1) Բիուրետի ռեակցիա(բոլոր սպիտակուցների համար)

Սպիտակուց + СuSO 4 + NaOH վառ մանուշակագույն գույն

СuSO 4 + 2NaOH Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4

կապույտ նստվածք

C=O:Cu:O=C C=O:N

N HOH N:O=C

լուծելի համալիր

վառ մանուշակագույն գույն

2) xantoprotein ռեակցիա(արոմատիկ ռադիկալով AA պարունակող սպիտակուցների համար)

սպիտակուց + HNO 3 (k) դեղին նստվածք

| || -- H2O | ||

N CH C─ + HONO 2 NCH C─

Մոտ 2

| |

դեղին գույն

Եթե ​​ավելացնեք ամոնիակի խտացված լուծույթ, ապա հայտնվում է նարնջագույն գույն, քանի որ նիտրոբենզոլում տեղի է ունենում էլեկտրոնային խտության տեղաշարժ:

3) Ցիստեինի ռեակցիա- ռեակցիա AA մնացորդի նկատմամբ, որը պարունակում է S

Սպիտակուց + NaOH + Pb (CH 3 COO) 2 PbS + սպիտակուց

Սև գույն

| Pb + PbS

ԲԻՈԿԱՏԱԼԻԶ

Կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաների կարևոր առանձնահատկություններից մեկը նրանց կատալիտիկ բնույթն է։ կենդանի բջիջկարելի է դիտարկել որպես մանրանկարչական կատալիտիկ ռեակտոր: Բջջի և քիմիկոսի կոլբայի տարբերությունն այն է, որ եթե կոլբայի բոլոր ռեակցիաները ընթանում են ինքնուրույն (իրականացվում է ռեակցիաների անկախության հիմնարար սկզբունքը), ապա բջջում ամեն ինչ փոխկապակցված է:

Դա տեղի է ունենում ոչ այն պատճառով, որ ֆիզիկական օրենքները խախտվում են կամ բջիջը ենթարկվում է այլ օրենքների. ոչ, կենդանի նյութում գործում են միայն օրենքները: Հենց էվոլյուցիայի գործընթացում բնությունը ստեղծեց բոլոր բջջային ռեակցիաները կարգավորելու արդյունավետ ապարատ, որը թույլ է տալիս ամբողջ բջիջին վերահսկել արտադրանքի հարաբերակցությունը այնպես, որ բոլոր ռեակցիաները գործեն օպտիմալ:

Այսպիսով, բոլոր բիո քիմիական ռեակցիաներռեակցիաներն են կատալիտիկ.

Կենսաբանական կատալիզատորները կոչվում են ֆերմենտներ կամ ֆերմենտներ.

Սկզբունքորեն, բջջում տեղի են ունենում նույն քիմիական ռեակցիաները, ինչ քիմիական լաբորատորիայում, բայց խիստ սահմանափակումներ են դրվում բջջում ռեակցիաների առաջացման պայմանների վրա, մասնավորապես՝ T = 37 ◦ C և P = 1 ատմ:

Ուստի հաճախ լաբորատորիայում մեկ փուլով տեղի ունեցող գործընթացները կենդանի բջիջներում իրականացվում են մի քանի փուլով։

Կատալիտիկ ռեակցիաների էությունը, չնայած բազմազանությանը, հանգում է նրան, որ մեկնարկային նյութերը ձևավորվում են կատալիզատորով. միջանկյալ կապ, որը համեմատաբար արագ վերածվում է ռեակցիայի արտադրանքի՝ վերածնելով կատալիզատորը։

Երբեմն միջանկյալ միացությունները կարող են մեկուսացվել մաքուր տեսքով, բայց սովորաբար դրանք բաղկացած են անկայուն մոլեկուլներից, որոնց հայտնաբերումը հնարավոր է միայն շատ զգայուն սպեկտրային գործիքների օգնությամբ։

Կատալիզատորի մասնակցությամբ պրոցեսը ցիկլային է կամ շրջանաձև։

Ֆերմենտի ակտիվության չափումն է արագություն(սուբստրատի մոլերի թիվը, որոնք փոփոխվում են 1 րոպեում 1 մոլ ֆերմենտի համար)

Հեղափոխությունների թիվը կարող է հասնել 10 8-ի։

Բավականին հաճախ մի քանի կատալիզատորների ցիկլերը միացված են իրար՝ կազմելով շրջանաձև գործընթաց։

S1 և S2 նյութերը վերածվում են P1 և P2 արտադրանքների: Այս փոխակերպման ժամանակ նախ S1-ը փոխազդում է X երրորդ նյութի և կատալիզատոր E1-ի հետ՝ ձևավորելով միջանկյալ արտադրյալ M1, որն իր հերթին կատալիզատոր E2-ի օգնությամբ վերածվում է միջանկյալ արտադրանքի՝ M2 և այլն։

Կատալիզատորի արագացնող ազդեցությունը կապված է ակտիվացման էներգիայի նվազման հետ (սա այն լրացուցիչ էներգիան է, որը պետք է փոխանցվի նյութի մեկ մոլին, որպեսզի նյութի մասնիկները դառնան ռեակտիվ և կարողանան հաղթահարել էներգետիկ արգելքը. ռեակցիայի):

Ֆերմենտների հիմնական հատկություններն են.

Արդյունավետություն, որը բաղկացած է արագացման աստիճանից (արագացում 100 միլիոն անգամ):

Սուբստրատի յուրահատկության բարձրացում: Ֆերմենտները տարբերում են ենթաշերտը կենսաբանական ճանաչման (կոմպլեմենտարության) միջոցով։

Կատալիզացված ռեակցիայի յուրահատկության բարձրացում: Ֆերմենտների մեծ մասը արագացնում է մեկ տեսակի ռեակցիա:

Օպտիկական իզոմերների յուրահատկության բարձրացում (ձախ և աջ իզոմերները կարելի է ճանաչել):

Ֆերմենտների բոլոր յուրահատուկ հատկությունների պատճառը նրանց տարածական կառուցվածքն է։ Սրանք սովորաբար գնդաձև սպիտակուցներ են, որոնք շատ ավելի մեծ են, քան սուբստրատը: Այս հանգամանքը հանգեցնում է էվոլյուցիայի ընթացքում ֆերմենտի մակերեսի վրա ակտիվ կենտրոնի ձևավորմանը, որը լրացնում է սուբստրատը։ Սա կողպեք և բանալի է:

Պայմանականորեն ակտիվ կենտրոնները բաժանվում են՝ կապող և կատալիտիկ։

Կապակցման կենտրոնը կապում է ենթաշերտը և օպտիմալ կերպով կողմնորոշում այն ​​կատալիզացված խմբի նկատմամբ, մինչդեռ բոլոր ակտիվ խմբերը կենտրոնացած են կատալիզացնող կենտրոնում:

Եթե ​​ռեակցիայի համար անհրաժեշտ է իրականացնել հիդրոլիզ (սպիտակուցների, լիպիդների), ապա կատալիզացված կենտրոնը ձևավորվում է AA-ի կողային ռադիկալներից՝ մնացորդներից։

Այս դեպքում ֆերմենտը բաղկացած է միայն պոլիպեպտիդային շղթաներից։ Սակայն, բացի հիդրոլիտիկ ռեակցիաներից, տեղի են ունենում նաև ուրիշներ՝ ռեդոքս ռեակցիաներ, ցանկացած խմբերի փոխանցման ռեակցիաներ։

Այս դեպքերում ֆերմենտները պարունակում են ոչ սպիտակուցային մաս։ Այս մասն է կոֆերմենտ(r-գործոն, պրոթեզային խումբ): Սպիտակուցային մասը ապահովում է կապող ազդեցություն, իսկ կոէնզիմը՝ կատալիտիկ: Սպիտակուցային մասը ապոֆերմենտ.

