Белки в медицине icon

Белки в медицине



НазваниеБелки в медицине
Дата конвертации21.08.2012
Размер89,99 Kb.
ТипРеферат
Белки в медицине


Оглавление 1. Введение стр. 2 2. Структура стр. 4 3. Свойства стр. 6 4. Роль в организме стр. 7 5. Применение в медицине стр. 13 6. Литература стр. 14 белкиБЕЛКИ — это азотсодержащие высокомолекулярные органические вещества сосложным составом и строением молекул. Белок можно рассматривать как сложный полимер аминокислот. Белки входят в состав всех живых организмов, но особо важную роль онииграют в животных организмах, которые состоят из тех или иных форм белков(мышцы, покровные ткани, внутренние органы, хрящи, кровь). Растения синтезируют белки (и их составные части (-аминокислоты) изуглекислого газа СО2 и воды Н2О за счет фотосинтеза, усваивая остальныеэлементы белков (азот N, фосфор Р, серу S, железо Fe, магний Mg) израстворимых солей, находящихся в почве. Животные организмы в основном получают готовые аминокислоты с пищей и наих базе строят белки своей организма. Ряд аминокислот (заменимыеаминокислоты) могут синтезироваться непосредственно животными организмами. Характерной особенностью белков является их многообразие, связанное сколичеством, свойствами и способах соединения входящих в их молекулуаминокислот. Белки выполняют функцию биокатализаторов — ферментов,регулирующих скорость и направление химических реакций в организме. Вкомплексе с нуклеиновыми кислотами обеспечивают функции роста и передачинаследственных признаков, являются структурной основой мышц и осуществляютмышечное сокращение. В молекулах белков содержатся повторяющиеся амидные связи С(0)—NH,названные пептидными (теория русского биохимика А.Я.Данилевского). Таким образом, белок представляет собой полипептид, содержащий сотни илитысячи аминокислотных звеньев. Структура белковО[pic]собый характер белка каждого вида связан не только с длиной, составом истроением входящих в его молекулу полипептидных цепей, но и с тем, как этицепи ориентируются. В структуре любого белка существует несколько степеней организации: 1. Первичная структура белка — специфическая последовательность аминокислот в полипептидной цепи.[pic][pic] 1. Вторичная структура белка — способ скручивания полипептидной цепи в пространстве (за счет водородной связи между водородом амидной группы —NH— и карбонильной группы — СО—, которые разделены четырьмя аминокислотными фрагментами). 2. Третичная структура белка — реальная трехмерная конфигурация закрученной спирали полипептидной цепи в пространстве (спираль, скрученная в спираль). Третичная структура белка обуславливает специфическую биологическую активность белковой молекулы. Третичная структура белка поддерживается за счет взаимодействия различных функциональных групп полипептидной цепи:дисульфидный мостик (-S-S-) между атомами серы,сложноэфирный мостик – между карбоксильной группой (-СО-) игидроксильной (-ОН),солевой мостик - между карбоксильной (-СО-) и аминогруппами (NH2).[pic] 4. Четвертичная структура белка — тип взаимодействия между несколькими полипептидными цепями. Например, гемоглобин представляет из себя комплекс из четырех макромолекул белка. Физические свойстваБелки имеют большую молекулярную массу ( 104—107), многие белки растворимы вводе, но образуют, как правило, коллоидные растворы, из которых выпадаютпри увеличении концентрации неорганических солей, добавлении солей тяжелыхметаллов, органических растворителей или при нагревании (денатурация). Химические свойства1. Денатурация — разрушение вторичной и третичной структуры белка.2. Качественные реакции на белок:биуретовая реакция: фиолетовое окрашивание при обработке солями меди вщелочной среде (дают все белки),ксантопротеиновая реакция: желтое окрашивание при действииконцентрированной азотной кислоты, переходящее в оранжевое под действиемаммиака (дают не все белки),выпадение черного осадка (содержащего серу) при добавлении ацетата свинца(II), гидроксида натрия и нагревании.1. Гидролиз белков — при нагревании в щелочном или кислом растворе с образованием аминокислот. Синтез белков Белок — сложная молекула, и синтез его представляется трудной задачей. Внастоящее время разработано много методов прекращения (-аминокислот впептиды и синтезированы простейшие природные белки — инсулин, рибонуклеазаи др. Большая заслуга в создании микробиологической промышленности попроизводству искусственных пищевых продуктов принадлежит советскому ученомуА.