Содержание

Слайд 2

Функции белков. Как формируется молекула белка?

Функции белков.
Как формируется молекула белка?

Слайд 3

Белок-последовательность аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями. Функции белков: 1.

Белок-последовательность аминокислот, связанных друг с другом пептидными связями.

Функции белков:
1. Структурная (пластическая).

Белки формируют все клеточные структуры.
Кератин-главный компонент волос, ногтей, рогов, копыт.
2. Белки-ферменты.
Амилаза- превращает крахмал в глюкозу.
ДНК-полимераза I – участвует в репарации молекул ДНК.
Слайд 4

3. Белки-гормоны. 50% гормонов человека-белки. Инсулин- регулирует потребление глюкозы, вазопрессин- стимулирует

3. Белки-гормоны. 50% гормонов человека-белки. Инсулин- регулирует потребление глюкозы, вазопрессин- стимулирует

обратное всасывание воды почками.
4. Транспортная функция. Гемоглобин-переносит кислород, сывороточный альбумин переносит жирные кислоты, трансферрин-транспорт железа.
5. Резервная (энергетическая) – примеры: яичный альбумин, белок мышц, лимфоидных органов, эпителиальной ткани и печени.
Слайд 5

6. Рецепторная. С помощью белков-рецепторов происходит связывание различных биорегуляторов (гормонов, медиаторов,

6. Рецепторная. С помощью белков-рецепторов происходит связывание различных биорегуляторов (гормонов, медиаторов,

биогенных аминов...).
7. Сократитительная. Актин, миозин -участвуют в сокращении мышц.
8. Иммунологическая. Образование антител .
9. Гемостатическая. Белки свёртывания крови.
10.Обезвреживающая. Белки молока являются противоядием при отравлении солями тяжелых металлов (свинец, медь, цинк...)
Слайд 6

11. Создание биопотенциалов мембран клеток и мембран митохондрий. 12. Геннорегуляторная функция-биосинтез

11. Создание биопотенциалов мембран клеток и мембран митохондрий.
12. Геннорегуляторная функция-биосинтез белка

в клетке.
13. Белки- буферные системы.
14. Белки – токсины (яды насекомых...)
Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Как формируется молекула белка? В пространственной структуре белков – 4 уровня

Как формируется молекула белка? В пространственной структуре белков – 4 уровня организации. Первичная

структура-последовательность остатков аминокислот в полипептидной цепи. Образуется за счёт пептидных связей. (Вид связи –ковалентная). Основа цепи –СО-СН-NH-. Радикалы расположены вне цепи несут главную нагрузку при выполнении белками их функций.
Слайд 10

Вторичная структура белка. На уровне вторичной структуры белковые “бусы” могут укладываться

Вторичная структура белка. На уровне вторичной структуры белковые “бусы” могут укладываться

в виде спирали и в виде складчатого слоя.
Слайд 11

Вторичная укладка происходит только за счёт водородных связей –N-H......O=C- Два варианта

Вторичная укладка происходит только за счёт водородных связей –N-H......O=C-
Два варианта

укладки цепи:
Альфа- спираль (альфа-структура). Является правозакрученной, образуется при помощи водородных связей между пептидными группами аминокислотных остатков.
Бета-складчатый слой –белковая молекула лежит змейкой. Связь- водородная между пептидными группами.
Слайд 12

Третичная структура. Укладка полипептидной цепи в клубок или глобулу. Более компактная

Третичная структура. Укладка полипептидной цепи в клубок или глобулу. Более компактная

структура. Инсулин состоит из 52% альфа-спиралей и 6% бета структур Трипсин -14% альфа-, и 45% бета – структур. Третичная структура- “cубъединица”. Четвертичная –комплекс субъединиц . Представитель-гемоглобин.
Слайд 13

Слайд 14

Виды химических связей, формирующих структуру белка: Водородные-между НО-, COOH-, NH2- группами.

Виды химических связей, формирующих структуру белка:

Водородные-между НО-, COOH-, NH2- группами.
Гидрофобные-между остатками

алифатических и ароматических аминокислот.
Ионные-между группами COO- и NH3-
Дисульфидные –S-S- - между остатками цистеина.
Слайд 15

Единица измерения массы белковой молекулы - Дальтон. (Джон Дальтон, 1766-1844), англ.

Единица измерения массы белковой молекулы - Дальтон.
(Джон Дальтон, 1766-1844), англ. ученый-
ввел

понятие –”единица атомной массы”
1 Дальтон равен весу 1 атома водорода.
Слайд 16

Классификация белков. Простые (протеины) Состоят только из аминокислот Сложные (протеиды) Сотоят

Классификация белков.

Простые
(протеины)
Состоят только из аминокислот

Сложные
(протеиды)
Сотоят из белка и небелкового материала

–простетическая группа.

По составу

Слайд 17

Простые (протеины).

Простые (протеины).

Слайд 18

Слайд 19

Сложные белки –протеиды. (Белок +простетическая группа).

Сложные белки –протеиды. (Белок +простетическая группа).

Слайд 20

Классификация белков по структуре.

Классификация белков по структуре.

Слайд 21

Волокнистый актин (белок, фибриллярная форма которого образует с миозином мышц сократительный

Волокнистый актин (белок, фибриллярная форма которого образует с миозином мышц сократительный

элемент – актомиозин , увеличение в 800 раз.
Слайд 22

Физические свойства белков.

Физические свойства белков.

Слайд 23

Растворы белков- коллоидные растворы. Виды растворов: 1. Истинные- частицы растворимого вещества

Растворы белков- коллоидные растворы.

Виды растворов:
1. Истинные- частицы растворимого вещества невелики, сравнимы

по величине с молекулами растворителя. Система гомогенна. Её частицы не разделяются под действием силы тяжести.
2. Коллоидные- частицы растворимого вещества велики по сравнению с молеклами растворителя. Система гетерогенна. Не разделяются под действием силы тяжести. В биологических системах нет чёткого разделения между 1 и 2 .
Слайд 24

3. Суспензии и эмульсии. Если частицы твердые-суспензия, если -жидкие (масло)-эмульсия. Оседают под действием силы тяжести.

3. Суспензии и эмульсии. Если частицы твердые-суспензия, если -жидкие (масло)-эмульсия. Оседают

под действием силы тяжести.
Слайд 25

Свойства белковых растворов определяются большими размерами молекул, т.е. белки являются коллоидными

Свойства белковых растворов определяются большими размерами молекул, т.е. белки являются коллоидными

частицами и образуют коллоидные растворы.

Свойства коллоидного раствора:
1. Опалесценция-рассеивание света на коллоидных частицах . Наблюдается при прохождении луча света через белковый раствор.
2. Малая скорость диффузии (в отличии от истинных растворов).
3. Неспособность белковых частиц проникать через мембраны, поры которых меньше диаметра молеклы белка. (Это используется в диализе, лежит в основе работы “искусственной почки”).

Слайд 26

4. Создание онкотического давления, т.е. перемещение воды в сторону более высокой

4. Создание онкотического давления, т.е. перемещение воды в сторону более высокой

концентрации белка. Проявляется при отеках.
5. Высокая вязкость - в результате сил сцепления между крупными молекулами. Образование гелей и студней.
Слайд 27

Растворимость белков зависит от заряда и наличия гидратной оболочки. Исчезновение одного

Растворимость белков зависит от заряда и наличия гидратной оболочки. Исчезновение одного

из этих факторов ведет к осаждению белка и потере его функций.
Слайд 28

Способы удаления белков из раствора: денатурация (физическая и химическая) высаливание осаждение

Способы удаления белков из раствора:

денатурация
(физическая и химическая)

высаливание

осаждение белков водоотнимающими средствами

изменение РН

раствора
Слайд 29

Денатурация белка.

Денатурация белка.

Слайд 30

Денатурация-необратимое осаждение белка из-за разрыва связей 2-й, 3-й, и 4-й структуры.

Денатурация-необратимое осаждение белка из-за разрыва связей 2-й, 3-й, и 4-й структуры.

Первичная структура сохраняется. Молекула белка теряет способность выполнять свою функцию.
Ренатурация-восстановление св-в белка.
Денатурирующие агенты - факторы, вызывающие денатурацию.
Виды денатурации –физическая и химическая
Слайд 31

Физическая – вызывается повышением T, ультрафиолетовым и микроволновым излучением, механическим воздействием,

Физическая – вызывается повышением T, ультрафиолетовым и микроволновым излучением, механическим

воздействием, ионизацией. В основе –возбуждение колебаний атомов и разрыв связей .
Слайд 32

Химическая . Действие кислот и щелочей - уменьшает число ионных связей.

Химическая .
Действие кислот и щелочей - уменьшает число ионных связей.
Ионы тяжелых

металлов - образуют соединения с группами белка. Приводит к разрыву водородных и ионных связей.
Органические растворители - образуют водородные связи и вызывают дегидратацию.
Восстановители - вызывают разрыв –S-S-.
Мочевина - формирует новые водородные связи, разрывает старые.
Слайд 33

Слайд 34

Высаливание- не разрушает структуры белков. Добавление к раствору белка солей .

Высаливание- не разрушает структуры белков.

Добавление к раствору белка солей .

Na2SO4, (NH4)2 SO4).
Механизм высаливания - взаимодействие анионов (SO4) и катионов (Na, NH4) соли с зарядами белка (NH4, COO). Заряд белка исчезает, резко уменьшается гидратная оболочка. Происходит слипание и осаждение молекул.
Слайд 35

Осаждение белков водоотнимающими средствами. При добавлении водоотнимающих средств (этанол, ацетон) происходит

Осаждение белков водоотнимающими средствами.
При добавлении водоотнимающих средств (этанол,

ацетон) происходит отнятие у белка гидратной оболочки, но не заряда. Растворимость белка снижается, но денатурация не наступает. Например, в этом заключается антисептическое действие этанола.
Изменение РН раствора. Мягкое изменение РН до изоэлектрической точки (PI) белка ведет к исчезновению заряда, уменьшению гидратной оболочки, снижению растворимости молекулы.
“Нативный белок”- белок, сохранивший свои специфические свойства (“нативная” сыворотка).
Слайд 36

Изоэлектрическая точка белка (PI). Свойства белков определяются свойствами аминокислот. Белки-амфотерные соединения.

Изоэлектрическая точка белка (PI).

Свойства белков определяются свойствами аминокислот. Белки-амфотерные соединения.

Их свойства обусловлены амино- и карбоксильными группами. Как и аминокислоты, белки при определённом РН имеют нейтральный заряд. Такое значение РН - наз. ”изоэлектрической точкой “ белка (PI). При РН ниже PI –увеличивается число полож. зарядов, молек. белка становится катионом (+), при РН выше PI- увеличивается число отриц. молекул. Молекула белка становится анионом (-).
PI для большинства белков в пределах
РН = 2,7-7,9.
Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Обмен белков.

Обмен белков.

Слайд 40

План: . Азотистое равновесие. Биологическая ценность белка. - Переваривание белков. (пищеварение

План: .

Азотистое равновесие.
Биологическая ценность белка.
- Переваривание белков.
(пищеварение в тонком и толстом

кишечнике, гниение белков).
Слайд 41

Схема гидролиза белков в ЖКТ.

Схема гидролиза белков в ЖКТ.

Слайд 42

Активация пепсина.

Активация пепсина.

Слайд 43

Пепсин-эндопептидаза, гидролизует белки на большие пептиды.

Пепсин-эндопептидаза, гидролизует белки на большие пептиды.

Слайд 44

Реакция превращения лизина и аргинина.

Реакция превращения лизина и аргинина.

Слайд 45

Реакция превращения тирозина и триптофана

Реакция превращения тирозина и триптофана

Слайд 46

Участие гормонов в процессе пищеварения. Гормоны ЖКТ – пептиды. Гастрин –

Участие гормонов в процессе пищеварения.

Гормоны ЖКТ – пептиды.
Гастрин – секретируется G-клетками

желудка и 12 – п.к. Стимулирует секрецию пепсина и HCl.
Секретин – выделяется S- клетками 12-п. к. Стимулирует функцию поджелудочной железы, отделение желчи.
Энтероглюкагон – подобен гастрину, с менее выраженным эффектом.
Холецистокинин – выделяется 12-п.к., активирует работу желчного пузыря и выработку желчи.
Соматостатин – тормозит секрецию гормонов ЖКТ.
Слайд 47

Промежуточный обмен аминокислот.

Промежуточный обмен аминокислот.

Слайд 48

Тема:Промежуточный обмен аминокислот. Общие пути обмена аминокислот. Биогенные амины. Обмена аммиака, обезвреживание аммиака. Орнитиновый цикл. Мочевина.

Тема:Промежуточный обмен аминокислот.
Общие пути обмена аминокислот.
Биогенные амины.
Обмена аммиака, обезвреживание аммиака.
Орнитиновый цикл.

Мочевина.
Слайд 49

Промежуточный обмен аминокислот - это совокупность преврашений АК в организме человека

Промежуточный обмен аминокислот - это совокупность преврашений АК в организме человека

от момента поступления их в кровь до выведения из организма в виде мочевины , CO2 и воды.

Из крови

Распад собственных белков

Синтез незаменимых
аминокислот

Источники поступления аминокислот

Слайд 50

Слайд 51

Условно промежуточный обмен делят на 2: 1. Общие пути обмена АК. 2. Индивидуальные пути обмена АК.

Условно промежуточный обмен делят на 2:
1. Общие пути обмена АК.
2. Индивидуальные

пути обмена АК.
Слайд 52

Общие пути обмена аминокислот. Включает реакции: ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ -восстановительное дезаминирование -гидролитическое дезаминирование

Общие пути обмена аминокислот.

Включает реакции:
ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ
-восстановительное дезаминирование
-гидролитическое дезаминирование
-внутримолекулярное дезаминирование
-окислительное дезаминирование
ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ
ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ

Слайд 53

ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ –отщепление аминогруппы. (для каждой реакции свой фермент). 1. Восстановительное - восстановление с образованием карбоновых кислот.

ДЕЗАМИНИРОВАНИЕ –отщепление аминогруппы. (для каждой реакции свой фермент). 1. Восстановительное - восстановление с

образованием карбоновых кислот.
Слайд 54

2. Гидролитическое дезаминирование с образованием гидроксикарбоновых кислот.

2. Гидролитическое дезаминирование с образованием гидроксикарбоновых кислот.

Слайд 55

3. Внутримолекулярное с образованием ненасыщенных аминокислот.

3. Внутримолекулярное с образованием ненасыщенных аминокислот.

Слайд 56

4. Окислительное дезаминирование с образованием кетокислот.

4. Окислительное дезаминирование с образованием кетокислот.

Слайд 57

ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ- реакции межмолекулярного переноса аминогруппы (NH2) от аминокислоты на альфа-кетогруппу без

ТРАНСАМИНИРОВАНИЕ- реакции межмолекулярного переноса аминогруппы (NH2) от аминокислоты на альфа-кетогруппу без

образования аммиака.

Впервые эти реакции были открыты в 1937 г. А.Е.Браунштейном и М.Г.Крицман. Реакции трансаминирования являются обратимыми и универсальными для всех живых организмов.
Протекают при участии ферментов аминотрансфераз (трансаминаз).
Аминотрасфераза – локализуется в митохондриях. В тканях человека >10 аминотрасфераз.
АЛТ-аминотрансфераза, АСТ-аспарагинаминотрансфераза. Активность АСТ и АЛТ увеличивается при заболеваниях печени, сердца.

Слайд 58

Биологическое значение реакций трансаминирования: Синтез 10 заменимых аминокислот Доставка аминогруппы АК

Биологическое значение реакций трансаминирования:
Синтез 10 заменимых аминокислот
Доставка аминогруппы АК из мышц

в печень в цикле аланин-глюкоза.
Доставка аминогруппы АК печени через аспартат в биосинтезе мочевины.
Слайд 59

В клинике широко используется определение активности АСТ и АЛТ.

В клинике широко используется определение активности АСТ и АЛТ.

Слайд 60

ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ – процесс отщепления карбоксильной группы в виде CO2. Фермент- декарбоксилаза

ДЕКАРБОКСИЛИРОВАНИЕ – процесс отщепления карбоксильной группы в виде CO2.

Фермент-
декарбоксилаза

аминокислот при участии активной формы витамина В6.
(пиридоксальфосфат)
Продукты реакции –БАА биологически активные вещества (серотонин, гистамин, мелатонин, ГАМК и др.)
Слайд 61

Продукты реакции декарбоксилирования (БАА)-биологически активные амины.

Продукты реакции декарбоксилирования (БАА)-биологически активные амины.

Слайд 62

Судьба биогенных аминов. Накопление БАА может отрицательно сказаться на физиологическом статусе.

Судьба биогенных аминов.

Накопление БАА может отрицательно сказаться на физиологическом статусе.

Однако, органы и ткани имеют специальные механизмы обезвреживания биогенных аминов. БАА инактивируются в печени-это окислительное дезаминирование с образованием альдегидов и аммиака.Проходит при участии ферментов моноаминоксидазы и диаминоксидазы.
Слайд 63

Обмен аммиака. В сутки распадается 70 г. аминокислот (АК). При этом

Обмен аммиака.

В сутки распадается 70 г. аминокислот (АК).
При этом

в результате дезаминирования , трансаминирования и окисления БАА высвобождается аммиак. Концентрация аммиака в крови не >0,02-0,04 ммоль/л.
При концентрациях >0,06 ммоль/л-раздражение ЦНС (рвота, судороги, потеря сознания , летальный исход).
Слайд 64

Слайд 65

Обезвреживание аммиака. Образующийся в процессе дезаминирования аммиакиспользуется в небольших количествах в

Обезвреживание аммиака.

Образующийся в процессе дезаминирования аммиакиспользуется в небольших количествах в

процессе внутриклеточного метаболизма. Аммиак-токсичен. Основная масса должна выводиться из организма. Наиболее активно производят аммиак органы с высоким обменом АК-нервная ткань, печень, кишечник, мышцы. В сутки подвергается распаду 70 гр. АК. Концентрация аммиака 3 Ммоль./литр-токсична. В каждой клетке должны быть механизмы по обезвреживанию аммиака.
Слайд 66

Основные пути обезвреживания аммиака. Образование амонийных солей NH4Cl, (NH4)2SO4 (0,5 г

Основные пути обезвреживания аммиака.

Образование амонийных солей NH4Cl, (NH4)2SO4 (0,5 г в

сутки), которые выводятся с мочой. При ацидозе их образование усиливается, что сберегает для организма катионы Na+ и K+. (Ацидоз-смещение кислотно-щелочного балланса организма в сторону увеличения кислотности).
Восстановительное аминирование (реаминирование) и трансаминирование альфа-аминокислот- является механизмом обезвреживания аммиака и одновременно вариантом биосинтеза заменимых АК.
Слайд 67

3. Образование амидов дикарбоновых кислот-важный путь обезвреживания аммиака в тканях мозга,

3. Образование амидов дикарбоновых кислот-важный путь обезвреживания аммиака в тканях мозга,

скелетных мышцах и печени, откуда он в составе глутамина и аспарагина поступает в кровь, затем в печень и почки, где превращается в мочевину.
Слайд 68

Орнитиновый цикл. 4. Основной механизм обезвреживания аммиака- биосинтез мочевины. Выводится с

Орнитиновый цикл.

4. Основной механизм обезвреживания аммиака- биосинтез мочевины. Выводится с

мочой в качестве главного конечного продукта белкового обмена. На долю мочевины приходится 80-85% всего азота мочи. Реакции синтеза мочевины представлены в виде орнитинового цикла (орнитиновый цикл мочевиноообразования Кребса).
Слайд 69

Орнитиновый цикл.

Орнитиновый цикл.

Слайд 70

Биологическое значение орнитинового цикла: Обезвреживание аммиака. Регуляция азотистого балланса. Биосинтез заменимых

Биологическое значение орнитинового цикла: Обезвреживание аммиака. Регуляция азотистого балланса. Биосинтез заменимых АК. Участие в

биосинтезе глюкозы и др.
Слайд 71

аммиак Синтез АК Синтез глутамина и аспарагина Синтез мочевины. В крови

аммиак

Синтез АК

Синтез глутамина и аспарагина

Синтез мочевины.
В крови здорового человека 2,5

-8,3 Ммоль/л,
В моче 25-30 г. мочевины в сутки.