Előadás a témában: Fehérjék. A fehérjék tulajdonságai és funkciói a szervezetben

1/16

Előadás a témában: Mókusok. A fehérjék tulajdonságai és funkciói a szervezetben

1. dia

Dia leírása:

2. dia

Dia leírása:

Bevezetés I. A fehérjék felfedezésének története II. Fehérjék szerkezete Fehérjék szerkezete Térszerkezet A fehérjék tulajdonságai III. Fehérjék funkciói IV Gyakorlati munka Fehérjék denaturálása A fehérjék biokatalizátorként való működésének bizonyítékai Fehérjék színreakciói V. Következtetés VI. Irodalom.

3. dia

Dia leírása:

A fehérjék természetes szerves vegyületek, amelyek bármely szervezet életfolyamatát biztosítják.” „Az élet a fehérjetestek létezésének módja.” F. Engels a kortárs természettudomány eredményeire alapozva lefektette az életről alkotott elképzelések tudományfilozófiai és elméleti alapjait. a fehérjét pedig, mint annak lényegi „hordozóját” és „meghatározóját”. F. Engels elméletének helyességét teljes mértékben megerősíti a modern biológiai kémia, molekuláris biológia és biofizika, amelyek átfogóbb kísérleti adatokkal rendelkeznek mind a fehérjék kémiai szerkezetéről, mind az életben betöltött szerepükről és jelentőségükről.

4. dia

Dia leírása:

A mókusok nevüket a tojásfehérjéről kapták, amelyet időtlen idők óta használnak az emberek. összetevőétel. Idősebb Plinius leírásai szerint már ben Az ókori Róma A tojásfehérjét is használták gyógyírként. A fehérjeanyagok valódi története azonban akkor kezdődik, amikor megjelennek az első információk a fehérjék, mint kémiai vegyületek tulajdonságairól (alvadás hevítéskor, bomlás savak és erős lúgok hatására stb.).

5. sz. dia

Dia leírása:

NAK NEK eleje XIX században jelentek meg a fehérjék kémiai vizsgálatával foglalkozó első munkák. J. Dalton már 1803-ban megadta a fehérjék - albumin és zselatin - első képleteit, mint nitrogéntartalmú anyagokat. 1810-ben J. Gay-Lussac fehérjék - vérfibrin, kazein - kémiai elemzését végezte, és megállapította elemi összetételük hasonlóságát, az aminosavak izolálása hidrolízisük során döntő jelentőségű volt a fehérjék kémiai természetének megértésében. Az első felfedezett aminosav nyilvánvalóan az aszparagin volt, amelyet L. Vauquelin izolált az Asparagus asparagus levéből (1806). Ugyanakkor J. Proust a sajt és a túró bomlásából kapott leucint. Ezután sok más aminosavat izoláltak a fehérjehidrolízis termékeiből.

6. sz. dia

Dia leírása:

7. dia

Dia leírása:

A fehérjék összetettek szerves anyag amelyek fontos funkciókat látnak el a sejtben. Óriási polimer molekulák, amelyek monomerjei aminosavak. Minden aminosavnak van egy karboxilcsoportja (-COOH) és egy aminocsoportja (-NH2). A savas és bázikus csoportok jelenléte egy molekulában meghatározza azok nagy reaktivitását. Az egyesített aminosavak között egy peptidkötésnek nevezett kémiai kötés jön létre, a több aminosavból álló vegyületet pedig peptidnek nevezzük. A természetben több mint 150 féle aminosavat ismernek, de az élő szervezetek fehérjéinek felépítésében általában csak 20. Az ember számára nélkülözhetetlenek a valin, leucin, izoleucin, fenilalanin, metionin, triptofán, treonin, lizin.

8. dia

Dia leírása:

9. dia

Dia leírása:

A fehérje elsődleges szerkezetét peptidkötések határozzák meg, másodlagos szerkezete hidrogénkötéses hélix, harmadlagos szerkezete szorosabb, szulfidkötéses hélix gömbölyű. A fehérjék elkezdik ellátni funkcióikat.Kvaterner – több gömbölyűt (hemoglobint) egyesít.

10. dia

Dia leírása:

11. dia

Dia leírása:

A fehérjék funkciói Felépítés – a fehérjék a test minden részének szerves részét képezik. Enzimatikus - a fehérjék felgyorsítják a szervezet életéhez szükséges összes kémiai reakció lefolyását Motor - fehérjék biztosítják az izomrostok összehúzódását, a csillók és flagellák mozgását, a kromoszómák mozgását a sejtosztódás során, a növényi szervek mozgását Szállítás - fehérjék szállítása különféle anyagok a szervezeten belül Energia - a fehérje lebontása az élőlények energiaforrásaként szolgál Védő - a fehérjék felismerik és elpusztítják a szervezetre veszélyes anyagokat stb. anyagcsere.

Dia leírása:

Cél: fehérjék - enzimek katalitikus hatásának bizonyítása, magas specificitásuk, valamint élettani környezetben a legnagyobb aktivitásuk kimutatása Felszerelés: Petri-csésze, keményített kendő, szacharóz oldat, 1%-os kálium-jodidos jódoldat, vattakorong Következtetés: A nyál amiláza lebontja a keményítőt glükózra, a glükóz jóddal nem ad kék színt, ezért fehér csíkos mintát látunk az anyagon.

14. dia

Dia leírása:

Cél: olyan fontos szerves anyagok, mint a fehérjék jelenlétének bizonyítása biológiai tárgyakban Eszközök: Kémcső, tojásfehérje, géz, desztillált víz, nátrium-hidroxid, réz-szulfát, salétromsav CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4 Cu(OH )2 + albumin – ibolya elszíneződés Következtetés: Az ibolyaszín megjelenése az oldatban lévő fehérje bizonyítéka.

