Біохімія білків

Содержание

Слайд 2

Білки – високомолекулярні полімерні азотомісні сполуки, що складаються з амінокислот, зв'язаних

Білки – високомолекулярні полімерні азотомісні сполуки, що складаються з амінокислот, зв'язаних

пептидним зв'язком.
Білки відіграють ряд важливих функцій, є специфічними для кожного організму, тому з білками пов'язують існування життя. Інша назва білків – протеїни (proteins) означає найперший, найважливіший.
Слайд 3

Функції білків Структурна – білки є обов'язковим компонентом клітинних мембран, з

Функції білків

Структурна – білки є обов'язковим компонентом клітинних мембран, з білків

побудовані сухожилля, зв'язки, найбільш важливим структурним білком є колаген – основа дерми, окістя. З білків побудовані похідні епідермісу – пір'я, волос, роги, нігті, лусочки тощо.
Слайд 4

Функції білків Каталітична (ферментативна) – тільки білки є природними каталізаторами, прискорювачами

Функції білків

Каталітична (ферментативна) – тільки білки є природними каталізаторами, прискорювачами хімічних

реакцій. Без ферментів у живих організмах не відбувається жодна хімічна реакція, а отже і жодний фізіологічний процес. До ферментів належать: амілаза, пепсин, ліпаза, целюлаза тощо.
Слайд 5

Функції білків Захисна – тільки білки виконують функцію захисту від чужорідних

Функції білків

Захисна – тільки білки виконують функцію захисту від чужорідних тіл,

це: імуноглобуліни (антитіла), що смнтезуються лейкоцитами, специфічний антивірусний білок крові – інтерферон, антибактеріальний – пропердин, захисний білок секретів – лізоцим.
Слайд 6

Функції білків Газообмінна (дихальна) – перенесення газів: кисню, вуглекислого газу. У

Функції білків

Газообмінна (дихальна) – перенесення газів: кисню, вуглекислого газу. У крові

цю функцію виконує гемоглобін, у м'язах – міоглобін.
Слайд 7

Функції білків Транспортна – лише білки здатні переносити інші речовини: ліпіди,

Функції білків

Транспортна – лише білки здатні переносити інші речовини: ліпіди, вітаміни,

мінерали, пігменти. Білок трансферин переносить Fe, церулоплазмін – Cu.
Слайд 8

Функції білків Підтримання гомеостазу – білки формують білкову буферну систему, що

Функції білків

Підтримання гомеостазу – білки формують білкову буферну систему, що підтримує

рН крові, білки створюють в'язкість крові, білки створюють особливу форму осмотичного тиску – онкотичний.
Слайд 9

Властивості білків Білки володіють низкою властивостей, характерних лише для даного класу

Властивості білків

Білки володіють низкою властивостей, характерних лише для даного класу сполук:
Специфічність

– кожен живий організм має свій, притаманний лише йому, специфічний набір білків, будова яких генетично запрограмована.
Слайд 10

Властивості білків Здатність до коагуляції: при втраті електричного заряду та сольватної

Властивості білків

Здатність до коагуляції: при втраті електричного заряду та сольватної оболонки

білки злипаються між собою, випадають в осад – коагулюють. Коагуляція білка фібриногену – перетворення його у фібрин є основою згортання крові і попередження крововиливів.
Слайд 11

Полімеризація фібриногену і волокна фібрину на еритроцитах

Полімеризація фібриногену і волокна фібрину на еритроцитах

Слайд 12

Властивості білків Висолювання – здатність білків під впливом електролітів (солей) втрачати

Властивості білків

Висолювання – здатність білків під впливом електролітів (солей) втрачати молекули

води, що знаходяться всередині молекули білка, зморщуватись і випадати в осад.
Набухання – збільшення молекули білка при видаленні солей
Слайд 13

Будова амінокислот Амінокислоти – мономери білків, є похідними органічних кислот, всі

Будова амінокислот

Амінокислоти – мономери білків, є похідними органічних кислот, всі амінокислоти,

що входять до складу білків (протеїногенні) належать до α (альфа) – амінокислот, це означає, що до наступного за карбоксильною групою атому Карбону приєднана аміногрупа – NH2
Слайд 14

Загальна формула амінокислот

Загальна формула амінокислот

Слайд 15

Будова амінокислот До складу білків входить 19 різних амінокислот, які відрізняються

Будова амінокислот

До складу білків входить 19 різних амінокислот, які відрізняються за

будовою радикала (R), який може бути атомом Гідрогену –Н (гліцин) або складною циклічною групою як у триптофана, одна імінокислота – містить іміногрупу – NH (пролін)
Слайд 16

Властивості амінокислот Для амінокислот характерна амфотерність – здатність одночасно проявляти кислі

Властивості амінокислот

Для амінокислот характерна амфотерність – здатність одночасно проявляти кислі та

лужні властивості. Кислі властивості проявляються за рахунок карбоксильної групи –СООН, лужні властивості – за рахунок аміногрупи.
Слайд 17

Амфотерність амінокислот

Амфотерність амінокислот

Слайд 18

Класифікація амінокислот Амінокислоти класифікують за двома ознаками: за зарядом радикала амінокислот

Класифікація амінокислот

Амінокислоти класифікують за двома ознаками: за зарядом радикала амінокислот (позитивно

заряджені, негативно заряджені, неполярні (не заряджені), за будовою радикала (кількістю аміно- та карбоксильних груп)
Слайд 19

Класифікація амінокислот За будовою радикала амінокислоти поділяють на лінійні та циклічні.

Класифікація амінокислот

За будовою радикала амінокислоти поділяють на лінійні та циклічні. Лінійні

поділяють у залежності від кількості аміно- та карбоксильних груп на: моноамінокарбонові, диаміномонокарбонові, моно- амінодикарбонові
Слайд 20

Класифікація амінокислот Молекула моноамінокарбонових амінокислот містить одну (моно-) аміногрупу і одну

Класифікація амінокислот

Молекула моноамінокарбонових амінокислот містить одну (моно-) аміногрупу і одну карбоксильну

групу. До даного класу належать: гліцин, аланін, серин, цистеїн, метіонін, треонін, лейцин, ізолейцин
Слайд 21

Структура моноаміномонокарбонової амінокислоти - аланіну

Структура моноаміномонокарбонової амінокислоти - аланіну

Слайд 22

Структура моноаміномонокарбонової амінокислоти - цистеїну

Структура моноаміномонокарбонової амінокислоти - цистеїну

Слайд 23

Класифікація амінокислот Моноамінодикарбонові кислоти мають одну аміногрупу і дві каррбоксильні, до

Класифікація амінокислот

Моноамінодикарбонові кислоти мають одну аміногрупу і дві каррбоксильні, до даної

групи належать: аспарагінова кислота та глутамінова кислота
Слайд 24

Моноамінодикарбонова амінокислота

Моноамінодикарбонова амінокислота

Слайд 25

Класифікація амінокислот Диаміномонокарбонові – містять дві аміногрупи і одну карбоксильну, до

Класифікація амінокислот

Диаміномонокарбонові – містять дві аміногрупи і одну карбоксильну, до даної

групи належать: аргінін, лізіин, орнітин
Слайд 26

Диаміномонокарбонова амінокислота - лізин

Диаміномонокарбонова амінокислота - лізин

Слайд 27

Класифікація амінокислот Циклічні амінокислоти поділяють на гомоциклічні, у яких цикл однорідний

Класифікація амінокислот

Циклічні амінокислоти поділяють на гомоциклічні, у яких цикл однорідний (складається

лише з атомів Карбону) і гетероциклічні, радикал яких містить як Карбон, так і Нітроген.
До гомоциклічних належать: фенілаланін, тирозин.
Слайд 28

Гомоциклічна амінокислота - тирозин

Гомоциклічна амінокислота - тирозин

Слайд 29

Класифікація амінокислот До гетероциклічних належать триптофан, гістидин і імінокислота - пролін

Класифікація амінокислот

До гетероциклічних належать триптофан, гістидин і імінокислота - пролін

Слайд 30

Гетероциклічна амінокислота - триптофан

Гетероциклічна амінокислота - триптофан

Слайд 31

Гетероциклічна імінокислота - пролін

Гетероциклічна імінокислота - пролін

Слайд 32

Структура білків Амінокислоти здатні взаємодіяти між собою ( реакція конденсації) утворюючи

Структура білків

Амінокислоти здатні взаємодіяти між собою ( реакція конденсації) утворюючи полімерні

ланцюги.
При взаємодії амінокислот утворюється специфічна форма ковалентного зв'язку – пептидний, цей зв’язок характерний лише для білків
Слайд 33

Утворення дипептиду

Утворення дипептиду

Слайд 34

Структура білків Якщо пептидним зв'язком зв'язані дві амінокислоти, то таке утворення

Структура білків

Якщо пептидним зв'язком зв'язані дві амінокислоти, то таке утворення називають

дипептидом, три – трипептидом і т.д., якщо у сполуці до 10 амінокислот, то її називають олігопептидом, більше 10 – поліпептидом.
Слайд 35

Структура білків Білки мають 4 рівні структурної організації молекули. Первинна структура

Структура білків

Білки мають 4 рівні структурної організації молекули.
Первинна структура білка

– це лінійний ланцюг, що складається з амінокислот, зв'язаних пептидним зв'язком (поліпептид). Послідовність амінокислот генетично запрограмована в ДНК
Слайд 36

Утворення дипептиду

Утворення дипептиду

Слайд 37

Первинна структура білка – це лінійний ланцюг амінокислот, зв'язаних пептидним зв'язком

Первинна структура білка – це лінійний ланцюг амінокислот, зв'язаних пептидним зв'язком

Слайд 38

Структура білків Вторинна структура буває двох видів – у вигляді α

Структура білків

Вторинна структура буває двох видів – у вигляді α –

спіралі: правозакручена спіраль, висота одного оберту – 0,54 нм, в одному оберті спіралі міститься 3,6 амінокислотних залишки.
Слайд 39

Вторинна структура - альфа - спіраль звязком

Вторинна структура - альфа - спіраль

звязком

Слайд 40

Структура білків Бета – складчастий шар – другий вид вторинної структури:

Структура білків

Бета – складчастий шар – другий вид вторинної структури: поліпептидні

ланцюги знаходяться на одній площині, протилежно направлені і зв'язані між собою водневими зв'язками, схожі на складчасту тканину, таку структуру має колаген.
Слайд 41

Вторинна структура – бета-складчастий шар

Вторинна структура – бета-складчастий шар

Слайд 42

Структура білків Третинна структура білків – це компактно (щільно) викладена у

Структура білків

Третинна структура білків – це компактно (щільно) викладена у просторі

вторинна структура, найчастіше має вигляд глобули - кульки
Слайд 43

Третинна структура білка

Третинна структура білка

Слайд 44

Структура білків Четвертинна структура – це декілька глобул третинної структури з'єднаних

Структура білків

Четвертинна структура – це декілька глобул третинної структури з'єднаних між

собою, найчастіше кількість глобул кратна 4, кожну окрему глобулу третинної структури називають протомером, а всю четвертинну структуру – мультимером. У гемоглобіну 4 протомери.
Слайд 45

Четвертинна структура білків

Четвертинна структура білків

Слайд 46

Рівні структурної організації білків

Рівні структурної організації білків

Слайд 47

Структура білків Домени – це специфічні структури, що мають вигляд спіралі,

Структура білків

Домени – це специфічні структури, що мають вигляд спіралі, однак

вона побудована не з первинної, а з глобул третинної структури (намисто закручене у спіраль, кожна намистина – глобула третинної структури) на малюнку зображені стрілками
Слайд 48

Доменні структури у молекулі білка

Доменні структури у молекулі білка

Слайд 49

Утворення доменів

Утворення доменів

Слайд 50

Хімічні зв'язки білків Структуру білків підтримують ряд хімічних зв'язків: Первинну структуру

Хімічні зв'язки білків

Структуру білків підтримують ряд хімічних зв'язків:
Первинну структуру забезпечують пептидні

зв'язки (ковалентні).
Вторинну структуру стабілізують водневі зв'язки – між Н+ то ОН-, електростатичні – між позитивними NH3+ та негативними СОО-
Слайд 51

Хімічні зв'язки білків Третинну структуру підтримують дисульфідні зв'язки (ковалентні) між атомами

Хімічні зв'язки білків

Третинну структуру підтримують дисульфідні зв'язки (ковалентні) між атомами сульфуру

амінокислоти цистеїну –S-S-.
Гідрофобні – незаряджені (гідрофобні) радикали намагаються відштовхнутись від води і ввертаються у середину глобули третинної структури
Слайд 52

Хімічні зв'язки білків

Хімічні зв'язки білків

Слайд 53

Класифікація білків Існує дві класифікації білків: за формою молекули та за

Класифікація білків

Існує дві класифікації білків: за формою молекули та за складністю

будови.
За формою молекули білки поділяють на: глобулярні та фібрилярні.
Слайд 54

Глобулярні білки Глобулярні білки мають округлу форму і у свою чергу

Глобулярні білки

Глобулярні білки мають округлу форму і у свою чергу поділяються

на: альбуміни і глобуліни.
Альбуміни – мають еліпсоподібну форму, добре розчинні у воді і у розчинах електролітів, стійкі до осадження. Глобуліни – чітко округлі, нерозчинні у воді, розчинні
Слайд 55

Глобулярні білки у розчинах електролітів. Надзвичайно легко осаджуються (розведеними розчинами електролітів).

