Moser-zoo.ru

Зоо мир
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кто открыл белки в биологии

Бесплатный
Дистанционный конкурс «Стоп коронавирус»

Приглашаем к участию
учеников 1-11 классов

Идёт приём заявок

Презентация по биологии на тему:» История открытия белков»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Из истории открытия белков

История открытия белков Впервые термин белковый (albumineise) применительно ко всем жидкостям животного организма использовал, по аналогии с яичным белком, французский физиолог Ф. Кене в 1747 г., и именно в таком толковании термин вошел в 1751 г. в «Энциклопедию» Д. Дидро и Ж. Д’Аламбера.

История открытия белков Джон Дальтон- английский химик (6 сентября 1766 — 27 июля 1844) . Жозеф Луи Гей-Люссак – французский химик (6.12.1778-9.05.1850) В 1803 г. дает первые формулы белков — альбумина и желатина — как веществ, содержащих азот. Проводит химические анализы белков — фибрина крови, казеина и отмечает сходство их элементного состава.

История открытия белков Браконно Анри –французский химик (29.05. 1780– 13.01.1855) Впервые выделил (1820) из гидролизата белка аминокислоты глицин и лейцин. Совместно с П. Ж. Робике открыл (1806) первую аминокислоту аспарагин Воклен Луи Николя – французский химик 16.05.1763 г. – 14.11. 1829 г.

Геррит Ян Мульдер 27 декабря 1802 года — 18 апреля 1880 года Голландский химик — органик, который описал химический состав белков. Одна из важнейших работ — статья «О составе некоторых веществ, полученных из животных», где он также предположил, что животные извлекают большую часть необходимых белков из растений.

Антуан Франсуа де Фуркруа, основоположник изучения белков Белки были выделены в отдельный класс биологических молекул в XVII веке в результате работ французского химика Антуана Фукруа и других учёных, в которых было отмечено свойство белков коагулировать (денатурировать) под воздействием нагревания или кислот.

Альбрехт Коссель — немецкий биохимик (16.09.1853 – 05.07.1927) Удостоен в 1910 году Нобелевской премии по физиологии и медицине за создание одной из первых теорий строения белков. В 1896 открыл аминокислоту гистидин. Впервые высказал предположение, что аминокислоты служат «строительными блоками» при синтезе белков.

Эмиль Герман Фишер (1852-1919) — немецкий химик-органик Экспериментально доказал, что белки состоят из аминокислотных остатков, соединённых пептидными связями. Осуществил первый анализ аминокислотной последовательности белка и объяснил явление протеолиза.

1838–1923 Автор теории полипептидного строения белков Исследовал химическое строение и обмен белков. Работы посвящены ферментам, химии белков и вопросам питания. Экспериментально доказал, что действие сока поджелудочной железы на белки -реакция гидролиза, в результате которой белки расщепляются до пептонов. Он показал также обратимость этого процесса и впервые осуществил ферментативный синтез белков из пептонов. Предложил первую научную классификацию белков мозга. Данилевский Александр Яковлевич – русский биохимик

ЛЮБАВИН Николай Николаевич – русский химик 22.04.1845-17.12.1918г. Изучал химию белка. Разработал способ синтеза аминокислот взаимодействием альдегидов с цианистым аммонием (1880).

Джеймс Бетчеллер Самнер— американский биохимик (19.11.1887— 12.08. 1955) Работы по химии белков и ферментов. Впервые выделил кристаллический фермент (уреазу), доказав белковую природу ферментов. В 1946 ему была присуждена Нобелевская премия, которую он разделил с Д.Нортропом и У.Стэнли «за открытие свойства кристаллизации ферментов».

Лайнус Карл Полинг – американский химик 28 февраля 1901 г. – 19 августа 1994 г. Первый учёный, который смог успешно предсказать вторичную структуру белков. В 1954 году «за исследования природы химической связи и ее применения для определения структуры соединений» был удостоен Нобелевской премии.

Фредерик Сенгер- английский биохимик Впервые установил первичную структуру инсулина, то есть последовательность расположения в нём аминокислот. Почётный член Американской академии искусств и наук (1958). Дважды лауреат Нобелевской премии по химии: 1958- «за работы по определению структур белков, особенно инсулина», 1980- «за вклад в установлении основных последовательностей в нуклеиновых кислотах»

Выберите книгу со скидкой:

Подарочный набор «Кисти и краски(4 по цене 2)»

350 руб. 297.00 руб.

Рисование головы и рук

350 руб. 1087.00 руб.

3D-рисование. Гиперреализм Рисунки, которые оживают

350 руб. 553.00 руб.