15. dia

Dia leírása:

A fehérjék minden élő sejt nélkülözhetetlen alkotóelemei, fontos szerepet töltenek be az élő természetben, a táplálkozás fő, értékes és pótolhatatlan alkotóelemei, a szerkezeti elemek és szövetek alapjai, támogatják az anyagcserét és az energiát, részt vesznek a növekedési folyamatokban, szaporodást, mozgásmechanizmusokat biztosítanak, az immunreakciók kialakulása a szervezet minden szervének és rendszerének működéséhez szükséges. Az élő sejtben zajló fehérje bioszintézis folyamatának ismerete nagy jelentőséggel bír a területen felmerülő problémák gyakorlati megoldásában Mezőgazdaság, ipar, orvostudomány, természetvédelem. Megoldásuk lehetetlen a genetika törvényeinek ismerete nélkül. A genetika legújabb vívmányai a géntechnológia fejlődéséhez kapcsolódnak. A géntechnológia lehetővé tette szinte bármilyen fehérje előállítását nagy mennyiségben, viszonylag olcsón

16. dia

Dia leírása:

Belyaev D.K., Ruvinsky A.O. „General Biology”, M., „Enlightenment”, 1991. Berezin B.D., Berezin D.B. Modern szerves kémia tanfolyam. oktatóanyag egyetemek számára. -M., „Felsőiskola”, 1999. Brem Z., Meinke I. „Biológia. Kézikönyv iskolásoknak és diákoknak", M., "Bustard", 1999. Zayats R.G., Rachkovskaya I.V., Stambrovskaya V.M. „Biológiai kézikönyv pályázóknak”, Minszk, „Felsőiskola”, 1996. Zubritskaya A.V. „Molekuláris biológia” 10. évfolyam, „Korifeusz”; Volgograd, 2006. Poljanszkij Yu.I. „Általános biológia”, M., „Felvilágosodás”, 2000. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. „Fundamentals of General Biology”, M., „Ventana-Graf”, 2005. Taylor D., Green N., Stout U., „Biology” 1. kötet Kiadó „Mir”, Moszkva, 2008. Traitak D.I. "Biológia. Referencia anyagok", M., "Felvilágosodás", 1994. Kémiai kézikönyv jelentkezőknek és hallgatóknak." M., "AST-Folio", 2000. Encyclopedia for Children Chemistry, M., "Avanta+", 2000. Encyclopedia for Children Biology, M., "Avanta+", 1998.

F. Engels

Téma: „A fehérjék funkciói”

• Az óra célja:

• 1. Tudja meg, hogy valóban a fehérjék jelentik-e az „élet alapját”
• 2. Bizonyítsa be, hogy a fehérjék az „élet alapja” a fehérjék tulajdonságainak és funkcióinak tanulmányozása alapján

• 1. A fehérjék szerkezete
• 2. A fehérjék osztályozása és tulajdonságai

Biológiai bemelegítés 1.A fehérje molekula szerkezete

• 1. Ismétlődő egységekből álló nagy molekulatömegű szerves vegyület
• 2. A fehérje természetes szerkezetének megsértése
• 3. Az ismétlődő egységek egyszerű molekulák
• 4. Biopolimerek; monomerek - aminosavak
• 5. Erős kovalens poláris; a fehérjében lévő aminosavak között
• 6. Reverzibilis denaturáció
• 7. A fehérje elsődleges szerkezetének megsértése

• 1.Miért javasolják az orvosok a lázcsillapító gyógyszerek szedését, ha a beteg testhőmérséklete meghaladja a 38 o C-ot?
• 2. Miért nem terem soha a főtt tojásból csirke?
• 3. Miért adnak tejet a nehézfémek sóival (Cu, Pb, Pg) megmérgezett vegyipari dolgozók az áldozatoknak? Adjon higiéniai indoklást a fehérjefunkciók tanulmányozására?

• 1. Mik azok az enzimek?
• 2.Mi a funkciójuk?
• 3.Mi a katalitikus reakció lényege?
• 4.Mi a különbség az enzim és a katalizátor között?
• 5. Hogyan befolyásolják a tényezők az enzim működését?
• 6. Mit tanult a kataláz enzimről?

Az anyagot, amelyre az enzim hat, nevezzük szubsztrát. Az enzimes reakció eredményeként keletkező anyagokat ún Termékek reakciók

Keresési feladat

1. Alapvető összefoglaló

2. Tankönyv 10. évfolyamnak (profil) - 98-99

3. Használati útmutató – 107-110. o

• Építkezés
• Receptor
• Szabályozó
• Szállítás
• Védő
• Méreganyagok
• Motor
• Energia
• Tárolás
• Katalitikus

• 1. Szerkezeti- a fehérjék részt vesznek a sejtes és extracelluláris struktúrák kialakításában, például a sejtmembránok, a haj (keratin), az inak (kollagén) részei.

2. Jel (receptor) - A sejtmembránokba olyan fehérjemolekulák épülnek be, amelyek a környezeti tényezők hatására megváltoztathatják harmadlagos szerkezetüket, és így jeleket továbbíthatnak a sejtbe.

3. Szabályozási Egyes hormonok fehérje természetűek. Például az inzulin, amely szabályozza a vércukorszintet

4. Szállítás A sejtmembránok speciális transzportfehérjéket tartalmaznak, amelyek bizonyos anyagokat (glükózt, aminosavakat) megkötve a sejteken belül szállítanak. Hemoglobin oxigént és részben szén-dioxidot szállít

5. Védő Az immunglobulinok (antitestek) képesek felismerni a szervezetbe került idegen fehérjéket vagy mikroorganizmusokat, és semlegesíteni tudják azokat. A fibrinogén és a protrombin részt vesz a véralvadás folyamatában, és megvédi a szervezetet a vérveszteségtől.

6. Méreganyagok szintén a védő funkciót betöltő fehérjék közé sorolják

7. Motor Összehúzódó fehérjék - aktin és miozin- izomösszehúzódásokat biztosít többsejtű állatoknál

8. Energia Amikor 1 g fehérje végtermékekre bomlik, felszabadul 17,6 kJ energia

9. Tárolás A tojásalbumin és a tejkazein állati tartalék fehérjék

1. Válasszon ki egy olyan funkciót, amelyet szinte kizárólag fehérjék látnak el a szervezetben.

energia

szabályozó

információs

enzimatikus

2. Funkció, amelyet a fehérjék nem tudnak ellátni:

szállítás

katalitikus

mátrix

energia

3. Az enzimeket ún

fehérje katalizátorok

szabályozó fehérjék

szubsztrátok

denaturált alkoholok

4. Olyan fehérjét válasszunk, amely elsősorban motoros funkciót lát el

kollagén

mioglobin

5. Válassza ki az enzimet végrehajtó fehérjét

atív funkció

6. Válasszon olyan fehérjét, amely védő funkciót lát el

tojásfehérje

glukagon

ellenanyag

Feladat: Összefüggés megállapítása a fehérjék és funkcióik között

Fehérjék: Funkciók

A. Keratin

B. Hemoglobin B. Actin G. Antitestek D. Miozin E. Fibrinogén

Z. Albumin

I. Kataláz

K. Pepszin

L. Inzulin

1. Építés 2. Tárolás

3. Védő

4. Motor

5. Szállítás

6. Enzimatikus

7. Szabályozási

D.Z: s. 95–99 (1) Val vel. 44-47 (2)

1/16

Előadás a témában: A fehérjék funkciói

1. dia

Dia leírása:

2. dia

Dia leírása:

A fehérjék olyan amfoter vegyületek, amelyek az aminosav gyökök által meghatározott bázikus és savas tulajdonságokat egyesítik. Vannak savas, bázikus és semleges fehérjék. Az adományozás és a H+ hozzáadásának képességét a fehérjék pufferelő tulajdonságai határozzák meg, az egyik legerősebb puffer a vörösvértestekben található hemoglobin, amely a vér pH-ját állandó szinten tartja. Vannak oldható fehérjék, és vannak oldhatatlan fehérjék, amelyek mechanikai funkciókat látnak el (fibroin, keratin, kollagén). Vannak fehérjék, amelyek kémiailag szokatlanul aktívak (enzimek), és vannak, amelyek kémiailag inaktívak. Vannak ellenállók különféle feltételek külső környezet és rendkívül instabil. Külső tényezők(hőmérséklet változása, a környezet sóösszetétele, pH, sugárzás) a fehérjemolekula szerkezeti szerveződésének megzavarását okozhatja. 1. A fehérjék tulajdonságai

3. dia

Dia leírása:

5. Az adott fehérjemolekulában rejlő háromdimenziós konformáció elvesztésének folyamatát denaturációnak nevezzük. A denaturáció oka egy bizonyos fehérjeszerkezetet stabilizáló kötések felszakadása. Ugyanakkor a denaturáció nem jár együtt a polipeptid lánc pusztulásával, a térbeli konfiguráció változása a fehérje tulajdonságainak megváltozásához vezet, és ennek következtében lehetetlenné teszi a fehérje számára a benne rejlő biológiai funkciók ellátását. . A denaturáció lehet: reverzibilis, a fehérjeszerkezet denaturáció utáni helyreállításának folyamatát renaturációnak nevezzük. Ha a fehérje térbeli konfigurációjának helyreállítása lehetetlen, akkor a denaturációt irreverzibilisnek nevezzük. 6. A fehérjemolekula elsődleges szerkezetének megsemmisülését degradációnak nevezzük. 1. A fehérjék tulajdonságai

4. dia

Dia leírása:

Milyen fehérjéket nevezünk savasnak? A savasabb aminosavat tartalmazó fehérjék csökkentik a pH-t. Milyen fehérjéket nevezünk semlegesnek? Olyan fehérjék, amelyekben azonos számú karboxil- és aminocsoport van. Miért erős pufferrendszerek a fehérjék? Képes hidrogénionok megkötésére vagy adományozására, egy bizonyos pH-szint fenntartására. Mi a fehérje denaturáció? Az adott fehérjemolekulában rejlő háromdimenziós konformáció elvesztésének folyamatát denaturációnak nevezzük. Mi a renaturáció? A fehérjeszerkezet denaturáció utáni helyreállításának folyamatát renaturációnak nevezzük. Mondjon példákat oldható és oldhatatlan fehérjékre: Oldható (vérplazmafehérjék - fibrinogén, protrombin, albumin, globulinok), oldhatatlan fehérjék, amelyek mechanikai funkciókat látnak el (fibroin, keratin, kollagén). Mondjon példákat olyan fehérjékre, amelyek ellenállnak! külső hatások: A fibroin a háló fehérje, a keratin a haj fehérje, a kollagén az inak fehérje. Összefoglaljuk:

5. sz. dia

Dia leírása:

A fehérjék komplexitásuk, változatos formájuk és összetételük miatt fontos szerepet töltenek be a sejt és a szervezet egészének életében. Az egyik legfontosabb az építés. A fehérjék részt vesznek a sejtes és extracelluláris struktúrák kialakításában: a sejtmembránok, gyapjú, szőr, inak, érfalak stb. részei. 2. A fehérjék funkciói

6. sz. dia

Dia leírása:

2. Szállítás. Egyes fehérjék különféle anyagokat képesek megkötni, és a test különböző szöveteibe és szerveibe szállítani, a sejt egyik helyéről a másikra. Például a hemoglobin vérfehérje szállítja az O2-t és a CO2-t; A sejtmembránok speciális fehérjéket tartalmaznak, amelyek biztosítják bizonyos anyagok és ionok aktív és szigorúan szelektív átvitelét a sejtből a külső környezetbe és vissza. 2. A fehérjék funkciói

7. dia

Dia leírása:

3. Szabályozási. A testfehérjék nagy csoportja vesz részt az anyagcsere folyamatok szabályozásában. Az ilyen fehérjék a hormonok - biológiailag aktív anyagok, amelyeket az endokrin mirigyek (az agyalapi mirigy, a hasnyálmirigy hormonjai) bocsátanak ki a vérbe. Például az inzulin hormon szabályozza a vércukorszintet azáltal, hogy növeli a sejtmembránok glükóz permeabilitását, és elősegíti a glikogén szintézist. 4. Védő. Az idegen fehérjék vagy mikroorganizmusok (antigének) szervezetbe való behatolására válaszul speciális fehérjék képződnek - olyan antitestek, amelyek képesek megkötni és semlegesíteni őket. A fibrinogénből képződő fibrin segít megállítani a vérzést. 2. A fehérjék funkciói

8. dia

Dia leírása:

5. Motor. Speciális kontraktilis fehérjék (aktin és miozin) részt vesznek a sejt- és szervezetmozgások minden típusában: pszeudopodiák képződésében, a csillók villogtatásában és a flagellák verésében protozoonokban, izomösszehúzódásban többsejtű állatokban, levelek mozgásában növényekben stb. A fehérjék funkciói

9. dia

Dia leírása:

6. A fehérjék jelátviteli funkciója nagyon fontos a sejtélet szempontjából. A sejt felszíni membránja beágyazott fehérjemolekulákat tartalmaz, amelyek a környezeti tényezők hatására megváltoztathatják harmadlagos szerkezetüket. Így fogadják a jeleket a külső környezetből és továbbítják a parancsokat a cellának. 2. A fehérjék funkciói

10. dia

Dia leírása:

7. Tárolás. A fehérjéknek köszönhetően bizonyos anyagok raktározódhatnak a szervezetben. Például a hemoglobin lebontása során a vas nem távozik a szervezetből, hanem visszamarad a szervezetben, komplexet képezve a ferritin fehérjével. A raktározási fehérjék közé tartozik a tojásfehérje és a tejfehérje. 8. Energia. A fehérjék az egyik energiaforrás a sejtben. Amikor 1 g fehérje végtermékekre bomlik, 17,6 kJ szabadul fel. Először a fehérjék aminosavakra, majd végtermékekre - vízre, szén-dioxidra és ammóniára - bomlanak. A fehérjéket azonban energiaforrásként használják fel, amikor másokat (szénhidrátokat és zsírokat) elhasználnak. 2. A fehérjék funkciói

11. dia

Dia leírása:

9. Katalitikus. A fehérjék egyik legfontosabb funkciója. Az enzimatikus reakciók sebessége több tízezer (és néha milliószor) nagyobb, mint a szervetlen katalizátorok részvételével lezajló reakciók sebessége. Például a hidrogén-peroxid lassan bomlik katalizátor nélkül: 2H202 → 2H20 + 02. Vassók (katalizátor) jelenlétében ez a reakció valamivel gyorsabban megy végbe. Kataláz enzim 1 másodperc alatt. akár 100 ezer H2O2 molekulát is lebont. Az enzim tömege sokkal nagyobb, mint a szubsztrát tömege, az enzimmolekulának azt a részét, amely kölcsönhatásba lép a szubsztrát molekulával, az enzim aktív központjának nevezzük. 2. A fehérjék funkciói

12. dia

Dia leírása:

Az enzimek globuláris fehérjék, szerkezeti jellemzőik szerint az enzimek két csoportra oszthatók: egyszerű és összetett. Az egyszerű enzimek egyszerű fehérjék, pl. csak aminosavakból áll. A komplex enzimek komplex fehérjék, pl. A fehérje részen kívül tartalmaznak egy nem fehérje jellegű szerves vegyületet - koenzimeket: fémionokat vagy vitaminokat. 2. A fehérjék funkciói

13. dia

Dia leírása:

Az enzimek specifikusak - egyfajta reakciót képesek katalizálni - egy adott szubsztrát molekula belép az aktív központba. Mivel szinte minden enzim fehérje (vannak ribozimek, RNS-ek, amelyek bizonyos reakciókat katalizálnak), aktivitásuk fiziológiailag normális körülmények között a legmagasabb: az enzimek többsége csak egy bizonyos hőmérsékleten, pH-n működik a legaktívabban, a sebesség az enzim koncentrációjától, ill. szubsztrát. Amikor a hőmérséklet egy bizonyos értékre emelkedik (átlagosan 50 °C-ig), a katalitikus aktivitás nő (minden 10 °C-on a reakciósebesség körülbelül 2-szeresére nő). 2. A fehérjék funkciói

14. dia

Dia leírása:

A fehérjék építő funkciója megnyilvánul: A fehérjék minden sejtmembrán és sejtszerveg részét képezik. Az erek, a porcok, az inak, a haj és a körmök fala túlnyomórészt fehérjékből áll, a motoros funkciót speciális kontraktilis fehérjék látják el a flagellákban, csillókban és izmokban. A fehérjék szállítási funkciója megnyilvánul: A sejtek külső membránjában lévő transzportfehérjék különféle anyagokat szállítanak ki környezet a citoplazmába a hemoglobin mioglobin szállítja az oxigént. A fehérjék védő funkciója a következőkben nyilvánul meg: A limfociták által termelt antitestek blokkolják az idegen fehérjéket; a fibrin és a trombin megvédi a szervezetet a vérveszteségtől. A fehérjék szabályozó funkciója: A fehérjehormonok (az agyalapi mirigy, a hasnyálmirigy hormonjai) részt vesznek a növekedésben, a szaporodásban és más létfontosságú folyamatokban. Például az inzulin szabályozza a vércukorszintet. Összefoglaljuk:

15. dia

Dia leírása:

Jelző funkció: A fehérjék beépülnek a sejtmembránba, amelyek a környezeti tényezők hatására megváltoztathatják harmadlagos szerkezetüket. Így fogadják a jeleket a külső környezetből, és továbbítják az információkat a sejtbe Energiafüggvény: 1 g fehérje végtermékekre való teljes lebontásával 17,6 kJ energia szabadul fel. A fehérjéket azonban rendkívül ritkán használják energiaforrásként. Katalitikus funkció: A fehérjék – az enzimek képesek tíz- és százmilliószorosára felgyorsítani a biokémiai reakciókat egy sejtben. Koenzim: Nem fehérje vegyület, amely egy enzim része. Különféle szerves anyagok, általában vitaminok és szervetlen anyagok - ionok koenzimként működnek. különféle fémek. Összefoglaljuk:

16. dia

Dia leírása:

A fehérjék szerkezete A FEHÉRJÉK SZERKEZETE
Fehérjék – nagy molekulatömegű szerves
α-aminosav-maradékokból álló vegyületek.
A fehérjék tartalmaznak szenet, hidrogént, nitrogént,
oxigén, kén. Egyes fehérjék komplexeket képeznek
más foszfort tartalmazó molekulákkal,
vas, cink és réz.
A fehérjék nagy molekulatömegűek:
tojás albumin - 36 000, hemoglobin -
152 000, miozin - 500 000. Összehasonlításképpen:
alkohol molekulatömege - 46, ecetsav
savak - 60, benzol - 78.

A fehérjék aminosav összetétele

A FEHÉRJÉK AMINOSAV ÖSSZETÉTELE
A fehérjék nem periodikus polimerek,
amelyek monomerei α-aminosavak.
A fehérje monomereket általában ún
20 féle α-aminosav, bár sejtekben és szövetekben
Közülük több mint 170-et fedeztek fel.
Attól függően, hogy az aminosavak képesek-e
szintetizálódik az emberi szervezetben és más
állatok, megkülönböztetett: nem esszenciális aminosavak
- szintetizálható; pótolhatatlan
aminosavak – nem szintetizálhatók.
Esszenciális aminosavakat kell ellátni
a testet az étellel együtt. A növények szintetizálnak
minden típusú aminosav.

A fehérjék aminosav összetétele

A FEHÉRJÉK AMINOSAV ÖSSZETÉTELE
Az aminosav összetételtől függően
a fehérjék a következők:
teljes - tartalmazza a teljes készletet
aminosavak;
hibás – néhány aminosav van bennük
összetétele hiányzik. Ha a fehérjék csak abból állnak
aminosavak, egyszerűnek nevezik őket. Ha a mókusok
Az aminosavak mellett még tartalmaznak
nem aminosav komponens (protézis
csoport), komplexnek nevezzük őket. Protézis
a csoportot fémekkel ábrázolhatjuk
(metalloproteinek), szénhidrátok (glikoproteinek),
lipidek (lipoproteinek), nukleinsav
savak (nukleoproteinek).

A fehérjék aminosav összetétele

A FEHÉRJÉK AMINOSAV ÖSSZETÉTELE
Minden aminosav tartalmaz: 1) karboxilcsoportot (–
COOH), 2) aminocsoport (–NH2), 3) gyök vagy R-csoport
(a molekula többi része). A gyök szerkezete változó
típusú aminosavak - különböző. Attól függően, hogy a
a benne foglalt aminocsoportok és karboxilcsoportok száma
aminosavak összetétele, megkülönböztetett: semleges
aminosavak, amelyek egy karboxilcsoportot tartalmaznak és
egy aminocsoport; bázikus aminosavakat tartalmaznak
egynél több aminocsoport; savas aminosavak,
egynél több karboxilcsoportot tartalmaz.
aminocsoport
karboxil
csoport

Peptid kötés

PEPTID KÖTÉS
A peptidek aminosav-maradékokból álló szerves anyagok,
peptidkötéssel kapcsolódnak össze.
A peptidek képződése kondenzációs reakció eredményeként megy végbe
aminosavak.
Amikor egy aminosav aminocsoportja kölcsönhatásba lép a karboxilcsoporttal
egy másik csoport kovalens nitrogén-szén kötést hoz létre közöttük,
amelyet peptidnek neveznek. Mennyiségtől függően
megkülönböztetik a peptidet alkotó aminosav-maradékokat
dipeptidek, tripeptidek, tetrapeptidek stb. Peptidkötés kialakulása
sokszor megismételhető.
Ez polipeptidek képződéséhez vezet. A peptid egyik végén
van egy szabad aminocsoport (az úgynevezett N-terminális), és a másikon
- szabad karboxilcsoport (úgynevezett C-terminális).

A fehérjemolekulák térbeli szerveződése

TÉRSZERVEZÉS
FEHÉRJE Molekulák
Bizonyos fehérjék elvégzése
konkrét funkciók attól függnek
molekuláik térbeli konfigurációja,
ráadásul energetikailag kedvezőtlen a sejt számára
tartsa a fehérjéket kibontott formában, formában
láncok, tehát polipeptidláncok
formálásnak, megszerzésnek vannak kitéve
egy bizonyos háromdimenziós szerkezet, ill
konformáció. 4 szint van
fehérjék térbeli szerveződése:
elsődleges, másodlagos, harmadlagos és
negyedidőszak.

Elsődleges fehérje szerkezet

PRIMER FEHÉRJE SZERKEZETE
Ez az aminosavak sorrendje
aminosavak a molekulát alkotó polipeptidláncban
mókus. Az aminosavak közötti kötés peptidkötés.
Ha egy fehérjemolekula csak 10 aminosavból áll, akkor a szám
elméletben lehetséges opciók sorrendben eltérő fehérjemolekulák
aminosavak váltakozása, - 1020. 20 aminosav birtokában kiépítheti őket
több nagy mennyiség különféle kombinációk. Az emberi testben
mintegy tízezer különböző fehérjét fedeztek fel, amelyek különböznek egymástól
egymást, és más szervezetek fehérjéiből.