Ապոէնզիմ + կոֆերմենտ ↔հոլոֆերմենտ

Գունավոր ռեակցիաների նշանակությունն այն է, որ դրանք հնարավորություն են տալիս հայտնաբերել սպիտակուցի առկայությունը կենսաբանական հեղուկներում, լուծույթներում և հաստատել տարբեր բնական սպիտակուցների ամինաթթուների բաղադրությունը: Այս ռեակցիաները օգտագործվում են սպիտակուցի և նրա ամինաթթուների և՛ որակական, և՛ քանակական որոշման համար: Որոշ ռեակցիաներ բնորոշ են ոչ միայն սպիտակուցներին, այլև այլ նյութերին, օրինակ՝ ֆենոլը, ինչպես թիրոզինը, տալիս է վարդագույն-կարմիր գույն Միլոնի ռեագենտի հետ, ուստի բավարար չէ որևէ ռեակցիա իրականացնել՝ հաստատելու համար մի ռեակցիայի առկայությունը։ սպիտակուցը.

Գոյություն ունեն գունային ռեակցիաների երկու տեսակ՝ 1) ունիվերսալ՝ բիուրետ (բոլոր սպիտակուցների համար) և նինհիդրին (բոլորի համար): ա- ամինաթթուներ և սպիտակուցներ; 2) հատուկ - միայն որոշակի ամինաթթուների համար ինչպես սպիտակուցի մոլեկուլում, այնպես էլ առանձին ամինաթթուների լուծույթներում, օրինակ՝ Ֆոլի ռեակցիան (թույլ կապված ծծումբ պարունակող ամինաթթուների համար), Միլոնի ռեակցիան (թիրոսինի համար), Սակագուչիի ռեակցիան ( արգինինի համար) և այլն:

Սպիտակուցների և ամինաթթուների գունային ռեակցիաներ իրականացնելիս նախ պետք է կազմեք հետևյալ աղյուսակը.

Գունավոր ռեակցիաներ սպիտակուցների համար (որակական ռեակցիաներ)

Գունավոր ռեակցիաներ սպիտակուցների համար Փորձ 1. Բիուրետի ռեակցիա.

Բիուրետի ռեակցիա- բարձր որակ ամեն ինչի համար առանց բացառության սկյուռիկներ, ինչպես նաև դրանց թերի արտադրանք հիդրոլիզորոնք պարունակում են առնվազն երկու պեպտիդային կապեր.

Մեթոդի սկզբունքը. Բիուրետային ռեակցիան պայմանավորված է սպիտակուցների առկայությամբ պեպտիդային կապեր(- CO - NH -), որոնք ալկալային միջավայրում առաջացնում են պղնձի աղեր, որոնք գունավորված են կարմիր-մանուշակագույնով պղնձի (II) սուլֆատով համալիրներ. Բիուրետի ռեակցիան տալիս են նաև որոշ ոչ սպիտակուցային նյութեր, օրինակ բիուրետ(NH 2 -CO-NH-CO-NH 2), օքսամիդ(NH 2 CO-CO-NH 2), շարք ամինաթթուներ (հիստիդին, սերին, թրեոնին, ասպարագին).

Բիուրետի ռեակցիա գլիկինի հետ

Աշխատանքի կարգը.

Հետազոտված 1% սպիտակուցային լուծույթի 1 մլ-ին ավելացվում է 10% լուծույթի հավասար ծավալ: նատրիումի հիդրօքսիդ(NaOH) ալկալի, ապա 2-3 կաթիլ 1% լուծույթ պղնձի սուլֆատ(CuSO4): պղնձի սուլֆատի նոսր, գրեթե անգույն լուծույթ։

Դրական արձագանքով մանուշակագույն գույն է հայտնվում կարմիր կամ կապույտ երանգով:

Փորձ 2.Ռեակցիադեպի «թույլ կապված ծծումբ»։

Մեթոդի սկզբունքը. Սա ռեակցիա է ցիստեինին և ցիստինին: Ալկալային հիդրոլիզի ժամանակ ցիստեինի և ցիստինի «թույլ կապված ծծումբը» բավականին հեշտությամբ բաժանվում է, ինչի հետևանքով առաջանում է ջրածնի սուլֆիդ, որը, արձագանքելով ալկալիի հետ, տալիս է նատրիումի կամ կալիումի սուլֆիդներ: Կապարի(II) ացետատի ավելացման դեպքում առաջանում է կապարի(II) սուլֆիդի մոխրագույն-սև նստվածք:

Աշխատանքի կարգը.

Փորձանոթի մեջ լցնել 1 մլ չնոսրացված հավի սպիտակուց, ավելացնել 2 մլ 20% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ։ Խառնուրդը նրբորեն եռում են (որ խառնուրդը դեն չգցվի)։

Այս դեպքում արտանետվում է ամոնիակ, որը հայտնաբերվում է փորձանոթի բացվածքին բերված թաց լակմուսի թղթի կապույտով (պատին չդիպչել)։ Ստացված թեթև նստվածքը լուծվում է եռման ժամանակ, այնուհետև ավելացնում են 0,5 մլ կապարի(II) ացետատի լուծույթ։ Դիտվում է կապարի (II) սուլֆիդի մոխրագույն-սև նստվածք.

Ռեակցիայի քիմիա.

սև նստվածք

Փորձանոթի մեջ լցնել 1 մլ։ չնոսրացված հավի սպիտակուցը ավելացնել 2 մլ: խտացված լուծույթ ալկալիների, տեղադրել մի քանի կաթսաներ: Տաք լուծույթին ավելացվում է նատրիումի պլամբիտի լուծույթ՝ ձևավորվում է դեղնադարչնագույն կամ սև գույն։ (Նատրիումի պլամբիտը պատրաստվում է հետևյալ կերպ. 1 մլ կապարի ացետատի վրա կաթիլ-կաթիլային լուծույթ են ավելացնում, մինչև սկզբում ձևավորված կապարի հիդրօքսիդի նստվածքը լուծվի):

Եթե ​​սպիտակուցի մոլեկուլում կան ծծումբ պարունակող ամինաթթուներ (ցիստին, ցիստեին), ապա ծծումբն աստիճանաբար բաժանվում է այդ ամինաթթուներից իոնի տեսքով օքսիդացման վիճակում՝ 2, որի առկայությունը հայտնաբերվում է կապարի իոնով։ , որը ծծմբի իոնի հետ առաջացնում է կապարի սև չլուծվող սուլֆիդ.

Pb (CH 3 COO) 2 + 2NaOH Pb (OH) 2 + 2 CH 3 COONa,

Pb (OH) 2 + 2NaOH Na 2 PbO 2 + H 2 O,

Na 2 S + Na 2 PbO 2 + 2H 2 O PbS + 4NaOH:

Փորձ 3. Սպիտակուցների քսանտոպրոտեինային ռեակցիա.

Մեթոդի սկզբունքը. Այս ռեակցիան օգտագործվում է անուշաբույր ռադիկալներ պարունակող ա-ամինաթթուները հայտնաբերելու համար։ Թիրոզինը, տրիպտոֆանը, ֆենիլալանինը, խտացված ազոտաթթվի հետ փոխազդեցության ժամանակ, ձևավորում են նիտրոածանցյալներ, որոնք ունեն դեղին գույն։ Ալկալային միջավայրում այս ա-ամինաթթուների նիտրո ածանցյալները տալիս են նարնջագույն աղեր։ Օրինակ, ժելատինը, որը չի պարունակում անուշաբույր ամինաթթուներ, չի տալիս xantoprotein թեստ:

Աշխատանքի կարգը.

1 մլ հավի ձվի սպիտակուցի 10% լուծույթին ավելացրեք 0,5 մլ խտացված ազոտական ​​թթու։ Սպիտակուցների կոագուլյացիայի արդյունքում խողովակի պարունակության մեջ առաջանում է սպիտակ նստվածք կամ պղտորություն։ Երբ տաքացվում է, լուծումը և նստվածքը դառնում են վառ դեղնավուն։ Այս դեպքում նստվածքը հիդրոլիզի արդյունքում գրեթե ամբողջությամբ լուծարվում է։ Սառչելուց հետո ավելացնում են 1–2 մլ 20% նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ (մինչև լուծույթի նարնջագույն գույնը հայտնվի)։

Դիտարկենք քսանտոպրոտեինային ռեակցիայի մեխանիզմը թիրոզինի ռադիկալում.

Ռեակցիայի քիմիա:

Փորձի կատարում. եզրակացություն արեք և գրեք ռեակցիայի հավասարումը:

Փորձ 4. Ադամկևիչի ռեակցիան (սպիտակուցներում տրիպտոֆանի առկայության համար).

Մեթոդի սկզբունքը. Տրիպտոֆան պարունակող սպիտակուցները գլիօքսիլային և ծծմբական թթուների առկայությամբ տալիս են կարմիր-մանուշակագույն երանգ։ Ռեակցիան հիմնված է տրիպտոֆանի ունակության վրա՝ թթվային միջավայրում փոխազդելու գլիօքսիլաթթվի ալդեհիդների հետ (որը խտացված քացախաթթվի խառնուրդ է)՝ գունավոր խտացման արտադրանքներ ձևավորելու համար։ Ռեակցիան ընթանում է հետևյալ հավասարման համաձայն.

Ժելատինը չի տալիս այս արձագանքը, քանի որ. այն չի պարունակում տրիպտոֆան: Գույնը գալիս է տրիպտոֆանի և գլիօքսիլաթթվի ռեակցիայից, որը միշտ առկա է քացախաթթվի մեջ որպես աղտոտվածություն:

Նույն ռեակցիան տրիպտոֆանի համար կարող է իրականացվել քացախաթթվի փոխարեն՝ օգտագործելով ֆորմալդեհիդ, խտացված H 2 SO 4 2,5% լուծույթ։ Խառնել լուծույթը և 2-3 րոպե հետո։ թափահարելով ավելացնել 10 կաթիլ 5% նատրիումի նիտրիտ: Զարգանում է ինտենսիվ մանուշակագույն գույն, որի հիմքում ընկած է մեթոդի սկզբունքըռեակցիաներ.

Աշխատանքի կարգը.

Փորձանոթի մեջ լցնել մի քանի կաթիլ չնոսրացված սպիտակուց և ավելացնել 2 մլ։ սառցադաշտային քացախաթթու և մի քանի կաթիլ գլիօքսիլաթթու: Խառնուրդը մի փոքր տաքացվում է, մինչև ստացված նստվածքը լուծվի, սառչի և, ուժեղ թեքելով փորձանոթը, խտացրած H 2 SO 4 զգուշորեն լցնում են պատի երկայնքով, որպեսզի երկու հեղուկներն էլ չխառնվեն։

5-10 րոպե անց երկու շերտերի միջերեսում նկատվում է կարմիր-մանուշակագույն օղակի առաջացում։

Փորձ 5. Նինհիդրինի ռեակցիա.

Մեթոդի սկզբունքը. ա-Ամինո թթուները փոխազդում են նինհիդրինի հետ՝ առաջացնելով կապույտ-մանուշակագույն բարդույթ (Ռյումանի մանուշակագույն), որի գույնի ինտենսիվությունը համաչափ է ամինաթթվի քանակին։ Ռեակցիան ընթանում է ըստ սխեմայի.

Ռեակցիայի քիմիա :

Նինհիդրինով ռեակցիան օգտագործվում է քրոմատոգրամների վրա (թղթի վրա, բարակ շերտով) ա-ամինաթթուների տեսողական հայտնաբերման համար, ինչպես նաև ռեակցիայի արտադրանքի գույնի ինտենսիվությամբ ամինաթթուների կոնցենտրացիայի գունաչափական որոշման համար։

Այս ռեակցիայի արտադրանքը պարունակում է սկզբնական ամինաթթվի ռադիկալը (R), որն առաջացնում է տարբեր գույներ՝ կապույտ, կարմիր և այլն։ միացություններ, որոնք առաջանում են ամինաթթուների նինհիդրինի հետ ռեակցիայից։

Ներկայումս նինհիդրինային ռեակցիան լայնորեն կիրառվում է ինչպես առանձին ամինաթթուների հայտնաբերման, այնպես էլ դրանց քանակությունը որոշելու համար։

Աշխատանքի կարգը.

Փորձանոթի մեջ են լցնում հավի ձվի սպիտակուցի 1-10% նոսրացված լուծույթը և ացետոնի մեջ 1-2 մլ նինհիդրինի 1% լուծույթը։ Խողովակի պարունակությունը խառնվում է և 2-3 րոպե նրբորեն տաքացվում է ջրային բաղնիքում, մինչև հայտնվի կապույտ-մանուշակագույն գույն, որը ցույց է տալիս α -ամինաթթուներ.

Փորձի կատարում. եզրակացություն արեք և գրեք ռեակցիայի հավասարումը:

Փորձ 6. Սակագուչիի արձագանքը.

Մեթոդի սկզբունքը. Արգինինի ամինաթթվի այս ռեակցիան հիմնված է արգինինի փոխազդեցության վրա ա-նաֆթոլի հետ օքսիդացնող նյութի առկայության դեպքում: Դրա մեխանիզմը դեռ լիովին պարզաբանված չէ։ Ըստ երևույթին, ռեակցիան իրականացվում է հետևյալ հավասարման համաձայն.

Քանի որ քինոնիմինների ածանցյալները (այս դեպքում՝ նաֆթոքինոնը), որոնցում իմինո խմբի ջրածինը – NH–ը փոխարինվում է ալկիլով կամ արիլային ռադիկալով, միշտ գունավորվում են դեղնակարմիր երանգներով, ապա, ըստ երևույթին, նարնջագույն-կարմիր գույնը։ Սակագուչի ռեակցիայի ժամանակ լուծույթը պայմանավորված է հենց նաֆտոքինոնիմինի ածանցյալի ի հայտ գալով: Այնուամենայնիվ, չի բացառվում արգինինի մնացորդի և ա-նաֆթոլի բենզոլային օղակի մնացած NH խմբերի հետագա օքսիդացման պատճառով էլ ավելի բարդ միացության ձևավորման հնարավորությունը.

Աշխատանքի կարգը.

Մինչև 2 մլ. Ավելացնել 2 մլ հավի ձվի սպիտակուցի 1% նոսրացված լուծույթ։ 10% նատրիումի հիդրօքսիդ (NaOH) և մի քանի կաթիլ 0,2% ալկոհոլային լուծույթ α - նաֆթոլ. Խողովակի պարունակությունը լավ խառնել։ Այնուհետեւ լցնել 0,5 մլ։ նատրիումի հիպոբրոմիտ (NaBrO) կամ նատրիումի հիպոքլորիտ (նատրիումի հիպոքլորաթթու - NaOCl), խառնել։ Անմիջապես հայտնվում է կարմիր, աստիճանաբար աճող երանգավորում:

1 մլ 40% միզանյութի լուծույթը անմիջապես ավելացվում է արագ զարգացող նարնջագույն-կարմիր գույնը կայունացնելու համար:

Այս ռեակցիան բնորոշ է գուանիդինի մնացորդ պարունակող միացություններին

NH \u003d C -NH 2,

և ցույց է տալիս սպիտակուցի մոլեկուլում ամինաթթվի արգինինի առկայությունը.

NH \u003d C -NH - (CH 2) 3 -CH -COOH

Փորձի կատարում. եզրակացություն արեք և գրեք ռեակցիայի հավասարումը:

սպիտակուցներ, որոնք կառուցված են ....

Սպիտակուցի կառուցվածքում առանձնանում են ... կառուցվածքները։

Սպիտակուցների գործառույթները մարմնում...

Սպիտակուցներ; α-ամինաթթուների մնացորդներ.

C, H, O, N, S.

Տասը հազար, միլիոն։

Ջուր, աղերի, թթուների լուծույթներ; ալկալիներ.

Կենդանի օրգանիզմների հյուսվածքներ՝ մաշկ, ջլեր, մկաններ, եղունգներ, մազեր:

Առաջնային, երկրորդական, երրորդական, չորրորդական:

Շինարարություն, կատալիտիկ, շարժիչ, տրանսպորտ, պաշտպանիչ, էներգետիկ:

Գնահատման չափանիշներ.

«5» - բոլոր պատասխանները ճիշտ են. «3» - 3 սխալ պատասխան;

«4» - 1-2 սխալ պատասխան; «2» - 4 կամ ավելի սխալ պատասխաններ:

Հիմնական ամփոփում.

Սպիտակուցները բարդ մակրոմոլեկուլային բնական միացություններ են, որոնք կառուցված են α-ամինաթթուների մնացորդներից՝ կապված պեպտիդային (ամիդային) կապերով՝ CO - NH:

Սպիտակուցի մոլեկուլներում ընդգրկված ամինաթթուների մնացորդների թիվը տարբեր է՝ ինսուլին՝ 51, միոգլոբին՝ 140. Mr (սպիտակուց) = 10000-ից մինչև մի քանի միլիոն։

Mr (ձվի սպիտակուց) = 36000; Mr (մկանային սպիտակուց) = 1,500,000:

Հեմոգլոբին (C738H1166O208N203S2Fe) 4.

Սպիտակուցային կառուցվածքներ.

Առաջնային- ամինաթթուների մնացորդների փոփոխության հաջորդականությունը (բոլոր կապերը կովալենտ են, ամուր):

Երկրորդական- տարածության մեջ պոլիպեպտիդային շղթայի ձևը (առավել հաճախ պարույր): Սպիտակուցի շղթան ոլորված է պարույրի մեջ (շատ ջրածնային կապերի շնորհիվ): Երրորդական- իրական եռաչափ կոնֆիգուրացիա, որը ոլորված պարույրը վերցնում է տարածության մեջ (հիդրոֆոբ կապերի պատճառով), որոշ S - S - կապեր (բիսուլֆիդային կապեր):

Չորրորդական- միմյանց հետ կապված սպիտակուցների մակրոմոլեկուլներ.

Քիմիական հատկություններ

1) հիդրոլիզ(երբ ջեռուցվում է թթուների, ալկալիների լուծույթներով, ֆերմենտների ազդեցության տակ)

H2N ― CH2 ― C ―: N ― CH ― C ―: N ― CH ― C = O → H2N ― CH2 ― C = O +

H2O CH2 H2O CH2 OH OH

| | գլիցին

եռապեպտիդ

H2N - CH - C = O + H2N - CH - C = O

սերին ցիստեին

Սպիտակուցների հիդրոլիզը վերածվում է պոլիպեպտիդային կապերի հիդրոլիզի։ Նույնը վերաբերում է սպիտակուցի մարսողությանը.

սպիտակուց ↔ ամինաթթուներ → արյուն՝ մարմնի բոլոր բջիջներին և հյուսվածքներին:

2) դենատուրացիա -խախտում բնական սպիտակուցային կառուցվածքներ(ջերմության և քիմիական նյութերի ազդեցության տակ)

3) ամֆոտերիկ:

Թթուների հատկությունները

|__________ հիմքերի հատկությունները

4) սպիտակուցների գունային ռեակցիաները- որակական ռեակցիաներ

ա) xantoprotein ռեակցիա.

Սպիտակուց + HNO3 կոնց. → դեղին ներկում

բ) բիուրետային ռեակցիա.

Սպիտակուց + Cu(OH) 2↓ → մանուշակագույն լուծույթ։

գ) այրում- այրված փետուրների հոտը.

Եզրակացություն. պրոտեինների համար որակական են ռեակցիաները խտացված ազոտական ​​թթվով (դեղին գույն), թարմ նստեցված պղնձի (II) հիդրօքսիդով (մանուշակագույն լուծույթ) և սպիտակուցի այրման (այրված փետուրների հոտ):

Սպիտակուցների դերը բջջում.