Изобразительное искусство.3 класс. Рабочий альбом

350 руб. 148.00 руб.

История цвета. Как краски изменили наш мир (новое оформление)

350 руб. 1025.00 руб.

350 руб. 1087.00 руб.

Радиевые девушки. Скандальное дело работниц фабрик, получивших дозу радиации от новомодной светящейся краски

350 руб. 427.00 руб.

Совушки. Раскраски, поднимающие настроение (ПР)

350 руб. 96.00 руб.

350 руб. 1087.00 руб.

Совушки. Раскраски, поднимающие настроение

350 руб. 283.00 руб.

Котики. Раскраски, поднимающие настроение

350 руб. 283.00 руб.

В цветочном вальсе. Открытки-раскраски

350 руб. 225.00 руб.

БОЛЕЕ 58 000 КНИГ И ШИРОКИЙ ВЫБОР КАНЦТОВАРОВ! ИНФОЛАВКА

Инфолавка — книжный магазин для педагогов и родителей от проекта «Инфоурок»

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Помогает проект «Инфоурок»

  • Тудупова Валентина Владимировна
  • Написать
  • 1600
  • 04.12.2015

Номер материала: ДВ-226166

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

  • 04.12.2015
  • 571
  • 04.12.2015
  • 603
  • 04.12.2015
  • 1587
  • 04.12.2015
  • 14372
  • 04.12.2015
  • 4124
  • 04.12.2015
  • 727
  • 04.12.2015
  • 2813

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Кто открыл белки в биологии

Белки — это высокомолекулярные соединения (биополимеры), мономерами которых яв­ ляются аминокислоты, соединенные пептидными связями.

Аминокислотой называют органическое соединение, имеющее карбоксильную и амино­ группу, а также радикал. В природе встречается около 200 аминокислот, которые различаются взаимным расположением функциональных групп и радикалами, но только 20 из них входят в состав белков. Такие аминокислоты называют протеиногенными.

Не все протеиногенные аминокислоты могут синтези­ роваться в организме человека. Аминокислоты, которые образуются в организме человека в необходимом коли­ честве, называют заменимыми (их насчитывается 12), а аминокислоты, которые не синтезируются и должны поступать с пищей, — незаменимыми (8). К незамени­ мым аминокислотам относят валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин.

Уровни структурной организации белка.

У белков различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры.

Первичная структура белка — это последовательность аминокислот, соединенных пептидной связью. Особенности аминокислотного состава белка обусловливают его пространственную укладку — возникновение вторичной и третичной структур. Изменение расположения хотя бы одной аминокислоты в первичной структуре влечет за собой измене­ ние более высоких структур, а также свойств белка в целом.

Вторичная структура представляет собой упорядоченную пространственную структуру белковой молекулы в виде спиралей или складок, поддерживаемых водородными связями, которые возникают между атомами кислорода и водорода. Более­менее длинные участки со вторичной структурой имеют, например, кератины волос и ногтей, фиброин шелка.

Третичная структура белка является формой пространственной укладки поли­ пептидной цепи в виде глобулы (клубка), поддерживаемой гидрофобными, водород­ ными, дисульфидными (S—S) и ионными связями . Она характерна для большинства белков организма, напри­ мер, миоглобина мышц.

Четвертичная структура — это про­ странственная организация нескольких глобул, которая поддерживается слабы­ ми взаимодействиями (гидрофобными, ионными, водородными и др.). Четвертичная структура характер­ на для гемоглобина и хлорофилла.

По форме молекулы различают фи­ бриллярные и глобулярные белки. Первые из них вытянуты, как, например, колла­ ген соединительной ткани или кератины волос и ногтей. Глобулярные же белки имеют форму глобулы, как миоглобин мышц.

Одни белки хорошо растворимы в воде, а другие растворяются толь­ ко в растворах солей, щелочей, кислот или органических растворителях. Структура мо­лекулы белка и его функциональная активность зависят от условий окружающей среды. Утрата белковой молекулой структуры, вплоть до первичной, называется денатурацией . Денатурация происходит вследствие изменения тем­пературы, рН, атмосферного давления, под действием кислот,
щелочей, солей тяжелых металлов, органических растворите­лей и др. Обратный процесс восстановления структуры назы­вается ренатурацией, однако он не всегда возможен. Полное разрушение белковой молекулы называется деструкцией

