Saturs. Ievads I. Olbaltumvielu atklāšanas vēsture II. Olbaltumvielu struktūra. 1. Olbaltumvielu struktūra; 2. Telpiskā struktūra; 3.Olbaltumvielu īpašības; III. Olbaltumvielu funkcijas. IV.Praktiskais darbs. 1. Olbaltumvielu denaturācija; 2. Olbaltumvielu kā biokatalizatoru funkcionēšanas pierādījumi 3. Olbaltumvielu krāsu reakcijas V. Secinājums. Vi. Literatūra.

Ievads. F. Engels G.G. Olbaltumvielas ir dabiski organiski savienojumi, kas atbalsta visus jebkura organisma dzīvības procesus. "Dzīve ir veids, kā pastāv olbaltumvielu ķermeņi." Balstoties uz mūsdienu dabaszinātņu sasniegumiem, F. Engelss ielika zinātniski filozofiskos un teorētiskos pamatus dzīvības jēdzienam un proteīnam kā tās svarīgākajam nesējam un noteicējam. F. Engelsa teorijas pareizību pilnībā apstiprina mūsdienu bioloģiskā ķīmija, molekulārā bioloģija un biofizika, kurām ir daudzpusīgāki eksperimentālie dati gan par proteīnu ķīmisko uzbūvi, gan par lomu un nozīmi dzīvē.

Atklājumu vēsture. Olbaltumvielas savu nosaukumu ieguvušas no olu baltuma, ko cilvēki kopš neatminamiem laikiem izmantojuši kā pārtikas neatņemamu sastāvdaļu. Kā liecina Plīnija Vecākā apraksti, jau senajā Romā olas baltumu lietoja arī kā līdzekli. Taču olbaltumvielu patiesā vēsture sākas tad, kad parādās pirmā informācija par olbaltumvielu kā ķīmisko savienojumu īpašībām (koagulējamība karsējot, sadalīšanās ar skābēm un stipriem sārmiem utt.).

Līdz 19. gadsimta sākumam parādījās pirmie proteīnu ķīmiskās izpētes darbi. Jau 1803. gadā Dž.Daltons kā slāpekli saturošas vielas deva pirmās olbaltumvielu formulas – albumīnu un želatīnu. 1810. gadā Dž.Gejs-Lussaks veica olbaltumvielu – asins fibrīna, kazeīna ķīmiskās analīzes un atzīmēja to elementārā sastāva līdzību. Aminoskābju izdalīšanās to hidrolīzes laikā bija izšķiroša nozīme, lai izprastu olbaltumvielu ķīmisko raksturu. Pirmā atklātā aminoskābe acīmredzot bija asparagīns, ko L. Vauquelin izdalīja no Asparagus sparģeļu sulas (1806). Tajā pašā laikā J. Prusts leicīnu ieguva, sadaloties sieram un biezpienam. Tad no olbaltumvielu hidrolīzes produktiem tika izolētas daudzas citas aminoskābes.

Aminoskābju atklāšana olbaltumvielās. AminoskābeAvots Kurš pirmais izolēja Glicīnu1820ŽelatīnuA. Brakono tirozīns 1848 kazeīns F. Bopp serīns 1865 zīds Kramer Glutamīnskābe 1866 Augu proteīni G. Ritthausen Lizīns 1895 Kazeīns E. Drexel Cystine 1899 Raga viela K. Merner Triptofāns 1902 Kazeīns F. Hopkins, D. Col Isoleicine 1904 fibrīns F. Ehrlich Treonine 1925 Auzu proteīni S. Shriver

Olbaltumvielu struktūra. Olbaltumvielas ir sarežģītas organiskas vielas, kas šūnā veic svarīgas funkcijas. Tās ir milzu polimēru molekulas, kuru monomēri ir aminoskābes. Katrai aminoskābei ir karboksilgrupa (-COOH) un aminogrupa (-NH2). Skābu un bāzisku grupu klātbūtne vienā molekulā nosaka to augsto reaktivitāti. Starp kombinētajām aminoskābēm rodas ķīmiskā saite, ko sauc par peptīdu saiti, un iegūto vairāku aminoskābju kombināciju sauc par peptīdu. Dabā ir zināmas vairāk nekā 150 dažādas aminoskābes, bet dzīvo organismu proteīnu uzbūvē parasti piedalās tikai 20. Cilvēkam neaizstājams ir valīns, leicīns, izoleicīns, fenilalanīns, metionīns, triptofāns, treonīns, lizīns.