1. Շինանյութ - խեցի, օրգանելների և բջջային թաղանթների ձևավորում: Կառուցվում են արյունատար անոթներ, ջլեր, մազեր։

2. Կատալիզատոր դեր - բոլոր բջջային կատալիզատորները սպիտակուցներ են:

3. Շարժիչային ֆունկցիա՝ կծկվող սպիտակուցներն առաջացնում են ցանկացած շարժում։

4. Տրանսպորտային ֆունկցիա՝ արյան սպիտակուցը հեմոգլոբինը միացնում է թթվածինն ու տեղափոխում այն ​​բոլոր հյուսվածքներին:

5. Պաշտպանիչ դեր - հակամարմինների սպիտակուցային մարմինների արտադրություն՝ օտար նյութերը չեզոքացնելու համար:

6. Էներգետիկ դեր՝ 1 գ սպիտակուց → 17,6 կՋ։

Ուղեցույց ուսուցիչների համար

2. Սեմինարին նախապատրաստվելու համար քիմիայի հարցերն ուսանողներին պետք է տալ դասից ոչ ուշ, քան երկու շաբաթ առաջ:

4. Քիմիայի ուսուցիչը վարում է դասի մոտիվացիան, դիտարկում է սպիտակուցների բաղադրությունը և հատկությունները: Կենսաբանության ուսուցիչը ամփոփում և թարմացնում է գիտելիքները սպիտակուցի մոլեկուլների կառուցվածքի, դրանց գործառույթների և կիրառությունների վերաբերյալ:

5. Դասի վերջում ուսուցիչները գնահատում են աշակերտների աշխատանքը այս դասում: Սարքավորումներ:կոդային ֆիլմեր, վերգետնյա պրոյեկտոր, էկրան, վերգետնյա պրոյեկտոր, սլայդներ, քիմիական նյութեր, ցուցադրական սեղան, աղյուսակներ:

Դասի պլան (գրված է գրատախտակին)

1. Սպիտակուցի կազմը և կառուցվածքը.

2. Սպիտակուցի հատկությունները (դենատուրացիա, ռենատուրացիա, հիդրոլիզ, գունային ռեակցիաներ):

3. Սպիտակուցի գործառույթները և դրա սինթեզը բջջում:

4. Սպիտակուցի կիրառում, պեպտիդների արհեստական ​​սինթեզ։

Քիմիայի ուսուցիչ.Այսօր մենք անսովոր դաս ենք անցկացնում՝ այն միաժամանակ ընդգրկում է քիմիայի և կենսաբանության խնդիրները։ Մեր դասի նպատակն է համակարգել և խորացնել գիտելիքները «Սպիտակուց» թեմայով: Մենք հատուկ ուշադրություն ենք դարձնում սպիտակուցների ուսումնասիրությանը, քանի որ սպիտակուցները հիմնականն են անբաժանելի մասն էամբողջ կյանքը երկրի վրա: Հիշեք Ֆ. Էնգելսի հայտարարությունը, թե ինչ է կյանքը. «Ուր էլ որ մենք հանդիպենք կյանքին, մենք գտնում ենք, որ այն կապված է ինչ-որ սպիտակուցային մարմնի հետ, և ամենուր, որտեղ մենք հանդիպում ենք ինչ-որ սպիտակուցային մարմնի, որը քայքայման գործընթացում չէ, առանց բացառության մենք հանդիպում ենք կյանքի երևույթներին։ Կյանքը սպիտակուցային մարմինների գոյության միջոց է։ Նյութերից ոչ մեկն օրգանիզմում չի կատարում այնպիսի հատուկ և բազմազան գործառույթներ, ինչպիսին սպիտակուցն է։
Հիշենք, թե ինչ միացություններ են կոչվում սպիտակուցներ։ ( Բնական պոլիմերներ, որոնց մոնոմերները ամինաթթուներ են:)
Ո՞ր գործընթացի ուսումնասիրությունն է օգնել սպիտակուցների կառուցվածքի հաստատմանը: ( Սպիտակուցների հիդրոլիզի ուսումնասիրություն.)

Ո՞ր պրոցեսն է կոչվում հիդրոլիզ:

Ի՞նչ միացություններ են առաջանում սպիտակուցների հիդրոլիզի ժամանակ.

Ո՞ր միացություններն են կոչվում ամինաթթուներ:

Քանի՞ ամինաթթու է հայտնի բնության մեջ:

Քանի՞ ամինաթթու կա սպիտակուցներում:

Քիմիայի ուսուցիչը ցուցադրում է ծածկագրի ֆիլմը:

Քիմիայի ուսուցիչ.Ուշադրություն դարձրեք ամինաթթուների դիրքին, որը զբաղեցնում է ամինո խումբը: Ըստ ամինախմբի դիրքի՝ սպիտակուցները կազմող ամինաթթուները կոչվում են ա-ամինաթթուներ։ Այս ամինաթթուներից որևէ մեկի ընդհանուր բանաձևը կարող է գրվել հետևյալ կերպ.

Կոդային ֆիլմի վրա տեսնում եք երկու ամինաթթուներ, որոնցից մեկը պարունակում է երկու կարբոքսիլ խմբեր՝ COOH, մյուսը՝ երկու ամինային խմբեր՝ NH2: Այդպիսի թթուները, համապատասխանաբար, կոչվում են ամինոդիկարբոքսիլային կամ դիամինոկարբոքսիլաթթուներ։
Քիմիայի դասընթացից դուք գիտեք բնական միացությունների օպտիկական իզոմերների մասին։ Գրեթե բոլոր սպիտակուցները պարունակում են միայն L-ամինաթթուներ:
Ամինաթթուները սպիտակուցների մոնոմերներն են։ Նրանք կարող են միմյանց հետ կապվել ամիդային (պեպտիդային) կապի միջոցով, որը ձևավորվում է ջրի արտանետմամբ. սա խտացման ռեակցիա է:
Կազմենք ամինաթթուների գլիցինի և ալանինի փոխազդեցության ռեակցիայի հավասարումը.
(Ուսանողները աշխատում են ինքնուրույն, այնուհետև ստուգում են իրենց արդյունքները գրատախտակի կամ կոդավորված ժապավենի վրա:)

Ստացված կառուցվածքը կոչվում է դիպեպտիդ: Բազմաթիվ ամինաթթուների պոլիմերը կոչվում է պոլիպեպտիդ:

Կենսաբանության ուսուցիչ.Մենք շարունակում ենք ուսումնասիրել սպիտակուցների հատկությունները, բայց նախ կպատասխանենք հետևյալ հարցերին.

1. Ինչպե՞ս կարելի է բացատրել բնության մեջ գոյություն ունեցող սպիտակուցների բազմազանությունը: ( Ամինաթթուների կազմի և դրանց տարբեր հաջորդականության տարբերությունները պոլիպեպտիդային շղթայում:)

2. Որո՞նք են սպիտակուցի մոլեկուլի կազմակերպման մակարդակները: ( Առաջնային - ամինաթթուների հաջորդականությունը; երկրորդական -ա - պարույր կամբ - շղթայի հատվածների ծալովի կառուցվածքը; երրորդական - սպիտակուցի տարածական կառուցվածքը, որը ձևավորվել է շղթայի հեռավոր հատվածների ամինաթթուների մնացորդների փոխազդեցության պատճառով. չորրորդական - երկու կամ ավելի առանձին սպիտակուցային մոլեկուլների միացում:)

3. Ի՞նչ կապ է առաջանում առաջնային կառուցվածքում ամինաթթուների միջև: Ո՞րն է այս կապի այլ անվանումը: ( կովալենտային կապ. Ամիդային կամ պեպտիդային կապ:)

4. Ո՞ր կապերն են հիմնականում ապահովում սպիտակուցի մոլեկուլի երկրորդական կառուցվածքը: ( Ջրածնային կապեր, դիսուլֆիդրիլային կամուրջներ.)

5. Ի՞նչ կապեր են ապահովում երրորդական կառուցվածքը: ( Ջրածնային կապեր, հիդրոֆոբ և իոնային փոխազդեցություններ.)

6. Ո՞ր կապերն են ապահովում սպիտակուցի մոլեկուլի չորրորդական կառուցվածքը: ( Էլեկտրաստատիկ, հիդրոֆոբ և իոնային փոխազդեցություններ.)

7. Բերե՛ք ձեզ հայտնի սպիտակուցի օրինակ, որն ունի չորրորդական կառուցվածք: ( ATPase, հեմոգլոբին.)

Այժմ լուծենք հետեւյալ խնդիրը առաջադրանքի վիճակը կանխատեսվում է կոդոսկոպի միջոցով, ցուցադրվում է սլայդ՝ առողջ մարդու և մանգաղ բջջային անեմիայով հիվանդի արյան քսուքներով։).
Մանգաղ բջջային անեմիայի հիվանդությունը ուղեկցվում է հեմոգլոբինի մոլեկուլի պոլիպեպտիդային շղթայում գլուտամինաթթվի ամինաթթվի մնացորդի փոխարինմամբ վալինային մնացորդով։ Նորմալ հեմոգլոբինի շղթայի հատված. խոր–խոր–Լիզ-. Աննորմալ հեմոգլոբինի շղթայի հատված. լիսեռ–խոր–Լիզ– (խոր- գլուտամինաթթու; Լիզ- լիզին; լիսեռ- վալին): Նկարեք այս բեկորները քիմիական բանաձևերի տեսքով:

Լուծում.

Նորմալ հեմոգլոբինի շղթայի հատված.

Աննորմալ հեմոգլոբինի շղթայի հատված.

Վերոնշյալ օրինակից հետևում է, որ սպիտակուցի մոլեկուլի առաջնային կառուցվածքը կարող է որոշել դրա կազմակերպման բոլոր հետագա մակարդակները: Սպիտակուցի կառուցվածքային կազմակերպման փոփոխությունները կարող են խաթարել նրա գործառույթները, ինչը որոշ դեպքերում հանգեցնում է պաթոլոգիայի՝ հիվանդության զարգացմանը։
Սպիտակուցի կառուցվածքը որոշում է նրա ֆիզիկաքիմիական հատկությունները, օրինակ՝ լուծելիությունը։

Քիմիայի ուսուցիչը ցուցադրում է ծածկագրի ֆիլմը:

Սպիտակուցների դասակարգումն ըստ դրանց լուծելիության

Քիմիայի ուսուցիչ.Իրենց ֆունկցիոնալ ակտիվությունը պահպանելու համար սպիտակուցները պետք է ունենան բնական (բնական) կառուցվածքային կազմակերպություն բոլոր մակարդակներում։
Առաջնային կազմակերպությունում խախտումները, որոնք հանգեցնում են ամիդային կապի խզմանը ջրի մոլեկուլի ավելացումով, կոչվում են սպիտակուցի հիդրոլիզ։ Ամբողջական հիդրոլիզով սպիտակուցը տրոհվում է իր բաղկացուցիչ ամինաթթուների:
Խախտում երկրորդական ու երրորդական կառույցներ s սպիտակուց, այսինքն. իրենց բնածին կառուցվածքի կորուստը կոչվում է սպիտակուցի դենատուրացիա:
Սպիտակուցների դենատուրացիան պայմանավորված է տարբեր գործոններով՝ ջերմաստիճանի զգալի փոփոխություններ, միջավայրի pH-ի բարձրացում և նվազում, ծանր մետաղների իոնների և որոշ քիմիական միացությունների ազդեցություն, ինչպիսիք են ֆենոլները:

Քիմիայի ուսուցիչը ցույց է տալիս փորձեր.

Փորձ 1.Սպիտակուց + տաքացում -->

Փորձ 2. Սպիտակուց + ֆենոլ --> դենատուրացիա (տեղումներ):

Փորձ 3. Protein + Pb կամ CH 3 COOH --> denaturation (տեղումներ):

Փորձ 4.Սպիտակուց + CuSO4 --> դենատուրացիա (տեղումներ):

Կենսաբանության ուսուցիչ.Դենատուրացիան տեղի է ունենում ջրածնի և դիսուլֆիդային կովալենտային կապերի (բայց ոչ պեպտիդային կապերի, իոնային և հիդրոֆոբ փոխազդեցությունների) ոչնչացման արդյունքում, որոնք ապահովում են երկրորդային և երրորդական սպիտակուցային կառուցվածքների ձևավորում և պահպանում։ Այս դեպքում սպիտակուցը կորցնում է իր բնորոշ կենսաբանական հատկությունները:
Նյութի բաղադրությունը որոշելու համար օգտագործվող ռեակցիաները կոչվում են որակական։
Ի՞նչ ռեակցիաներ են որակական սպիտակուցի համար:

Քիմիայի ուսուցիչը ցույց է տալիս հետևյալ փորձերը.

Փորձ 1. Xantoprotein ռեակցիա (սպիտակուցի անուշաբույր ամինաթթուների բենզոլային օղակների նիտրացիա).

սպիտակուց (սառեցված) + HNO 3 (համառ.) + ջերմություն --> դեղին գունավորում

Փորձ 2. Biuret ռեակցիա (թույլ է տալիս որոշել պեպտիդային կապերի քանակը).

սպիտակուց + CuSO 4 + NaOH --> մանուշակագույն գունավորում (նման ռեակցիան տալիս է միզանյութ);
CuSO 4 + NaOH --> Cu(OH) 2 + Նա 2 ԱՅՍՊԵՍ 4 ;
սպիտակուց + Cu (OH) 2 --> մանուշակագույն գունավորում:

Հնարավո՞ր է մեկ ռեագենտով ճանաչել գլիցերինը, սպիտակուցը, գլյուկոզը: Կարող է Այս ռեագենտը պղնձի հիդրօքսիդ է, այն տալիս է այս նյութերի լուծույթների տարբեր գունավորում.

ա) գլիցերին + Cu (OH) 2 --> վառ կապույտ լուծում;
բ) գլյուկոզա + Cu (OH) 2 + ջեռուցում --> կարմիր նստվածք;
գ) սպիտակուց + Сu(OH) 2 --> մանուշակագույն գունավորում:

Կենսաբանության ուսուցիչ.Անվանեք ձեզ հայտնի պոլիպեպտիդների գործառույթները: ( Շինարարություն. Պոլիպեպտիդները սնկերի և միկրոօրգանիզմների բջջային պատերի մի մասն են և մասնակցում են թաղանթների կառուցմանը: Մազերը, եղունգները և ճանկերը կազմված են կերատինային սպիտակուցից։ Իսկ կոլագենային սպիտակուցը ջլերի և կապանների հիմքն է։ Սպիտակուցի մեկ այլ կարևոր գործառույթը ֆերմենտային, կատալիտիկ է. Սպիտակուցները նաև ապահովում են բոլոր տեսակի կենսաբանական շարժունակություն: Բացի այդ, սպիտակուցները կատարում են տրանսպորտային, հորմոնալ կամ կարգավորող, ընկալիչ, հեմոստատիկ, թունավոր, պաշտպանիչ և էներգետիկ գործառույթներ:.)
Սահմանեք ֆերմենտները: ( Ֆերմենտները կատալիտիկ ակտիվությամբ սպիտակուցներ են, այսինքն. արագացնող ռեակցիաներ.)
Բոլոր ֆերմենտները խիստ հատուկ են իրենց սուբստրատին և, որպես կանոն, կատալիզացնում են միայն մեկ հստակ արտահայտված ռեակցիա: Նայեք ֆերմենտի կառուցվածքի սխեմատիկ ներկայացմանը: ( Կենսաբանության ուսուցիչը ցուցադրում է կոդային ֆիլմ՝ ֆերմենտի սխեմատիկ ներկայացմամբ:) Յուրաքանչյուր ֆերմենտ ունի ակտիվ կենտրոն, որտեղ տեղի է ունենում ռեակցիայի սուբստրատի քիմիական փոխակերպումը։ Երբեմն կարող են լինել մի քանի սուբստրատի կապող վայրեր: Կցման վայրի կառուցվածքը լրացնում է ենթաշերտի կառուցվածքին, այսինքն. դրանք տեղավորվում են իրար այնպես, ինչպես բանալին՝ կողպեքին:
Ֆերմենտների աշխատանքի վրա ազդում են բազմաթիվ գործոններ՝ pH, ջերմաստիճան, միջավայրի իոնային բաղադրություն, փոքր օրգանական մոլեկուլների առկայությունը, որոնք կապվում են ֆերմենտին կամ մտնում են նրա կառուցվածքը և այլ կերպ կոչվում են կոֆակտորներ (կոֆերմենտներ): Որոշ վիտամիններ, ինչպիսիք են պիրիդոքսինը (B 6 ) և կոբալամին (B 12 ).

Կենսաբանության ուսուցիչը ուսանողներին ներկայացնում է գործնական կիրառությունֆերմենտներ.

Ֆերմենտների կլինիկական նշանակությունը

1. Լայնորեն հայտնի են ֆերմենտների անբավարարությամբ առաջացած հիվանդությունները։ Օրինակներ՝ կաթի անմարսելիություն (առանց լակտազի ֆերմենտի); հիպովիտամինոզ (վիտամինի անբավարարություն) - կոֆերմենտների պակասը նվազեցնում է ֆերմենտների ակտիվությունը (վիտամին B1-ի հիպովիտամինոզը հանգեցնում է բերիբերի հիվանդության); ֆենիլկետոնուրիա (առաջանում է ամինաթթվի ֆենիլալանինի ֆենիլալանինի ֆերմենտային փոխակերպման տիրոզինի խախտմամբ):

2. Հիվանդությունների ախտորոշման համար մեծ նշանակություն ունի կենսաբանական հեղուկներում ֆերմենտային ակտիվության որոշումը։ Օրինակ, վիրուսային հեպատիտը որոշվում է արյան պլազմայում ֆերմենտների ակտիվությամբ:

3. Որոշ հիվանդությունների ախտորոշման ժամանակ որպես ռեագենտներ օգտագործվում են ֆերմենտները։

4. Որոշ հիվանդությունների բուժման համար օգտագործվում են ֆերմենտներ։ Ֆերմենտային բնույթի որոշ պատրաստուկների օրինակներ՝ պանկրեատին, ֆեստալ, լիդազ։

Արդյունաբերության մեջ ֆերմենտների օգտագործումը

1. Սննդի արդյունաբերության մեջ ֆերմենտներն օգտագործվում են զովացուցիչ ըմպելիքների, պանիրների, պահածոների, երշիկեղենի, ապխտած մսի պատրաստման մեջ։

2. Անասնաբուծության մեջ կերի պատրաստման ժամանակ օգտագործվում են ֆերմենտներ։

3. Լուսանկարչական նյութերի արտադրության մեջ օգտագործվում են ֆերմենտներ։

4. Ֆերմենտները օգտագործվում են կտավատի, կանեփի վերամշակման մեջ։

5. Կաշվի արդյունաբերության մեջ կաշին փափկացնելու համար օգտագործվում են ֆերմենտներ։

6. Ֆերմենտները լվացքի փոշիների մաս են կազմում։

Կենսաբանության ուսուցիչ.Դիտարկենք սպիտակուցների այլ գործառույթները: Շարժիչային գործառույթներն իրականացվում են հատուկ կծկվող սպիտակուցներով, որոնք ներառում են, օրինակ, ակտինը և միոզինը, որոնք մկանային մանրաթելերի մի մասն են։
Սպիտակուցների մեկ այլ կարևոր գործառույթը տրանսպորտն է: Սպիտակուցները, օրինակ, կալիումի իոններ, ամինաթթուներ, շաքարներ և այլ միացություններ բջջային թաղանթով տեղափոխում են բջիջ։ Սպիտակուցները նաև ինտերստիցիալ կրողներ են:

Կարգավորելով նյութափոխանակությունը բջիջներում և ամբողջ օրգանիզմի բջիջների ու հյուսվածքների միջև՝ սպիտակուցները կատարում են հորմոնալ կամ կարգավորող ֆունկցիա։ Օրինակ՝ ինսուլին հորմոնը մասնակցում է ինչպես սպիտակուցների, այնպես էլ ճարպերի նյութափոխանակության կարգավորմանը։
Բջջային թաղանթների մակերեսին կան սպիտակուցային ընկալիչներ, որոնք ընտրողաբար կապում են հորմոնները, միջնորդները՝ դրանով իսկ կատարելով ընկալիչի ֆունկցիա։
Սպիտակուցների հոմեոստատիկ ֆունկցիան արյունահոսության դադարեցման ժամանակ դամբարանի ձևավորումն է:
Օրգանիզմների կողմից արտազատվող որոշ սպիտակուցներ և պեպտիդներ, ինչպիսիք են պաթոգենները կամ որոշ թունավոր կենդանիներ, թունավոր են այլ կենդանի օրգանիզմների համար. սա սպիտակուցների թունավոր ֆունկցիան է:
Շատ կարևոր է սպիտակուցների պաշտպանիչ գործառույթը։ Հակամարմինները սպիտակուցներ են, որոնք արտադրվում են մարմնի իմունային համակարգի կողմից, երբ այն ներխուժում է օտար սպիտակուց, բակտերիա կամ վիրուս: Նրանք նույնացնում են «օտարին» և մասնակցում նրա ոչնչացմանը։
Սպիտակուցները, որոնք էներգիայի պաշար են, ներառում են, օրինակ, կազեինը՝ կաթի հիմնական սպիտակուցը:

Պատասխանիր հետեւյալ հարցերին.