Белки выполняют в клетке ряд функций: пластическую (стро­ительную), каталитическую (ферментативную), энергетическую, сигнальную (рецепторную), сократительную (двигатель­ную), транспортную, защитную, регуляторную и запаса­ющую. Строительная функция белков связана с их наличи­ ем в клеточных мембранах и структурных компонен­тах клетки. Энергетическая обусловлена тем, что при расщеплении 1 г белка высвобождается 17,2 кДж энер­ гии. Белки — рецепторы мембран принимают участие в восприятии сигналов окружающей среды и их пе­ редаче в клетке, а также в межклеточном узнавании. Без белков невозможно движение клеток и организмов в целом. Они составляют основу жгутиков и ресничек, а также обеспечивают сокращение мышц и перемеще­ ние внутриклеточных компонентов. В крови человека и многих животных белок гемоглобин переносит кисло­ род и часть углекислого газа, другие белки транспорти­руют ионы и электроны. Защитная роль белков связана с иммунитетом: белок интерферон способен уничтожать многие вирусы, а белки­антитела участвуют в иммун­ ных реакциях. Среди белков и пептидов есть регулято­ ры, например, гормон поджелудочной железы, инсулин, регулирующий концентрацию глюкозы в крови. У неко­ торых организмов белки могут откладываться в запас, как у бобовых в семенах, или у птиц и пресмыкающих­ся в яйцах.

Читать еще:  Белка летяга летит

Белки

Молекулы белка — это биополимеры, которые, в отличие от углеводов, представляют собой линейную неразветвленную цепь, звенья которой отличаются химическими и физическими свойствами. Еще одно отличие белков от полисахаридов состоит в том, что белки имеют несколько структурных уровней организации. Изучая физиологию человека, мы будем рассматривать различные белки и их функциональное назначение.

Главные группы белков

Все разнообразие белков в соответствии со строением делят на две группы: простые — протеины (от греч. Протос — первый) и сложные — протеиды (от греч. Протос и Идос — вид).

Протеины — это белки, состоящие только из аминокислот. Они участвуют в формировании генетического аппарата клетки, определяя заключения ДНК в хромосомах; входят в состав крови, где выполняют защитные функции; содержатся в зерне злаков как резервная вещество; является составной частью костей, хрящей и волосков у млекопитающих.

В состав протеидов, кроме аминокислотной цепи, входит небелковая часть, это могут быть молекулы углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, остатки ортофосфорной кислоты, атомы металлов и некоторые другие вещества. Большинство белков клетки является протеидами.

Функциональные группы белков

Структурные белки входят в состав всех клеточных мембран. Кроме того, они являются важными компонентами кровеносных сосудов, ногтей, волос и стекловидного тела глаза.

Транспортные белки, к которым относится гемоглобин, разносят различные небольшие молекулы или ионы по организму.

Регуляторные белки — это определенные гормоны. Они регулируют процессы жизнедеятельности организма и производятся в железах внутренней секреции. Среди них наиболее известными являются гормон роста, образующийся в гипофизе, и гормоны поджелудочной железы, в частности инсулин.

Резервные белки. Большие запасы белков содержатся в яйцах животных или в зернах растений. Они являются резервными веществами, которые служат для построения тела развивающегося зародыша. Белок молока казеин выполняет функцию питательного вещества и содержится в молоке млекопитающих.

Защитные белки. К ним относятся иммуноглобулины, из которых формируются защитные вещества крови — антитела.

Сократительные белки входят в состав клеток мышц — это белки актин и миозин. Они имеют вид длинных цепей, закрученных в спираль.

Сигнальные белки. Ряд белков осуществляет в организме сигнальную функцию. К этой группе относятся рецепторные белки плазматической мембраны, предназначенные для распознавания клеткой определенных гормонов.

Белки также выполняют многие другие функции, которые непосредственно не связаны с их первоначальным назначением в клетке. Например, во время длительного голодания часть белков организм может использовать как источник энергии. Белковая цепь разрушается до аминокислот, которые в дальнейшем окисляются. При полном окисления 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии. К примеру, африканские двоякодышащие рыбы рода Протоптер легко пережидают пересыхания водоемов, зарываясь в ил на несколько месяцев. Источником веществ и энергии, необходимых для поддержания жизнедеятельности, является их собственные мышцы.

Уровни организации белков

В структуре белка выделяют четыре уровня организации.

Первичный, вторичный и третичный уровень организации белка

Первичная структура белка

Первичная структура белка — это сообщающиеся пептидными связями остатки аминокислот, она имеет вид линейной цепи, то есть образуется прочными ковалентными связями. В состав большинства животных и растительных белков входят только 20 аминокислот, которые даже в небольшой полипептидной цепи, состоящей только из 150 аминокислот, могут образовать более 1 млрд комбинаций. В результате такого разнообразия комбинаций каждый вид белка имеет свою уникальную аминокислотную последовательность. Поскольку в состав белка входят как кислые, так и щелочные аминокислоты, любой белок обладает амфотерными свойствами.

