Состав и строение белков

Тема: Состав и строение белков

Цель: изучить состав и строение белков.

Содержание урока

Актуализация знаний

Вопросы:

1. Какова роль белков в организме?

2. Какие продукты богаты белками?

Новый материал

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.

Бесконечное разнообразие белков создается за счет различного сочетания всего 20 аминокислот. Каждая аминокислота имеет свое название, особое строение и свойства.

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.

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 -NН-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 разнообразным 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.

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

Нарушение природной структуры белка называют денатурацией. 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 строении макромолекулы белка определяются его первичной структурой.

Кроме простых белков, состоящих только из аминокислот, есть еще и сложные белки, в состав которых могут входить:

-углеводы (гикопротеины),

-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.

Закрепление

Вопросы:

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?

Обобщение

Сформулировать вывод по уроку.

Домашнее задание:

1. Параграф 1.4. на страницах 23-27 учебника.

2. Вопросы 1-5 на странице 27 учебника.

3. Словарь: белки, или протеины; простые и сложные белки; аминокислоты; полипептид; первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков.