции.

3. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?

В результате образования водородных связей между СО и NН-группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи образуется спираль. Водородные связи слабые, но в комплексе они обеспечивают довольно прочную структуру. Эта спираль - вторичная структура белка.

Третичная структура - трёхмерная пространственная «упаковка» полипептидной цепи. В результате возникает причудливая, но для каждого белка специфическая конфигурация - глобула. Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот.

Четвертичная структура возникает в результате соединения нескольких макромолекул (глобул) с третичной структурой в сложный комплекс. Например, гемоглобин крови человека представляет комплекс из четырёх макромолекул белка.

4. Что такое денатурация белка?

Нарушение природной структуры белка называют денатурацией. Она может происходить под воздействием температуры, химических веществ, лучистой энергии и других факторов.

5. По какому признаку белки делятся на простые и сложные?

Простые белки состоят только из аминокислот. Сложные белки в своем составе имеют еще и углеводы (гликопротеины), жиры (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины) и др.

Задания

Вы знаете, что белок куриного яйца состоит в основном из протеинов. Подумайте, чем объясняется изменение структуры белка у варёного яйца . Приведите другие известные вам примеры, когда структура белка может измениться.

В результате воздействия высоких температур на яйцо происходит денатурация белка. В результате этого белок теряет свои свойства (прозрачность и др.).Любая термообработкка пищи (варка, жаренье, запекание) ведёт к денатурации белков. В результате белки становятся более доступны действию пищеварительных ферментов, сами же теряют функциональную активность.

1. Какова роль белков в организме?

Белки выполняют несколько основных ролей в нашем организме:

Являются материалом для построения всех клеток, тканей и органов;

Обеспечивают иммунитет организма и выступают в качества антител;

Участвуют в пищеварительном процессе и энергетическом обмене.

2. Какие продукты богаты белками?

Мясо, птица, рыба и морепродукты, молоко и молочные продукты, сыр, яйца, фрукты (яблоки, груши и ананасы, киви, манго, маракуйа, личи и др.).

Вопросы

1. Какие вещества называются белками или протеинами?

Белки - это природные органические вещества, состоящие из аминокислот и играющие фундаментальную роль в жизнедеятельности организма.

2. Что такое первичная структура белка?

Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи представляет первичную структуру белка. Она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции.

3. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?

В результате образования водородных связей между СО и NН-группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи образуется спираль. Водородные связи слабые, но в комплексе они обеспечивают довольно прочную структуру. Эта спираль - вторичная структура белка.

Третичная структура - трёхмерная пространственная «упаковка» полипептидной цепи. В результате возникает причудливая, но для каждого белка специфическая конфигурация - глобула. Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот.

Четвертичная структура возникает в результате соединения нескольких макромолекул (глобул) с третичной структурой в сложный комплекс. Например, гемоглобин крови человека представляет комплекс из четырёх макромолекул белка.

4. Что такое денатурация белка?

Нарушение природной структуры белка называют денатурацией. Она может происходить под воздействием температуры, химических веществ, лучистой энергии и других факторов.

5. По какому признаку белки делятся на простые и сложные?

Простые белки состоят только из аминокислот. Сложные белки в своем составе имеют еще и углеводы (гликопротеины), жиры (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины) и др.

Задания

Вы знаете, что белок куриного яйца состоит в основном из протеинов. Подумайте, чем объясняется изменение структуры белка у варёного яйца. Приведите другие известные вам примеры, когда структура белка может измениться.

В результате воздействия высоких температур на яйцо происходит денатурация белка. В результате этого белок теряет свои свойства (прозрачность и др.).Любая термообработкка пищи (варка, жаренье, запекание) ведёт к денатурации белков. В результате белки становятся более доступны действию пищеварительных ферментов, сами же теряют функциональную активность.

Вопрос 1. Какие вещества называются белками или протеинами?
Белки (протеины) - это гетерополимеры, состоящие из 20 различных мономеров - природных альфа-аминокислот. Белки - нерегулярные полимеры.
Общее строение аминокислоты может быть представлено следующим образом:
R-С(NH 2)-СООН. Все аминокислоты имеют аминогруппу (-МН2) и карбоксильную группу (-СООН) и различаются строением и свойствами радикалов. Аминокислоты в белке связаны пептидной
связью -N(Н)-С(=О), поэтому белки ещё называют пептидами.

Вопрос 2. Что такое первичная структура белка?
В молекуле белка аминокислоты связаны друг с другом пептидной связью между атомами углерода и азота. В строении молекулы белка различают первичную структуру - последовательность аминокислотных остатков.

Вопрос 3. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?
Вторичная структура белка - как правило, это спиральная структура (альфа-спираль), которая удерживается множеством водородных связей, возникающих между находящимся близко друг от друга С=О и NН-группами. Другой тип вторичной структуры - это бета-слой, или складчатый слой; это две параллельные полипептидные цепи, связанные водородными связями, перпендикулярными цепям.
Третичная структура белковой молекулы - это пространственная конфигурация, напоминающая компактную глобулу. Она поддерживается ионными, водородными и дисульфидными (S=S) связями, а также гидрофобными взаимодействиями.
Четвертичная структура образуется при взаимодействии нескольких глобул, которые объединяются в комплекс (например, молекула гемоглобина состоит из четырех таких субъединиц).

Вопрос 4. Что такое денатурация белка?
Утрата белковой молекулой своей структуры называется денатурацией; она может быть вызвана повышением температуры, обезвоживанием, облучением и т.д. Если при денатурации первичная структура не нарушается, то при восстановлении нормальных условий полностью воссоздается структура белка. Если же действие фактора нарастает, разрушается и первичная структура белка - полипептидная цепь. Это уже необратимый процесс - восстановить структуру белок не может. Например, при высокой температуре (выше 42oС) в организме человека многие белки денатурируют необратимо.

Вопрос 5. По какому признаку белки делятся на простые и сложные?
Простые белки (протеины) состоят исключительно из аминокислот (альбумины, глобулины, кератин, коллаген, гистон и другие). В состав сложных белков могут входить другие органические вещества: углеводы (тогда они называются гликопротеидами), жиры (липопротеиды), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеиды), фосфорная кислота (фосфопротеиды), при сочетании белка с каким-либо окрашенным веществом образуются так называемые хромопротеиды. Из хромопротеидов наиболее изучен гемоглобин – красящее вещество красных кровяных шариков (эритроцитов).

1. Почему белки считаются полимерами?

Ответ. Белки - это полимеры, то есть молекулы, построенные, как цепи, из повторяющихся мономерных звеньев, или субъединиц, состоящие из аминокислот, соединенных в определенной последовательности пептидной связью. Они - основные и необходимые составные части всех организмов.

Различают белки простые (протеины) и сложные (протеиды) . Протеины - белки, молекулы которых содержат только белковые компоненты. При полном их гидролизе образуются аминокислоты.

Протеидами называют сложные белки, молекулы которых существенно отличаются от молекул протеинов тем, что помимо собственно белкового компонента содержат низкомолекулярный компонент небелковой природы

2. Какие функции белков вам известны?

Ответ. Белки выполняют следующие функции: строительную, энергетическую, каталитическую, защитную, транспортную, сократительную, сигнальную и другие.

Вопросы после § 11

1. Какие вещества называются белками?

Ответ. Белки, или протеины, представляют собой биологические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Все аминокислоты имеют аминогруппу (-NH2) и карбоксильную группу (-СООН) и различаются строением и свойствами радикалов. Аминокислоты связаны между собой пептидными связями, поэтому белки называют еще поли­пептидами.

Ответ. Молекулы белков могут принимать различные пространственные формы – конформации, которые представляют собой четыре уровня их организации. Линейная последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи представляет первичную структуру белка. Она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции.

3. Как образуются вторичная, третичная и четвертичная структуры белка?

Ответ. Вторичная структура белка формируется при образовании водородных связей между -СО- и -NH- группами. При этом полипептидная цепь закручивается в спираль. Спираль может приобретать конфигурацию глобулы, так как между радикалами аминокислот в спирали возникают разнообразные связи. Глобула - третичная структура белка. Если несколько глобул объединяются в единый сложный комплекс, то возникает четвертичная структура. Например, гемоглобин крови человека образован четырьмя глобулами.

4. Что такое денатурация белка?

Ответ. Нарушение природной структуры белка называется денатурацией. Под действием ряда факторов (химических, радиоактивных, температурных и др.) может разрушиться четвертичная, третичная и вторичная структуры белка. В случае, если действие фактора прекращается, белок может восстановить свою структуру. Если же действие фактора нарастает, разрушается и первичная структура белка - полипептидная цепь. Это уже необратимый процесс - восстановить структуру белок не может

5. По какому признаку белки делятся на простые и сложные?

Ответ. Простые белки состоят исключительно из аминокислот. В состав сложных белков могут входить другие органические вещества: углеводы (тогда они называются гликопротеинами), жиры (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины).

6. Какие функции белков вам известны?

Ответ. Строительная (пластическая) функция. Белки являются структурным компонентом биологических мембран и органоидов клетки, а также входят в состав опорных структур организма, волос, ногтей, сосудов. Ферментативная функция. Белки служат ферментами, т. е. биологическими катализаторами, ускоряющими скорость биохимических реакций в десятки и сотни миллионов раз. Примером может служить амилаза, расщепляющая крахмал до моносахаридов. Сократительная (двигательная) функция. Ее выполняют особые сократительные белки, обеспечивающие движение клеток и внутриклеточных структур. Благодаря им перемещаются хромосомы при делении клетки, а жгутики и реснички приводят в движение клетки простейших. Сократительные свойства белков актина и миозина лежат в основе работы мышц. Транспортная функция. Белки участвуют в транспорте молекул и ионов в пределах организма (гемоглобин переносит кислород из легких к органам и тканям, альбумин сыворотки крови участвует в транспорте жирных кислот). Защитная функция. Она заключается в предохранении организма от повреждений и вторжения чужеродных белков и бактерий. Белки-антитела, вырабатываемые лимфоцитами, создают защиту организма от чужеродной инфекции, тромбин и фибрин участвуют в образовании тромба, тем самым помогая организму избежать больших потерь крови. Регуляторная функция. Ее выполняют белки-гормоны. Они участвуют в регуляции активности клетки и всех жизненных процессов организма. Так, инсулин регулирует уровень сахара в крови и поддерживает его на определенном уровне. Сигнальная функция. Белки, встроенные в мембрану клетки, способны менять свою структуру в ответ на раздражение. Тем самым передаются сигналы из внешней среды внутрь клетки. Энергетическая функция. Она реализуется белками крайне редко. При полном расщеплении 1 г белка способно выделиться 17,6 кДж энергии. Однако белки для организма - очень ценное соединение. Поэтому расщепление белка происходит обычно до аминокислот, из которых строятся новые полипептидные цепочки. Белки-гормоны регулируют активность клетки и всех жизненных процессов организма. Так, в организме человека соматотропин участвует в регуляции роста тела, инсулин поддерживает на постоянном уровне содержание глюкозы в крови.

7. Какую роль выполняют белки-гормоны?

Ответ. Регуляторная функция присуща белкам-гормонам (регуляторам). Они регулируют различные физиологические процессы. Например, наиболее известным гормоном является инсулин, регулирующий содержание глюкозы в крови. При недостатке инсулина в организме возникает заболевание, известное как сахарный диабет.

8. Какую функцию выполняют белки-ферменты?

Ответ. Ферменты являются биологическими катализаторами, то есть ускорителями химических реакций в сотни миллионов раз. Ферменты обладают строгой специфичностью по отношению к веществу, вступающему в реакцию. Каждая реакция катализируется своим ферментом.

9. Почему белки редко используются в качестве источника энергии?

Ответ. Мономеры белков аминокислоты - ценное сырье для построения новых белковых молекул. Поэтому полное расщепление полипептидов до неорганических веществ происходит редко. Следовательно, энергетическая функция, заключающаяся в выделении энергии при полном расщеплении, выполняется белками до­вольно редко.

Белок яйца является типичным протеином. Выясните, что с ним произойдёт, если на него подействовать водой, спиртом, ацетоном, кислотой, щёлочью, растительным маслом, высокой температурой и т. д.

Ответ. В результате действия высокой температуры на белок яйца произойдет денатурация белка. При действии спирта, ацетона, кислотами или щелочами происходит примерно то же самое: белок сворачивается. Это процесс, при котором происходит нарушение третичной и четвертичной структуры белка вследствие разрыва водородных и ионных связей.

В воде и растительном масле белок сохраняет свою структуру.

Измельчите клубень сырого картофеля до состояния кашицы. Возьмите три пробирки и в каждую положите небольшое количество измельчённого картофеля.

Первую пробирку поместите в морозилку холодильника, вторую – на нижнюю полку холодильника, а третью – в банку с тёплой водой (t = 40 °С). Через 30 мин достаньте пробирки и в каждую капните небольшое количество пероксида водорода. Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой пробирке. Объясните полученные результаты

Ответ. Данный опыт иллюстрирует активность фермента каталазы живой клетки на перекись водорода. В результате реакции выделяется кислород. По динамике выделения пузырьков можно судить об активности фермента.

Опыт позволил зафиксировать следующие результаты:

Активность каталазы зависит от температуры:

1. Пробирка 1: пузырьков нет - это потому, при низкой температуре клетки картофеля разрушились.

2. Пробирка 2: пузырьков небольшое количество - потому, что активность фермента при низкой температуре невысока.

3. Пробирка 3: пузырьков много, температура оптимальна, каталаза очень активна.

В первую пробирку с картофелем капните несколько капель воды, во вторую – несколько капель кислоты (столовый уксус), а в третью – щёлочи.

Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой пробирке. Объясните полученные результаты. Сделайте выводы.

Ответ. При добавлении воды ничего не происходит, при добавлении кислоты происходит некоторое потемнение, при добавлении щелочи «вспенивание» - щелочной гидролиз.