Что более родственными являются виды животных и растений, то более схож в них порядок последовательностей аминокислот в составе одних белков. В частности, ученые выяснили, что у человека и шимпанзе около 98% белков имеют идентичные аминокислотные последовательности, а потому исследователи считают, что человека и шимпанзе «вылеплен из одного молекулярного теста». Для сравнения: во внешне очень похожих видах мышей или мушек-дрозофил лишь 75% белков организма идентичны.

Вторичная структура белка

Вторичная структура — это закрученная в спираль полипептидная цепь. Считают, что такая пространственная форма молекулы белка энергетически выгодна. Спираль образуется водородными связями, которые возникают между остатками СО-группы одной аминокислоты и NH — другой, причем они возникают четко между аминокислотами, которые разделены в полипептидной цепи четырьмя аминокислотными остатками. Водородные связи значительно слабее ковалентных, но благодаря тому, что спираль «прошита» многочисленными водородными связями, ее структура очень прочная.

Третичная структура белка

Третичная структура белка — это тоже закрученная в спираль полипептидная цепь, форму которой определяют взаимодействия между остатками неполярных аминокислот. Именно вследствие такого вида связей капельки жира, разлитого на поверхности воды, слипаются. Гидрофобные связи слабее даже чем водородные, но их количество вполне достаточное для поддержания формы молекулы.

Слабость гидрофобных связей в данном случае является даже преимуществом: она делает третичную структуру белка достаточно лабильной (от лат. Лабилис — неустойчивый), что дает им возможность работать в различных условиях.

В некоторых белках третичная структура молекулы может стабилизироваться еще и ковалентными связями между атомами серы в молекулах аминокислоты серина, расположенными на разных частях молекулы.

В организме все разновидности белков имеют различную третичную структуру. Это означает, что каждому белку свойственна уникальная, причем довольно лабильная форма молекулы.

Третичная структура белков зависит от внутриклеточной среды, в частности от рН и температуры. Значительные колебания температуры или изменения химического состава клетки могут нарушить третичную структуру белка и влияют на его функционирование. Перегрев или влияние сильнодействующих химических веществ приводит к денатурации (от лат. Де — отсутствие, устранение чего-либо, Натура — природные свойства) — обычно необратимого разрушения третичной структуры белка.

Денатурация белка

Четвертичная структура белка

Отдельные виды белков образуют надмолекулярные структуры, в которых обычно сопряжены две или четыре одинаковые или очень близкие по строению молекулы. Например, гемоглобин — пигмент крови человека — состоит из четырех соединенных друг с другом молекул, две из которых называют а-гемоглобин, а две — б-гемоглобин. Четвертичного структуру имеют белки, функции которых особенно важны для организма.

Белки: происхождение белков, источники

Белки являются составной частью клеток. Им отведена важная роль в природе живых организмов. Белки в питании – ценные и незаменимые компоненты. Какова история их происхождения, в чем различия белков растительного и животного происхождения? Читайте в статье!

История открытия

Название получено от белка яйца. Еще в незапамятные времена человек использовал его для употребления в пищу. Древние римляне, например, применяли его в качестве лечебного средства. Однако белковые вещества начинают свою подлинную историю с появления сведений о протеинах как о химических соединениях.

Учеными были изучены такие их свойства, как свертываемость в результате нагревания, разложение при воздействии на них кислотой, щелочью и другие. Кроме яичного белка, что является веществом животного происхождения, вскоре был охарактеризован полипептид крови. К растительным протеинам относится клейковина из муки пшеницы, которая впервые была получена Беккари. Ученый отметил, что клейковина и белки животного происхождения имеют сходства.

Научные познания по изучению белков как химических веществ расширялись, и уже к XIX веку вышли в свет первые работы в этом направлении.

Что относится к белкам?

Это соединения, большую часть которых составляют аминокислоты. Белки представлены гормонами, ферментами, глобулинами, альбуминами, коллагенами, кератинами и многими другими веществами. Основная их часть поступает в организм человека из пищи животной: молочных продуктов, рыбы, мяса, яиц. Много протеинов содержат бобовые и злаковые культуры. Существуют белки растительного происхождения. Они усваиваются организмом легко. Растительная пища, одако, не содержит многие незаменимые аминокислоты.

Для чего нужны белки?

Пища, содержащая протеины, при попадании в организм распадается. Образуются аминокислоты, при помощи которых создаются нужные для человека белки. Они участвуют в синтезе ферментов, обеспечивают нормальную работу всех систем организма, являются материалом для создания структуры клеток.

