Реферат : Синтез белков 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Химия


Синтез белков




Синтез белков.

Расщепление.

Расщепление в желудке (кислая среда).

Всасывание в тонком кишечнике.

На нужды организма: CO2, Н2О, NH3 -выведение.

(аминокислоты выстраиваются в

различные последовательности).

Жиры Углеводы.

белки

(алиментарная дистрофия – необратимая)

Весь синтез белков состоит из двух процессов: транскрипции и трансляции.

  1. Транскрипция – процесс считывания, синтез РНК, осуществляемый РНК полимеразой. Процесс идёт с одной цепи ДНК. Транскрипция производится одним или несколькими генами, отвечающих за синтез определённого белка. У прокариотов этот участок называется опероном.

  2. В начале каждого оперона находится площадка для РНК полимеразы – промотр – специальная последовательность нуклеотидов РНК, которую фермент определяет благодаря химическому средству. Присоединяется к просмотру и начинается синтез иРНК. Дойдя до конца оперона фермент встречает сигнал (определённую последовательность нуклеотидов), который означает конец считывания.

Стадии процесса:

  1. Связывание РНК полимеразы с промотором.

  2. Инициация – начало синтеза.

  3. Элонгация – рост цепочки РНК. V=50 нуклеотидов/секунда.

  4. Терминация – завершение синтеза.

Трансляция – происходит в ядре на рибосомах.

Этапы:

  1. Аминокислоты доставляют тРНК к рибосомам. Кодоны шифруют аминокислоты. На вершине тРНК имеется последовательность трёх нуклеотидов, компланарных нуклеотидам кодона в иРНК, - антикодон. Фермент определяет антикодон и присоединяет тРНК аминокислоту.

  2. На рибосоме тРНК переводит с «языка» нуклеотидов на «язык» аминокислот. Далее аминокислоты отрываются от тРНК.

  3. Фермент синтеза присоединяет аминокислоту к полипептидной цепи.

Синтез завершён и готовая цепь отходит от рибосом.

Строение белков.

Белки – это высокомолекулярные соединения, молекулы которых представлены двадцатью альфа – аминокислотами, соединёнными пептидными связями – СО - NН -

  • Дипепетиды

  • Полипептиды.

Мономерами белков являются аминокислоты.

Кислотные свойства аминокислот определятся карбоксильной группой (-СООН), щелочные – аминогруппой (-NH2). Каждая из 20 аминокислот имеет одинаковую часть, включающую обе эти группы (-CHNH2COOH), и отличается от любой другой особой химической группировкой R – группой, или радикалом.

Существуют:

  • Простые белки – состоящие из одних аминокислот. Например, растительные белки – проламины, белки кровяной плазмы – альбулины и глобулины.

  • Сложные белки – помимо аминокислот имеют в своём составе другие органические соединения (нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы), соединения фосфора, металлы. Имеют сложные названия нуклеопротеиды, шикопротеиды и т. д.

Простейшая аминокислота – глицерин NH2CH2COOH.

Но разные аминокислоты могут содержать различные радикалы CH3 CHNH2COOH

H – O - - CH2 – CHNH2 – COOH

Структура белков.

Образование линейных молекул белков происходит в результате соединения аминокислот друг с другом. Карбоксильная группа одной аминокислоты сближается с аминогруппой другой, и при отщеплении молекулы воды между аминокислотными остатками возникает прочная ковалентная связь, называемая пептидной.

Типы структур:

  • Первичная  определяется последовательностью аминокислот. Из трёх аминокислот – 27 комбинаций, тогда из 20 аминокислот – 101300 длиной каждая не менее 100 остатков, следовательно, продолжается эволюционный процесс.

  • Вторичная – спираль, полая внутри, которая удерживается водородными связями, при этом радикалы направлены наружу.

  • Третичная – физиологически активная структура, спираль, закрученная в клубок. Отрицательно и положительно заряженные R – группы аминокислот притягиваются и сближают участки белковой цепи, так образуется клубок, поддерживаемый сульфидными мостками (- SS -).

  • Четвертичная структура – некоторые белки, например гемоглобин и инсулин, состоят из нескольких цепей, различающихся по первичной структуре.

В человеческом организме около 100000 белков, молекулярная масса которых от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

История вопроса.

В настоящее время строение и функции большинства белков известны. История изучения белков началась с исследования Беккари (1878г), который впервые из пшеничной муки выделил белковое вещество, названное им ''клековиной''.