Н.Несмеянову. Роль белков в организме.Функции белков в организме разнообразны. Они в значительной мереобусловлены сложностью и разнообразием форм и состава самих белков. Белки - незаменимый строительный материал. Одной из важнейшихфункций белковых молекул является пластическая. Все клеточные мембранысодержат белок, роль которого здесь разнообразна. Количество белка вмембранах составляет более половины массы. Многие белки обладают сократительной функцией. Это преждевсего белки актин и миозин, входящие в мышечные волокна высших организмов.Мышечные волокна - миофибриллы - представляют собой длинные тонкие нити,состоящие из параллельных более тонких мышечных нитей, окруженныхвнутриклеточной жидкостью. В ней растворены аденозинтрифосфорная кислота(АТФ), необходимая для осуществления сокращения, гликоген - питательноевещество, неорганические соли и многие другие вещества, в частностикальций. Велика роль белков в транспорте веществ в организме. Имеяразличные функциональные группы и сложное строение макромолекулы, белкисвязывают и переносят с током крови многие соединения. Это прежде всегогемоглобин, переносящий кислород из легких к клеткам. В мышцах эту функциюберет на себя еще один транспортный белок - миоглобин. Еще одна функция белка - запасная. К запасным белкам относятферритин - железо, овальбумин - белок яйца, казеин - белок молока, зеин -белок семян кукурузы. Регуляторную функцию выполняют белки-гормоны.Гормоны - биологически активные вещества, которые оказывают влияние наобмен веществ. Многие гормоны являются белками, полипептидами илиотдельными аминокислотами. Одним из наиболее известных белков-гормоновявляется инсулин. Этот простой белок состоит только из аминокислот.Функциональная роль инсулина многопланова. Он снижает содержание сахара вкрови, способствует синтезу гликогена в печени и мышцах, увеличиваетобразование жиров из углеводов, влияет на обмен фосфора, обогащает клеткикалием. Регуляторной функцией обладают белковые гормоны гипофиза - железывнутренней секреции, связанной с одним из отделов головного мозга. Онвыделяет гормон роста, при отсутствии которого развивается карликовость.Этот гормон представляет собой белок с молекулярной массой от 27000 до46000. Оним из важных и интересных в химическом отношениигормонов являетс вазопрессин. Он подавляет мочеобразование и повышаеткровеное давление. Вазопрессин - это октапептид циклического строения сбоковой цепью: про - лиз - гли(NH2) | цис - асп(NH2) / S глу(NH2) | | S фенилаланин / цис - тир Регуляторную функцию выполняют и белки, содержащиеся вщитовидной железе - тиреоглобулины, молекулярная масса которых около600000. Эти белки содержат в своем составе йод. При недоразвитии железынарушается обмен веществ. Другая функция белков - защитная. На ее основе созданаотрасль науки, названная иммунологией. В последнее время в отдельную группу выделены белки срецепторной функцией. Есть рецепторы звуковые, вкусовые, световые и др.рецепторы. Следует упомянуть и о существовании белковых веществ,тормозящих действие ферментов. Такие белки обладают ингибиторнымифункциями. При взаимодействии с этими белками фермент образует комплекс итеряет свою активность полностью или частично. Многие белки - ингибиторыферментов - выделены в чистом виде и хорошо изучены. Их молекулярные массыколеблются в широких пределах; часто они относятся к сложным белкам -гликопротеидам, вторым компонентом которых является углевод. Если белки классифицировать только по их функциям, то такуюсистематизацию нельзя было бы считать завершенной, так как новыеисследования дают много фактов, позволяющих выделять новые группы белков сновыми функциями. Среди них уникальные вещества - нейропептиды(ответственные за важнейшие жизненные процессы: сна, памяти, боли, чувствастраха, тревоги). Биологические катализаторы. В