Читать еще:  Купить белку в ставрополе

Человеку необходимо всего двадцать аминокислот. Из них организм создает собственные белки. Аминокислоты бывают заменимыми и незаменимыми. Организм производит только первые. Аминокислоты незаменимые организм получает из растительной пищи, но они должны поступать в правильном соотношении.

Белок животного происхождения, содержащийся в мясе, птице, рыбе, яйцах, молоке, по составу аминокислот похож на полипептиды организма человека. Поэтому перечисленные продукты являются полноценными источниками протеина. Незаменимые аминокислоты в них содержатся в полном составе. Из них сам организм создает нужные ему белки. В растительных протеинах содержатся не все незаменимые аминокислоты.

Отличия белков разного происхождения

Протеин для человека очень важен. Если его не хватает, организм стареет, происходит снижение тонуса и мышечной массы, страдают волосы, ногти. Идет ухудшение общего состояния здоровья при недостатке таких соединений, как белки животного происхождения. Продукты содержат только половину необходимых для человека аминокислот. Другая их часть синтезируется организмом самостоятельно.

Животные протеины в своем составе содержат больше аминокислот, чем растительные, которые представляют собой менее ценные белки. Происхождение белков растительных продуктов таково, что они трудно перевариваются, так как заключены в оболочки, состоящие из клетчатки. Какая-то их часть остается непереваренной, из-за чего пищеварительные ферменты не могут оказать на них нужного действия. Кроме того, незаменимые аминокислоты в растительных белках не сбалансированы. Но растительные белки не содержат холестерин.

Существенные недостатки имеют животные белки. Происхождение белков данного вида обуславливает попадание в организм вместе с ними вредных веществ – холестерина и жира, которые опасны для сердца. Поэтому не стоит употреблять жирное мясо, рыбу, молоко, гоняясь за количеством белка.

Протеины одинакового происхождения, например мясные и молочные, отличаются по качеству. В составе белков молока содержатся все аминокислоты, необходимые организму, причем их соотношение оптимальное.

Биологическое значение протеинов мяса неодинаково. Эластин, коллаген являются белками соединительной ткани, их ценность невелика. Более того, эти вещества в избыточном количестве вредны для работы почек. Большей ценностью обладают белки, которые находятся в мышечных тканях. Поэтому употреблять нужно мясо животных с маленьким сроком жизни, то есть молодых. У них коллаген находится в незрелом состоянии.

Соединительной ткани в рыбе меньше, чем в мясе, в пять раз, поэтому она усваивается лучше. Ценным питательным продуктом являются яйца, в которых содержатся белки. Мясные и молочные продукты содержат протеины, которые по отношению друг к другу являются антагонистами. Мясо и молоко не употребляют одновременно.

Организм человека будет получать сбалансированные аминокислоты в нужном количестве, если пищевой рацион будет состоять из белков разного происхождения: животного – на 55 % и растительного – на 45 %. Животные белки усваиваются организмом на 90 %, растительные – только на 60-80 %.

Источники животных белков

Протеины такого происхождения – полноценные. Их ценность зависит от того, насколько сбалансированы аминокислоты, какова степень их перевариваемости и как хорошо они усваиваются организмом. Можно назвать следующие источники белков животного происхождения:

  • Мясо. Его протеины – это миозин, актин. Больше всего ценится продукт белого цвета. В нем больше белка и меньше жира. Наиболее ценным считается мясо таких животных, как кролик и цыпленок. Особенно ценится грудка курицы, где на 100 граммов продукта приходится 31 грамм белка. В этом мясе мало жира.
  • Говядина. Это мясо красного цвета является ценным источником белка. Но в отдельных его частях содержится жир, вредный для организма.
  • Индейка. Белок составляет 25,5 грамма. Это низкокалорийное мясо, содержит мало холестерина. Достоинством продукта являются полезные вещества в его составе. Мясо рекомендуется употреблять беременным женщинам, детям, людям пожилого возраста.

  • Кролик. Белок составляет 22 грамма. Мясо богато полезными веществами, которые благотворно влияют на оздоровление всего организма, выводят токсины и радиоактивные вещества. Протеин полностью усваивается.
  • Молоко и продукты его переработки. Их белки – лактоглобулины и лактоальбумины — являются самыми ценными . Но увлекаться этими продуктами с большим процентом жирности не следует.
  • Морепродукты. Большим содержанием белка отличаются лосось, треска, тунец. В рыбе лососевых пород на 100 граммов продукта 20 приходится на содержание протеина.
  • Яйца кур. В них много белка, в одном яйце его содержится 9-11 граммов, причем усваивается он полностью. Холестерин и жир содержатся в небольших количествах.

