Белки. Нуклеиновые кислоты

Белки. Состав и строение белков. Нуклеиновые кислоты

Юсова Светлана Леонидовна

Учитель биологии МКОУ «Солигаличская СОШ»

Задачи урока

• Раскрыть специфические особенности строения белков
• Показать уникальные особенности строения молекул белков

Четыре главных элемента –биогена – С, Н, О и N - входят в состав основных органических компонентов клетки. Ведущая роль принадлежит углероду.

Из всех органических веществ белки составляют 50-70 % массы клетки.

Белки – это сложные органические вещества

Белки, или протеины - это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.

В природе известно 150 аминокислот, но в построении белка участвует только 20

Кроме аминокислот в состав белка могут входить небелковые компоненты, содержащие комплексы металлов и органических веществ

Молекулярная масса белков колеблется от нескольких десятков до нескольких миллионов в зависимости от числа аминокислотных звеньев и количества пептидных цепей, входящих в состав молекулы белка.

Например, молекула гемоглобина состоит из 4 цепей с общим количеством аминокислот 574 и молекулярной массой 64 500.

Строение и свойства аминокислот

Аминокислоты - это органические вещества, содержащие в молекуле карбоксильную группу

(-СООН) и аминогруппу (-NH 2 ), связанные одним и тем же атомом углерода

• Аминокислоты имеют двойственную природу. Наличие карбоксильной группы определяет их кислотные свойства, а аминогруппы – основные.
• Аминокислоты отличаются друг от друга строением радикалов

• Гидрофобные радикалы аминокислот( глицина, аланина, валина, лейцина, изолейцина, , фениланина, тирозина и метионина) играют важную роль в формировании белковой молекулы и определяют ее устойчивость, слипаясь друг с другом, образуя структуры с наименьшей поверхностью. Эти радикалы направлены всегда внутрь белковой глобулы.
• Гидрофильные радикалы, содержащие группы – СООН,- ОН, -NH 2 , располагаются обычно снаружи молекулы, так как внутренняя сторона клетки представляет водный раствор. Они оказывают влияние на растворимость белков.
• У некоторых аминокислот имеется еще одна дополнительная карбоксильная группа (аспаргиновая и глутаминовая кислоты) или аминогруппа ( лизин, аргинин, гистидин). Такие аминокислоты проявляют кислотные и основные свойства)

• Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме животных и человека. Но они необходимы для построения белков и должны поступать в организм с пищей. Такие аминокислоты называются незаменимыми.
• Белки, в которых отсутствует хотя бы одна незаменимая аминокислота, называются неполноценными.

• Карбоксильная группа и аминогруппа обладают одной важной особенностью. Они способны взаимодействовать друг с другом с отщеплением молекулы воды.
• В результате этого , между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой, образуется пептидная связь.

• Аминокислоты, соединенные друг с другом пептидной связью, образуют длинные полимеры – белки, которые иначе называю полипептидами.

Структурная организация белка

Денатурация белка

- это нарушение структуры белка (нагревание, химическое воздействие), в результате чего он теряет свои качества и раскручивается

Обратимая денатурация - если сохранена первичная структура белка

Необратимая денатурация –если первичная структура разрушена

Функции белков

• Строительная – участвуют в образовании оболочки клеток, органоидов и мембран
• Каталитическая – все клеточные катализаторы белки –ферменты
• Двигательная – сократительные белки вызывают всякое движение
• Транспортная - белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит по организму
• Защитная – выработка белковых тел и антител для обезвреживания чужеродных веществ
• Энергетическая- 1г белка эквивалентен 17, 6 кДЖ

Нуклеиновые кислоты

Были обнаружены в ядрах клеток, в связи с чем и получили свое название (лат. nucleus – «ядро»)

Нуклеиновые кислоты – это полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

Нуклеотид состоит из азотистого основания, моносахарида (рибозы или дезоксирибозы) и остатков фосфорной кислоты.

Нуклеиновые кислоты

ДНК

РНК

Кол-во цепей

две

одна

Моносахарид

дезоксирибоза

рибоза

Азотистые основания

Аденин, гуанин, тимин, цитозин

Аденин, гуанин, урацил, цитозин

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)

Носительница наследственной информации клетки и организма в целом.

Молекула ДНК у эукариот находится в ядре, митохондриях и пластидах.

У прокариот ядра нет, поэтому ДНК расположена в цитоплазме

Строение ДНК

Ф - остаток фосфорной кислоты

Д - дезоксирибоза

А, Г, Ц, Т –азотистое основание

Двойная спираль ДНК

Структуру молекулы ДНК раскрыли в 1953 году американский биохимик Д. Уотсон и английский физик Ф. Крик.

Д. Уотсон

Ф. Крик

Комплементарность - это способность нуклеотидов к избирательному соединению в пары

Репликация – процесс удвоения молекулы ДНК

Рибонуклеиновая кислота (РНК)

Молекулы РНК находятся в цитоплазме, ядре и некоторых органоидах клетки.

Типы РНК

иРНК

рРНК

тРНК

Содержатся в рибосомах

Переносят аминокислоты к месту синтеза белка

Содержат информацию

о первичной структуре

белка

Участвуют в синтезе белка

Функции нуклеиновых кислот

• Молекулы ДНК хранят наследственную информацию

• Молекулы РНК участвуют в процессах, связанных с передачей генетической информации от ДНК к белку

Выполни задания

1.По принципу комплементарности достройте вторую цепь ДНК

А-Г-Ц-Ц-Г-Т-Т-Г-Г-А-А-Г

Т-Ц-Г-Г-Ц-А-А-Ц-Ц-Т-Т-Ц

2. По принципу комплементарности постройте цепь иРНК, используя построенную цепь в первом задании

А-Г-Ц-Ц-Г-У-У-Г-Г-А-А-Г