Белок основа жизни
Дисциплина: Химия и физикаТип работы: Курсовая
Тема: Белок основа жизни
ФГБОУ ВПО НИУ
Саратовский Государственный Университет
им. Н.Г. Чернышевского
Курсовая РаботаБелки – основа жизни.
Выполнил:
студент 1 курса 151 группы
Фирсов Михаил Сергеевич
Науч.руководитель:
Кандидат физико-математических наук , доцент кафедры медицинской физики
Синицына Роза Васильевна
Заведующий кафедрой:
проф., д.ф.-м.н. Скрипаль Анатолий Владимирович
Саратов 2012
Содержание
Введение
Стр.2
История открытия
Стр.6
Аминокислотный состав белка
Стр.9
2.1.
Классификация аминокислот по химическому строению радикала
Стр.10
2.2.
Модифицированные аминокислоты присутствующие в белках
Стр.10
2.3.
Стереоизомерия
Стр.11
2.4.
Разделение рацематов
Стр.12
2.5.
Кислотно-основные свойства
Стр.13
2.6.
Химические свойства
Стр.14
Структурная организация белков
Стр.15
Первичная структура
Стр.21
Вторичная структура
Стр.21
Третичная структура
Стр.22
Четвертичная структура
Стр.23
Функции белков в живых организмах
Стр.22
Заключение
Стр.26
Список используемой литературы
Стр.27
Приложение: таблица с классификацией основных аминокислот по их химическому строению
Стр.28
Введение
В клетках живых организмов постоянно происходит синтез органических веществ, среди которых особо можно выделить полимерные
макромолекулы , такие как белки ,нуклеиновые кислоты и полисахариды.
Одну из ведущих ролей в жизнедеятельности живых организмов играют белки. родителей детям передается
генетическая информация о специфической структуре и функциях всех белков данного организма. Синтезированные белки выполняют многообразные функции : ускоряют химические реакции (белок
– катализатор) ,выполняют транспортную функцию , структурную , защитную функции , участвуют в передаче сигналов от одних клеток к другим и таким образом реализуют наследственную
информацию. Поэтому белки называют также протеинами (от греч.proteos –первый ).
На долю белков внутри клетки приходится более половины их сухого вещества. Белки составляют 10 – 18 % от общей массы
клетки. Это высокомолекулярные полипептиды с молекулярной массой от 6000 до 1 млн. Д и выше. В организме человека
встречается около 5 млн. типов белковых молекул , отличающихся по своей массе , структуре и функциям не только друг от друга, но и от белков других организмов. Из них насчитывается
около 50000 индивидуальных белков. Видовая и индивидуальная специфичность набора белков в данном организме определяет особенности его строения и функционирования. Набор белков в
дифференцирующихся клетках одного организма определяет морфологические и функциональные особенности каждого типа клеток.
Несмотря на такое разнообразие и сложность строения , все белки построены из мономерных единиц. В белках человеческого
организма такими мономерами служат 20 из нескольких сотен известных в природе аминокислот. Аминокислоты связываются между собой особой ковалентной связью , называемой пептидной.
Линейная последовательность аминокислот в белке уникальна для каждого индивидуального белка; информация о ней содержится в участке молекулы ДНК , называемой геном.
Белки , входящие в состав живых организмов , включают сотни и тысячи аминокислот. Порядок их соединения в молекулах белков
самый разнообразный , чем и определяется различие свойств белков.
Полипептидные цепи за счёт внутримолекулярных взаимодействиях образуют пространственные структуры – конформации белков.
Изменения последовательности аминокислот в белках могут приводить к
изменению пространственной структуры и функций данных белков и развитию заболеваний.
По своему составу белки делятся на простые и сложные. Простые белки состоят только из аминокислот. Сложные белки помимо
аминокислот имеют в своем составе другие органические соединения (нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы) , соединения фосфора, металлы. Соответственно они носят названия
нуклеопротеидов, липопротеидов, гликопротеидов, фософо- и металлопротеидов.
Одним из интересных свойств белков является процесс денатурации , в ходе которой происходит утрата белковой молекулы своей
структурной организации. Денатурация может быть вызвана изменением температуры, обезвоживанием, облучением рентгеновскими лучами и другими воздействиями. Вначале разрушается самая
слабая структура – четвертичная, затем третичная, вторичная и при наиболее жестких условиях – первичная. Если при изменении условий среды первичная структура молекулы остается
неизменной, то при восстановлении нормальных условий среды полностью воссоздается и структура белка. Процесс восстановления структуры денатурированного белка называется
ренатурация.
Это свойство белков полностью восстанавливать утраченную структуру широко используется в медицинской и пищевой
промышленности для приготовления медицинских препаратов, например вакцин и сывороток для получения пищевых концентратов , сохраняющих в высушенном виде свои питательные
свойства.
К числу актуальных проблем современности относится химический синтез белка.
Растения способны синтезировать аминокислоты и белки , используя в качестве источника азота неорганические соединения.
Животные же для нормального существования должны получать белки с пищей. В процессе пищеварения белки расщепляются на аминокислоты , которые всасываются в кишечнике, током крови
разносятся по всему организму и служат строительным материалом, из которого организм создает белки своего тела. Таким образом, белки в питательном рационе вполне могут быть заменены
аминокислотами. В настоящее время, в промышленном масштабе выпускается дипептид аспартам, обладающий почти в 200 раз более сладким вкусом , чем сахароза. Однако часть необходимых для
жизни аминокислот организм может вырабатывать сам из других азотосодержащих соединений, поступающих с пищей. Другую же часть аминокислот организм синтезировать не в состоянии, они
должны поступать в готовом виде с белковой пищей. Такие аминокислоты получили название незаменимых. При недостаточном поступлении этих аминокислот нарушается нормальное существование
организма.
В перспективе химия способна обеспечить потребность человечества в аминокислотах (белках), путем непосредственного
синтеза.
В настоящее время наиболее перспективным представляется микробиологический синтез белков из углеводородов нефти. В конце
50-х годов 20 века были найдены микроорганизмы, способные питаться парафиновыми углеводородами. При этом из тонны углеводородов получается около тонны полноценных белковых веществ. В
образовавшейся массе также содержатся витамины группыниже в 10-15 раз чем собестоимость белков мяса.
Получение синтетическим путем аналогов природных пептидов и белков может способствовать выяснению механизмов действия этих
соединений в клетке, установлению взаимосвязи их активности с пространственным строением, созданию новых лекарственных средств.
Проблема химического синтеза белка ,кроме того тесно связана с задачей синтеза полноценных продуктов питания. Темпы
развития сельскохозяйственного производства не позволяют полностью удовлетворять потребность человечества в белках. Одним из путей реш...