Как видно, белок содержит и натуральное мясо, и колбаса. Но если питание организовано правильно, белок не следует получать из всех продуктов, содержащих его. От сосисок, колбасы и мяса жирных сортов нужно сразу отказаться. Важно, чтобы организм получал разные белки. Происхождение протеина имеет значение для организма, и лучше их комбинировать.

Чем полезны животные белки?

Употребление пищи, богатой протеинами, положительно сказывается на здоровье человека. Их польза в следующем:

  • У людей, регулярно употребляющих домашнюю птицу, рыбу, молочные продукты снижается риск развития заболеваний сердца и сосудов. Реже возникают инсульты.
  • Употребление куриных яиц нормализует уровень холестерина и способствует потере лишних килограммов.
  • Яйцо на завтрак насыщает организм, человек в течение дня съедает меньше пищи. Особенно это актуально для женщин, следящих за своей фигурой.
  • Животный белок способствует увеличению мышечной массы.

Растительные протеины

Источники белков животного и растительного происхождения разные. Основными продуктами растительного происхождения, в которых содержится много протеинов, являются:

  • Соя и продукты ее переработки — основной источник растительных белков. Содержание протеина в 100 граммах продукта составляет целых 34 грамма. Недостатком сои является потеря части белка при воздействии высокой температуры. Еще в сое много фитоэстрогенов, поэтому мужчинам не рекомендуется употреблять ее часто и в больших количествах.
  • Чечевица. Она является ценным диетическим продуктом, так как содержит мало жира: в 100 граммах всего 1 %.
  • Кинва. Эта зерновая культура по содержанию белка лидирует среди растений своего вида. Кроме того, она легко усваивается организмом.
  • Семечки тыквы: содержат много белка, третью часть от 100 граммов продукта.
  • Миндаль – неоспоримый лидер среди орехов.

Чем полезны растительные белки?

Происхождение белка сказывается на вкусовых качествах продуктов. Растительный протеин вкуснее животного. Он содержится не только в бобовых культурах. Источник белка растительного происхождения — это овощи, фрукты, злаки, орехи, зелень, семечки. Эти натуральные ингредиенты используются для приготовления различных блюд латинской, индийской, азиатской кухни.

В растительных белках немного калорий, поэтому продукты, содержащие их, рекомендованы для употребления людям с лишним весом. Они используются во всех диетах для похудения.

Суточная норма протеинов для человека

Потребность организма в белке зависит от физической активности. Биохимические реакции в организме протекают быстрей, если человек много двигается. Людям, занимающимся спортом, белка нужно в два раза больше, чем тем, которые ведут малоподвижный образ жизни. Если спортсмен испытывает недостаток протеина, происходит иссушение мышц и истощение его организма.

Взрослому мужчине в сутки необходимо 80-100 граммов белка, женщине — 55-60 г, мужчине, занимающемуся спортом – 170-200 г. Норма определяется из расчета 1 грамм белка на 1 килограмм массы тела.

Белки, их строение и функции

Повсюду, где мы встречаем жизнь,
мы находим, что она связана
с каким-либо белковым телом.

Ф.Энгельс

Цели. Расширить знания о белках как природных полимерах, о многообразии их функций во взаимосвязи со строением и свойствами; использовать опыты с белками для реализации межпредметных связей и для развития интереса учащихся.

План изучения

  • Роль белков в организме.
  • Состав, строение, свойства белков.
  • Функции белков.
  • Синтез белков.
  • Превращения белков в организме.

ХОД УРОКА

Роль белков в организме

Учитель биологии. Из органических веществ, входящих в живую клетку, важнейшую роль играют белки. На их долю приходится около 50% массы клетки. Благодаря белкам организм приобрел возможность двигаться, размножаться, расти, усваивать пищу, реагировать на внешние воздействия и т. д.
«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка», – писал Энгельс в своих трудах.