В 1888 г. А. Я. Данилевский предположил существование в белках -N-S- химических группировок.

В 1902 г. Э. Фишер предложил пептидную теорию строения белка.

В 1951 г. Л. Полинг разработал модель вторичной структуры белка.

В 1953 г. Сэнгер расшифровал аминокислотную последовательность в инсулине (гормон поджелудочной железы), а через 10 лет уже тот же инсулин был получен путем искусственного синтеза из аминокислот. Совершенствование методов исследования достигло такого уровня, что в настоящее время изучение структуры белковой молекулы является относительно простым делом и для большего количества белков установлено их строение (аминокислотный состав и аминокислотное строение).

Перспективы.

У белков очень сложное строение и на данном этапе развития науки очень сложно выявить структуру молекул белков.

Первый белок, у которого была расшифрована первичная структура, был инсулин. Это случилось в 1954 году. Для этого понадобилось около 10 лет. Синтез белков - очень сложная задача, и если ее решить, то возрастет количество ресурсов для дальнейшего использования их в технике, медицине и т.д., а также уже возможен биохимический и синтетический способы получения пищи.

А.Н. Несмеянов провел широкие исследования в области создания микробиологической промышленности по производству искусственных продуктов питания. Практическое осуществление путей получения такой пищи ведется в двух основных направлениях. Одно из них основано на использовании белков растений, например сои, а второе - на использовании белков продуктов, полученных микробиологическим путем из нефти.

В природе широко представлена автоматическая самосборка надмолекулярных структур и инициатором ее являются белковые молекулы. Это дает надежду выяснить закономерности формообразования у растений и животных и понять молекулярные механизмы, обеспечивающие сходство родителей и детей.

Чем глубже химики познают природу и строение белковых молекул, тем более они убеждаются в исключительном значении получаемых данных для раскрытия тайны жизни. Раскрытие связи между структурой и функцией в белковых веществах - вот краеугольный камень, на котором покоится проникновение в самую глубокую сущность жизненных процессов, вот та основа, которая послужит в будущем исходным рубежом для нового качественного скачка в развитии биологии и медицины.

Биологическое значение.

Белки входят в состав живых организмов и являются основными материальными агентами, управляющими всеми химическими реакциями, протекающими в организме.

Одной из важнейших функций белков является их способность выступать в качестве специфических катализаторов (ферментов), обладающих исключительно высокой каталитической активностью. Без участия ферментов не проходит почти ни одна химическая реакция в живом организме.

Вторая важнейшая функция белков состоит в том, что они определяют механо - химические процессы в живых организмах, в результате которых поступающая с пищей химическая энергия непосредственно превращается в необходимую для движения организма механическую энергию.

Третьей важной функцией белков является их использование в качестве материала для построения важных составных частей организма, обладающих достаточной механической прочностью, начиная с полупроницаемых перегородок внутри клеток, оболочек клеток и их ядер и заканчивая тканями мышц и различных органов, кожи, ногтей, волос и т.д.

Белки являются необходимой составной частью продуктов питания. Отсутствие или недостаточное количество их в пище вызывает серьезные заболевания.

Важную роль в жизнедеятельности играют комплексы белков с нуклеиновыми кислотами - нуклеопротеиды. Из нуклеопротеидов состоят, в частности, хромосомы, важнейшие составные части ядра клетки, ответственные за хранение наследственной информации, а также рибосомы - мельчайшие частицы протоплазмы, в которых происходит синтез белковых молекул.

Белки

(реферат по химии)

Ученик:

Учитель:

Класс:

Школа


Санкт-Петербург, 2003 год

Список литературы:

  1. Энциклопедия для детейАванта+”. Том 17. Химия. Москва 2000.

  2. Ю.А. Овчинников, А.Н. Шамин, «Строение и функции белков», Москва, 1983.

  3. В.Г. Жиряков, «Органическая химия», Москва, 1968.

  4. Общая биология, учебник для 10-11 класса, Москва, 1999.

Это интересно!

  1. Цветные реакции на белки (качественные реакции)

(белок куриного яйца в 100 г воды)

а) ксантопротеиновая: 1 мл раствора + 5-6 капель концентрированной НNO3

ярко - желтый цвет

б) блуретовая: 1-2 мл раствора + щелочь + 2-3 капли CuSO4 красно - фиолетовый цвет.

