Белки, их строение и состав

Магнитогорский Лицей Российской Академии наук

реферат по химии

на тему:

“Белки.

Их строение и состав”

Составил _________________ Григоренко М.

ПБС-1-95

Магнитогорск 1997

белки

БЕЛКИ — это азотсодержащие высокомолекулярные органические вещества со сложным составом и строением молекул.

Белок можно рассматривать как сложный полимер аминокислот.

Белки входят в состав всех живых организмов, но особо важную роль они играют в животных организмах, которые состоят из тех или иных форм белков (мышцы, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, кровь).

Растения синтезируют белки (и их составные части -аминокислоты) из углекислого газа СО₂ и воды Н₂О за счет фотосинтеза, усваивая остальные элементы белков (азот N, фосфор Р, серу S, железо Fe, магний Mg) из растворимых солей, находящихся в почве.

Животные организмы в основном получают готовые аминокислоты с пищей и на их базе строят белки своей организма. Ряд аминокислот (заменимые аминокислоты) могут синтезироваться непосредственно животными организмами.

Характерной особенностью белков является их многообразие, связанное с количеством, свойствами и способах соединения входящих в их молекулу аминокислот. Белки выполняют функцию биокатализаторов — ферментов, регулирующих скорость и направление химических реакций в организме. В комплексе с нуклеиновыми кислотами обеспечивают функции роста и передачи наследственных признаков, являются структурной основой мышц и осуществляют мышечное сокращение.

В молекулах белков содержатся повторяющиеся амидные связи С(0)—NH, названные пептидными (теория русского биохимика А.Я.Данилевского).

Таким образом, белок представляет собой полипептид, содержащий сотни или тысячи аминокислотных звеньев.

Структура белков

Первичная структура белков

собый характер белка каждого вида связан не только с длиной, составом и строением входящих в его молекулу полипептидных цепей, но и с тем, как эти цепи ориентируются.

В структуре любого белка существует несколько степеней организации:

Первичная структура белка — специфическая последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

Вторичная структура белков

Вторичная структура белка — способ скручивания полипептидной цепи в пространстве (за счет водородной связи между водородом амидной группы —NH— и карбонильной группы — СО—, которые разделены четырьмя аминокислотными фрагментами).

Третичная структура белков

Третичная структура белка — реальная трехмерная конфигурация закрученной спирали полипептидной цепи в пространстве (спираль, скрученная в спираль). Третичная структура белка обуславливает специфическую биологическую активность белковой молекулы. Третичная структура белка поддерживается за счет взаимодействия различных функциональных групп полипептидной цепи:

дисульфидный мостик (-S-S-) между атомами серы,

сложноэфирный мостик – между карбоксильной группой (-СО-) и гидроксильной (-ОН),

солевой мостик - между карбоксильной (-СО-) и аминогруппами (NH₂).

Четвертичная структура белка — тип взаимодействия между несколькими полипептидными цепями.

Четвертичная структура белков

Например, гемоглобин представляет из себя комплекс из четырех макромолекул белка.

Физические свойства

Белки имеют большую молекулярную массу ( 10⁴—10⁷), многие белки растворимы в воде, но образуют, как правило, коллоидные растворы, из которых выпадают при увеличении концентрации неорганических солей, добавлении солей тяжелых металлов, органических растворителей или при нагревании (денатурация).

Химические свойства

Денатурация — разрушение вторичной и третичной структуры белка.

Качественные реакции на белок:

биуретовая реакция: фиолетовое окрашивание при обработке солями меди в щелочной среде (дают все белки),

ксантопротеиновая реакция: желтое окрашивание при действии концентрированной азотной кислоты, переходящее в оранжевое под действием аммиака (дают не все белки),

выпадение черного осадка (содержащего серу) при добавлении ацетата свинца (II), гидроксида натрия и нагревании.

Гидролиз белков — при нагревании в щелочном или кислом растворе с образованием аминокислот.

Синтез белков

Белок — сложная молекула, и синтез его представляется трудной задачей. В настоящее время разработано много методов прекращения -аминокислот в пептиды и синтезированы простейшие природные белки — инсулин, рибонуклеаза и др.

Большая заслуга в создании микробиологической промышленности по производству искусственных пищевых продуктов принадлежит советскому ученому А.Н.Несмеянову.