Проект
Тема: «Белки как природные биополимеры»
Автор:
Бутикова Полина 9 «Б» класс
Руководитель:
Мухина Елена Викторовна
2019 год
Содержание
1. Содержание…………………………………………………………………
2. Введение……………………………………………………………………..
2.1 Актуальность…………………………………………………………….
2.2 Цель проекта……………………………………………………………..
2.3 Задача проекта……………………………………………………………
3. История открытия белков……………………………………………………
4. Строение и структура белков………………………………………………..
5. Последствия исключения белков из рациона питания…………………….
6. Классификация белков, их получение и свойства…………………………
7. Роль белков……………………………………………………………………
8. Реакции на белки……………………………………………………………..
9. Вывод………………………………………………………………………….
Актуальность
Белки играют огромную роль в жизнедеятельность живых организмов, в том числе и человека, но знания многих людей о роли белков в их жизни недостаточны
Цель
Изучить состав, строение, свойства и функции белков
Задачи
1. Изучить историю открытия белков
2. Ознакомиться со строением и структурой белков
3. Рассмотреть классификацию белков, их получение и свойства
4. Выяснить роль белков
5. Осуществить качественные реакции на белки
История открытия белков
Голландский химик Г.Мульдер был первым, кто положил начало изучению белков, определил в них содержание азота и назвал вещество, лежащее в основе их строения, протеином (от греч.протос — первый, важнейший). Большой вклад в решение проблемы строения белковых веществ, синтеза полипептидных фрагментов белковых молекул внесли отечественные ученые — Н.Д.Зелинский, А.Я.Данилевский, В.С.Садиков, Н.И.Гаврилов, Д.Л.Талмуд и др., а также
|
|
зарубежные исследователи — Э.Фишер, Геррит Мульдер
М.Бергман, А.Коссель, Х.Г.Корана, Ф.Шорми и др.
Э. Фишер Н.Д. Зелинский
Строение
Белки — очень сложные азотсодержащие органические соединения. Их молекулярная масса составляет величину от 5 тыс. до нескольких миллионов. Однако при всем многообразии белков в состав их молекул входит ограниченное число элементов: углерода — 50— 55 %, кислорода — 21—24 %, азота — 15—18 %, водорода — 6—7 %, серы — 0,3—2,5 %. Кроме того, белки могут содержать небольшие количества фосфора, галогенов, металлов. Остатки аминокислот связаны между собой пептидными (амидными) связями —СО—NH—.
Соединения, построенные из небольшого числа молекул аминокислот, называют пептидами, а системы, состоящие из множества соединенных между собой пептидных звеньев, — полипептидами. Условно принято, что полипептиды содержат не более 100 аминокислотных остатков; если их число превышает 100, то это — белки.
Образование пептидов можно показать на примере конденсации молекул любых аминокислот друг с другом. При этом из двух молекул образуется дипептид, из трех — трипептид и т.д.:
Структура белка
Белки обладают неисчерпаемым разнообразием структур.
Первичная структура белка – это последовательность аминокислотных звеньев в линейной полипептидной цепи.
Вторичная структура – это пространственная конфигурация белковой молекулы, напоминающая спираль, которая образуется в результате скручивания полипептидной цепи за счёт водородных связей между группами: CO и NH. 
|
|
Третичная структура – это пространственная конфигурация, которую принимает закрученная в спираль полипептидная цепь.
Четвертичная структура – это полимерные образования из нескольких макромолекул белка.
Последствия исключения белков из рациона питания
Учёные доказали, что исключение белков из пищи даже на короткий срок приводит к серьёзным нарушениям и к необратимым патологическим явлениям, в то время как исключение на длительный срок углеводов и жиров из пищи обычно не вызывает существенных поражений.
При недостаточном поступлении белков с пищей организм активирует свои резервы: распадаются белки различных органов и тканей (печени, сыворотки крови и др.) с образованием свободных аминокислот.
В жертву приносятся некоторые «строительные» белки тканей во имя обеспечения жизнедеятельности целостного организма за счёт распада собственных белков.
Синтез белка подчиняется закону «всё или ничего» и осуществляется только при наличии всего набора 20 аминокислот в клетке. Отсутствие или недостаток хотя бы одной какой-либо незаменимой аминокислоты может привести к необратимым патологическим изменениям.
Белки и аминокислоты не накапливаются и не откладываются в тканях, в отличие от жиров и углеводов. Именно поэтому организм человека нуждается в постоянной доставке белковой пищи.
Классификация белков.
По составу белки делят на протеины — простые белки, состоящие только из остатков аминокислот, и протеиды — сложные белковые образования, в состав которых кроме белковых веществ входят и небелковые соединения (фосфорная кислота, углеводы, липиды и т.д.).
|
|
Получение.
Растения синтезируют белки из оксида углерода (IV) и воды за счет фотосинтеза, усваивая остальные элементы белков (азот, фосфор, серу и др.) из растворимых солей, содержащихся в почве. Человек и животные в основном получают готовые аминокислоты с пищей, из которых строят белки, свойственные только данному организму.
Огромное практическое значение имеет проблема химического синтеза белка. Эта грандиозная задача уже сегодня успешно решается химиками и биологами. Синтез белка включает в себя много сложных задач. Прежде всего необходимо установить строение белковых молекул, расшифровав их структуру. Только успешно решив эту задачу, можно перейти к другой — синтезу более простых соединений, которые построены по тому же принципу, что и белки. Такими веществами являются полипептиды.
В конце 50-х годов была одержана первая большая победа — расшифрована структура белка инсулина — фермента, регулирующего содержание сахара в крови. Оказалось, что молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей, которые содержат 21 и 30 аминокислотных остатков. Эти полипептид- ные цепи соединены между собой дисульфидными (—S—S-) связями. Спустя 10 лет после расшифровки структуры этого фермента обе полипептидные цепи были синтезированы.
Химические свойства.
Как и аминокислоты, белки обладают амфотерными свойствами. В щелочной среде они проявляют кислотные свойства, в кислой — основные. Многие белки растворяются в воде, в кислотах и щелочах. Водные растворы белков — высокомолекулярные коллоиды. Если белки нагреть до 100 °С или подействовать на них кислотами, щелочами или растворами некоторых солей, то в их молекулах происходят необратимые изменения, которые называют денатурацией. В денатурированном белке изменяются физические, химические и биологические свойства. Это связано с тем, что процесс денатурации приводит к разрушению водородных и некоторых ковалентных связей, которые создают вторичную и третичную структуры. С процессом денатурации часто сталкиваются при горячем приготовлении пищи.
Роль белков
Белками или протеинами называют сложные высокомолекулярные органические соединения (сложные полипептиды), молекулы которых построены из остатков - аминокислот.
Белки являются основой всего живого на Земле. Об их огромной роли Ф.Энгельс писал, что жизнь есть способ существования белковых тел... Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана
с каким-либо белковым телом, и повсюду, Ф. Энгельс
где мы встречаем какое-либо белковое тело, не находящееся в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни.
Белки играют важную биологическую роль. Они служат основным веществом, из которого построены клетки животных и растительных организмов. Белки участвуют в важнейших процессах жизнедеятельности организма — строительных, каталитических, энергетических, обменных, защитных и многих других. Белки входят в состав ферментов, гормонов, нуклеотидов. Кроме того, они являются необходимой составной частью пищевого рациона человека и животных. Суточная потребность взрослого человека в белках — 70—80 г.
Клетки животных Клетки растений
Цветные реакции
Для белков характерны некоторые цветные реакции.
Биуретовая реакция. Она связана с присутствием в молекуле белка пептидных связей (эту реакцию дают все вещества, которые содержат такую связь). При обработке белка концентрированным раствором щелочи и насыщенным раствором сульфата меди появляется фиолетовое окрашивание.
Ксантопротеиновая реакция. При действии на белки концентрированной азотной кислоты появляется желтая окраска. Она связана с образованием продуктов нитрования ароматических ядер, содержащихся в молекуле белка.
Вывод
https://bstudy.net/707837/estestvoznanie/belki_prirodnye_biopolimery
https://cyberpedia.su/5xb928.html
https://supersyroed.mybb.ru/viewtopic.php?id=745