Презентация по химии "Белки - основа жизни"

Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явление жизни».

(К.Маркс,Ф.Энгельс. Собрание сочинений. Т.20).

Понятия о белках.

Белки, или протеины. В переводе с греческого «протос» - первый, главный. Находятся в протоплазме и ядре всех растительных и животных клеток, являются главными носителями жизни.

Альбумин (в курином яйце)

Гемоглобин (в крови человека)

Казеин (в коровьем молоке)

Миоглобин и миозин (в мышцах)

                           Сравнение молекулярных масс: 

Этиловый спирт – 46, бензол – 78, белок куриного яйца – 36 000, белок мышц –    1 500 000, белок вируса табачной мозаики – 40 000 000.

«Есть в растениях и животных вещество, которое без сомнения является самым важным из всех известных веществ в живой природе, без которых жизнь на нашей планете была невозможна».

Жерар Мульдер

Что объединяет живые организмы?

«Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явление жизни». (К.Маркс,Ф.Энгельс. Собрание сочинений. Т.20).

Урок исследование.

( интегрирование химии и биологии).

« Я всегда говорил и не устаю повторять, что мир бы не мог существовать, если бы был так просто устроен».

Гете.

«Думать- самая трудная работа. Вот, вероятно,

почему этим занимаются столь немногие».

Г.Форд

• 1910г . К .У. Линдерстрем – Ланг – Развитие представлений о структурах белковой молекулы.
• 30-40гг. Х Х века – Д.Л. Талмуд, П.В. Афанасьев – изучение физико – химических свойств белков.

• 1745г. Я.Б. Беккари - термин «белок»
• 1838г . Ж. Мульдер – термин «протеины»
• 1888г . А.Я. Данилевский – амидная ( пептидная) связь
• 1907г. Э. Фишер – синтез первого дипептида.

Понятие о белках

Белки, или протеины.

В переводе с греческого «протос» - первый, главный.

Находятся в протоплазме и ядре всех растительных и животных клеток, являются главными носителями жизни.

Альбумин (в курином яйце)

Гемоглобин (в крови человека)

Казеин (в коровьем молоке)

Миоглобин и миозин (в мышцах)

Химические формулы

некоторых белков

• Пенициллин – С 16 Н 18 О 4 N 2

• Молоко – С 1864 Н 3021 О 576 N 468 S 21

• Гемоглобин – С 3032 Н 4816 О 872 N 780 S 8 Fe 4

Сравнение молекулярных масс:

Этиловый спирт – 46, бензол – 78, белок куриного яйца – 36 000 , белок мышц – 1 500 000, белок вируса табачной мозаики – 40 000 000.

Аминокислоты

H R 1 O NH 2 – аминогруппа

N – C – C R – радикал

H H OH COOH – карбоксильная группа

Основными структурными компонентами белков являются аминокислоты

Аминокислоты являются амфотерными соединениями (в растворе они могут выступать как в роли кислот, так и оснований)

Массовая доля элементов

Состав

Элементы: О, C , N , Н, Р, S , Fe …

20 наиболее часто встречающихся аминокислот

Химический элемент

Массовая доля (в %)

С (углерод)

50-55

О (кислород)

N (азот)

19-24

15-18

Н (водород)

6-8

S (сера)

0,3-2,5

Р (фосфор)

0-5

Классификация белков

Белки

простые сложные

состоят только содержат белковую

из аминокислот и небелковую части

альбумин, фибрин (липиды, углеводы,

ионы металлов) –

протеолипиды,

гемоглобин

По растворимости в воде:

а) глобулярные (растворимые)

б) фибриллярные (нерастворимые)

Амидный или пептидный мостик ( – CO – NH –)

Открыли: Э. Фишер, Ф. Сэнгер .

• Полипептидная цепь – нить аминокислотных остатков.
• Между аминокислотами образуется пептидный или амидный мостик.

– NH – CH – CO – NH – CH – CO – NH – CH –

R 1 R 2 R 3

Водородная связь

Открыли: Полинг и Кори.

• Образование спирали, в виде винтовой лестницы.
• Спираль фиксируется за счет водородных связей.
• Длина полипептидной цепи сокращается в 4 раза.

• Упаковка вторичной спирали в клубок (глобула).
• Различают: глобулярные или шаровидные молекулы и фибриллярные или нитевидные молекулы.
• Определяют структуру: дисульфидные, пептидные, водородные и ионные связи.

