58202

Функции белков

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Белки выполняют чрезвычайно важные и многообразные функции. Белки входят в состав всех клеточных мембран и органоидов клетки. Двигательную функцию выполняют особые сократительные белки.

Русский

2014-04-22

74.5 KB

8 чел.

Урок 6. Функции белков         1.5, 1.8

  1.  Функции белков.

Белки выполняют чрезвычайно важные и многообразные функции. Это возможно в значительной мере благодаря разнообразию форм и состава самих белков.

Одна из важнейших функций белковых молекул — строительная (пластическая). Белки входят в состав всех клеточных мембран и органоидов клетки. Преимущественно из белка состоят стенки кровеносных сосудов, хрящи, сухожилия, волосы и ногти.

Двигательную функцию выполняют особые сократительные белки. Благодаря им двигаются реснички и жгутики у простейших, перемещаются хромосомы при делении клетки, сокращаются мышцы у многоклеточных, совершенствуются другие виды движения у живых организмов.

Важное значение имеет транспортная функция белков. Так, гемоглобин переносит кислород из легких к клеткам других тканей и органов. В мышцах эту функцию выполняет белок миоглобин. Белки сыворотки крови способствуют переносу липидов и жирных кислот, различных биологически активных веществ. Транспортные белки в наружной мембране клеток переносят различные вещества из окружающей среды в цитоплазму.

Специфические белки выполняют защитную функцию. Они предохраняют организм от вторжения чужеродных белков и микроорганизмов и от повреждения. Так, антитела, вырабатываемые лимфоцитами, блокируют чужеродные белки; фибрин и тромбин предохраняют организм от кровопотери.

Регуляторная функция присуща белкам — гормонам. Они поддерживают постоянные концентрации веществ в крови и клетках, участвуют в росте, размножении и других жизненно важных процессах. Например, инсулин регулирует содержание сахара в крови.

Белкам присуща также сигнальная функция. В мембрану клетки встроены белки, способные изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды. Так происходит прием сигналов из внешней среды и передача информации в клетку.

Белки могут выполнять энергетическую функцию, являясь одним из источников энергии в клетке. При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется 17,6 кДж энергии. Однако в качестве источника энергии белки используются крайне редко. Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.

Громадное значение имеет каталитическая, или ферментативная, функция белков. Специальные белки — ферменты способны ускорять биохимические реакции в клетке в десятки и сотни миллионов раз. Известно около тысячи ферментов. Каждая реакция катализируется своим особым ферментом.

  1.  Строение и работа ферментов

Катализом называется явление ускорения реакции без изменения ее общего результата. Вы знаете, что для протекания многих химических реакций необходимы высокие температура и давление. В то же время при добавлении к реагирующей смеси определенных веществ та же реакция может протекать даже при нормальных условиях и с большей скоростью. Например, металлический родий почти в 10 000 раз ускоряет разложение муравьиной кислоты на водород и диоксид углерода. Вещества, изменяющие скорость химической реакции, но не входящие в состав продуктов реакции, называются катализаторами.

В живой клетке умеренная температура, нормальное давление. В таких условиях большинство реакций или вообще не протекали бы или протекали бы очень медленно, если бы не подвергались воздействию катализаторов. Каталитической способностью обладают некоторые молекулы РНК.

Очевидно, это свойство РНК имело очень важное значение на начальном этапе зарождения жизни на нашей планете. В настоящее время роль молекул РНК как катализаторов крайне мала, а основными биокатализаторами в клетке являются ферменты.

Все процессы в живом организме прямо или косвенно осуществляются с участием ферментов. Сейчас уже известны тысячи ферментов. Молекулы одних ферментов состоят только из белков, другие включают белок и небелковое соединение, или кофермент. В качестве коферментов выступают различные органические вещества, как правило витамины, и неорганические — ионы различных металлов.

Ферменты участвуют в процессах как синтеза, так и распада. При этом ферменты действуют в строго определенной последовательности, они специфичны для каждого вещества и ускоряют только определенные реакции. Встречаются ферменты, которые катализируют несколько реакций. Избирательность действия ферментов на разные химические вещества связана с их строением. Молекулы ферментов имеют активный центр — небольшой участок, на котором идет данная реакция. Форма и химическое строение активного центра таковы, что с ним могут связываться только определенные молекулы в силу их комплементарности друг другу.

У некоторых ферментов в присутствии молекул определенных веществ конфигурация активного центра может изменяться, т. е. фермент таким образом может обеспечить наибольшую ферментативную активность.

На заключительном этапе химической реакции комплекс «фермент — субстрат» распадается с образованием конечных продуктов и свободного фермента. Освободившийся при этом активный центр фермента может принимать новые молекулы субстрата (рис. 14).

Ферменты увеличивают скорость химических реакций в тысячи и миллионы раз. Но скорость ферментативных реакций зависит от многих факторов — природы и концентрации фермента и вещества, температуры, давления, реакции среды и т. д. Для функционирования каждого фермента имеются оптимальные условия. Например, одни ферменты активны в нейтральной среде, другие — в кислой, третьи – в щелочной. При температуре свыше 60°С большинство ферментов не функционирует.

Карточка у доски:

  1.  В чем проявляется строительная функция белков?
  2.  Какие белки  выполняют двигательную функцию?
  3.  Приведите примеры транспортных белков.
  4.  Приведите примеры защитных белков.
  5.  Приведите пример регуляторного белка, белка – гормона.
  6.  В чем проявляется сигнальная функция белков?
  7.  Сколько энергии образуется при полном расщеплении 1 г белка?
  8.  Как называются белки, ускоряющие химические реакции в миллионы раз?
  9.  Как называется участок фермента, взаимодействующий с молекулой субстрата?
  10.  Какие органические молекулы, кроме белков, обладают каталитической активностью?

Карточки для письменной работы:

  1.  Определение или сущность термина: 1. Ферменты. 2. Активный центр. 3. Кофермент. 4. Миоглобин. 5. Фибрин и тромбин. 6. Антитела. 7. Гормоны.
  2.  Транспортная, защитная и регуляторная функции белков.
  3.  Сигнальная, двигательная и энергетическая функции белков.
  4.  Ферментативная функция белков.

Компьютерное тестирование

**Тест 1. Белки, входящие в состав кровеносных сосудов, волос и ногтей выполняют функцию:

  1.  Строительную.    5. Ферментативную.
  2.  Двигательную.    6. Регуляторную.
  3.  Энергетическую.   7. Транспортную.
  4.  Сигнальную.    8. Защитную.

Тест 2. Гемоглобин и миоглобин выполняют функцию:

  1.  Строительную.    5. Ферментативную.
    1.  Двигательную.    6. Регуляторную.
    2.  Энергетическую.   7. Транспортную.
    3.  Сигнальную.    8. Защитную.

**Тест 3. Сократительные белки жгутиков и ресничек выполняют функцию:

  1.  Строительную.    5. Ферментативную.
  2.  Двигательную.    6. Регуляторную.
  3.  Энергетическую.   7. Транспортную.
  4.  Сигнальную.    8. Защитную.

Тест 4. Антитела, фибрин и тромбин выполняют функцию:

  1.  Строительную.    5. Ферментативную.
  2.  Двигательную.    6. Регуляторную.
  3.  Энергетическую.   7. Транспортную.
  4.  Сигнальную.    8. Защитную.

Тест 5. Инсулин и другие белковые гормоны выполняют функцию:

  1.  Строительную.    5. Ферментативную.
  2.  Двигательную.    6. Регуляторную.
  3.  Энергетическую.   7. Транспортную.
  4.  Сигнальную.    8. Защитную.

Тест 6. Белки, встроенные в мембраны клеток, принимающие передающие сигналы в клетку, выполняют функцию:

  1.  Строительную.    5. Ферментативную.
  2.  Двигательную.    6. Регуляторную.
  3.  Энергетическую.   7. Транспортную.
  4.  Сигнальную.    8. Защитную.

Тест 7. При полном расщеплении 1 г белка до конечных продуктов выделяется энергии:

  1.  17,6 кДж.
  2.  38,9 кДж.
  3.  13,6 кДж.
  4.  40 кДж.

**Тест 8. Каталитической активностью обладают:

  1.  Некоторые белки.
  2.  Некоторые жиры.
  3.  Некоторые углеводы.
  4.  Некоторые РНК.

Тест 9. Небелковые соединения, входящие в состав некоторых ферментов:

  1.  Апофермент.
  2.  Холофермент.
  3.  Кофермент.
  4.  Активный центр.

Тест 10. Участок фермента, который взаимодействует с молекулой субстрата:

  1.  Апофермент.
  2.  Холофермент.
  3.  Кофермент.
  4.  Активный центр.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71037. Повірка вольтметра, амперметра і лічильника електричної енергії 258 KB
  В електронних лічильниках напруга і струм перетворюються у імпульси які перемножуються інтегруються в часі так що їх кількість пропорційна спожитій електроенергії. Дійсна стала лічильника Номінальна стала лічильника це кількість електроенергії у ватсекундах яка відповідає вказаному на лічильнику передаточному числу...
71038. Дослідження однофазного трансформатора 871.5 KB
  Вивчити будову і дослідити роботу трансформатора в режимах холостого ходу короткого замикання і під навантаженням. Механічним аналогом трансформатора може бути редуктор.1 зображені функціональні схеми трансформатора і редуктора. До трансформатора від джерела електричної енергії підводиться потужність...
71039. Дослідження характеристик трифазного синхронного генератора 670 KB
  Трифазні синхронні генератори призначені для перетворення механічної енергії в електричну. За їх допомогою виробляється електрична енергія на електричних станціях. На теплових і атомних електростанціях генератори приводяться в рух паровими турбінами, а на гідроелектростанціях – гідравлічними турбінами.
71040. Исследование дифференциального усилителя постоянного тока 143 KB
  Цель работы: Ознакомиться с принципом работы ДУ выполненного в виде полупроводниковых микросхем. Снять частотную характеристику, снять зависимость между входным и выходным напряжением. Перечень используемого оборудования: Комплект оборудования для проведения лабораторных работ по промышленной электронике К4824...
71041. Дослідження характеристик трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором 2.21 MB
  Вивчити конструкцію принцип дії та експериментально дослідити основні характеристики трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. Ротор двигуна складається із осердя зібраного як і статор із тонких листів електротехнічної сталі і закріпленого на валу і обмотки розміщеної в пазах.
71042. Дослідження напівпровідникових діодів 917 KB
  Зі збільшенням прямої напруги прямий струм швидко зростає так як концентрація основних носіїв велика і може перевершити максимально допустиме значення. У відкритому стані спад напруги на pn переході невеликий і складає. При зростанні зворотної напруги зворотний струм швидко досягає насичення і майже не змінюється.
71043. Дослідження напівпровідникового стабілітрона 174 KB
  Дослідним шляхом зняти вольтамперну характеристику стабілітрона визначити його параметри порівняти з довідковими даними і дослідити вплив навантаження на точність стабілізації напруги стабілітроном. Короткі теоретичні відомості Стабілітронами називають напівпровідникові діоди призначені для стабілізації напруги.
71044. Дослідження характеристик біполярного транзистора 608.5 KB
  Експериментальним шляхом зняти статичні вольтамперні характеристики біполярного транзистора увімкненого з загальним емітером; визначити за цими характеристиками його h параметри та освоїти методику вимірювання параметрів транзисторів за допомогою тестера.
71045. Дослідження тиристорного регулятора напруги 496 KB
  Вивчити роботу тиристора в схемі регулювання напруги. Прослідкувати за зміною форми напруги при зміні кута керування. При підвищенні прикладеної напруги струм через динистор спочатку майже не змінюється аж поки напруга не досягне критичного значення рівного напрузі вмикання.