Sekundārā ir ar ūdeņradi saistīta spirāle. Olbaltumvielu primārā struktūra ir saistīta ar peptīdu saitēm. Terciārā ir stingrāka spirāle ar sulfīda saitēm – lodīte. Olbaltumvielas sāk pildīt savas funkcijas. Kvartārs - apvieno vairākas globulas (hemoglobīns).

Denaturācija ir atkarīga: 1) no iedarbības laika 2) no proteīna rakstura 3) no iedarbojošā faktora stipruma Ietekmējošie faktori: a) temperatūras paaugstināšanās b) starojums c) sārmi un skābes d) smagie metāli e) alkohols f) spiediens Olbaltumvielu īpašības. Denaturācija ir proteīna struktūras iznīcināšana. Renaturācija ir proteīna struktūras atjaunošanas process.

Olbaltumvielu funkcijas. 1.Būvniecība - olbaltumvielas ir daļa no visas ķermeņa daļas. 2. Fermentatīvie - proteīni paātrina visu ķermeņa dzīvībai nepieciešamo ķīmisko reakciju norisi. 3.Motors - proteīni nodrošina muskuļu šķiedru kontrakciju, skropstu un flagellu kustību, hromosomu kustību šūnu dalīšanās laikā, augu orgānu kustību. 4. Transports – olbaltumvielas pārvadā dažādas vielas ķermeņa iekšienē. 5. Enerģētiskā - olbaltumvielu sadalīšana kalpo kā enerģijas avots organismiem. 6. Aizsardzības - olbaltumvielas atpazīst un iznīcina organismam bīstamas vielas utt. 7. Signāls - reakcija uz fizikālo, ķīmisko faktoru izmaiņām. 8. Regulējošais - hormonu proteīni ietekmē vielmaiņu.

Praktiskais darbs. 1. Olbaltumvielu denaturēšana ar spirtu. Mērķis: apsvērt olbaltumvielu denaturācijas procesu. Aprīkojums: Olbaltumvielu šķīdums, mēģene, spirts. I. Es mēģenē ieleju 1 ml vistas olu baltuma šķīduma. II.Pielej dažus pilienus etilspirta. Secinājums: proteīnam mijiedarbojoties ar spirtu, mēs novērojam nešķīstošu nogulšņu nogulsnēšanos, kas nozīmē, ka proteīns denaturējas.

2. Pierādījumi proteīnu kā biokatalizatoru funkcionēšanai. Mērķis: pierādīt proteīnu - enzīmu katalītisko darbību, parādīt to augsto specifiskumu, kā arī augstāko aktivitāti fizioloģiskajā vidē. Aprīkojums: Petri trauciņš, cietes audums, saharozes šķīdums, 1% joda šķīdums kālija jodīdā, vates tampons. Secinājums: Siekalu amilāze sadala cieti glikozē, glikoze ar jodu nekrāso zilu, tāpēc uz auduma novērojam baltu svītru rakstu.

3. Olbaltumvielu noteikšana bioloģiskajos objektos. Kvalitatīvas reakcijas uz olbaltumvielām (biurets). Mērķis: pierādīt tādu svarīgu organisko vielu kā proteīnu klātbūtni bioloģiskajos objektos. Aprīkojums: Mēģene, olu baltums, marle, destilēts ūdens, nātrija hidroksīds, vara sulfāts, slāpekļskābe. CuSO 4 + 2NaOH = Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4 Cu (OH) 2 + albumīns - purpursarkana krāsa Secinājums: purpursarkanas krāsas izskats liecina par proteīnu šķīdumā.

