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

9 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

19001. Химическое равновесие 281 KB
  Лекция XIV 1. Химическое равновесие. Уравнение химической реакции общего вида можно представить в форме XIV.1.1 где химические символы реагирующих веществ целые числа отвечающие данной реакции. Например в случае превращения гремучего газа в воду имеем XIV.1.2...
19002. Флуктуации. Теорема Найквиста 329.5 KB
  Лекция XV 1. Флуктуации. До сих пор основное внимание за редкими исключениями было уделено вычислению средних значений различных физических величин. Однако статистическая теория позволяет вычислить и их флуктуации отклонение от средних связанные с самопроизвольны
19003. Описание движения системы материальных точек в нерелятивистской механике. Общая схема механики Ньютона. Основные определения 273 KB
  Лекция 1. Описание движения системы материальных точек в нерелятивистской механике. Общая схема механики Ньютона. Основные определения Основная задача механики нахождение положения тел в любые моменты времени при условии что известны начальные положения и скорос
19004. Принцип наименьшего действия (принцип Гамильтона). Уравнения Лагранжа 1.15 MB
  Лекция 2. Принцип наименьшего действия принцип Гамильтона. Уравнения Лагранжа Самая общая формулировка закона движения системы с степенями свободы дается принципом наименьшего действия или принципом Гамильтона. Согласно этому принципу каждая механическая сист
19005. Принцип относительности Галилея. Функция Лагранжа свободной материальной точки. Функция Лагранжа системы взаимодействующих частиц. Функция Лагранжа в декартовых и обобщённых координатах 275 KB
  Лекция 3. Принцип относительности Галилея. Функция Лагранжа свободной материальной точки. Функция Лагранжа системы взаимодействующих частиц. Функция Лагранжа в декартовых и обобщённых координатах Установим вид функции Лагранжа простейших механических систем и уста...
19006. Примеры нахождения функции Лагранжа, составления уравнений Лагранжа и их использования для описания движения простейших механических систем 1.35 MB
  Лекция 4. Примеры нахождения функции Лагранжа составления уравнений Лагранжа и их использования для описания движения простейших механических систем Рассмотрим применение метода Лагранжа к описанию движения простейших систем. Но сначала повторим основные идеи и р
19007. Интегралы движения. Однородность времени и закон сохранения энергии. Однородность пространства и закон сохранения импульса 328.5 KB
  Лекция 5. Интегралы движения. Однородность времени и закон сохранения энергии. Однородность пространства и закон сохранения импульса. Изотропность пространства и закон сохранения момента импульса Величины и меняются со временем. Однако существуют такие их комбина
19008. Общие свойства одномерного движения. Интегрирование уравнения одномерного движения. Период финитного движения в произвольном потенциале 301 KB
  Лекция 6. Общие свойства одномерного движения. Интегрирование уравнения одномерного движения. Период финитного движения в произвольном потенциале Одномерным называется движение системы с одной степенью свободы: . в самом общем виде функция Лагранжа выглядит так:
19009. Движение двух взаимодействующих частиц. Приведение к задаче о движении в цен-тральном поле. Общие закономерности движения в центральном поле 268 KB
  Лекция 7. Движение двух взаимодействующих частиц. Приведение к задаче о движении в центральном поле. Общие закономерности движения в центральном поле Полное аналитическое решение в общем виде допускает чрезвычайно важная задача о движении системы из взаимодействую