Состав, строение, свойства белков

Учитель химии. Белки – это сложные высокомолекулярные природные соединения, построенные из -аминокислот. В состав белков входит 20 различных аминокислот, отсюда следует огромное многообразие белков при различных комбинациях аминокислот. Как из 33 букв алфавита мы можем составить бесконечное число слов, так из 20 аминокислот – бесконечное множество белков. В организме человека насчитывается до 100 000 белков.
Белки подразделяют на протеины (простые белки) и протеиды (сложные белки).
Число аминокислотных остатков, входящих в молекулы, различно: инсулин – 51, миоглобин – 140. Отсюда Mr белка от 10 000 до нескольких миллионов.
Историческая справка. Первая гипотеза о строении молекулы белка была предложена в 70-х годах XIX в. Это была уреидная теория строения белка. В 1903 г. немецкий ученый Э.Г.Фишер предложил пептидную теорию, которая стала ключом к тайне строения белка. Фишер предположил, что белки представляют собой полимеры из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью NH–CO. Идея о том, что белки – это полимерные образования, высказывалась еще в 1888 г. русским ученым А.Я.Данилевским. Эта теория получила подтверждение в последующих работах. Согласно полипептидной теории белки имеют определенную структуру.
(Демонстрация кинофрагмента «Первичная, вторичная, третичная структура белка».)
Многие белки состоят из нескольких полипептидных частиц, которые складываются в единый агрегат. Так, молекула гемоглобина (С738Н1166S2Fe4O208) состоит из четырех субъединиц. Отметим, что Mr белка яйца = 36 000, Mr белка мышц = 1 500 000.

Читать еще:  Белка хвостик подняла

Первичная структура белка – последовательность чередования аминокислотных остатков (все связи ковалентные, прочные) (рис. 1).

Что такое белки — строение и функции

Белки играют центральную роль в организме человека, выполняя одни из самых важных функций: двигательную, защитную, биологическую, регуляторную и другие.

Без этих универсальных молекулярных машин жизнь на нашей планете и вовсе не могла бы появиться.

В данной статье мы подробно рассмотрим что такое белки, какие существуют виды, где содержатся и многое другое.

Что такое белок и каковы его функции

На уроках биологии и химии довольно много времени уделяется этой важной теме. Белки (protein) являются природными гетерополимерами, состоящие из α-аминокислот. Соединяет их вместе пептидная связь. Для синтеза огромного множества белков в человеческом организме используется 20.

Состав каждого белка, синтезированного в организме, определяется геномом. Различные комбинации генетического кода позволяют создавать из стандартных аминокислот огромное множество белков, отвечающих за разнообразные функции в нашем теле.

Некоторые белки довольно сложно классифицировать исключительно по их функциям. Так как один белок часто может отвечать за выполнение нескольких задач.

Список функций белков выглядит следующим образом:

  1. Структурная – отвечает за образование цитоскелета клеток, придает форму разным тканям. Наиболее известные — это коллагены и эластин, входящие в состав межклеточного вещества. А также кератин – основной белок, формирующий ногти и волосы.
  2. Защитная функция разделяется на физическую, иммунную и химическую. За физическую защиту в основном отвечают тромбины, свертывающие кровь, и коллагены и кератин, формирующие роговые щитки, волосы, кожу. Химическую защиту от различных токсинов в организме выполняют в основном ферменты печени. Они растворяют токсины, позволяя быстрее вывести их. За иммунную защиту отвечают различные иммуноглобулины.
  3. Каталитическая функция использует ферменты. Это особые белки, позволяющие катализировать реакции, расщепляющие большие молекулы, или же наоборот их синтезировать. Ферменты позволяют ускорять все химические реакции в сотни и тысячи раз. За последнее время науке стало известно свыше 5000 различных ферментов.
  4. Регуляторная функция отвечает за управление всей жизнедеятельностью клетки. Белки из данной группы регулируют количество и активность остальных белков, а также множество процессов внутри самой клетки.
  5. Сигнальная функция выполняется гормонами и цитокинами. Эти белки являются сигнальным веществом, позволяя передавать информацию или сигналы частями организма.
  6. Транспортная – позволяет переносить различные вещества от одних органов и клеток к другим. Наиболее известный пример – это гемоглобин, транспортирующий кислород и углекислый газ.
  7. Запасная функция. Ее выполняют белки, запасающиеся в организме для экстренных случаев в качестве энергии или источника аминокислот.
  8. Рецепторная. Ее выполняют белки, реагирующие свет, физическое воздействие или химическое вещество.
  9. Моторная функция выполняется целыми группами белков. Среди них, например, актин и миозин. Они являются основными компонентами мышц и позволяют им сокращаться. Другие белки позволяют клеткам лейкоцитов передвигаться внутри организма.

Строение белков

Беки относятся к линейным полимерам. В их составе могут присутствовать несколько α-амиокислот и неаминокислотные компоненты. На первый взгляд всего 20 аминокислот – это небольшой выбор.

Но на самом деле молекула белка, состоящая всего из 5 компонентов аминокислот, может иметь свыше миллиона вариантов построения. Небольшой белок может иметь в своей цепочке сотню аминокислотных остатков.

