„Хімія білків”
Формули білків:
пеніцилін - С16Н18О4N2
молока - С1864Н3021О576N466S21
гемоглобін – С3032Н4876О872N780S6Fe4
Вміст білків:
В м’язах людини – 80%
В шкірі – 63%
В печінці – 57%
В мозок – 45%
В кістках – 28%
Елементарний склад білків
С – 50 – 54%
Н – 6,5 – 7,3%
О – 21,5 – 23,5%
N – 15 – 17%
S – 0,3 – 2,5%
P, J, Fe, Si, Cu і т.д. мікроелементи
Методи:
кріоскопічний
осмометричний
судиментації
ультрацентрифузі
Лекція 1.
Урок № 8.
Тема лекції: Хімія білків.
Мета лекції: дати основні поняття по хімії білків: як високомолекулярних речовин, синтез. Перетворення в організмі, функції білків.
Тип уроку: лекція
Обладнання: підручник з хімії та біології, Величко „Роздатковий матеріал з органічної хімії”, таблиця „Структура білків”, опорні сигнали.
План лекції:
Загальна характеристика білків та їх класифікація.
Елементарний склад білків.
Властивості білків і будова амінокислот:
а) молекулярна маса білків;
б) розчинність білків;
в) амфотерність білків;
г) гідроліз білків;
д) денатурація білків;
е) кольорові реакції білків.
4. Хімічна будова білків. Їх структура:
а) первинна
б) вторинна
в) третинна
г) четвертинна
5. Висновки
Хід лекції
Загальна характеристика білків та їх класифікація.
На сьогоднішньому уроці ми познайомимося з азотовмісними високомолекулярними сполуками природного походження – білками.
Із органічних речовин, що входять в склад живих організмів, найбільш важливе в біологічному відношенні і найбільш складні по хімічній структурі є якраз білки. З ними ми зустрічаємось всюди, там де має місце життя, та його прояви.
Термін „білки” виник вперше в зв'язку із знаходженням в тканинах тварин і рослин речовин, що подібні по деяких своїх властивостях з яєчним білком (при нагріванні вони розкладаються). Ці речовини Мульдер в 1838 р. назвав протеїнами (з грец. proteous - перший), тобто вони являються важливими складовими живої матерії, без якої неможливе життя. Тепер слово „білки” це збірне поняття для цілого класу речовин, які мають багато спільного в складі та властивостях, що присутні в кожній живій клітині і утворюють там основну масу протоплазми.
Класичне визначення ролі білків як основи живого дано сто років тому що „життя це форма існування білкових тіл”. Ця фраза стала крилатою, в ній підкреслюється вирішальне значення білків для життя.
Всі білки в залежності від будови діляться на прості і складні.
Протеїни – практично зустрічаються в усіх тваринних і рослинних клітинах, в більшості рідин організму (плазмі крові, сиворотці молока і т.д.).
Амбуліни менші по масі від глобулінів та розинні у воді, а глобуліни в нейтральних солях. Прості білки складаються тільки з амінокисллт.
Протеїди – складаються з білкової та небілкової групи.
а) нуклеопротеїди – небілкова частина відноситься до нуклеїнових кислот;
б) небілкова частина хромопротеїдів забарвлені сполуки;
в) фосфопротеїди – мають у складі залишки фосфорної кислоти;
г) ліпопротеїди – небілкова частина – жири;
д) глюкопротеїди – небілкова частина – вуглеводи.
З вище сказаного видно яку різноманітну роль відіграють білки в організмі.
Вони контролюють тисячі хімічних реакцій, на них тримається вся біоенергетика – живлення, дихання, м’язове скорочення, білкові гормони розкачують маятник наших емоцій, імунітет теж залежить від білків.
2. Елементарний склад білків.
При хімічному аналізі білків були визначені їх складові елементи.
Елементарний склад білків в процентах від молекулярної маси буде наступний:
С – 50 – 54%
Н – 6,5 – 7,3%
О – 21,5 – 23,5%
N – 15 – 17%
S – 0,3 – 2,5%
В склад білків входять також: P, J, Fe, Si і т.д.
Найбільш постійним в складі білка є азот.
При вивченні хімічної структури простого білка було встановлено, що основною його структурною одиницею – мономером – являються амінокислоти. Таким чином білки – це високомолекулярні, органічні, N – вмісні біополімери, які складаються в основному з амінокислот.
3. Властивості білків і будова амінокислот.
а) Молекулярна маса білків – для визначення молекулярної маси існує ряд методів:
кріоскопічний
осмометричний
седиментації
Найбільш точним є метод седиментації який проводиться в ультрацентрифузі. Він заснований на різній швидкості осадження білків в залежності від молекулярної маси: з великою масою білки осідають при малій швидкості руху ротора центрифуги, а білки з малою масою - при високих швидкостях його руху.
Вивчення різних білків показало, що всі вони являються з високою молекулярною масою. Молекулярна маса їх виражається десятками, сотнями і тисячами, а в деяких білків і декілька мільйонів.
На ст. 143 в кн. „Загальна біологія” є порівняння відносних молекулярних мас:
спирт – 46
оцтова кислота – 60
бензол – 78
яйця (альбумін) – 36000
кров (гемоглобін) – 152000
м'язи (міозин) – 500000
Отже, білки – це молекули велетні, це макромолекули.
Відкрийте Л.П.Величко „Роздавальний матеріал з орг. хімії” ст. 70.
Характеристика деяких білків
Інсулін 6000 у підшлунковій залозі
Вірус тютюнової мозаїки 41000000 у хворих рослинах тютюну.
б) розчинність білків
Ми вже згадували класифікуючи білки, що одні з них альбуміни розчинні у воді, а глобуліни тільки в нейтральних солях. А є білки, що зовсім не розчиняються.
Розчинні білки утворюють колоїдні розчини.
в) амфотерність білків
Раз мономером білків є амінокислоти, то поясніть чому білки є амфотерні? (питання до класу).
Відповідь: В склад амінокислот входять дві функціональні групи
NH2 – аміногрупа – гр. основ. орг.
О
??
-С – карбоксильна гр. – гр. орг. кислот.
\
ОН
Амінокислоти будуть себе проявляти як основи взаємодіючи з кислотами, і як кислоти взаємодіючи з основами.
Отже, амінокислоти це органічні амфотерні сполуки.
Амінокислоти можуть реагувати між собою:
Відкрийте кн. „Загальна біологія” на ст. 145 де записано 20 амінокислот , що входять до складу білків
Аланін | Лейцин
Аргінін | Лізин
Аспарагін | Метіонін
Аспарагінова кислота | Пролін
Валін | Серин
Гістидин | Тирозин
Гліцин | Треонін
Глутамін | Триптофан
Глютамін | Феніламін
Глютамінова кислота | Цистеїн
Ізолейцин
г) гідроліз білків
Для вивчення хімічного складу білків застосовують гідроліз – процес