§ 8. Свойства и функции белков

Ст. 50

Рассмотрите рис. 33. Какие структуры белковой молекулы разрушаются при денатурации?

Степень денатурации зависит от интенсивности воздействующего фактора и может быть обратимой и необратимой. Необратимая денатурация происходит под воздействием различных химических веществ (концентрированных растворов кислот, щелочей, солей тяжёлых металлов), высоких температур, радиоактивного излучения. При этом разрушаются все структуры белка, изменяются электрические заряды его молекул, что приводит к их слипанию и сворачиванию. При температуре выше 40–50 °С многие белки сворачиваются, т. е. денатурируют необратимо. Соли лёгких металлов и разбавленные растворы кислот и щелочей вызывают обратимую денатурацию, и при снятии фактора воздействия белок восстанавливает свои свойства и функции.

Ст. 53

1. Что такое денатурация белка? В какой последовательности при денатурации идёт разрушение структур белка? Что такое ренатурация?

Изменение структуры и потеря белком его природных свойств и структуры под воздействием каких — либо факторов называется денатурацией. Сначала разрушается слабая водородная связь в четвертичной стадии белка, далее она переходит в третичную (имеет форму глобулы), потом в двоичную (спиралевидная молекула с водородными связями) и наконец в первичную (просто цепочка с очень прочными пептидными связями).

Процесс, обратный денатурации, называют ренатурацией. Восстановление белка можно наблюдать только в том случае, если изменения не затронули его первичную структуру

2. Ионы тяжёлых металлов (ртути, мышьяка, свинца) легко вступают в реакцию с серой, образуя сульфиды. Объясните, что произойдёт с белком при взаимодействии с этими металлами. По каким связям идёт взаимодействие?

Необратимая денатурация происходит под воздействием различных химических веществ (концентрированных растворов кислот, щелочей, солей тяжёлых металлов), высоких температур, радиоактивного излучения. При этом разрушаются все структуры белка, изменяются электрические заряды его молекул, что приводит к их слипанию и сворачиванию. Разрушаются дисульфидные мостики (третичная структура), идёт взаимодействие c серосодержащими аминокислотными фрагментами

3. Почему соли тяжёлых металлов являются ядами для организма?

Большинство биоорганических веществ (белки, нуклеиновые кислоты) содержат электронно — донорные группы, включающие азот, серу, кислород. Эти группы образуют водородные связи, формирующие третичную структуру белка. Тяжелые металлы, взаимодействуя с этими группами, разрушают водородные связи в молекулах белков и нарушают третичную белковую структуру. Изменяются биологические свойства вещества (активность, транспортные свойства, процессы транскрипции и трансляции нуклеиновых кислот). В этом заключается канцерогенное и мутагенное действие тяжелых металлов.

4. Определите функции следующих белков: коллагена сухожилия, яичного альбумина, инсулина поджелудочной железы, кератина волос, тромбина крови, фиброина паутины, пепсина желудочного сока, гемоглобина, миоглобина.

коллаген сухожилия: двигательная

яичный альбумин: защитная

инсулин поджелудочной железы: ферментативная

кератин волос: строительная

тромбин крови: защитная

фиброин паутины: строительная

пепсин желудочного сока: ферментативная

гемоглобин: транспортная

миоглобина: двигательная

5. При окислении 1 г белков выделяется столько же энергии, сколько при окислении 1 г углеводов. Почему организм использует белки как источник энергии только в крайних случаях? Ответ поясните.

Функции белков –строительная, ферментативная, транспортная, и только в крайних случаях организм использует или тратит белки на получение энергии, только тогда, когда в организм не поступают углеводы и жиры, когда организм голодает.

6. Какие виды денатурации белка вам известны? Какие факторы вызывают денатурацию? Перечертите в тетрадь и заполните таблицу.

Денатурация белка

7. Внесите в таблицу «Химический состав клетки» (см. ст. 41) сведения о белках.