Olbaltumvielas ir visu dzīvo šūnu neaizstājama sastāvdaļa, tiem ir liela nozīme dzīvajā dabā, ir galvenā, vērtīgā un neaizvietojamā uztura sastāvdaļa, strukturālo elementu un audu pamats, atbalsta vielmaiņu un enerģiju, piedalās augšanas un augšanas procesos. vairošanās, nodrošina kustību mehānismus, imūnreakciju attīstība ir nepieciešama visu ķermeņa orgānu un sistēmu darbībai. Proteīna biosintēzes procesa zināšanām dzīvā šūnā ir liela nozīme lauksaimniecības, rūpniecības, medicīnas un dabas aizsardzības jomas problēmu praktiskā risināšanā. To risinājums nav iespējams bez zināšanām par ģenētikas likumiem. Jaunākie sasniegumi ģenētikā ir saistīti ar gēnu inženierijas attīstību. Gēnu inženierijaļāva ar salīdzinoši zemām izmaksām ražot praktiski jebkuru proteīnu lielos daudzumos.. Secinājums.

Literatūra. 1. Beļajevs D.K., Ruvinskis A.O. "Vispārējā bioloģija", M., "Izglītība", 1991. (2) Berezin B.D., Berezin D.B. Mūsdienu organiskās ķīmijas kurss. Mācību grāmata augstskolām. M., "Vidusskola", 1999. 3. Brēms Z., Meinke I. “Bioloģija. Skolēnu un studentu uzziņu grāmata ", M.," Bustards ", 1999. 4. Zayats R.G., Rachkovskaya I.V., Stambrovskaya V.M. "Bioloģijas ceļvedis reflektantiem", Minska, "Augstskola", 1996.g. 5. Zubritskaya A.V. "Molekulārā bioloģija" 10. klase, "Korifejs"; Volgograda, 2006 6.Polyansky Yu.I. "Vispārējā bioloģija", M., "Izglītība", 2000. 7. Ponomareva I.N., Korņilova O.A., Černova N.M. "Vispārējās bioloģijas pamati", M., "Ventana-Graf", 2005.g. 8. Taylor D., Green N., Stout U., "Biology" 1.sējums Izdevniecība "Mir", Maskava, 2008.g. 9.Traitak D.I. "Bioloģija. Uzziņas materiāli ", M.," Izglītība ", 1994. 10. Ķīmijas uzziņu grāmata reflektantiem un studentiem ". M., "AST-Folio", 2000 11. Enciklopēdija bērniem Ķīmija, M., "Avanta +", 2000.g. 12.Enciklopēdija bērniem Bioloģija, M., "Avanta +", 1998.g.

Lai izmantotu prezentāciju priekšskatījumu, izveidojiet sev Google kontu (kontu) un piesakieties tajā: ​​https://accounts.google.com

Slaidu paraksti:

"Olbaltumvielu struktūra un funkcijas" Ķīmijas skolotājs MBOU OOSH # 81 Krasnodara Itskovich T.Ya

C proteīnu elementārais sastāvs (ogleklis) - 50-55%; O (skābeklis) - 21-24%; N (slāpeklis) - 15-17% (≈ 16%); H (ūdeņradis) - 6-8%; S (sērs) - 0-2%. Slāpeklis ir nemainīga olbaltumvielu sastāvdaļa, un pēc tā daudzuma var noteikt olbaltumvielu saturu audos. Olbaltumvielu saturs cilvēka orgānos ir vidēji 18-20% no mitro audu masas. Sausnas izteiksmē - muskuļi - līdz 80%, sirds - 60%, aknas - 72%, plaušas, liesa - 82 - 84%. Aminoskābes – proteīna monomēri Lielākā daļa olbaltumvielu satur 20 dažādas aminoskābes no aptuveni 170 zināmajām. Tāpat kā no 33 alfabēta burtiem varam izveidot bezgalīgi daudz vārdu, tā no 20 aminoskābēm – bezgalīgi daudz olbaltumvielu. Cilvēka organismā ir līdz 100 000 olbaltumvielu.

