Белки. Функции белков

Белки
Определение: Состав и история
Строение молекул
Физические свойства
Химические свойства
Биологические функции
Белки и пища
Решение задач практического содержания

Состав
Белки (полипептиды, протеины) – биологические высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых состоят из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью ( ).
Общая формула

Состав
Около 20 аминокислот входят в состав белков.
Находятся в протоплазме и ядре всех растительных и животных клеток, являются главными носителями жизни.

История
Слово «белок» имеет славянское происхождение.
В XIX веке обнаружилось, что белки – главные компоненты живых клеток, поэтому все проявления жизни стали связывать только с ними.
Символом начала жизни всегда было яйцо. Вот почему белок птичьих яиц дал название всему классу веществ.
Во многих иностранных языках белки называют протеинами от греческого слова pretos – первый.

История
К началу XX века было известно 13 аминокислот, полученных гидролизом белков. Пептидную теорию их строения высказал в 1899 году выдающийся немецкий химик-органик Эмиль Фишер. Чтобы доказать правильность теории, он стремился синтетическим путем получить полипептиды из аминокислот. В 1907 году эти попытки завершились полным триумфом: ученому удалось получить полипептид из 18 остатков аминокислот! Эмиль Фишер был третьим ученым в мире, дважды удостоенным Нобелевской премии.

Строение молекул
Первичная структура – линейная (последовательность чередования аминокислотных остатков в полипептидной цепи; тип связи, определяющий структуру – пептидная)
Вторичная – спиралевидная (спираль, образованная водородными связями)

Строение молекул
Третичная – глобулярная (конфигурация спирали; образуется дисульфидными и ионными связями)
Четвертичная (бывает не всегда) – взаимная ориентация макромолекул в пространстве.

Физические свойства
Белки в твердом состоянии белого цвета, а в растворе бесцветны.
Бывают глобулярные (растворимые) и фибриллярные (нерастворимые).
Некоторые белки образуют коллоидные растворы.
В сравнении с другими соединениями молекулярная масса белков очень велика – от нескольких тысяч до многих миллионов дальтон.
Благодаря присутствию в молекулах белков положительно и отрицательно заряженных групп они движутся с разной скоростью и в электрическом поле.

Химические свойства
Гидролиз – разложение водой под действием кислот или щелочей; лежит в основе пищеварения.
2. Денатурация – нарушение структуры белка, под действием температуры, кислот, спиртов и т.д.
3. Горение - белки при сжигании образуют азот, углекислый газ, воду и некоторые другие вещества; сопровождает запахом жженых перьев. (Таким образом проверяют качество натуральной шерсти).

Химические свойства
4. Цветные (качественные) реакции:
Ксантопротеиновая : белок + HNO3(конц)= ярко-желтое окрашивание охлаждение + аммиак = оранжевый
Биуретовая : белок + NaOH + CuSO4(II) = красно-фиолетовое окрашивание
Осаждение белка солями тяжелых металлов : р-р белка + р-р ацетата свинца (или р-р медного купороса) = нерастворимый осадок

Тест. Свойства белков
Взаимодействие белков с водой под действием ферментов с образованием смеси аминокислот называют
Гидратацией
Ксантопротеиновой р.
Горением
Гидролизом
Биуретовой р.
Денатурацией

Тест. Свойства белков
Разрушение третичной и вторичной структуры белка с сохранением первичной структуры при действии химических веществ или других факторов (нагревания, повышения давления, радиоактивного облучения) называют
Гидратацией
Денатурацией
Гидролизом
Биуретовой р.
Горением
Ксантопротеиновой р.

Тест. Свойства белков
3. Качественную (цветную) реакцию на белки с концентрированной азотной кислотой (появление желтого окрашивания) называют
Гидратацией
Денатурацией
Гидролизом
Биуретовой р.
Горением
Ксантопротеиновой р.

Тест. Свойства белков
4. Качественную (цветную) реакцию на белки с раствором сульфата меди (II) в присутствии щелочи (появление сине-фиолетового окрашивания) называют
Гидратацией
Денатурацией
Гидролизом
Биуретовой р.
Горением
Ксантопротеиновой р.

Биологические функции

Тест. Биологические функции белков
Все химические реакции в организме протекают в присутствии катализаторов - …
Строителей
Ферментов
Защитников
Сигналов
Двигателей

Тест. Биологические функции белков
Белки являются _______ материалом клеток. Из белковых молекул построено большинство тканей в организме.
Строительным
Ферментативным
Транспортным
Защитным
Энергетическим

Тест. Биологические функции белков
Специфические белки (антитела) способны распознавать и уничтожать чужеродные объекты (вирусы, бактерии, чужие клетки), защищая организм от инфекций. Таким образом, белки выполняют _______ функцию.
Энергетическую
Транспортную
Сигнальную
Двигательную
Защитную

Тест. Биологические функции белков
Некоторые белки переносят молекулы или ионы в места накопления или синтеза, выполняя в организме _______ функцию. Например, белок гемоглобин переносит к тканям кислород.
Сигнальную
Каталитическую
Транспортную
Двигательную
Энергетическую

Белки и пища
Откуда в живой клетке берутся аминокислоты, необходимые для синтеза белка?
В небольшом количестве организм может сам синтезировать аминокислоты, но далеко не все. Восемь аминокислот, необходимых человеку, могут поступать только с пищей. Они называются незаменимыми (изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, валин, гистидин).
Белки – важнейший компонент продуктов питания, необходимый для восполнения энергетических затрат, построения и возобновления тканей организма.
Недостаток белка в пище вызывает тяжелые заболевания – плохое самочувствие, истощение, ухудшение памяти, работоспособности, уменьшает устойчивость организма к инфекциям, вызывает нередко смерть.

Продукты с высоким содержанием протеина

Продукты с высоким содержанием протеина

Белки и пища
Свойства белков необходимо знать и учитывать при приготовлении пищи.
Для приготовления бульона мясо кладут в холодную воду.
Если необходимо сварить мясо для второго блюда, его опускают в кипяток.
При жарке мяса: кусочки, положенные на раскаленную сковороду, теряют меньше мясного сока и получаются более сочными. При жарке теряется меньше питательных веществ, чем при варке.
На биологическую ценность белков влияет и продолжительность тепловой обработки. Например, сваренное вкрутую яйцо усваивается организмом труднее, чем сваренное всмятку. Пережаренное мясо жестко, невкусно и плохо усваивается.
Если провести эксперимент (биуретовую реакцию), то можно убедиться, что бульонные кубики «Магги», «Галина Бланка» белка не содержат, они только ароматизаторы и вкусоимитаторы, а не полноценный пищевой продукт.

Решение задач практического содержания
Задача 1. Почему происходит уменьшение веса мяса и рыбы после их тепловой обработки?

Решение задач практического содержания
Задача 2. О чем свидетельствует образование «хлопьев» во время варки мяса?