основе всех жизненных процессов лежат тысячи химическихреакций. Они идут в организме без применения высокой температуры идавления, т. е. в мягких условиях. Вещества, которые окисляются в клеткахчеловека и животных, сгорают быстро и эффективно, обогащая организмэнергией и строительным материалом. Но те же вещества могут годамихраниться как в консервированном (изолированом от воздуха) виде, так и навоздухе в присутствие кислорода. Возможность быстрого перевариванияпродуктов в живом организме осуществляется благодаря присутствию в клеткахособых биологических катализаторов - ферментов. Ферменты - это специфические белки, входящие в составвсех клеток и тканей живых организмов играющие роль биологическихкатализаторов. О ферментах люди узнали давно. Еще в начале прошлого века вПетербурге К.С.Кирхгоф выяснил, что проросший ячмень способен превращатьполисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщеплялсвекловичный сахар на моносахариды - глюкозу и фруктозу. Это были первыеисследования в ферментологии. Хотя на практике применеие ферментативныхпроцессов было известно с незапямятных времен (сбраживание винограда,сыроварение и др.). В разных изданиях примняются два понятия :"ферменты" и "энзимы". Эти названия эдентичны. Они обозначают одно и тоже -биологические катализаторы. Первое слово переводится как "закваска", второе- "в дрожжах". Долгое время не представляли, что же происходит вдрожжах, какая сила, присутствующая в них, заставляет вещества разрушатьсяи превращаться в более простые. Только после изобретения микроскопа былоустановлено, что дрожжи - это скопление большого количества микрорганизмов,которые используют сахар в качестве своего основного питательного вещества.Иными словами, каждая дрожжевая клетка "начинена" ферментами способнымиразлагать сахар. Но в то же время были известны и другие биологическиекатализаторы, не заключенные в живую клетку, а свободно "обитающие" вне ее.Например, они были найдены в составе желудочных соков, клеточныхэкстрактов. В связи с этим в прошлом различали два типа катализаторов:считалось, что собственно ферменты неотделимы от клетки и вне ее не могутфункционировать, т.е. они "организованы". А "неорганизованные"катализаторы, которые могут работать вне клетки, называли энзимами. Такоепротивопоставление "живых" ферментов и "неживых" энзимов объяснялосьвлиянием виталистов, борьбой идеализма и матермализма в естествознании.Точки зрения ученых разделились. Основоположник микробиологии Л. Пастерутверждал, что деятельность ферментов определяется жизнью клетки. Есликлетку разрушить, то прекратиться и действие фермента. Химики во главе с Ю.Лбихом развивали чисто химическую теорию брожения, доказывая, чтоактивность ферментов не зависит от существования клетки. В 1871 г. русский врач М.М. Манассеина разрушиладрожжевые клетки, растирая их речным песком. Клеточный сок, отделенный отостатков клеток, сохранял свою способность сбраживать сахар. Через четвертьвека немецкий ученый Э. Бухнер получил бесклеточный сок прессованием живыхдрожжей под давлением до 5*10 Па. Этот сок, подобно живым дрожжам,сбраживал сахар с образованием спирта и оксида углерода (IV): фермент C6H12O6--->2C2H5OH + 2CO2 Работы А.Н. Лебедева по исследованию дрожжевых клеток итруды других ученых положили конец виталистическим представления в теориибиологического катализа, а термины "фермент" и "энзим" стали применять какравнозначные. В наши дни ферментология - это самостоятельная наука.Выделено и изучено около 2 тыс. ферментов. Свойства ферментов. Важнейшим свойством ферментов является преимущественноеодной из нескольких теоретически возможных реакций. В зависимости отусловий ферменты способны катализировать как прямую так и обратную реакцию.Это свойство ферментов имеет большое практическое значение. Другое важнейшее свойство ферментов - термолабильность,т. е. высокая чувствительность к изменениям температуры. Так как ферментыявляются белками, то для большенства из них температура свыше 70 C приводитк денатурации и потере активности. При увелечении температуры до 10 Среакция ускоряется в 2-3 раза, а при температурах близких к 0 С скоростьферментативных реакций замедляется до минимума. Следующим важным свойством является то, что ферментынаходятся в тканях и клетках в неактивной форме (проферменте).