Aminoskābes 3 Nebūtiskās aminoskābes var sintezēt organismā. Ķermeņa vajadzības tiek apmierinātas, uzņemot pārtikas olbaltumvielas. Pie neaizvietojamām aminoskābēm pieder alanīns, asparagīns, asparagīnskābe, glicīns, glutamīns, glutamīnskābe, tirozīns, cisteīns, cistīns utt. fenilalanīns. Arginīns un histidīns ir arī neaizstājami bērniem. Organismā nevar sintezēt.

Aminoskābe – amfoterisks savienojums Primārā struktūra – noteikta aminoskābju atlieku secība polipeptīdu ķēdē. Saites starp aminoskābēm ir kovalentas, tāpēc ļoti spēcīgas NH 3-AMINO GRUPA (bāzes īpašības - COOH KARBOKSILGRUPA (skābju īpašības Olbaltumvielu primārā struktūra)

Olbaltumvielu sekundārā struktūra Sekundārā struktūra ir polipeptīdu ķēdes konformācija, kas fiksēta ar daudzām ūdeņraža saitēm starp grupas N-H un C = O. Sekundārās struktūras modeļi - a-spirāle. Terciārā struktūra - savītas spirāles forma telpā Terciārās struktūras proteīns

Olbaltumvielu kvartārā struktūra Kvartārā struktūra - vairāku proteīna makromolekulu agregāti (olbaltumvielu kompleksi) Olbaltumvielu denaturējot pēc denaturējošā līdzekļa iedarbības likvidēšanas, proteīns atjauno savu aktivitāti. Renaturācija Olbaltumvielu denaturācija ir proteīnu bioloģisko īpašību zudums (katalītiskais, transportēšanas utt.) proteīna molekulas struktūras izmaiņu dēļ.

Olbaltumvielu atklāšanas vēsture Pirmo reizi terminu albumīns (albumineise), ko pēc analoģijas ar olas baltumu attiecināja uz visiem dzīvnieku organisma šķidrumiem, 1747. gadā izmantoja franču fiziologs F. Kene, un tas bija arī šajā interpretācijā. ka šis termins enciklopēdijā ienāca 1751. un J. D "Alamber. Džons Daltons - angļu ķīmiķis (1766. gada 6. septembris - 1844. gada 27. jūlijs) 1803. gadā viņš sniedz pirmās olbaltumvielu - albumīna un želatīna - formulas kā slāpekli saturošas vielas. Joseph Louis Gay-Lussac - franču ķīmiķis (6.12.1778. - 9.05.1850. Veic olbaltumvielu - asins fibrīna, kazeīna ķīmisko analīzi un atzīmē to elementārā sastāva līdzību Anrī Brakonno - franču ķīmiķis (29.05.1780. - 13.01.1855) pirmo reizi izolēts (1820) aminoskābes glicīns un leicīns no proteīna hidrolizāta Gerits Jans Mulders Holands organiskais ķīmiķis, kurš aprakstīja proteīnu ķīmisko sastāvu. Viņam 1910. gadā tika piešķirta Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā par vienas no pirmajām teorijām. olbaltumvielu struktūra. celtniecības klucīši"Olbaltumvielu sintēzē.

Olbaltumvielu atklāšanas vēsture Aleksandrs Jakovļevičs Daņiļevskis - krievu bioķīmiķis 1838-1923 Olbaltumvielu polipeptīdu struktūras teorijas autors Nikolajs Nikolajevičs LUBAVINS - krievu ķīmiķis Izstrādāja aminoskābju sintēzes metodi Linus Carl Pauling - amerikāņu ķīmiķis Pirmais zinātnieks, kurš varēja veiksmīgi prognozēt proteīnu sekundāro struktūru Frederiks Sangers - angļu bioķīmiķis, divreiz Nobela prēmijas laureāts ķīmijā: 1958 - "par darbu olbaltumvielu, īpaši insulīna" struktūru noteikšanā, 1980 - "par ieguldījumu pamata izveidē. sekvences nukleīnskābēs"

Olbaltumvielu funkcijas ķermeņa slaida tekstā

Strukturālā funkcija Citoskeleta strukturālie proteīni kā sava veida armatūra piešķir formu šūnām un daudzām organellām un ir iesaistītas šūnu formas mainīšanā. Kolagēns un elastīns ir saistaudu (piemēram, skrimšļa) starpšūnu vielas galvenās sastāvdaļas, un mati, nagi, putnu spalvas un daži čaumalas sastāv no cita strukturāla proteīna – keratīna.