Másodlagos szerkezet

MÁSODLAGOS SZERKEZET
Ez a polipeptidlánc rendezett hajtogatása egy hélixbe
(úgy néz ki, mint egy meghosszabbított rugó). A spirálfordulatok megerősödnek
a karbonsavak között fellépő hidrogénkötések
csoportok és aminocsoportok.
Szinte az összes CO és NH csoport részt vesz
hidrogénkötések kialakulása. Gyengébbek, mint a peptidek, de
sokszor ismételve adja meg ezt a konfigurációt
stabilitás és merevség. Másodlagos szerkezeti szinten
fehérjék vannak: fibroin (selyem, pókháló), keratin (haj,
körmök), kollagén (inak).

Harmadlagos szerkezet

TERCIER SZERKEZETE
polipeptid láncok gömbölyűvé való pakolása, amely abból ered
kémiai kötések (hidrogén, ionos, diszulfid) előfordulása ill
hidrofób kölcsönhatások létrehozása a gyökök között
aminosav-maradékok.
A harmadlagos szerkezet kialakításában a fő szerepet a hidrofil-hidrofób kölcsönhatások játsszák. Hidrofób vizes oldatokban
gyökök megpróbálnak elbújni a víz elől, csoportosulva a gömbölyű belsejében, míg
míg a hidrofil gyökök a hidratációból származnak
(kölcsönhatások a víz dipólusaival) hajlamosak megjelenni a felszínen
molekulák. Egyes fehérjéknél a harmadlagos szerkezet stabilizálódott
diszulfid kovalens kötések, amelyek atomok között keletkeznek
két cisztein-maradék kénje.
A harmadlagos szerkezeti szinten enzimek, antitestek,
néhány hormon.

Negyedidős szerkezet

QUATERNÁRIS SZERKEZETE
Komplex fehérjékre jellemző, amelyek molekulái
két vagy több gömbölyű alkotja. Alegységek
a molekulában visszamaradt ionos, hidrofób és
elektrosztatikus kölcsönhatások. Néha mikor
az alegységek közötti kvaterner szerkezet kialakulása
diszulfid kötések lépnek fel.
A legtöbbet vizsgált fehérje, amelynek kvaternerje van
szerkezete a hemoglobin. Két α alegység (141 aminosav) és két β alegység (146 aminosav) alkotja. Mindegyikkel
Az alegység vasat tartalmazó hemmolekulához kötődik.

A fehérjék tulajdonságai

FEHÉRJE TULAJDONSÁGOK
A fehérjék bázikus és savas kombinációban állnak
aminosav gyökök által meghatározott tulajdonságok:
minél több savas aminosav van egy fehérjében, annál fényesebb
savas tulajdonságai fejeződnek ki.
Meg van határozva az adományozás és a H+ hozzáadásának képessége
a fehérjék puffer tulajdonságai; az egyik legerősebb
pufferek - hemoglobin az eritrocitákban,
a vér pH-jának állandó szinten tartása.
Vannak oldható fehérjék (fibrinogén), vannak
oldhatatlan, mechanikai funkciókat lát el
(fibroin, keratin, kollagén).
Vannak olyan fehérjék, amelyek kémiailag aktívak
(enzimek), vannak kémiailag inaktívak, ellenállnak
különböző környezeti feltételeknek való kitettség és
rendkívül instabil.

A fehérjék tulajdonságai

FEHÉRJE TULAJDONSÁGOK
Külső tényezők (hő, ultraibolya sugárzás, nehéz
fémek és sóik, pH-változások, sugárzás, kiszáradás) lehet
zavart okoz a fehérjemolekula szerkezeti szerveződésében.
Az adott molekulában rejlő háromdimenziós konformáció elvesztésének folyamata
A fehérjét denaturációnak nevezik. A denaturáció oka az
egy adott fehérjeszerkezetet stabilizáló kötések megszakítása.
Kezdetben a leggyengébb kötések megszakadnak, és amikor meghúzzák
feltételek és erősebb. Ezért először a negyedidő veszett el,
majd harmadlagos és másodlagos struktúrák. Változás a térben
konfigurációja a fehérje tulajdonságainak megváltozásához vezet, és ennek következtében
lehetetlenné teszi a fehérje számára a benne rejlő működést
biológiai funkciókat.
Ha a denaturáció nem jár együtt az elsődleges pusztulásával
szerkezet, akkor lehet reverzibilis, ilyenkor előfordul
a fehérje jellegzetes konformációjának ön-visszaállítása. Ilyen
Például a membránreceptor fehérjék denaturálódnak.
A fehérjeszerkezet helyreállításának folyamata denaturáció után
renaturációnak nevezik. Ha a térbeli
fehérje konfiguráció lehetetlen, akkor denaturációnak nevezzük
visszafordíthatatlan.

A fehérjék funkciói

A FEHÉRJÉK FUNKCIÓI
Funkció
Példák és magyarázatok
Építkezés
A fehérjék részt vesznek a sejtes és extracelluláris struktúrák kialakításában: a sejtmembránok részét képezik
(lipoproteinek, glikoproteinek), haj (keratin), inak (kollagén) stb.
Szállítás
A hemoglobin vérfehérje köti az oxigént és szállítja azt a tüdőből minden szövetbe és szervbe, majd onnan
a tüdő szén-dioxidot hordoz; A sejtmembránok speciális fehérjéket tartalmaznak, amelyek biztosítják
bizonyos anyagok és ionok aktív és szigorúan szelektív átvitele a sejtből a külső környezetbe és vissza.
Szabályozó
A fehérjehormonok részt vesznek az anyagcsere folyamatok szabályozásában. Például az inzulin hormon
szabályozza a vércukorszintet, elősegíti a glikogén szintézist, fokozza a zsírok képződését a szénhidrátokból.
Védő
Idegen fehérjék vagy mikroorganizmusok (antigének) szervezetbe jutására reagálva speciális
fehérjék – olyan antitestek, amelyek képesek megkötni és semlegesíteni őket. A fibrinogénből képződött fibrin elősegíti
a vérzés megállítása.
Motor
Az aktin és a miozin kontraktilis fehérjék biztosítják a többsejtű állatok izomösszehúzódását.
Jel
A sejt felszíni membránja beépített fehérjemolekulákat tartalmaz, amelyek megváltoztathatják harmadlagos szerkezetüket
reagál a környezeti tényezők hatására, így fogadja a jeleket a külső környezettől és
parancsok továbbítása a cellába.
Tárolás
Az állatok testében a fehérjék általában nem raktározódnak, kivéve a tojásalbumint és a tejkazeint. De köszönöm
a szervezetben lévő fehérjék bizonyos anyagokat tartalékolhatnak, például a hemoglobin, vas lebontása során
nem ürül ki a szervezetből, hanem raktározódik, komplexet képezve a ferritin fehérjével.
Amikor 1 g fehérje végtermékekre bomlik, 17,6 kJ szabadul fel. Először a fehérjéket aminosavakra bontják, és
Ezután az energiát a végtermékekhez - vízhez, szén-dioxidhoz és ammóniához - adják át. Azonban, mint energiaforrás, fehérjék
csak akkor használható, ha más forrásokat (szénhidrátokat és zsírokat) elhasználtak.
A fehérjék egyik legfontosabb funkciója. A fehérjék biztosítják - enzimek, amelyek felgyorsítják a biokémiai
A sejtekben fellépő katalitikus reakciók. Például a ribulóz-bifoszfát-karboxiláz katalizálja a CO2 rögzítését közben
fotoszintézis.

2. dia

Mókusok

• A fehérjék (fehérjék, polipeptidek) nagy molekulatömegű szerves anyagok, amelyek peptidkötéssel láncba kapcsolt alfa-aminosavakból állnak.
• fehérjék - fontos része az állatok és az emberek táplálkozása, mivel szervezetük nem tudja szintetizálni az összes szükséges aminosavat, és ezek egy része fehérjetartalmú élelmiszerekből származik. Az emésztési folyamat során az enzimek az elfogyasztott fehérjéket aminosavakra bontják, amelyek a testfehérjék bioszintézisében vesznek részt, vagy további lebontáson mennek keresztül, hogy energiát állítsanak elő.

3. dia

• Enzimek
• Védő
• Antibiotikumok
• Szerkezeti
• Motor
• Védő
• Méreganyagok
• Pótalkatrészek
• Receptor
• Hormonok
• Katalitikus
• Szállítás
• Szerződések

4. dia

• A fehérjék funkciói az élő szervezetek sejtjeiben változatosabbak, mint más biopolimerek - poliszacharidok és DNS - funkciói. Így az enzimfehérjék katalizálják a biokémiai reakciók előfordulását, és fontos szerepet játszanak az anyagcserében. Eukarióták citoszkeletonja (1. ábra) Egyes fehérjék szerkezeti ill mechanikai funkciója, citoszkeletont képezve (1. ábra), amely megtartja a sejtek alakját. A fehérjék szintén fontos szerepet játszanak jelzőrendszerek az immunválasz során és a sejtciklusban.

5. dia

Strukturális funkció

• A fehérjék szerkezeti funkciója, hogy a fehérjék szinte minden sejtszervszer kialakításában részt vesznek, nagymértékben meghatározva azok szerkezetét (alakját);
• alkotják a citoszkeletont, amely alakot ad a sejteknek és számos organellumnak, és biztosítja számos szövet mechanikai formáját;
• részei az intercelluláris anyagnak, amely nagymértékben meghatározza a szövetek szerkezetét és az állatok testének alakját. A strukturális fehérjék közé tartoznak:

Kollagén-aktin

Elasztin-miozin

Keratin-tubulin

6. dia

Katalitikus funkció (enzimatikus)

• A fehérjék legismertebb szerepe a szervezetben a különféle kémiai reakciók katalizálása.
• Az enzimek olyan fehérjék csoportja, amelyek specifikus katalitikus tulajdonságokkal rendelkeznek, vagyis minden enzim egy vagy több hasonló reakciót katalizál, felgyorsítva azokat.
• Példa: 2Н202 → 2Н20 + 02
• Vassók (katalizátor) jelenlétében ez a reakció valamivel gyorsabban megy végbe.
• Kataláz enzim 1 másodperc alatt. akár 100 ezer H2O2 molekulát is lebont.
• Azokat a molekulákat, amelyek egy enzimhez kapcsolódnak és a reakció eredményeként megváltoznak, szubsztrátoknak nevezzük.
• Az enzim tömege sokkal nagyobb, mint a szubsztrát tömege. Az enzimnek azt a részét, amely a szubsztrátokhoz köti, katalitikus aminosavakat tartalmaz, az enzim aktív helyének nevezzük.

7. dia

Motor funkció

• Az izomösszehúzódás egy olyan folyamat, amelynek során az ATP molekulákban nagy energiájú pirofoszfát kötések formájában tárolt kémiai energia mechanikai munkává alakul. Az összehúzódási folyamat közvetlen résztvevője két fehérje - az aktin és a miozin.
• Speciális kontraktilis fehérjék (aktin és miozin) részt vesznek a sejt- és szervezetmozgások minden típusában: pszeudopodiák képződésében, a csillók villogtatásában és a flagellák verésében protozoonokban, az izomösszehúzódásban többsejtű állatoknál, a levelek mozgásában növényekben stb. .

8. dia

Szállítási funkció

• A fehérjék szállítási funkciója a fehérjék részvétele az anyagoknak a sejtekbe és onnan történő átvitelében, a sejteken belüli mozgásukban, valamint a vérrel és más folyadékokkal történő szállításukban a szervezetben.
• Eszik különböző típusok transzport, amelyet fehérjék segítségével hajtanak végre.
  • Anyagok szállítása a sejtmembránon keresztül
  • Anyagok szállítása a sejten belül
  • Anyagok szállítása a szervezetben
• Például a vér hemoglobinja oxigént szállít

9. dia

Védő funkció

• Védje a testet az idegen szervezetek inváziójától és a károsodástól
• Az antitestek blokkolják az idegen fehérjéket
• Például a fibrinogén és a protrombin biztosítják a véralvadást

10. dia

• Az idegen fehérjék vagy mikroorganizmusok (antigének) szervezetbe való behatolására válaszul speciális fehérjék képződnek - olyan antitestek, amelyek képesek megkötni és semlegesíteni őket.

11. dia

Energia funkció

• Energia funkció - a fehérjék a sejt egyik energiaforrásaként szolgálnak.
• Amikor 1 g fehérje végtermékekre bomlik, 17,6 kJ energia szabadul fel.
• Először a fehérjék aminosavakra, majd végtermékekre bomlanak:

Szén-dioxid,

Ammónia.

• A fehérjéket azonban rendkívül ritkán használják energiaforrásként.

12. dia

Receptor funkció

• A receptorfehérjék a membránba épített fehérjemolekulák, amelyek egy bizonyos kémiai anyag hozzáadása hatására megváltoztathatják szerkezetüket.

13. dia

Az immunrendszer működése (antibiotikumok)

• Abban a pillanatban, amikor a kórokozók - vírusok vagy baktériumok - bejutnak a szervezetbe, a speciális szervek elkezdenek speciális fehérjéket - antitesteket - termelni, amelyek megkötik és semlegesítik a kórokozókat. Az immunrendszer sajátossága, hogy az antitesteknek köszönhetően szinte bármilyen típusú kórokozó ellen képes felvenni a harcot.
• Az interferonok az immunrendszer védőfehérjéihez is tartoznak. Ezeket a fehérjéket vírusokkal fertőzött sejtek termelik. A szomszédos sejtekre gyakorolt ​​hatásuk vírusellenes rezisztenciát biztosít azáltal, hogy blokkolja a vírusok szaporodását vagy a vírusrészecskék összerakódását a célsejtekben. Az interferonok más hatásmechanizmusokkal is rendelkeznek, például befolyásolják a limfociták és az immunrendszer más sejtjeit.

14. dia

Méreganyagok

• Méreganyagok, mérgező anyagok természetes eredetű. Jellemzően a toxinok közé tartoznak a nagy molekulatömegű vegyületek (fehérjék, polipeptidek stb.), amikor a szervezetbe kerülnek, antitestek termelődnek.
• A hatás céljának megfelelően a toxinokat felosztják
  • - A hematikus mérgek olyan mérgek, amelyek hatással vannak a vérre.
  • - Neurotoxinok – mérgek, amelyek befolyásolják idegrendszerés az agy.
  • - A myoxiás mérgek olyan mérgek, amelyek károsítják az izmokat.
  • -A hemotoxinok olyan toxinok, amelyek károsítják az ereket és vérzést okoznak.
  • - A hemolitikus toxinok olyan toxinok, amelyek károsítják a vörösvértesteket.
  • - A nefrotoxinok olyan toxinok, amelyek károsítják a vesét.
  • - A kardiotoxinok olyan toxinok, amelyek károsítják a szívet.
  • - A nekrotoxinok olyan toxinok, amelyek elpusztítják a szöveteket, és ezek halálát (nekrózist) okozzák.
• Vegye figyelembe a növényi mérgeket:
• Phallotoxinok és amatoxinok találhatók benne különféle típusok: fakó gombagomba, büdös légyölő galóca, tavaszi.
• Fehér gombagomba (1. ábra) – halálos mérgező gomba, mérgező amanitint és virozint tartalmaz. Férfinak halálos adag a-amanitin 5-7 mg, falloidin
• 20-30 mg (egy gomba átlagosan legfeljebb 10 mg falloidint, 8 mg L-amanitint és 5 mg B-amanitint tartalmaz). Mérgezés esetén halál következik be.

15. dia

Összehúzó funkció

• Fehérjék - részt vesznek az izomrostok összehúzódásában.
• Összehúzó funkció. Számos fehérjeanyag vesz részt az izomösszehúzódásban és -lazításban. Ezekben a létfontosságú folyamatokban azonban a fő szerepet az aktin és a miozin, az izomszövet specifikus fehérjéi játsszák. A kontraktilis funkció nem csak az izomfehérjékben rejlik, hanem a citoszkeletális fehérjékben is, ami biztosítja a sejtaktivitás legfinomabb folyamatait (mitózis alatti kromoszóma divergencia).
• Az aktin és a miozin izomfehérjék

16. dia

Hormonális működés

• Hormonális működés. A szervezetben az anyagcserét különféle mechanizmusok szabályozzák. Ebben a szabályozásban fontos helyet foglalnak el a hormonok, amelyek nemcsak a belső elválasztású mirigyekben szintetizálódnak, hanem a szervezet számos más sejtjében is (lásd alább). Számos hormont fehérjék vagy polipeptidek képviselnek, például az agyalapi mirigy, a hasnyálmirigy hormonjait stb. Egyes hormonok aminosavak származékai.

17. dia

Táplálkozási funkció (tartalék)

• Táplálkozási (tartalék) funkció. Ezt a funkciót úgynevezett tartalék fehérjék látják el, amelyek a magzat táplálékforrásai, például a tojásfehérjék (ovalbumin). A tejben lévő fő fehérje (kazein) szintén elsősorban táplálkozási funkciót tölt be. A szervezetben számos más fehérjét használnak fel aminosavak forrásaként, amelyek viszont az anyagcsere folyamatokat szabályozó biológiailag aktív anyagok prekurzorai.
• Tejkazein Tojásalbumin

18. dia

Szabályozó funkció

• Egyes fehérjék hormonok. A hormonok olyan biológiailag aktív anyagok, amelyeket különféle mirigyek bocsátanak ki a vérbe, amelyek részt vesznek az anyagcsere folyamatok szabályozásában.
• Az inzulin hormon szabályozza a vér szénhidrátszintjét.

19. dia

Köszönöm a figyelmet

Készítette: Fedotova V.

Az összes dia megtekintése