Царёва Н.Н_ППЖс-20101_Белки

1.

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Саратовский государственный университет
генетики, биотехнологии и инженерии имени Н.И. Вавилова»
ФИНАНСОВО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
Выполнила: Царёва Наталья Николаевна
Студентка 1 курса ППЖс-20101
«Технология продуктов питания животного происхождения»
Проверила: Голубева Елена Александровна

2.

Содержание
Структура белка
Денатурация белка
Изоэлектрическая точка
Классификация белка
Биосинтез белка
Библиотечные и интернет ресурсы

3.

Белки — это высокомолекулярные органические соединения, которые состоят из
аминокислотных остатков, соединенных между собой пептидной связью. Важно уточнить,
что в состав белков входит только 20 альфа-аминокислот, тогда как всего ученым известно
около 500 аминокислот. Общая формула белков выглядит следующим образом:

4.

Белки имеют 4 структуры: первичную, вторичную, третичную и четвертичную.
Первичная структура белка — это простейший вид белковой структуры. Представляет собой
последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Последовательность аминокислот в белке
определяется ДНК, а именно геном, кодирующим этот белок.
Вторичная структура — пространственная структура, которая образуется в результате
взаимодей ствия функциональных групп пептидного остова. Обе структуры удерживают форму
благодаря водородным связям между кислородом карбонильной группы одной аминокислоты и
водородом аминогруппы другой аминокислоты.
Третичная структура — это пространственное строение всей молекулы белка, состоящей из
единственной цепи. Эта структура обусловлена взаимодействиями между R-группами аминокислот,
которые входят в состав белка. Среди взаимодействий между R-группами, формирующими третичную
структуру, встречаются водородные, ионные и диполь-дипольные связи, а также дисперсионные силы.
Четвертичная структура — взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе
единого белкового комплекса.

5.

Денатурация (коагуляция) белка – это разрушение вторичной и третичной структуры
белка с сохранением первичной структуры под действием различных факторов. Денатурация
белка сопровождается потерей его биологических свойств.
Денатурацию белка вызывают различные физические и химические факторы.
К физическим факторам относятся:
высокие температуры( часть белков подвергается денатурации уже при 40-50 градусах);
ультрафиолетовое облучение;
рентгеновское и радиоактивное облучение;
ультразвук;
механическое воздействие (например, вибрация).
Химические факторы связаны с действием:
концентрированных кислот и щелочей;
солей тяжёлых металлов (например, CuSO4);
органических растворителей (этиловый спирт, ацетон)
солей щелочных и щёлочноземельных металлов (например, NaCl)

6.

Изоэлектрическая
точка (ИЭТ) – это
значение
pH,
при
котором
белок
является
электронейтральным.
Для кислых белков
изоэлектрическая
точка лежит в кислой
среде (pH<7), а для
основных (катионных)
– в щелочной среде
(pH>7). Белки в таком
состоянии
быстро
выпадают в осадок.

7.

Классификация по аминокислотному составу.
Как мы уже знаем, существуют незаменимые аминокислоты. Так вот, исходя из их наличия,
белки бывают либо полноценные, либо неполноценные:
к полноценным относятся белки животного происхождения, также полноценные белки
содержат некоторые растения: картофель, бобовые и другие;
к неполноценным относятся желатин и белки преимущественно растительного происхождения.

8.

Классификация по строению.
По строению белки делятся на простые (протеины) и сложные (протеиды):
составными частями простых белков являются в большинстве 20 различных остатков α–
аминокислот;
сложные белки могут содержать ионы металлов или образовывать комплексные соединения с
углеводами, липидами и др.

9.

Классификация по форме
По форме молекулы белки подразделяются на глобулярные и фибриллярные:
форма молекулы глобулярных белков — глобула (сфера или эллипс). Например, альбумин
(яичный белок), казеин (молочный белок). Такие белки растворимы в воде;
форма молекулы фибриллярных белков — фибрилла (нити или волокна). Например, кератин
(волосы, ногти, перья), коллаген (мускулы, сухожилия). Эти белки в воде не растворяются.

10.

Классификация по растворимости
Растворимость белков зависит от их структуры, величины рН, солевого состава раствора,
температуры и определяется природой тех групп, которые находятся на поверхности белковой
молекулы. Так, существуют белки (глобулины), которые растворяются только в растворах солей
и не растворяются в чистой воде, а противоположные им альбумины хорошо растворимы в
чистой воде. К нерастворимым белкам относятся кератин (волосы, ногти, перья), коллаген
(сухожилия), фиброин (шелк, паутина).

11.

Процесс
биосинтеза
белка состоит из двух
этапов: транскрипции и
трансляции.
Для каждого этапа
биосинтеза
требуются
особые ферменты и АТФ.
Биосинтез происходит
в клетках с огромной
скоростью. В организме
высших животных в одну
минуту образуется до 60
тыс. пептидных связей.

12.

Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК.
Несомненно, транскрипция происходит в соответствии с принципом комплементарности азотистых
оснований: А - У, Т - А, Г - Ц, Ц – Г.
До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНКполимераза узнает особый участок молекулы ДНК - промотор и связывается с ним. После связывания с
промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух цепей: транскрибируемой и
смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.
Транскрипция осуществляется в несколько этапов:
Инициация (лат. injicere — вызывать). Образуется несколько начальных кодонов иРНК.
Элонгация (лат. elongare — удлинять). Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место
для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК быстро растет.
Терминация (лат. terminalis — заключительный). Достигая особого участка цепи ДНК - терминатора,
РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается.
Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.

13.

Процесс трансляции заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов
иРНК переводится в последовательность аминокислот.
Перед процессом трансляции происходит подготовительный этап, на котором аминокислоты
присоединяются к соответствующим молекулам тРНК. Трансляцию можно разделить на несколько стадий:
Инициация. Информационная РНК (иРНК, синоним - мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме,
состоящей из двух субъединиц. Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в
разобранном состоянии. Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК
приносит аминокислоту, соответствующую кодону АУГ - метионин.
Элонгация. Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит
десятки тысяч раз. Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК.
Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.
Терминация. Синтез белка - полипептидной цепи из аминокислот - в определенный момент завершатся.
Сигналом к этому служит попадание в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА.
Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция завершить синтез белка.

14.

Основы биохимии сельскохозяйственной продукции: учебное пособие / О.В. Охрименко. ─
Санкт-Петербург: Лань, 2016
Карпенко, Л. Ю. Биохимия белка / Л. Ю. Карпенко, С. В. Васильева. — Санкт-Петербург :
СПбГАВМ, 2016.
https://studfile.net/ - Файловый архив для студентов. StudFiles
https://ru.wikipedia.org - Википедия
https://e.lanbook.com/ - Электронная библиотека Лань