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.

align=left>

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]