Глобулярні білки

у розчинах електролітів. Надзвичайно легко осаджуються (розведеними розчинами електролітів).

Слайд 56

Фібрилярні білки Фібрилярні білки – мають ниткоподібну форму, структурною одиницею є

Фібрилярні білки

Фібрилярні білки – мають ниткоподібну форму, структурною одиницею є три

поліпептидні ланцюги, заплетені у вигляді косички. За хімічною будовою є неповноцінні – містять лише 10 з 20 амінокислот, нерозчинні у воді і розчинах слабких електролітів. Хімічно стійки.
Слайд 57

Глобулярні білки

Глобулярні білки

Слайд 58

Фібрилярні білки

Фібрилярні білки

Слайд 59

Структура білків Глобулярні білки можуть об'єднуватись у лінійні структури, які є

Структура білків

Глобулярні білки можуть об'єднуватись у лінійні структури, які є фібрилярними.

Прикладом є білок м'язів – актин. Молекула актину має фібрилярну структуру (F-актин), однак він складається з окремих глобулярних структур (G-актин).
Слайд 60

Поєднання фібрилярної і глобулярної структур білків м'язів

Поєднання фібрилярної і глобулярної структур білків м'язів

Слайд 61

Прості і складні білки За складністю будови білки поділяються на прості

Прості і складні білки

За складністю будови білки поділяються на прості –

протеїни, складаються лише з поліпептидного ланцюга.
Складні білки – протеїди, окрім поліпептидного ланцюга містять небілкову групу. У залежності від природи небілкової групи складні білки поділяють на класи.
Слайд 62

Фосфопротеїди Фосфопротеїди у якості небілкової групи містять залишки фосфатної кислоти, у

Фосфопротеїди

Фосфопротеїди у якості небілкової групи містять залишки фосфатної кислоти, у більшості

це резервні білки, ферменти: білок молока – казеїн, фермент шлунку – пепсин тощо.
Слайд 63

Казеїн - фосфопротеїд

Казеїн - фосфопротеїд

Слайд 64

Нуклепротеїди Нуклеопротеїди – це білки, зв'язані з нуклеїновими кислотами. Прикладом є білки. Що утворюють нуклеосоми хромосом.

Нуклепротеїди

Нуклеопротеїди – це білки, зв'язані з нуклеїновими кислотами. Прикладом є білки.

Що утворюють нуклеосоми хромосом.
Слайд 65

Нуклепротеїди – гістони і ДНК

Нуклепротеїди – гістони і ДНК

Слайд 66

Хромопротеїди Хромопротеїди – клас складних білків, що мають різноманітне забарвлення, яке

Хромопротеїди

Хромопротеїди – клас складних білків, що мають різноманітне забарвлення, яке їм

надає небілкова група, що містить метал, наприклад гемоглобін червоного кольору завдяки гему – складному утворенню з 4 циклів у центрі якого знаходиться Fe, у молюсків є дихальні білки голубого кольору.
Слайд 67

Гем – небілкова частина хромопротеїдів

Гем – небілкова частина хромопротеїдів

Слайд 68

Глікопротеїди Глікопротеїди – складні білки, що містять вуглеводний компонент, у якості

Глікопротеїди

Глікопротеїди – складні білки, що містять вуглеводний компонент, у якості такого

можуть бути похідні глюкози, галактози, складіні вуглеводні утворення – нейрамінові кислоти, хондроїтинсульфат тощо. До класу глікопротеїдів належать білки імунної системи: імуноглобуліни, інтерферон, лізоцим.
Слайд 69

Імуноглобуліни - глікопротеїди

Імуноглобуліни - глікопротеїди

Слайд 70

Білки - пріони Існує група патогенних білків – пріонів (від слів:

Білки - пріони

Існує група патогенних білків – пріонів (від слів: protein

та infection), які здатні без участі нуклеїнових кислот змінювати структуру нормальних білків. Пріони є збудниками губчатої енцефалопатії ВРХ (коров'ячий сказ), почесухи овець (скрейпі)