I – ионные взаимодействия

II – водородные связи

III – дисульфидные связи

IV – гидрофобные взаимодействия

• Объединение нескольких молекул белка (комплекс).
• Закрепляют структуру гидрофобные связи.
• Характеризуется различной конфигурацией или конформацией.

Гемоглобин, состоит из 4 субъединиц и имеет глобулярную конфигурацию.

Физические свойства

Опыт и наблюдение – таковы величайшие источники мудрости, доступ к которым открыт для каждого человека.

У. Чэннинг.

• Одни белки растворимы в воде, другие – в разбавленных растворах солей, а некоторые – совсем не обладают свойством растворимости.

• Некоторые белки способны к набуханию, поэтому водные растворы их обладают коллоидными свойствами.
• Белки обычно бесцветны. Некоторые – гемоглобин крови красного цвета.

«Чтобы познать, нужно научиться наблюдать».

А.Несмеянов

Химические свойства:

• гидролиз (при нагревании с растворами кислот, щелочей, при действии ферментов)

3. Белки амфотерные соединения, т.е. реагируют и кислотами и с щелочами.

4. Белки горят с образованием азота, углекислого газа и воды.

5. Реагируют с растворами солей и спиртами.

6. Цветные реакции.

Белок ↔ аминокислоты → кровь во все клетки и ткани организма

2) денатурация – нарушение природной структуры белка (под действием нагревания и химических реагентов)

Условия денатурации .

Денатурация - разрушение четвертичной, третичной, вторичной структур белка.

Виды денатурации :

а) обратимая

б) необратимая

Химическая лаборатория.

№

Название опыта

1.

Осаждение белков

2.

Реактивы

Цветные реакции на белок:

а) ксантопротеиновая

б) биуретовая

а) р-р альбумина + CuSO 4

б) р-р альбумина

+ фенол

Что наблюдали?

а) р-р альбумина + HNO 3

б) р-р альбумина + NaOH + CuSO 4

а)появление желтой окраски.

б)появляется фиолетово-синяя окраска.

3 .

Осаждение белка спиртом

р-р альбумина + NaCI+C 2 H 5 OH

«Всему свойственна

своя прелесть».

Квинтилиан

Функции белков

• каталитическая
• транспортная
• защитная
• сократительная
• структурная
• гормональная
• питательная

Каталитическая функция

Заключается в увеличении скорости различных реакций обмена веществ и энергии в организме.

Модель фермента

Фермент в клетках сетчатки глаза

Транспортная функция

Гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин. Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород.

Заключается в связывании и доставке (транспорте) различных веществ от одного органа к другому.

Гормональная функция

Модель белка-регулятора (гормона )

Защитная функция

Белок плазмы крови фибриноген, участвуя в свертывании крови, уменьшает кровопотери.

Антитела обезвреживают вещества, поступающие в организм или появляющиеся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов

Сократительная функция

Белки - участвуют в сокращении

мышечных волокон.

Актин и миозин – белки мышечной ткани, которые играют главную роль в процессах мышечного сокращения и расслабления.

Структурная функция

Белки составляют основу строения клетки

Гидролизованный коллаген (белок соединительной ткани)

Заключение

Белки - обязательная составная часть всех живых клеток, играют исключительно важную роль в живой природе, являются главным, наиболее ценным и незаменимым компонентом питания. Белки являются основой структурных элементов и тканей, поддерживают обмен веществ и энергии, участвуют в процессах роста и размножения, обеспечивают механизмы движений, развитие иммунных реакций, необходимы для функционирования всех органов и систем организма.

Рефлексия

1. Мономерами белков являются:

а). аминокислоты б) нуклеиновые кислоты

в) амины

2. Денатурация может быть:

а) обратимой, б) необратимой.

З. Все ферменты по своему химическому составу являются:

а) белками, б) жирами, в) углеводами.

4. Вторичная структура белка удерживается за счет:

а) пептидной связи

б) дисульфидных мостиков

в) водородных связей

5. Транспортная функция белка возможна благодаря свойству:

а) присоединения веществ, б) сократимости, в) денатурации.

6. Последовательность соединения аминокислотных звеньев в полипептидной цепи это:

а) четвертичная структура,

б) третичная структура,

в) первичная структура

7. Двигательная функция белка проявляется при:

а) сокращении мышц, б) разрушении перекиси водорода, в) движении листьев у растений.