Белки: общая характеристика
Белки как цепочки аминокислот, выполняющие множество функций, знакомство с особенностями строения. Общая характеристика ключевых принципов конструирования сложных молекул. Рассмотрение способов и основных проблем определения первичной структуры белка.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2014 |
| Размер файла | 12,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Белки -- это цепочки аминокислот, выполняющие множество функций, важнейшая из которых -- ферментативная, то есть регуляция химических реакций в живых организмах.
В основе жизнедеятельности любого организма лежат химические процессы. В каждой клетке вашего тела происходят тысячи химических реакций, и совокупность этих реакций определяет вашу индивидуальность. В этой грандиозной химической системе важнейшую роль играют молекулы белков.
Давайте в начале нашей беседы о белках поговорим об их строении. При конструировании сложных молекул вы можете пойти двум путями: либо использовать систему модулей и собирать всевозможные крупные молекулы из небольшого числа структурных единиц, либо изготавливать каждую молекулу по индивидуальному плану. Вспомните старые и новые методы строительства. Раньше все элементы конструкции изготавливали только для одного здания, и в других зданиях они не встречались. В наше время такие здания (если их только можно отреставрировать) считаются очень красивыми и ценятся выше современных построек. Современный же метод строительства состоит в том, чтобы взять уже готовые однотипные детали, или модули (кирпичи, окна, двери), и собрать из них здание. Но и в такой системе, компонуя серийные детали по-разному, можно построить самые разнообразные сооружения. Аналогичный подход реализуется в живых системах -- структурная сложность достигается за счет модульного принципа построения. Именно такой подход логичен с точки зрения теории эволюции, поскольку он позволяет последовательно усложнять структуры по мере появления новых модулей.
Основной структурной единицей белков являются аминокислоты. Молекулы этого класса имеют сходную структуру, немного различаясь в деталях. Они представляют собой цепочку атомов, на одном конце которой находится положительно заряженный ион водорода (Н+), а на другом -- отрицательно заряженная гидроксильная группа (ОН-), состоящая из кислорода и водорода. От основной цепи ответвляются боковые группы, различные для разных аминокислот. В живых организмах насчитывается 21 аминокислота.
Из аминокислот строится белок. Этот процесс напоминает нанизывание бусинок на нить. При сближении двух аминокислот ион водорода (Н+) одной из них соединяется с ОН--группой второй, и две аминокислоты связываются друг с другом с высвобождением молекулы воды. При этом возможны самые разные сочетания аминокислот. Последовательность аминокислот в «бусах» называется первичной структурой белка. Поскольку бусиной может быть любая из 21 аминокислоты, то даже для коротких белков существует огромное количество возможных вариантов первичной структуры. Например, существует более 10 триллионов способов собрать белок длиной всего в 10 аминокислот!
После того как определена первичная структура белка, под действием электростатических взаимодействий между различными боковыми группами аминокислот, а также между аминокислотами и окружающей их водой белок принимает сложную трехмерную форму. Для нас важнее всего белки, которые сворачиваются в сложные сферические структуры, поскольку именно они регулируют химические реакции в живых организмах. (Другие типы белков, например те, из которых состоят волосы и прочие структуры тела, имеют не такую форму.)
При взаимодействии сложных молекул между определенными атомами каждой из молекул образуется химическая связь. Одной лишь способности молекул к взаимодействию недостаточно для образования связи. Две молекулы должны сблизиться и принять такую ориентацию, при которой атомы, способные образовывать химические связи, могли бы состыковаться, как космические корабли на орбите. Поэтому трехмерная структура имеет первостепенное значение для химических процессов, идущих в живых организмах.
Трудно поверить, чтобы две сложные молекулы, предоставленные сами себе, случайным образом расположились бы в пространстве так, чтобы стало возможным их взаимодействие. Для протекания химической реакции с заметной скоростью необходимо участие молекул, называемых ферментами (см. Катализаторы и ферменты). Фермент притягивает обе молекулы к себе и придает им ориентацию, обеспечивающую взаимодействие. Как только взаимодействие произошло, фермент, выполнивший свою работу, высвобождается и может повторить эту операцию со следующей парой молекул.
Благодаря своей сложной структуре белки идеально справляются с ролью ферментов. Каждой первичной структуре соответствует определенная форма молекулы белка и, следовательно, определенная химическая реакция, которую этот белок катализирует. Во всех живых организмах первичная структура белка записана на молекуле ДНК (см. Центральная догма молекулярной биологии). Таким образом, ДНК держит под контролем весь организм, определяя спектр образующихся белков и, таким образом, возможные химические реакции.
В принципе, по первичной структуре белка можно было бы предсказать, какую форму будет иметь его молекула, а значит, предсказать и природу химической реакции, в которой этот белок будет участвовать. В действительности же эта проблема укладки белка настолько сложна, что пока ее невозможно вычислить даже при помощи лучших компьютеров и программного обеспечения. На сегодняшний день это одна из основных нерешенных проблем молекулярной биологии.
молекула конструирование аминокислоты
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные химические элементы, входящие в состав белков. Белки - полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Строение аминокислот, уровни организации белковых молекул. Структуры белка, основные свойства белков. Денатурация белка и ее виды.
презентация [1,7 M], добавлен 15.01.2011Белки (протеины) как сложные органические соединения. Формулы аминокислот. Строение молекулы белка, явление денатурации белка. Что такое углеводы, их строение, химическая формула. Самые распространенные моносахариды и полисахариды. Жиры и липоиды.
реферат [29,4 K], добавлен 07.10.2009Белки и углеводы: классификация, свойства, функции. Структурно-пространственная организация белковых молекул. Обменные процессы биомолекул в живом организме. Метаболические пути глюконеогенеза. Действие концентрированных кислот на белки и углеводы.
курсовая работа [637,6 K], добавлен 07.04.2016Строение и уровни укладки белковых молекул, конформация. Характеристика функций белков в организме: структурная, каталитическая, двигательная, транспортная, питательная, защитная, рецепторная, регуляторная. Строение, свойства, виды и реакции аминокислот.
реферат [1,0 M], добавлен 11.03.2009Строение и свойства белков. Различия в строении аминокислот. Пространственная организация белковой молекулы. Типы связей между аминокислотами в молекуле белка. Основные факторы, вызывающие денатурацию белков. Методы определения первичной структуры белка.
реферат [354,6 K], добавлен 15.05.2010Понятие и основатели химии белка. Состав, уровень организации, структура белка. Денатурация, биуретовая реакция, гидролиз белков. Полноценные и неполноценные белки. Белки, жиры и углеводы - основа питания, их необходимое количество для человека.
презентация [7,4 M], добавлен 26.01.2011Белки как высокомолекулярные природные соединения, состоящие из остатков аминокислот, которые соединены пептидной связью. Качественный состав белков, их структура и функции. Процессы гидролиза (кислотно-основного, ферментативного) и денатурация белков.
презентация [212,1 K], добавлен 11.02.2015Роль в живой природе. Состав и свойства белков. Классификация белков. Определение строения белков. Определение наличия белка. Идентификация белков и полипептидов. Синтез пептидов. Искусственное получение белка. Аминокислоты.
реферат [16,2 K], добавлен 01.12.2006Жиры как существенная часть нашей пищи. Фосфатиды, стерины и витамины. Носители запаха. Гидролиз жиров. Природные высокомолекулярные азотосодержащие соединения - белки. Молекулы белка. Углеводы, моносахариды, глюкоза, лактоза, крахмал, дисахариды.
доклад [16,4 K], добавлен 14.12.2008Общая формула и характеристика аминокислот как производных кислот. Протеиногенные кислоты, входящие в состав белков. Классификация аминокислот по взаимному расположению и количеству функциональных групп. Физические и химические свойства аминокислот.
презентация [1,7 M], добавлен 22.01.2012Белки – высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Наследственная информация сосредоточена в молекуле ДНК. С помощью белков реализуется генетическая информация. Классификация аминокислот.
реферат [21,6 K], добавлен 17.01.2009Исследования свойств белков для изучения их химического состава и строения. Аминокислота - основная структурная единица белка. Белковые резервы. Этапы синтеза белка. Регуляция биосинтеза аминокислот. Переваривание белков. Патология белкового обмена.
реферат [21,7 K], добавлен 17.01.2009Номенклатура аминов, их физические и химические свойства. Промышленные и лабораторные способы получения аминов. Классификация аминокислот и белковых веществ. Строение белковых молекул. Катализ биохимических реакций с участием ферментов (энзимов).
реферат [54,1 K], добавлен 01.05.2011Этанол как многотоннажный продукт органического синтеза, огнеопасный растворитель. Общая характеристика основных методов и способов получения синтетического этанола. Знакомство с технологическими особенностями процесса производства этилового спирта.
реферат [901,0 K], добавлен 02.04.2019Открытие Ж. Мюльдером белковых тел, теория протеина. Пептидная теория Фишера. Элементарный химический состав белков, их свойства и функции, организация молекулы и классификация. Особенности строения аминокислот. Процессы денатурации и ренатурации.
презентация [1,1 M], добавлен 16.10.2011Общая характеристика, классификация, строение и синтез белков. Гидролиз белков с разбавленными кислотами, цветные реакции на белки. Значение белков в приготовлении пищи и пищевых продуктов. Потребность и усвояемость организма человека в белке.
курсовая работа [29,7 K], добавлен 27.10.2010Определение белков и их составных частей – аминокислот. Структура и функции белков в организме. Роль в обеспечении воспроизводства основных структурных элементов органов и тканей, а также образовании таких веществ, как, например, ферментов и гормонов.
курсовая работа [735,6 K], добавлен 16.12.2014Белки как полимеры с пептидной связью. Образование макрокомплекса (олигопротеина), состоящий из нескольких полноценных белковых субъединиц. Фибриллярные и глобулярные группы. Анализ и синтез белков. Метод Меррифилда - твердофазный синтез пептидов.
реферат [83,2 K], добавлен 21.02.2009Электрон как элементарная частица, обладающая наименьшим существующим в природе отрицательным электрическим зарядом, анализ функций. Рассмотрение основных особенностей современной теории строения атома. Общая характеристика волнового уравнения Шредингера.
презентация [608,5 K], добавлен 11.08.2013Знакомство с основными особенностями металлов побочной подгруппы VI группы. Общая характеристика физических и химических свойств хрома. Перманганат калия KMnO4 как наиболее широко применяемая соль марганцовой кислоты. Способы получения марганца.
контрольная работа [51,4 K], добавлен 18.01.2014