Transporta funkcija Transporta proteīns hemoglobīns transportē skābekli no plaušām uz pārējiem audiem un oglekļa dioksīdu no audiem uz plaušām, kā arī tai homologus proteīnus, kas sastopami visās dzīvo organismu valstībās. ...

Aizsardzības funkcija Aknas “attīra” asinis, tas ir, atjauno toksīnu, lai tas varētu iziet no ķermeņa. Ķīmiskā aizsardzība. Toksīnu saistīšanās ar olbaltumvielu molekulām var tās detoksicēt. Īpaši svarīga loma cilvēka detoksikācijā ir aknu enzīmiem, kas noārda indes vai pārvērš tās šķīstošā formā, kas veicina to ātru izvadīšanu no organisma. Imūnaizsardzība. Olbaltumvielas, kas veido asinis un citus bioloģiskos šķidrumus, ir iesaistītas ķermeņa aizsardzības reakcijā gan pret patogēnu bojājumiem, gan uzbrukumiem.

Enerģijas funkcija Pirmkārt, olbaltumvielas tiek sadalītas aminoskābēs un pēc tam gala produktos - ūdenī, oglekļa dioksīdā un amonjakā. Tomēr olbaltumvielas kā enerģijas avotu izmanto tikai tad, kad tiek izlietoti citi avoti (ogļhidrāti un tauki).

2. iespēja. 1. Cik aminoskābju ir nepieciešamas cilvēkiem? A) šādu aminoskābju nav; b) 20; pulksten 10; d) 7. 2. Starp kādām aminoskābju grupām veidojas peptīdu saite? A) starp blakus esošo aminoskābju karboksilgrupām; B) starp blakus esošo aminoskābju aminogrupām; B) starp vienas aminoskābes aminogrupu un citas aminoskābes karboksilgrupu. D) starp vienas aminoskābes aminogrupu un citas aminoskābes radikāli. 3. Kāda ir hemoglobīna molekulas uzbūve? A) primārais; b) sekundārais; c) terciārais; d) kvartārs. 4. Proteīna primāro struktūru balsta saites: a) peptīds; b) ūdeņradis; c) disulfīds; d) hidrofobs. 5. Olbaltumvielu sekundāro struktūru nosaka: a) polipeptīdu ķēdes spiralizācija; b) polipeptīdu ķēdes telpiskā konfigurācija; c) spiralizētās ķēdes aminoskābju skaits un secība; G). spiralizētās ķēdes telpiskā konfigurācija. 6. Olbaltumvielu terciāro struktūru balsta galvenokārt saites: a) jonu; b) ūdeņradis; c) disulfīds; d) hidrofobs. 7. Nosauciet proteīnu, kas pirmo reizi tika mākslīgi sintezēts: a) insulīns; b) hemoglobīns; c) katalāze; d) interferons. AR ATPŪTU UN PROTEĪNU FUNKCIJAS. 1. variants. 1. Kāda organiskā viela šūnā ir pirmajā vietā pēc masas? A) ogļhidrāti; b) olbaltumvielas; c) lipīdi; d) nukleīnskābes. 2. Cik aminoskābju veido visa olbaltumvielu dažādība? A) 170; b) 26; 20. gadā; d) 10. 3. Primāro struktūru nosaka aminoskābju atlikumi: a) skaits; b) secība; c) numurs un secība; d) veidi. 4. Olbaltumvielu sekundāro struktūru galvenokārt atbalsta saites: a) peptīds; b) ūdeņradis; c) disulfīds; d) hidrofobs. 5. Olbaltumvielas terciāro struktūru nosaka: a) polipeptīdu ķēdes spiralizācija; b) spiralizētās polipeptīdu ķēdes telpiskā konfigurācija; c) vairāku polipeptīdu ķēžu savienošana; d) vairāku polipeptīdu ķēžu spiralizācija. 6. Olbaltumvielas kvartārās struktūras uzturēšanā nepiedalās šādas saites: a) peptīdu saites; b) ūdeņradis; c) jonu; d) hidrofobs. 7. Olbaltumvielu fizikāli ķīmiskās un bioloģiskās īpašības pilnībā nosaka struktūra: a) primārā; b) sekundārais; c) terciārais; d) kvartārs.

Pamata konspekts par tēmu “Olbaltumvielas. Olbaltumvielu struktūra un funkcija "

PROTEĪNI - C, H, O, N… .S …… .Fe MONO - AMINOKĀBE 20 - MAĢISKA! ∞ LĪMEŅI: 1-peptīds (kam seko A / C) 2. H - saites 3. hidrofobās H - saites -S-S- komunikācija 4. Hb 11

DENATURĀCIJA 2,3,4 1! 1 Funkcijas: 1. Katalītiskais (fermenti) 2. Aizsardzības (imūnglobulīns) 3. Signāls (rodopsīns) 4. Transports (hemoglobīns) 5. Strukturālais (kolagēns, keratīns) 6. Motors (aktīns, miozīns) 7. Е (1gr.- 17.6 kJ) 8. Regulējošais (insulīns, histoni) 9.Uzglabāšanas (kazeīna) renaturācijas neatgriezenisks pamata konspekts par tēmu “Olbaltumvielas. Olbaltumvielu struktūra un funkcija "

Secinājums Proteīni ir galvenie spēlētāji jebkurā dzīvā sistēmā. Olbaltumvielas ir polimēri, kas sastāv no 20 dažādām aminoskābēm. Katrs proteīns apvienojas unikālā trīsdimensiju struktūrā, ko nosaka tā aminoskābju secība. Olbaltumvielām ir hierarhiska tās formas struktūra. Olbaltumvielu trīsdimensiju struktūra ir cieši saistīta ar tās funkciju. Proteīna trīsdimensiju formas iepriekšēja noteikšana būs milzīgs atklājums skaitļošanas bioloģijā.

PROTEĪNA STRUKTŪRA PROTEĪNU STRUKTŪRA
Olbaltumvielas – augstas molekulmasas organiskas
savienojumi, kas sastāv no α-aminoskābju atlikumiem.
Olbaltumvielas ietver oglekli, ūdeņradi, slāpekli,
skābeklis, sērs. Daži proteīni veido kompleksus
ar citām fosforu saturošām molekulām,
dzelzs, cinks un varš.
Olbaltumvielām ir augsta molekulmasa:
olu albumīns - 36 000, hemoglobīns -
152 000, miozīns - 500 000. Salīdzinājumam:
spirta molekulmasa - 46, etiķskābe
skābes - 60, benzols - 78.

Olbaltumvielu aminoskābju sastāvs

Olbaltumvielu aminoskābju sastāvs

Olbaltumvielu aminoskābju sastāvs

Peptīdu saite

Olbaltumvielu molekulu telpiskā organizācija

Primārā proteīna struktūra

Sekundārā struktūra

Terciārā struktūra

Kvartāra struktūra

Olbaltumvielu īpašības

Olbaltumvielu īpašības

Olbaltumvielu funkcijas

2. slaids

Vāveres

• Olbaltumvielas (olbaltumvielas, polipeptīdi) ir lielas molekulmasas organiskas vielas, kas sastāv no alfa-aminoskābēm, kas savienotas ķēdē ar peptīdu saiti.
• Olbaltumvielas ir svarīga dzīvnieku un cilvēku uztura sastāvdaļa, jo viņu organismā nevar sintezēt visas nepieciešamās aminoskābes, un dažas no tām nāk no olbaltumvielu pārtikas. Gremošanas procesā fermenti sadala patērētās olbaltumvielas aminoskābēs, kuras tiek izmantotas ķermeņa proteīnu biosintēzē vai tiek tālāk noārdītas enerģijas iegūšanai.