81588

История изучения белков. Представление о белках как важнейшем классе органических веществ и структурно-функциональном компоненте организма человека

Доклад

Биология и генетика

Белки были выделены в отдельный класс биологических молекул в XVIII веке в результате работ французского химика Антуана Фуркруа и других учёных в которых было отмечено свойство белков коагулировать денатурировать под воздействием нагревания или кислот. Голландский химик Геррит Мульдер провёл анализ состава белков и выдвинул гипотезу что практически все белки имеют сходную эмпирическую формулу. Мульдер также определил продукты разрушения белков аминокислоты и для одной из них лейцина с малой долей погрешности определил молекулярную...

Русский

2015-02-20

111.39 KB

0 чел.

История изучения белков. Представление о белках как важнейшем классе органических веществ и структурно-функциональном компоненте организма человека.

Белки были выделены в отдельный класс биологических молекул в XVIII веке в результате работ французского химика Антуана Фуркруа и других учёных, в которых было отмечено свойство белков коагулировать (денатурировать) под воздействием нагревания или кислот. В то время были исследованы такие белки, как альбумин («яичный белок»), фибрин (белок из крови) и глютен из зерна пшеницы.

Голландский химик Геррит Мульдер провёл анализ состава белков и выдвинул гипотезу, что практически все белки имеют сходную эмпирическую формулу.

Термин «протеин» для обозначения подобных молекул был предложен в 1838 году шведским химиком Якобом Берцелиусом . Мульдер также определил продукты разрушения белков — аминокислоты и для одной из них (лейцина) с малой долей погрешности определил молекулярную массу — 131 дальтон.

В 1836 Мульдер предложил первую модель химического строения белков. Основываясь на теории радикалов он сформулировал понятие о минимальной структурной единице состава белка, C16H24N4O5, которая была названа «протеин», а теория — «теорией протеина» . По мере накопления новых данных о белках теория стала неоднократно подвергаться критике, но до конца 1850-х несмотря на критику ещё считалась общепризнанной.

К концу XIX века было исследовано большинство аминокислот, которые входят в состав белков. В 1894 году немецкий физиолог Альбрехт Коссель выдвинул теорию, согласно которой именно аминокислоты являются основными структурными элементами белков.

В начале XX века немецкий химик Эмиль Фишер экспериментально доказал, что белки состоят из аминокислотных остатков, соединённых пептидными связями. Он же осуществил первый анализ аминокислотной последовательности белка и объяснил явление протеолиза. Сложность выделения чистых белков затрудняла их изучение. Поэтому первые исследования проводились с использованием тех полипептидов, которые могли быть очищены в большом количестве, то есть белков крови, куриных яиц, различных токсинов, а также пищеварительных/метаболических ферментов, выделяемых после забоя скота.

Идея о том, что вторичная структура белков — результат образования водородных связей между аминокислотами, была высказана Уильямом Астбери в 1933 году, но Лайнус Полинг считается первым учёным, который смог успешно предсказать вторичную структуру белков. Позднее Уолтер Каузман, опираясь на работы Кая Линдерстрём-Ланга, внёс весомый вклад в понимание законов образования третичной структуры белков и роли в этом процессе гидрофобных взаимодействий.

В 1949 году Фред Сенгер определил аминокислотную последовательность инсулина, продемонстрировав таким способом, что белки — это линейные полимеры аминокислот, а не их разветвлённые (как у некоторых сахаров) цепи, коллоиды или циклолы.

Первые структуры белков, основанные на дифракции рентгеновских лучей на уровне отдельных атомов были получены в 1960-х годах и с помощью ЯМР в 1980-х годах.

В XXI веке исследование белков перешло на качественно новый уровень, когда исследуются не только индивидуальные очищенные белки, но и одновременное изменение количества и посттрансляционных модификаций большого числа белков отдельных клеток, тканей или организмов.

Белки́ (протеи́ны, полипепти́ды])высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью α-аминокислот. Для живых организмов характерны широкое разнообразие белковых структур и их высокая упорядоченность; последняя существует во времени и пространстве. Удивительная способность живых организмов к воспроизведению себе подобных также связана с белками. Сократимость, движение – непременные атрибуты живых систем – имеют прямое отношение к белковым структурам мышечного аппарата. Наконец, жизнь немыслима без обмена веществ, постоянного обновления составных частей живого организма, т.е. без процессов анаболизма и катаболизма (этого удивительного единства противоположностей живого), в основе которых лежит деятельность каталитически активных белков – ферментов.

Таким образом, белки (белковые вещества) составляют основу и структуры, и функции живых организмов. Подсчитано, что в природе примерно 1010–1012 различных белков, обеспечивающих существование около 106 видов живых организмов различной сложности организации начиная от вирусов и кончая человеком. Каждый организм характеризуется уникальным набором белков. Фенотипические признаки и многообразие функций обусловлены специфичностью объединения этих белков, во многих случаях в виде над- и мультимолекулярных структур, в свою очередь определяющих ультраструктуру клеток и их органелл.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22702. Структурна політика розвитку 35.5 KB
  сукупних економічних проблем які виникають внаслідок структурних зрушень всередині галузей народного господарства та між ними регіонами і між групами підприємств структурна політика розвитку.Структурна політика розвитку використовується там і тоді де і коли виникає потреба у скороченні періоду адаптації галузей і регіонів до необхідних змін макроекономічної структури та коли структурні зрушення мають стати соціально вигідними для економічних суб'єктів. Заходи держави орієнтовані на галузі народного господарства визначаються як галузева...
22703. Зовнішньоекономічна діяльність 26 KB
  ЗЕЗ – це комплексна система різних форм міжнародного співробітництва. ЗЕЗ – категорія історична: продукт цивілізації виникає з появою держави та розвивається разом з нею. ЗЕЗ виступають елементом зростання та прискорення. В залежності від ефективності ЗЕЗ розглядають класифікацію.
22704. Українська класифікація товарів ЗЕД 19 KB
  Вона розроблена на базі гармонізованої системи опису та кодування товарів яка існує в світі з 1983 р. Цифрові коди товарів уніфіковано з гармонізованою системою в світі.
22705. Географічна і галузева структура прямих іноземних інвестицій 27 KB
  Географічна і галузева структура прямих іноземних інвестицій Державний комітет статистики зафіксував у 2002 році рекордний для України показник залучення прямих іноземних інвестицій у 107 млрд. Галузева структура іноземних інвестицій визначається значною диференціацією. Більше 60 іноземних інвестицій зосереджено у п'яти галузях харчовій промисловості внутрішній торгівлі машинобудуванні фінансах та паливній промисловості. Безпосередньо в 2000 році до галузей промисловості надійшло лише близько 42 прямих іноземних інвестицій тоді як...
22706. Основні системні наслідки економічного спаду 1992-1999 рр 44.5 KB
  Об'єкт економічної стратегії в Україні на початку періоду трансформації характеризувався складною і недосконалою структурою великою кількістю неузгоджених чинників розвитку що мають різну природу. Надмірний негативний вплив цих чинників став можливим через значну розбалансованість економічної стратегії неузгодженість її елементів. Ефективність економічної стратегії на цьому етапі може бути оцінена як вкрай низька. В основі його виникнення і поширення лежить відсутність економічної свободи і надмірно високі податки.
22707. Реформування відносин власності в Україні 37.5 KB
  Зокрема у Великобританiї нараховувалось понад два десятки методик якi застосовувались у ходi приватизацiї залежно вiд ситуацiї. Для зростання виробництва iнколи достатньо лише приватизацiї управлiння шляхом переведення пiдприємств у ринковi умови iснування лiбералiзацiї ринкiв тощо. Дослiдники видiлили вимоги недотримання яких зумовлює неефективнiсть приватизацiї. Серед них утворення сприятливого для приватної власностi середовища широкi програми iнформування населення i пiдготовки спецiалiстiв встановлення прiоритетiв врахування...
22709. Нетарифні заходи ЗЕД 32.5 KB
  Ліцензування – це комплекс питань пов’язаних з підготовкою та поданням переліку документів потрібних для отримання ліцензії. Вимоги до системи ліцензування: коли не обмежує конкуренцію коли створені чіткі і прозорі ліцензійні умови коли використання ліцензій сприяє розвитку окремого виду діяльності. Ліцензування має бути логічним послідовним економічно обґрунтованим умови зрозумілі для всіх підприємств.