Белки, их строение и состав

Магнитогорский Лицей Российской Академии наук реферат по химии на тему: “Белки. Их строение и состав” Составил _________________ Григоренко М. ПБС-1-95 Магнитогорск  1997

оглавление

ОГЛАВЛЕНИЕ_________________________________________________________ 1

БЕЛКИ________________________________________________________________ 3

СТРУКТУРА БЕЛКОВ__________________________________________________ 5

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА_____________________________________________ 7

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА____________________________________________ 7

СИНТЕЗ БЕЛКОВ______________________________________________________ 8

Литература:___________________________________________________________ 8

белки

Б

ЕЛКИ — это азотсодержащие высокомолекулярные органические вещества со сложным составом и строением молекул.

Белок можно рассматривать как сложный полимер аминокислот.

Белки входят в состав всех живых организмов, но особо важную роль они играют в животных организмах, которые состоят из тех или иных форм белков (мышцы, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, кровь).

Растения синтезируют белки (и их составные части a-аминокислоты) из углекислого газа СО₂ и воды Н₂О за счет фотосинтеза, усваивая остальные элементы белков (азот N, фосфор Р, серу S, железо Fe, магний Mg) из растворимых солей, находящихся в почве.

Животные организмы в основном получают готовые аминокислоты с пищей и на их базе строят белки своей организма. Ряд аминокислот (заменимые аминокислоты) могут синтезироваться непосредственно животными организмами.

Характерной особенностью белков является их многообразие, связанное с количеством, свойствами и способах соединения входящих в их молекулу аминокислот. Белки выполняют функцию биокатализаторов — ферментов, ре­гулирующих скорость и направление химических реакций в организме. В комплексе с нуклеиновыми кислотами обеспечивают функции роста и передачи наследственных признаков, являются структурной основой мышц и осу­ществляют мышечное сокращение.

В молекулах белков содержатся повторяющиеся амидные связи С(0)—NH, названные пептидными (теория рус­ского биохимика А.Я.Данилевского).

Таким образом, белок представляет собой полипептид, содержащий сотни или тысячи аминокислотных звеньев.

Структура белков

О

Первичная структура белков

собый характер белка каждого вида связан не только с длиной, составом и строением входящих в его молекулу полипептидных цепей, но и с тем, как эти цепи ориенти­руются.

В структуре любого белка существует несколько степе­ней организации:

1.  Первичная структура белка — специфическая последо­вательность аминокислот в полипептидной цепи.

2. 

Вторичная структура белков

Вторичная структура белка — способ скручивания полипептидной цепи в пространстве (за счет водородной связи между водородом амидной группы —NH— и кар­бонильной группы — СО—, которые разделены четырь­мя аминокислотными фрагментами).

3. 

Третичная структура белков

Третичная структура белка — реальная трехмерная конфигурация закрученной спирали полипептидной цепи в пространстве (спираль, скрученная в спираль). Третичная структура белка обуславливает специфическую биологическую активность белковой молекулы. Третичная структура белка поддерживается за счет вза­имодействия различных функциональных групп полипептидной цепи:

·   дисульфидный мостик (-S-S-) между атомами серы,

·   сложноэфирный мостик – между карбоксильной группой (-СО-) и гидроксильной (-ОН),

·   солевой мостик - между карбоксильной (-СО-) и аминогруппами (NH₂).

4. Четвертичная структура белка — тип взаимодействия между несколькими полипептидными цепями.

Четвертичная структура белков

Например, гемоглобин представляет из себя комплекс из четырех макромолекул белка.
Физические свойства

Б

елки имеют большую молекулярную массу ( 10⁴—10⁷), многие белки растворимы в воде, но образуют, как правило, коллоидные растворы, из которых выпадают при увеличении концентрации неорганических солей, добавлении солей тяжелых металлов, органических растворителей или при нагревании (денатурация).

Химические свойства

1. Денатурация — разрушение вторичной и третичной структуры белка.

2. Качественные реакции на белок:

n биуретовая реакция: фиолетовое окрашивание при обработке солями меди в щелочной среде (дают все белки),

n ксантопротеиновая реакция: желтое окрашивание при действии концентрированной азотной кислоты, переходящее в оранжевое под действием аммиака (дают не все белки),

n выпадение черного осадка (содержащего серу) при добавлении ацетата свинца (II), гидроксида натрия и нагревании.

3. Гидролиз белков — при нагревании в щелочном или кислом растворе с образованием аминокислот.

Синтез белков

Белок — сложная молекула, и синтез его представляется трудной задачей. В настоящее время разработано много методов прекращения [ГМВ1]  a-аминокислот в пептиды и синтезированы простейшие природные белки — инсулин, рибонуклеаза и др.

Большая заслуга в создании микробиологической промышленности по производству искусственных пищевых продуктов принадлежит советскому ученому А.Н.Несмеянову.

Литература:

Справочник школьника

“ХИМИЯ” М.,”СЛОВО” 1995.

Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман

“Химия 11. Органическая химия”

М., “Просвещение”,1993.

А.И.Артеменко, И.В. Тикунова

“Химия 10-11. Органическая химия”

М., “Просвещение” 1993.

 [ГМВ1]