Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.
Живой организм характеризуется высшей степенью упорядоченности составляющих его ингредиентов и уникальной структурной организацией, обеспечивающей как его фенотипические признаки, так и многообразие биологических функций. В этом структурно-функциональном единстве организмов, составляющем сущность жизни, белки (белковые тела) играют важнейшую роль, не заменяемую другими органическими соединениями.
Белки – это высокомолекулярные азотсодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Название «протеины» (от греч. protos – первый, важнейший), по-видимому, более точно отражает первостепенное биологическое значение этого класса веществ. Принятые в отечественной литературе термины «белки» и «белковые вещества» связаны с обнаружением в тканях животных и растений веществ, имеющих сходство с белком куриного яйца. В наше время, когда абсолютно достоверно установлено, что наследственная информация сосредоточена в молекуле ДНК клеток любых живых организмов, не вызывает сомнения, что только белки являются теми молекулярными инструментами, при помощи которых реализуется генетическая информация. Без белков, в частности ферментов, ДНК не может реплицироваться, не может самовоспроизводиться, т.е. лишена способности передавать генетическую информацию.
Живая природа характеризуется рядом свойств, отличающих ее от неживой природы, и почти все эти свойства связаны с белками. Прежде всего 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. По образному выражению одного из основоположников молекулярной биологии Ф. Крика, белки важны прежде всего потому, что они могут выполнять самые разнообразные функции, причем с необыкновенной легкостью и изяществом. 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. Из этого огромного количества природных белков известны точное строение и структура ничтожно малой части (см. далее). 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.
В клетке Е.coli содержится около 3000 различных белков, а в организме человека насчитывается более 100000 разнообразных белков. Самое удивительное, что все природные белки состоят из небольшого числа сравнительно простых структурных блоков, представленных мономерными молекулами – аминокислотами, связанными друг с другом в полипептидные цепи. Природные белки построены из 20 различных аминокислот. Эти аминокислоты могут объединяться в самой разной последовательности, поэтому они могут образовывать громадное количество разнообразных белков. Число изомеров, которое можно получить при всевозможных перестановках указанного числа аминокислот в полипептиде, исчисляется огромными величинами. Так, если из 2 аминокислот возможно образование только двух изомеров, то уже из 4 аминокислот теоретически возможно образование 24 изомеров, а из 20 аминокислот – 2,4•1018 разнообразных белков.
Нетрудно предвидеть, что при увеличении числа повторяющихся аминокислотных остатков в белковой молекуле число возможных изомеров возрастает до астрономических величин. Ясно, что природа не может позволить случайных сочетаний аминокислотных последовательностей и для каждого вида характерен свой специфический набор белков, определяемый, как теперь известно, наследственной информацией, закодированной в молекуле ДНК живых организмов. Именно информация, содержащаяся в линейной последовательности нуклеотидов ДНК, определяет линейную последовательность остатков аминокислот в полипептидной цепи синтезируемого белка. Образовавшаяся линейная полипептидная цепь сама теперь оказывается наделенной функциональной информацией, в соответствии с которой она самопроизвольно преобразуется в определенную стабильную трехмерную структуру. Таким образом, лабильная полипептидная цепь складывается, скручивается в пространственную структуру белковой молекулы, причем не хаотично, а в строгом соответствии с информацией, содержащейся в последовательности аминокислотных остатков. Учитывая ведущую роль белков в живой природе и тот факт, что белки, составляя почти половину сухой массы живого организма, наделены удивительным разнообразием функций, изучение курса биохимии в медицинских высших учебных заведениях обычно начинают с этого класса органических веществ.
Другие работы по теме:
Коллоидная защита
МГАВМИБ им К.И. СКРЯБИНА Коллоидная защита. Золотое, железное число. Биологическое значение коллоидной защиты. Реферат студента 2 группы II курса ФЗТА
Что важно в химии
Что важно в химии? Химия - наука о веществе и их преобразовании. Но каковы самые важные вещи в химии? Нет никакой однородности представлений по этому вопросу. Одна вещь может казаться более важной для одного человека и менее важный для другого. Например, неорганический химик может рассмотреть неорганическую химию, пуп земли, но органический химик будет иметь вполне противоположное мнение.
Химия в быту
Характеристика видов, методов применения и значения химических веществ, применяемых в быту и облегчающих домашний труд. Химические препараты и полимерные материалы. Инсектициды и репелленты. Использование химии на кухне и ванной, в косметике и гигиене.
Лейцин
Лейцин ( Leucin - незаменимая разветвленная алифатическая аминокислота. Молекулярная формула или CH CH(CH CH(NH )COOH Молекулярная масса: 131г/моль
Подразделения химии
ОГЛАВЛЕНИЕ 1) Аналитическая Химия 2) Бионеорганическая Химия 3) Биоорганическая Химия 4) Биохимия 5) Геохимия 6) Гидрохимия 7) Мезонная Химия 8) Иммуннохимия
Крахмал (Доклад)
Министерство Образования Российской Федерации Доклад по Химии на тему Крахмал Выполнил: Ученик 10 кл. Б Нечин Евгений Красноярск, 1998 Крахмал Крахмал состоит из 2 полисахаридов - амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Экспериментально доказано, что химическая формула крахмала (C6H10O5)n.
Белки, их строение и состав
оглавление оглавление 2 белки 3 Структура белков 5 Физические свойства 8 Химические свойства 8 Синтез белков 9 Литература: 10 белки БЕЛКИ — это азотсодержащие высокомолекулярные органические вещества со сложным составом и строением молекул.
Синтез белков
Синтез белков. Расщепление. Расщепление в желудке (кислая среда). Всасывание в тонком кишечнике. На нужды организма: CO2, Н2О, NH3 -выведение. (аминокислоты выстраиваются в
Плотность
Плотность, или объемная масса, молока при 20°С колеблется от 1027 до 1032 кг/м . Средняя величина плотности заготовляемого в РФ молока низкая и составляет 1028,5 кг/м
Пищевая и питательная ценность грибов
Съедобны все те виды грибов, которые можно употреблять в пищу — при том, однако, условии, что они достаточно долго подвергались тепловой обработке.
Расчет энергетической ценности
Энергетическая ценность - это количество энергии, которая образуется при биологическом окислении жиров, белков и углеводов, содержащихся в продуктах. Она выражается в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж)Энергия, выделяемая при окислении 1г жиров, равна 9,0 ккал, 1г углеводов - 3,75 ккал, 1г белков - 4,0 ккал, 1 г органических кислот - 3,0 ккал/г, 1 г этилового спирта - 7,0 ккал/г.
Производство соевой муки
Показаны возможности применения соевой муки и перспективы разработки оборудования для ее производства.
отчет: 4 с., 7 источников, 2 прил
Химическая подготовка и профессиональное самоопределение учащихся средней школы в области прикладной биотехнологии производства здоровых продуктов питания и упаковочных материалов
Аланин
Аланин является важным источником энергии для мышечных тканей, головного мозга и центральной нервной системы; укрепляет иммунную систему путем выработки антител; активно участвует в метаболизме сахаров и органических кислот.
Биотин (витамин Н)
Биотин формирует часть некоторых ферментных комплексов и необходим для нормализации роста и функций организма. Он играет ключевую роль в процессах обмена углеводов, жиров и белков.
Гены
Долгое время ген рассматривали как часть наследственного материала (единицу), обеспечивающую развитие определенного признака организма. Но каким образом функционирует ген, оставалось неясным.
Кобаламин (витамин В12)
Витамин В12 необходим для формирования кровяных телец, оболочки нервных клеток и различных белков. Он также участвует в метаболизме жиров и углеводов и важен для нормального роста.
Исповедь
Автор: Зощенко М.М. На страстной неделе бабка Фекла сильно разорилась - купила за двугривенный свечку и поставила ее перед угодником. Фекла долго и старательно прилаживала свечку поближе к образу. А когда приладила, отошла несколько поодаль и, любуясь на дело своих рук, принялась молиться и просить себе всяких льгот и милостей взамен истраченного двугривенного.
Всесоюзные конференции АН СССР по ядерной физике
Всесоюзные конференции АН СССР по ядерной физике — научные мероприятия союзного уровня, посвящённые вопросам атомной физики, целью их проведения была координация работ между научными центрами. В работе также принимали участие исследователи, из других смежных дисциплинах, таких как геохимия, физическая химия, неорганическая химия и др.
Адам Езерский
План Введение 1 Карьера 2 Личная жизнь 3 Фильмография Список литературы Введение А́дам Езе́рский (польск. Adam Jezierski, р. 11 июля 1990) — испанский актёр польского происхождения. Больше всего известен своей ролью Горки Мартинеса в сериале «Физика или химия» телеканала Antena 3.
Денатурация белков
Природные белковые тела наделены определенной, строго заданной пространственной конфигурацией и обладают рядом характерных физико-химических и биологических свойств при физиологических значениях температуры и рН среды.
Молекулярная масса белков
Белки относятся к высокомолекулярным соединениям, в состав которых входят сотни и даже тысячи аминокислотных остатков, объединенных в макромолекулярную структуру.
Функции белков
Ниже рассматриваются главные и в некотором смысле уникальные биологические функции белков, несвойственные или лишь частично присущие другим классам биополимеров.
Содержание белков в органах и тканях
Наиболее богаты белковыми веществами ткани и органы животных. Источником белка являются также микроорганизмы и растения. Большинство белков хорошо растворимо в воде.
Биосинтез белков
Основные формы связи аминокислот в молекулах белков. Способы синтеза белков в биологических организмах.
Из истории возникновения химии
В Древнем Египте химия считалась божественной наукой и ее секреты тщательно оберегались жрецами. Несмотря на это, некоторые сведения просачивались за пределы страны и доходили до Европы через Византию.
Белки
Это линейные биополимеры состоящие из периодических мономеров (альфа аминокислот). Все 10 000 белков образованы 20 аминокислотами.
Растительная клетка, ее строение
Растительная клетка, ее строение Типичная растительная клетка содержит хлоропласты и вакуоли и окружена целлюлозной клеточной стенкой. Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов и встроенных в них молекул белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты».
Лайнус Полинг
Американский химик и физик, удостоенный в 1954 Нобелевской премии по химии за исследования природы химической связи и определение структуры белков.