Строение и физико-химические свойства белков. Тема 2

План лекции
Уровни структурной организации белковой молекулы
Физико – химические свойства белков и белковых растворов
Практическое применение денатурации

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЛКОВОЙ МОЛЕКУЛЫ

Первичная структура белка
- представляет собой линейную последовательность аминокислотных остатков (свыше 50), связанных пептидными связями в единую полипептидную цепь. Последовательность аминокислот каждого индивидуального белка закодирована в структурном гене ДНК хроматина ядра клеток.
Материал с сайта: http://unpictures.ru/

Связь формирующая первичную структуру- пептидная:
Материал с сайта: http://www.idoktor.info/

- представлена укладкой полипептидной цепи в пространстве в виде возможных типов конформаций: либо α-спирали, либо β-складчатого слоя.
β-складчатая структура
α - спираль
Материал с сайта: http://unpictures.ru/
http://school-collection.lyceum62.ru
Вторичная структура белка

Связь формирующая вторичную структуру – водородная:
Материал с сайта: https://infourok.ru

называют трехмерную пространственную структуру, образующуюся за счет взаимодействий между радикалами аминокислот полипептидной цепи, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.
Возможные типы конформаций укладки полипептидной цепи: глобула либо фибрилла.
Материал с сайта: http://unpictures.ru/
Третичной структурой белков

глобула
фибрилла
http://www.studfiles.ru/
http://24-sports.ru
Типы конформаций

Связи формирующие третичную структуру:
ионные связи, 2) водородные связи,
3) гидрофобные связи, 4) дисульфидные связи.
Материал с сайта: http://d.120-bal.ru

Мономеры и полимеры

– это способ укладки в пространстве отдельных полипептидных цепей, обладающих одинаковой третичной структурой (глобулярной или фибриллярной), в единое макромолекулярное образование называемое «олигомер».
Отдельные полипептидные цепи в олигомере называют протомерами, или субъединицами.
Связи формирующие четвертичную структуру: гидрофобные, ионные, водородные.
Четвертичная структура белка

Физико – химическим свойствам белков

Классификация белков
по физико –химическим свойствам
Физико – химические свойства белков зависят от аминокислотного состава, преобладания положительно или отрицательно заряженных аминокислот, например:

Амфотерность
белков, обусловлена наличием многочисленных –СООН и –NH2 в составе аминокислотных остатков белковой молекулы, определяющих кислотные и основные свойства.
Материал с сайта: http://chemlib.ru

Преобладание -СООН или – NH2 групп в составе белковой молекулы определяет характер ионизации белка, то есть его заряд «+» или «-».
Материал с сайта: http://www.studfiles.ru
Ионизация

Растворение белков в воде
происходит в 2 фазы:
набухание, когда молекулы воды проникают в белок и связываются с его полярными группами;
гидратация – образование гидратной оболочки, в результате связывания молекул воды с гидрофильными радикалами на поверхности белка.
Материал с сайта: http://www.studfiles.ru

Растворение белков
зависит и от формы молекулы, так глобулярные белки лучше растворимы в воде по сравнению с фибриллярными, так как при формировании глобулы гидрофобные радикалы обращены внутрь и не препятствуют процессу растворения.
http://ebooks.grsu.by
http://shopoforum.ru

Степень гидратации белков
зависит от силы заряда, белки могут быть менее гидратированными (А) или более гидратированными (Б):
А
Б
Материал с сайта: http://bioximia.narod.ru
Белки являются высокомолекулярными веществами, поэтому при взаимодействии с водой образуют коллоидные растворы.

Свойства коллоидных растворов:
Опалесценция растворов (способность рассеивать луч видимого света)
Малая скорость диффузии
Неспособность проникать через полупроницаемые мембраны (диализ)
Высокая вязкость растворов
Способность образовывать гели

На физико-химических особенностях белков основываются методы их выделения и очистки, такие как, например:
гель-фильтрация, или метод молекулярных сит;
ультрацентрифугирование;
электрофорез;
высаливание;
хроматография.
Методы выделения и очистки белков
https://allrefers.ru/c49/3t4ln/p42/

Методы осаждения белков

Высаливание
– процесс осаждения белков нейтральными солями, вследствие разрушения гидратной оболочки анионами и катионами солевого раствора.
Материал с сайта: http://obmendoc.ru

Денатурация
– процесс разрушения структуры белка, начиная в наивысшего уровня структуры (четвертичной, третичной до вторичной и первичной) под действием химических, физических, биологических и других агентов.
Материал с сайта: http://edufuture.biz

Практическое применение денатурации в медицине

Практическое применение денатурации

Антисептические средства
Материал с сайта: http://saf-14.ru/

Стерильные растворы
Материал с сайта: http://mo.r-b.ru/

Стерильные инструменты и вспомогательный материал
http://matopat.ru/
Материал с сайта: http://www.newsroompanama.com

Дезинфицирующие средства
Материал с сайта: http://www.palmsbeachresort.net/