Классическими его примерами являются неактивные формы пепсина и трипсина.Существование неактивных форм ферментов имеет большое биологическоезначение. Если бы пепсин вырабатывался сразу в активной форме, то пепсин"переваривал" стенку желудка, т. е. желудок "переваривал" сам себя. Классификация ферментов. ---------------------------------------- На Международном биохимическом съезде было принято, чтоферменты должны классифицироваться по типу реакции, катализируемой ими. Вназвании фермента обязательно присутствует название субстрата, т. е. тогосоединения, на которое воздействует данный фермент, и окончание -аза.(Аргиназа катализирует гидролиз аргинина и т.д.) По этому принципу все ферменты были разделены на 6признаков: 1.Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2H2O2-->O2+2H2O 2.Трансферазы - ферменты, катализирующие перенос атомов илирадикалов. 3.Гидролазы - ферменты, разрывающие внутримолекулярные связипутем присоединения молекул воды, например фосфатаза: OH / R - O - P = O + H2O --> ROH + H3PO4 OH 4.Лиазы - ферменты, отщепляющие от субстрата ту илииную группу без присоединения воды, негидролитическим путем.Например: отщепление карбоксильной группы декарбоксилазой: O O // / CH3 - C - C ---->CO2 + CH3 - C || O OH H 5.Изомеразы - ферменты, катализирующие превращение одногоизомера в другой: глюкозо-6-фосфат --> глюкозо-1-фосфат 6.Синтетазы - ферменты, катализирующие реакции синтеза. Ферментология - молодая и преспективная наука, отделившаясяот биологии и химии и обещающая много удивительных открытий тем, кто решитзаняться ею всерьез. Литература: Справочник школьника “ХИМИЯ” М.,”СЛОВО” 1995. Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман “Химия 11. Органическая химия” М., “Просвещение”,1993. А.И.Артеменко, И.В. Тикунова М., “Просвещение” 1993. “Химия 10-11. Органическая химия”----------------------- Первичная структура белков Вторичная структура белков Третичная структура белков Четвертичная структура белков




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

Белки в медицине iconБелки в медицине
Елки — это азотсодержащие высокомолекулярные органические вещества со сложным составом и строением молекул
Белки в медицине iconХлорофилл: его свойства и биосинтез
Белки – высокомолекулярные азотосодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Белки составляют...
Белки в медицине icon«Флуоресцентные белки  яркий подарок Природы ученым»
Недавно нами были открыты светозависимые окислительно-восстановительные реакции, которые проводят флуоресцентные белки как
Белки в медицине iconПолноценные и неполноценные белки полноценные и неполноценные белки существуют множество различных классификаций белков: по составу,строению, функциональному назначению и т д

Белки в медицине iconПолноценные и неполноценные белки
Но кроме того, с точки зрения пищевой ценности белков, определяемой их аминокислотным составом и содержанием так называемых незаменимых...
Белки в медицине iconРеферат белки и их функции
Ни один из существующих живых организмов – от вирусов до растений и животных – не может существовать без белка. Правда, у растений...
Белки в медицине iconБелки, жиры и углеводы
Нормальная деятельность организма возможна при непрерывном поступлении пищи. Входящие в состав пищи жиры, белки, углеводы, минеральные...
Белки в медицине iconБелки и аминокислоты Выполнили ученицы
Более 4 млрд лет назад на Земле из маленьких неорганических молекул непостижимым образом возникли белки, ставшие строительными блоками...
Белки в медицине iconВопросы для зачета по судебной медицине для юридического факультета
Понятие о судебной медицине. Значение судебно-медицинской экспертизы в деятельности органов правосудия
Белки в медицине iconВопросы для зачета по судебной медицине для юридического факультета
Понятие о судебной медицине. Значение судебно-медицинской экспертизы в деятельности органов правосудия
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы