Белки

Протеины(с латинского озн.самый первый) –это белки
Протеиды –это белки сложного строения

Жизнь – это способ существования белковых молекул
Фридрих Энгельс

Белки в организме
В организме человека более 5 млн. белков. В клетке 10–20% от сырой массы и 50–80% от сухой массы клетки составляют белки. Без белков невозможно представить движение, способность расти, размножение, сократимость. Они образуют покровные и мышечные ткани, защищают организм от болезней, переносят кислород клеткам.

Э.Г.Фишер А.Я.Данилевский
1852-1919 1838-1923

Продукты содержащие белки

Белки по происхождению делятся на животные и растительные, незаменимые аминокислоты содержаться только в животных белках
Триптофан
Фенилаланин
Лизин
Треонин
Метионин
Лейцин
Изолейцин
Валин

Белки в живом организме постоянно расщепляются на исходные аминокислоты (с непременным участием ферментов), одни аминокислоты переходят в другие, затем белки вновь синтезируются (также с участием ферментов), т.е. организм постоянно обновляется. Некоторые белки (коллаген кожи, волос) не обновляются, организм непрерывно их теряет и взамен синтезирует новые. Белки как источники питания выполняют две основные функции: они поставляют в организм строительный материал для синтеза новых белковых молекул и, кроме того, снабжают организм энергией (источники калорий).

Структурными единицами белков являются α-аминокислоты. В каждом белке присутствует 20 α-аминокислот. Из них может быть образовано 2 432 902 008 176 640 000 комбинаций, т.е. различных белков

Примеры аминокислот

Последовательное
соединение аминокислот
при образовании белковой
молекулы. В качестве
основного направления
полимерной цепи выбран
путь от концевой
аминогруппы H2N к
концевой карбоксильной
группе COOH.

Структура белка
Первичная структура белка - специфическая аминокислотная последовательность, т.е. порядок чередования α- аминокислотных остатков в полипептидной цепи.

Вторичная структура белка - конформация полипептидной цепи, т.е. способ скручивания цепи в пространстве за счет водородных связей между группами NH и CO. Одна из моделей вторичной структуры – α- спираль.

Третичная структура белка - форма закрученной спирали в пространстве, образованная главным образом за счет дисульфидных мостиков -S-S-, водородных связей, гидрофобных и ионных взаимодействий.

Инсулин как полипептид

Четвертичная структура белка – агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных
полипептидных цепей

Химические свойства
1) Амфотерность связана с наличием в молекуле белка катионообразующих групп – аминогрупп и анионообразующих – карбоксильных группу. Знак заряда молекулы зависит от количества свободных групп. Если преобладают карбоксильные группы то заряд молекулы отрицательный (проявляются свойства слабой кислоты), если аминогруппы – то положительный (основные свойства).

2) Денатурация. Утрата белком природной (нативной) конформации, сопровождающаяся обычно потерей его биологической функции, называется денатурацией. С точки зрения структуры белка – это разрушение вторичной и третичной структур белка, обусловленное воздействием кислот, щелочей, нагревания, радиации и т.д.

При действии органических растворителей, продуктов жизнедеятельности некоторых бактерий (молочнокислое брожение) или при повышении температуры происходит разрушение вторичных и третичных структур без повреждения его первичной структуры, в результате белок теряет растворимость и утрачивает биологическую активность.

Первичная структура белка при денатурации сохраняется. Денатурация может быть обратимой (так называемая, ренатурация) и необратимой. Пример необратимой денатурации при тепловом воздействии – свертывание яичного альбумина при варке яиц.

3) Гидролиз белков – разрушение первичной структуры белка под действием кислот, щелочей или ферментов, приводящее к образованию a- аминокислот, из которых он был составлен.

Проведите «цветные реакции» на белки (лабораторная работа).
Рекомендации по выполнению опытов.
Опыт 1. Возьмите чистую пробирку, налейте в нее 1 мл раствора куриного белка, добавьте 0,5 мл концентрированной азотной кислоты (осторожно!). Что наблюдаете?
Опыт 2. В чистую пробирку налейте 1 мл раствора сульфата меди, добавьте раствор гидроксида натрия до образования синего осадка. Затем добавьте 1 мл раствора белка. Что наблюдаете?
Результаты наблюдений занесите в таблицу

Таблица 1

Белки играют важную роль в пищевой промышленности

Потребность в белке
возраст белок г \ кг
Расчет прост: в зависимости от возраста.
Человек 25 лет и массой 80 кг нуждается в 64г белка в сутки.

Потребность белка у спортсменов
Спортсмены, занимающиеся дополнительными физическими нагрузками имеют повышенный метаболизм, особенно фазу каталитическую, что в свою очередь требует дополнительного количества белка.
Рекомендовано 1,4 – 1,7г белка на кг массы тела.
Дополнительное сверх нормы увеличение количества белка в рационе не способствует увеличению мышечной массы и силовых показателей.

Белковый метаболизм
Белки расщепляются с помощью пищевых ферментов и затем попадают из крови в печень.
В печени они подвергаются процессам, разделяющим углеродную и азотную составляющую белков.
Из углеродной составляющей образуются новые вещества или окисление в углекислый газ и воду при производстве доступной химической энергии.
Из азотной составляющей образуется мочевина (urea) и мочевая кислота, выделяющиеся с мочой.
Процессы метаболизма иногда протекают неравномерно, в зависимости от акцента организма на определенную химическую реакцию.

Белковые добавки:
Белковые добавки появились в 30-х годах двадцатого столетия, в момент развития силовых видов спорта и новых рекордов.
В основе содержится молочный протеин, свободный от жировых составляющих и богатый белками.
По окончании тренировки спортсмен может использовать белковый коктейль, как дополнение к дневному рациону белков из расчета 1,7г белка на кг веса.

Проверка степени усвоения материала
Ответьте на вопросы тестового задания (форма ответа: цифра-буква).
Какие вещества входят в состав белков?
а) аминокислоты; б) спирты; в) эфиры; г) кислоты
Сколько аминокислот участвуют в образовании белков?
а) 16; б) 20; в) 30; г) 10
Какие белки называются неполноценными?
а) в которых отсутствуют некоторые аминокислоты;
б) в которых отсутствуют некоторые незаменимые аминокислоты;
в) в которых отсутствуют некоторые заменимые аминокислоты.
В результате какой реакции образуются белки?
а) гидролиз; б) поликонденсация; в) гидратация; г) этерификация;
По рисункам определите вид структуры белка (форма ответа: цифра – название структуры)