2) Почему белки боятся тепла.

Связи, поддерживающие пространственную структуру белка, довольно легко разрушаются. Мы знаем, что при варке яиц прозрачный яичный белок превращается в упругую белую массу, а молоко при скисании загустевает. Происходит это из-за разрушения пространственной структуры белков альбумина в яичном белке и казеина (от лат. caseus — «сыр») в молоке. Такой процесс называется денатурацией. В первом случае её вызывает нагревание, а во втором — значительное увеличение кислотности (в результате жизнедеятельности обитающих в молоке бактерий). При денатурации белок теряет способность выполнять присущие ему в организме функции (отсюда и название процесса: от лат. denaturare — «лишать природных свойств»). Денатурированные белки легче усваиваются организмом, поэтому одной из целей термической обработки пищевых продуктов является денатурация белков.

Похожие работы:

  • Белки

    Реферат >> Биология и химия
    ... ферменты микроорганизмов, и микроорганизмы погибают. Синтез белков Для синтеза белка живой организм должен располагать системой ... этом замедляется, и повторная утилизация аминокислот в синтезе белка идет с максимально возможной эффективностью. Однако ...
  • Синтез ДНК, РНК и белков

    Статья >> Биология и химия
    ... и белков. Синтез ДНК называется репликацией или редупликацией (удвоением), синтез РНК – транскрипцией (переписывание с ДНК), синтез белка ... работы генов. Трансляция Перейдем к трансляции – синтезу белков. Она проводится рибосомами. Рибосома состоит ...
  • Белки

    Реферат >> Химия
    ... деградации по Эдману. СИНТЕЗ БЕЛКОВ Реакции, протекающие при синтезе белка - см. Реакции ... дициклогексилкарбодиимид. В любом случае, синтез белка по этой схеме требует нескольких ... использования этого метода. Для синтеза белков стали применять метод, впервые ...
  • Белки

    Реферат >> Биология
    ... аминокислот. Например, растительные белки – проламины, белки кровяной плазмы – альбулины ... структурных уровня строения белка. 1) первичная структура белка имеет определенную последовательность ... понадобилось около 10 лет. Синтез белков - очень сложная задача, ...
  • Белки

    Реферат >> Биология и химия
    ... Защитная функция. Регуляторная функция. Синтез белков в клетке осуществляются на ... дисульфидных мостиков, если в состав белков входят серосодержащие аминокислоты. 4. Гидрофильно ... и фибрилярная. Большинство белков формируют глобулярную структуру. Третичная ...
  • Белки. Свойства. Синтез

    Реферат >> Биология
    Содержание Введение Историческая справка Свойства белка, выделение Синтез белка Значение белков в питании Заключение Список использованной ... 10-3 мкг/мл примесного антигена). 3. Синтез белка Биосинтез белка происходит в результате трансляции в субклеточных ...
  • Cинтез белка

    Реферат >> Биология
    ... генетическая информация о белке не принимает непосредственного участия в синтезе белка, содержится в ядре, а синтез белка происходит в цитоплазме ... ДНК является матрицей. ТРАНСЛЯЦИЯ (или синтез белка) Синтез белка происходит на рибосомах. На нити ...
  • Белки клеточного цикла в отделах мозга сусликов citellus undulatus на разных стадиях гибернационного цикла

    Курсовая работа >> Биология
    ... , лейкоцитопенией, снижением синтеза белка, повышением антиоксидантного статуса ... течение спячки сусликов наблюдается подавление синтеза белков в головном мозге и очень ... Г.Ф. , Микулинский Ю.Е. Активация синтеза белка в тканях сусликов при пробуждении ...
  • Белки нервной системы

    Реферат >> Биология
    ... обладают способностью ингибировать клеточное деление и синтез белка в культуре нормальных клеток мозга. По ... также многие рецепторные и ферментные белки, участвующие в синтезе вторичных мессенджеров, предшественников нейромедиаторов и других ...
  • Белки, их строение и состав

    Реферат >> Химия
    ... оглавление ОГЛАВЛЕНИЕ 1 БЕЛКИ 3 СТРУКТУРА БЕЛКОВ 5 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 7 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 7 СИНТЕЗ БЕЛКОВ 8 Литература: 8 белки БЕЛКИ — это ... с образованием аминокислот. Синтез белков Белок — сложная молекула, и синтез его представляется трудной задачей ...