Белки – природные полимеры. Состав и строение белков.
презентация к уроку по химии (10 класс)
Белки – природные полимеры. Состав и строение белков.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Белки – высшая ступень развития вещества в природе Белки – это природные полимеры, обладающие высокими значениями молекулярной массы, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью.
Понятие о белках Белки – основа жизни на Земле. Содержание белков в различных тканях человека неодинаково. Так, мышцы содержат до 80% белка, селезенка, кровь, легкие – 72%, кожа – 63%, печень — 57%, мозг – 15%, жировая ткань, костная и ткань зубов – 14-28%.
Историческая справка Яконо Бартоломео Беккари в 1728 году впервые выделил белок (в виде клейковины) из пшеничной муки. Это событие принято считать рождением химии белка.
Историческая справка 1903 году Э. Фишер предложил пептидную теорию строения белка: Белки представляют собой полимеры из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью NH – CO
Состав и строение белков В состав белковых веществ входят: углерод – 50-55%, водород – 6,5-7,3%, кислород – 19-24%, азот – 15-19%, сера – 0,2-2,4%. Молекулярная масса белков колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Mr (белка яйца) = 36000; Mr (белка мышц) = 1500000 В настоящее время известны свыше 150 природных аминокислот и только 20 из них входят в состав белков
Некоторые а-аминокислоты, встречающиеся во всех животных и растительных белках Название аминокислоты Сокращенное обозначение аминокислотных остатков Строение молекулы аминокислоты Глицин Gly (Гли) NH 2 – CH 2 — COOH Аланин Ala (Ала) CH 3 – CH NH 2 — COOH Валин Val (Вал) (CH 3 ) 2 CH — CH NH 2 — COOH Лейцин Leu (Лей) (CH 3 ) 2 CHCH 2 — CH NH 2 — COOH Серин Ser ( Сер) HO – CH 2 — CH NH 2 — COOH Цистеин Cys (Цис) HS – CH 2 — CH NH 2 — COOH Фенилаланин Phen (Фен) C 6 H 5 CH 2 — CH NH 2 — COOH
По составу Простые ( протеины) – состоят только из аминокислот Сложные (протеиды) – состоят из глобулярных белков и небелкового материала
По функциям Строительная – белки участвуют в образовании оболочки клетки, органоидов и мембран клетки. Из белков состоят кровеносные сосуды, сухожилия, волосы . Каталитическая – все клеточные катализаторы – белки. Двигательная – сократительные белки вызывают всякое движение. Транспортная – белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его по всем тканям . Защитная – выработка белковых тел и антител для обезвреживания чужеродных веществ. Энергетическая – 1 г белка эквивалентен 17,6 кДж. Рецепторная – реакция на внешний раздражитель .
По структуре Фибриллярные. Наиболее важна вторичная структура, нерастворимые в воде, отличаются механической прочностью. К ним относятся коллаген и миозин . Глобулярные. Наиболее важна третичная структура, полипептидные цепи свернуты в компактные глобулы, растворимы, легко образуют коллоидные суспензии. К ним относятся ферменты, гормоны . Промежуточные. Фибриллярной природы, но растворимы. К ним относится фибриноген .
Первичная структура Представляет собой вытянутую нить; определяется тремя факторами: природой аминокислот, входящих в состав белков; количеством аминокислот; последовательностью аминокислот .
Вторичная структура Вторичной структурой обладает большая часть белков. Полипептидные цепочки во вторичной структуре могут быть по – разному расположены в пространстве .
Третичная структура В формировании третичной структуры, кроме водородных связей, большую роль играет ионное и гидрофобное взаимодействие.
Четвертичная структура Четвертичная структура — агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных полипептидных цепей.