При синтезе белка аминокислоты соединяются благодаря пептидной связи. Они соединяются разными концами, одна с помощью карбоксильной группы (-COOH), а другая аминогруппой (-NH2). При таком соединении у белка появляются два соответственных конца С и N.

Структуры белков

Структурные организации белков классифицируют на 4 уровня. Это первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры.

Первичная представляет собой стандартную цепочку аминокислот. Их последовательность закодирована генетически. Она обычно описывается трехбуквенными обозначениями аминокислотных остатков в цепочке.

Вторичная представляет собой упорядоченно свернутую спиралеобразно цепочку аминокислот. Она напоминает пружинку. У спирали стабильная структура, так как ее витки крепятся между собой водородными связями. Почти все СО- и NН- группы устанавливают друг с другом такие связи. Среди белков данной структуры особенно выделяются коллагены и кератин.

Третичная – в основном формируется благодаря гидрофильно-гидрофобным взаимодействиям. Возникающие водородные ионные и дисульфидные связи способствуют взаимодействию между радикалами аминокислот. Благодаря этому полипептидная связь укладывается в специальные глобулы. К белкам третичной структуры уже относятся множество ферментов, антител и гормонов.

Четвертичная – присуща сложным формам ферментов или белков, которые состоят из 2 или 3 глобул. Они связываются в молекуле как ионными, так и гидрофобными взаимодействиями. А иногда возникают электростатические взаимодействия или дисульфидные связи. Наиболее известный и изученный белок данной классификации – гемоглобин.

Протеины и протеиды — простые и сложные белки

Еще одна классификация белков это – протеины и протеиды. Первые — это простые белки, в состав которых входят исключительно остатки аминокислот. А вот в протеидах, помимо основного скелета из аминокислот, присутствуют еще не белковые группы (простетические).

В зависимости от дополнительной небелковой составляющей протеиды делят на другие группы:

  1. Липопротеины – включают в себя различные липиды. В основном данные белки выполняют транспортировку липидов.
  2. Фосфопротеины – имеют фосфорную кислоту. К таким белкам относятся вителлин и казеноген.
  3. Металлопротеины – могут иметь катионы одного и более металлов в своей структуре. Наиболее известен гемоглобин с молекулами железа.
  4. Гликопротеины – имеют в своем составе различные углеводы.
  5. Нуклеопротеины – являются главными белками, отвечающими за передачу наследственной информации.

Физико-химические свойства белков

Белки проявляют свойства амфотерности (от греч. «двойственность). Они могут в зависимости от различных факторов проявлять как кислотные, так и основные свойства.

Также белки могут быть растворимыми или не растворимыми в воде. На растворимость могут влиять как сама структура белка, так и характер растворителя, pH самого раствора или ионная сила.

Белки могут быть гидрофобными или гидрофильными. Последние в основном располагаются в ядре, цитоплазме или межклеточном веществе.

Еще одно свойство белков это денатурация. Это так называемая потеря четвертичной, третичной структур. Белки отлично приспособлены для жизни и функционирования в условиях организма, но при резком изменении внешних условий структура белка может разрушиться.

Среди таких воздействий выделяют ультразвук, высокие и низкие температуры, облучения, встряхивания, вибрации, а также действие кислот или щелочей. Денатурация может быть как частичной, так и полной, или же обратимой и необратимой.

Значение белков для организма

Как мы увидели из вышеприведенных функций и особенностей, белки имеют огромное значение для организма человека. Они придают форму клеткам и тканям организма, переносят различные элементы между органами и клетками, отвечают за восприятие окружающего мира.

Белки защищают нас от природных факторов и от воздействий вредоносных микроорганизмов. Без них в принципе невозможно как минимум прохождение химических реакций в организме и обмен веществ, так и наличие жизни как самовоспроизводящейся структуры. По истине, роль белков сложно переоценить.

Что относится к белковой пище

Белки являются одним из самых основных строительных материалов для нашего организма. Поэтому, чтобы питание снабжало организм человека нужными веществами, следует всегда иметь в рационе белковые продукты.

Богаты по содержанию белка следующие:

  • мясо;
  • рыба;
  • различные морепродукты;
  • яйца;
  • бобовые;
  • молочные продукты.

Заключение

Белок является одним из ключевых элементов жизни на нашей планете. Он отвечает за множество процессов и функций в живом организме, а недостаток белков может вызвать серьезные заболевания.

Большое разнообразие источников белка убережет ваш организм от недостатка незаменимых аминокислот и множества других ценных элементов питания. Старайтесь не исключать белковые продукты из рациона и будьте здоровы.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector