Д/З по Химии для групп 3ПКД, 32ПКД, 2ПКД и 22ПКД на 03.05.2025 год
план-конспект

 Ознакомиться с лекцией  и написать конспект.

БЕЛКИ – высокомолекулярные соединения

1.Определение, состав

Белки являются основными биополимерами клеток, за счет которых осуществляются практически все функции организма. Термин «белок» происходит от немецкого слова "Eiweiss", что означает яичный белок или вообще белок. Другое название - протеины, происходит от греческого слова «протос» - первичный.

Белки - линейные неразветвленные полимеры, построенные из аминокислот.

Белки относятся к высокомолекулярным соединениям, в составе которых сотни и тысячи

аминокислотных остатков: 2-10 - олигопептиды, 10-30 - полипептиды, 30 и более - белки.

Массы атомов и молекул сравнивают с атомной массой углерода 12С, равной 12 дальтон

(Да), и выражают в Да или кДа. Масса 1 Да равна 1,661 x 10-24 г. Молекулярная масса пептидов - до 6000 Да, белков от 6000 до 1 000 000 Да и выше.

Информация о структуре белка закодирована в ДНК. Все живые организмы используют 20 идентичных аминокислот и, за некоторым исключением, имеют одинаковый генетический код.

Краткая историческая справка. Начало XIX века - открытие азота в белках (Мульдер);

1820 г. - выделение первой аминокислоты - глицина - из кислотного гидролизата желатина

(Браконно); 1871 г. - установление факта расщепления белков до аминокислот пищеварительными соками (П. Н. Любавин); 1902 г. - открытие пептидной связи (Фишер); 20-е годы XX века - определение молекулярной массы белков ультрацентрифугированием

(Сведберг); 20- е годы XX века - доказательство положения о том, что ферменты являются

белками (Самнер, Нортроп, Кунитц); 1955 г. - описание первичной структуры инсулина

(Сэнджер); 30-50-е годы - описание пространственной структуры белков с помощью рентгено-структурного анализа (Перутц, Кендрю). Настоящее время - расшифровка первичной структуры и создание трехмерных моделей нескольких тысяч белков.

Элементный состав белков

Белки преимущественно состоят из 5 главных элементов: С - 50-55 %, Н - 6 - 7,3 %, О - 19-

24 %, N - 13-19 %, S - 0-4 %. Кроме вышеперечисленных, белки могут содержать также

другие элементы, такие как Р, Fe, Сu, I, Hg, Zn и др.

Различные ткани отличаются по содержанию белков. В пересчете на сухую массу в селезенке 84%, в легких 82%, в мышцах 80%, в костях 24-28% белков.

.2.Классификация белков -

Различают несколько способов классификации белков: 1) по функции, 2) по химической

структуре и растворимости и 3) по биологической (пищевой) ценности.

.2.1. Классификация по функции

Ферменты или катализаторы, активаторы и ингибиторы ферментов

Для белков-ферментов характерна высокая степень структурирования молекулы, благодаря чему возможен катализ химической реакции и ингибиторы (ингибиторы трипсина из поджелудочной железы, соевых бобов; ингибиторы протеиназ из яда гадюки, ингибитор химотрипсина из картофеля).

Гормоны

Как правило, белки (м.м. 20-30 кДа), которые содержат небольшие фрагменты, определяю

щие гормональную активность; относятся к группе непроникающих в клетку гормонов, на

поверхности клеток взаимодействуют с рецепторами, гормональный эффект реализуется

через внутриклеточные посредники (гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной

железы, паращитовидных желез, кальцитонин).

Защитные белки

Антитела (иммуноглобулины) вырабатываются в ответ на введение антигенов; белки системы свертывания крови,; белки-антифризы рыб; антивирусные белки растений; антибактериальные белки насекомых.

Транспортные белки

Альбумины и глобулины - переносчики различных веществ в плазме крови.

Токсические белки

Высокомолекулярные белковые токсины микроорганизмов и растений представлены тремя типами белков. Мультимерные дифтерийный и холерный токсины

 Аналогично действуют растительные токсины - рицин, абрин,. Токсины ядов змей представлены малыми белками (м.м. 6,7-7 кДа, примерно 60 аминокислотных остатков).

2.2. Классификация по химической природе и растворимости

Эта классификация наиболее распространенная. Она основана на аминокислотном составе, структуре, размере и растворимости. Различают 2 группы белков: простые и сложные (конъюгированные).

1. Простые белки (альбумин, кератин и др.) состоят только из аминокислот и делятся на:

 а) фибриллярные белки имеют палочкообразную вытянутую форму (отношение

длины молекулы к диаметру больше 10), нерастворимы в воде, физически прочные; выполняют структурные и защитные функции;

 б) глобулярные белки представляют собой компактные сферические молекулы

(отношение длины молекулы к диаметру не превышает 4), водорастворимы. Глобулярные

белки выполняют динамические функции (ферменты, иммуноглобулины и транспортные

белки гемоглобин и альбумины).

2. Сложные (конъюгированные) белки состоят из простого белка, комбинированного с

небелковым компонентом.

Альбумины.

Водорастворимые белки, осаждаются сульфатом аммония при 100 % насыщении. В плазме крови человека и животных альбумины составляет 50 % от всех белков; в белке яиц овальбумина - до 50 %; в молоке - лак альбумин; апьбумино-подобными белками богаты растения. Поддерживают осмотическое давление и осуществляют транспорт многих веществ, включая ксенобиотики.

Глобулины.

Растворимы в слабых растворах нейтральных солей; осаждаются сульфатом аммония при

50 % насыщении. В воде нерастворимы, поэтому выпадают в осадок при очистке от солей

диализом. Глобулины составляют большую часть белков семян многих растений, особенно бобовых и масляничных, например, легумин в семенах гороха, фазеолин - фасоли, эдестин- конопли. Отдельные фракции являются специфическими транспортерами веществ (транскортин - переносит глюкокортикоидные гормоны). Концентрация увеличивается при воспалении - белки острой фазы, участвуют в гуморальном иммунитете - иммуноглобулины.

Глютелины

Хорошо растворимы в 0,2-2 % растворах щелочей. Содержатся в семенах злаков и зеленых частях растений. Комплекс щелочерастворимых белков семян пшеницы - глютенин, риса -оризенин. Глиадин и глютенин образуют клейковину, которая определяет качество муки и теста.

Гликопротеины

Липопротеины

Нуклеопротеиды

Содержат нуклеиновые кислоты - РНК и ДНК - в качестве протетических групп.

Металл протеины

Содержат ионы какого-либо одного или нескольких металлов. К таким белкам принадлежат белки, содержащие негеминовое железо (ферритин, трансферрин и др.). К медьсодержащим белкам относят цитохромоксидазу, пластоцианин (переносчики электронов), белок крови -

Фосфопротеины

В качестве протетической группы содержат фосфорную кислоту. К фосфопротеинам относят многие питательные белки, например, основной белок молока казеин, белки яичного желтка - вителлин и фосфиты, икры рыб - ихтулин. Они содержат 1-10 % фосфора. Фосфопротеины найдены в мозге. Кратковременное фосфорилирование-дефосфорилирование ферментов является способом регуляции их активности.

Хромопротеины

В составе белка имеются окрашенные небелковые компоненты. Наиболее распространенными представителями хромопротеинов являются флавопротеины и гемопротеины, красное окрашивание которых обусловлено наличием гема с включенным в него атомом железа.

Классификация на основе биологической (пищевой) ценности белков

Пищевая ценность белков определяется наличием незаменимых аминокислот. Согласно

этой классификации белки делятся на 3 группы:

1. Полноценные белки. Содержат 10 незаменимых аминокислот в необходимых пропорциях для обеспечения нормального роста (например, яичный белок, казеин молока).

2. Частично полноценные белки. Эти белки содержат сниженное количество одной или более незаменимых аминокислот и могут обеспечивать только умеренный рост (например,

белок пшеницы и риса содержат недостаточное количество лизина, триптофана). Известно

правило, что скорость синтеза белка зависит от незаменимой аминокислоты (лимитирующей), концентрация которой наименьшая.

3. Неполноценные белки. Эти белки не содержат одну или более незаменимых аминокислот. Не могут обеспечить нормальный рост организма (например, желатин не содержит аминокислоту триптофан)

ЗАДАНИЕ ДЛЯ 3ПКД и 32ПКД

Выполнить контрольную работу

 Итоговая контрольная работа по «Химии» за 2024-2025 учебный год

Выполнил(а) студент(ка) группы________

Ф.И

 Задание №1

Опишите один анализ вещества или метод Аналитической химии и его применение в пищевой промышленности

Задание №2

Решить задачи