Гидролиз белков Гидролиз белков сводится к расщеплению полипептидных связей
Денатурация белков Денатурация – нарушение природной структуры белка под действием нагревания и химических реагентов. Высокая или низкая температура; Механическое воздействие; Облучение; Действие спирта ( http:// files.school-collection.edu.ru/dlrstore/af86b986-b5b8-d0e6-c6ad-e191b7c355eb/index.htm ) Взаимодействие с тяжелыми металлами ( https:// www.youtube.com/watch?v=Vz02eSLVzyU )
Цветные реакции белков Биуретовая реакция Белок + NaOH + CuSO 4 фиолетовое окрашивание http:// files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d4f18c54-0286-bab3-b084-9cb5f6854c0b/index.htm Ксантопротеиновая реакция Белок + HNO 3 ( конц.) желтое окрашивание http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/7fc9510d-3617-92a5-b05c-2d9346b131c5/index.htm
Значение белков Отдельные белки применяются в народном хозяйстве (белки шерсти, шелка, кожи и рогов животных) Выяснение структуры белков позволяет понять механизм наследственности Изучение белков помогает понять природу многих заболеваний Лечение с помощью белков некоторых заболеваний (инсулин используется при лечении сахарного диабета)
Вывод Понятие “белок” и “жизнь” неразрывно связаны друг с другом. Что такое жизнь? Откуда она появилась на Земле? Эти вопросы волновали людей всегда. Белок – вот самая высшая ступень развития вещества, обусловившая появление человека и жизни вообще на Земле .
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Методическая разработка урока химии в 11 классе «Белки — природные полимеры»
Данный материал будет полезен как учителям химии, так и преподавателям биологии. Можно смело применить в качестве интергированного материала, предварительно его переработав.
Модульный урок по биологии» Состав и строение белков. Функции белков»
Модульная технология позволяет обучающимся самостоятельно работать, общаться и помогать друг другу, оценивать свою работу и своего товарища.
План- конспект урока в 10 классе «Белки — природные полимеры»
План — конспект и презентация к уроку в 10 классе «Белки — природные полимеры». Базовый учебник О.С. Габриелян Химия 10 класс М.:Дрофа 2007г.
План- конспект урока в 10 классе «Белки — природные полимеры»
План — конспект и презентация к уроку в 10 классе «Белки — природные полимеры». Базовый учебник О.С. Габриелян Химия 10 класс М.:Дрофа 2007г.
Модульный урок на тему: «Состав и строение белков. Функции белков»
Модульный урок на тему: «Состав и строение белков. Функции белков».Самостоятельная работа с учебно- тематической картой.
Урок. Белки — природные полимеры.
Дать понятие о белках – природных полимерах,объяснить строение макромолекул белка. Углубить знания учащихся о связи строения молекул вещества и их функции на примере белков.
Белки – природные полимеры. Состав и строение белков.
Ни один из известных нам живых организмов не обходится без белков. Белки служат питательными веществами, они регулируют обмен веществ, исполняя роль ферментов – катализаторов обмена веществ, спо.
Источник
Глобулярные и фибриллярные макромолекулы
Все природные высокомолекулярные соединения являются нелетучими твердыми веществами, не имеющими определенных температур плавления. Большинство из них разрушается при температурах выше 300°. Растворимость высокомолекулярных соединений зависит от их состава и строения. Если высокомолекулярные цепи связаны между собой посредством прочных первичных связей, вещество не может растворяться ни в каких растворителях без разрушения. Иначе говоря, такие полярные макромолекулы, как белки, могут растворяться в полярных растворителях – воде или в водных растворах солей, а неполярные полимеры смешиваются с неполярными растворителями (например, каучук с октаном). Растворы всех высокомолекулярных веществ обладают свойствами коллоидов. Самые большие макромолекулы можно увидеть в электронном микроскопе; они осаждаются в сильном гравитационном поле ультрацентрифуги. По существу, различие между малыми и большими молекулами состоит в том, что если в случае малых молекул свойства вещества сильно изменяются с добавлением или замещением одного атома в молекуле, то для высокомолекулярных веществ это, как правило, не характерно. Например, присоединение двух атомов водорода к молекуле этилена превращает тот углеводород в этан, в то время как присоединение одного изопренового остатка к длинной полипреновой цепи каучука заметно не меняет свойств полимера. Чем больше молекулы, тем меньше их свойства зависят от небольших изменений в размере и химическом составе. Кроме того, высокомолекулярные вещества отличаются от простых низкомолекулярных соединений тем, что первые почти всегда полидисперсны, в то время как последние имеют совершенно одинаковые молекулы (монодисперсны). Макромолекулы даже чистейших природных или синтетических высокомолекулярных соединений не бывают совершенно одинаковыми, они более или менее заметно различаются между собой.
По форме молекул все природные органические высокомолекулярные вещества можно разделить на два больших класса: глобулярные (сферические) и фибриллярные (линейные) [19].
Глобулярные макромолекулы состоят из сильно разветвленных или плотно упакованных цепей, в то время как фибриллярные макромолекулы простираются в основном в одном направлении. Такие линейные макромолекулы длинные и тонкие, подобно волосу или волокнам шерсти. Представители этих классов макромолекулярных веществ заметно различаются по механическим свойствам, а также по растворимости и вязкости растворов. Фибриллярные макромолекулы являются структурными материалами: целлюлоза в растениях, фибриллярные белки в животных организмах. Прочные ткани не могут состоять из глобулярных белков. Однако такие белки широко распространены в живых тканях – они активно участвуют во всех физиологических процессах:
| Природные органические макромолекулы | |
| Глобулярные | Фибриллярные |
| Гликоген | Целлюлоза |
| Альбумин | Каучук |
| Гемоглобин | Коллаген |
| Пепсин | Нуклеиновые кислоты |
У глобулярных и фибриллярных макромолекул существует определенное различие в химической устойчивости. Первые относительно устойчивы, последние легко расщепляются, например, следами кислорода. Это обусловлено простотой пространственных структур таких белков: нить разрывается значительно легче, чем плотная спираль.
Фибриллярные макромолекулы очень гибки, и в зависимости от условий их можно свернуть или растянуть до различных размеров. Если растягивать каучук, то его макромолекулы удлиняются и ориентируются. В различных растворителях линейные макромолекулы образуют петли и спирали разных размеров. Более того, их молекулярная конфигурация изменяется под действием температуры, так же как под влиянием градиента течения. Свойства такой высокомолекулярной системы сильно зависят от конфигурации входящих в нее единиц.
Конфигурация глобулярных макромолекул более устойчива, чем фибриллярных. Однако по сравнению с малыми молекулами подобного состава большие молекулы, особенно молекулы белков, не обладают очень устойчивой конфигурацией. Специфическая упаковка и вторичные связи между цепями макромолекул могут легко разрушаться, например, при нагревании, облучении ультразвуком, даже при распределении в поверхностном слое или при сильном встряхивании. В этих условиях исключительно плотная глобулярная структура может нарушаться и макромолекула становится линейной. Иногда активированные глобулярные молекулы не разрушаются, а объединяются в большие линейные или разветвленные сверхструктуры. Нарушение природной конфигурации макромолекул называется денатурацией.
Источник
Состав бумаги
Технологии
В состав бумаги входят волокна различного происхождения (в основном растительных, реже синтетических и минеральных), а также наполняющих, проклеивающих и окрашивающих веществ.
Волокна
Главным компонентом растительных волокон является природный полимер – целлюлоза, обладающая весьма ценными свойствами для производства бумаги: высоким молекулярным весом, цепевидным строением молекул, фибриллярной структурой, высокой прочностью и др.
Наполнитель
В качестве наполнителей применяют каолин, гипс, мел, тальк, асбестин, бланфикс, сульфид цинка, двуокись титана и некоторые другие минеральные вещества, обладающие белым цветом.
Красители
Красители, применяемые в бумажном производстве, делятся на минеральные и органические. Среди них имеются естественные и искусственные. Наибольшее применение для крашения бумаги нашли органические синтетические красители, которые разделяются на водорастворимые красители и нерастворимые в воде пигменты.
Клей
Для придания бумаге некоторых специфических свойств применяют проклеивающие вещества. К числу гидрофобизирующих проклеивающих материалов относятся: обычная и модифицированная канифоль, парафин, горный воск, стеараты, силиконы, битум, латекс, синтетические клеи на основе димеров анкулкетонов, килон и некоторые другие. К числу связующих проклеивающих материалов относятся: крахмал, модифицированный крахмал, производные крахмала, животный клей, казеин, соевый протеин, производные целлюлозы, некоторые растительные камеди, жидкое стекло, синтетические полимеры – винилацетат, латексы и другие.
Источник