2. Ինչո՞վ է պայմանավորված հիվանդների մոտ փոխպատվաստված (փոխպատվաստված) օրգանների և հյուսվածքների մերժումը: ( Հակամարմինները, կատարելով պաշտպանիչ գործառույթ, ճանաչում են փոխպատվաստված օրգանների օտար սպիտակուցը և առաջացնում դրա մերժման ռեակցիաներ։)

3. Ինչու՞ հավը երբեք եփած ձվերից դուրս չի գա: ( Ձվի սպիտակուցներն անդառնալիորեն կորցրել են իրենց հարազատ կառուցվածքը ջերմային դենատուրացիայի պատճառով:.)

4. Ինչու է մսի և ձկան քաշի նվազումը ջերմային մշակումից հետո: ( Ջերմային մշակման ժամանակ տեղի է ունենում մսի կամ ձկան սպիտակուցների դենատուրացիա։ Սպիտակուցները գործնականում չեն լուծվում ջրի մեջ և հրաժարվում են իրենց պարունակած ջրի զգալի մասից, մինչդեռ մսի զանգվածը կրճատվում է 20-40%-ով։.)

5. Ինչի՞ մասին է վկայում մսի եփման ժամանակ արգանակի «փաթիլների» առաջացումը կամ պղտորվելը։ ( Եթե ​​միսը ընկղմվում է սառը ջրի մեջ ու տաքացվում, ապա մսի արտաքին շերտերից լուծվող սպիտակուցներն անցնում են ջրի մեջ։ Եփելու ժամանակ դրանք այլասերվում են, ինչի արդյունքում առաջանում են փաթիլներ, փրփուր, որը լողում է ջրի մակերեսին կամ նուրբ կախույթ, որը լուծույթը պղտորում է։.)

Սպիտակուցի բոլոր մոլեկուլներն ունեն սահմանափակ կյանքի տևողությունը՝ դրանք քայքայվում են ժամանակի ընթացքում: Հետեւաբար, մարմինը մշտապես թարմացնում է սպիտակուցները: Այս առումով մենք հիշում ենք սպիտակուցի կենսասինթեզի հիմունքները: Պատասխանիր հետեւյալ հարցերին.

1. Բջջում որտեղ է կատարվում սպիտակուցի սինթեզը: ( ռիբոսոմների վրա.)

2. Ինչում բջջային օրգանոիդպահպանում է տեղեկատվություն սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքի մասին: ( Քրոմոսոմներում ԴՆԹ-ն տեղեկատվության կրողն է։.)

3. Ի՞նչ է նշանակում «գեն» տերմինը: ( Նուկլեոտիդային հաջորդականություն, որը կոդավորում է մեկ սպիտակուցի սինթեզը.)

4. Ինչպե՞ս են կոչվում սպիտակուցների կենսասինթեզի հիմնական փուլերը: ( Տառադարձում, հեռարձակում.)

5. Ի՞նչ է արտագրումը: ( Սա ԴՆԹ-ից տեղեկատվության ընթերցումն է՝ սինթեզելով տեղեկատվական ՌՆԹ, որը լրացնում է ընթերցվող ԴՆԹ հատվածին:.)

6. Բջջի ո՞ր հատվածում է կատարվում արտագրումը: ( Հիմնականում.)

7. Ի՞նչ է հեռարձակումը: ( Սա ամինաթթուներից սպիտակուցի սինթեզ է mRNA-ում գրանցված հաջորդականությամբ. այն տեղի է ունենում տրանսպորտային tRNA-ների մասնակցությամբ, որոնք համապատասխան ամինաթթուները փոխանցում են ռիբոսոմին.)

8. Բջջի ո՞ր հատվածում է կատարվում թարգմանությունը: ( Ցիտոզոլում, ռիբոսոմների վրա, միտոքոնդրիումներում.)

Սպիտակուցների կենսասինթեզը օրգանիզմում տեղի է ունենում ողջ կյանքի ընթացքում, առավել ինտենսիվ՝ մանկության շրջանում: Սպիտակուցների սինթեզի ինտենսիվությունը որոշ դեպքերում կարող է կարգավորվել։ Շատ հակաբիոտիկների գործողությունը հիմնված է սպիտակուցի սինթեզի ճնշման վրա, ներառյալ պաթոգեն բակտերիաներում: Օրինակ, հակաբիոտիկ տետրացիկլինը կանխում է tRNA-ի միացումը ռիբոսոմներին:
Եկեք լսենք կարճ հաղորդագրություններժամանակակից բժշկության մեջ օգտագործվող սպիտակուցային պատրաստուկների մասին.

Հակահիստամիններ

Կյանքի ժամանակակից զբաղված ռիթմը ուղեկցվում է այնպիսի հիվանդությունների թվի աճով, ինչպիսիք են սրտի կաթվածը, հիպերտոնիան, գիրությունը, բոլոր տեսակի ալերգիաները։ Ալերգիա - մարմնի չափազանց զգայունություն հատուկ արտաքին գրգռիչների նկատմամբ: Այս բոլոր հիվանդությունները բնութագրվում են արյան մեջ հիստամինի ավելացված պարունակությամբ: Հիստամինները նյութեր են, որոնք առաջանում են ամինաթթվի հիստիդինի դեկարբոքսիլացման ժամանակ։ Հակահիստամինները կանխում են այս ռեակցիան, իսկ հիստամինի մակարդակը նվազում է:

Ինտերֆերոն

Կենդանիների վիրուսների դեմ պայքարում էվոլյուցիայի գործընթացում առաջացել է պաշտպանիչ սպիտակուցի ինտերֆերոնի սինթեզի մեխանիզմ։ Ինտերֆերոնի ձևավորման ծրագիրը, ինչպես ցանկացած սպիտակուց, կոդավորված է բջջի միջուկում գտնվող ԴՆԹ-ում և միանում է բջիջները վիրուսով վարակվելուց հետո։ Սառեցումը, նյարդային ցնցումները, սննդի մեջ վիտամինների պակասը հանգեցնում են ինտերֆերոն արտադրելու ունակության նվազմանը։ Ներկայումս բժշկական նպատակներով ինտերֆերոնի պատրաստուկը պատրաստվում է դոնորացված արյան լեյկոցիտներից կամ գենետիկ ինժեներիայի միջոցով: Ինտերֆերոնն օգտագործվում է վիրուսային վարակների՝ գրիպի, հերպեսի, ինչպես նաև չարորակ նորագոյացությունների կանխարգելման և բուժման համար։

Ինսուլին

Ինսուլինը սպիտակուց է, որը բաղկացած է 51 ամինաթթուներից։ Այն ազատվում է ի պատասխան արյան գլյուկոզայի մակարդակի բարձրացման: Ինսուլինը վերահսկում է ածխաջրերի նյութափոխանակությունը և առաջացնում է հետևյալ հետևանքները.

- գլյուկոզայի գլիկոգենի փոխակերպման արագության բարձրացում.
- մկանների և ճարպային հյուսվածքի բջջային թաղանթների միջոցով գլյուկոզայի փոխանցման արագացում.
- սպիտակուցների և լիպիդների սինթեզի ավելացում;
- արագության բարձրացում ATP սինթեզ, ԴՆԹ և ՌՆԹ։

Ինսուլինն անհրաժեշտ է կյանքի համար, քանի որ այն միակ հորմոնն է, որը նվազեցնում է արյան մեջ գլյուկոզայի կոնցենտրացիան։ Ինսուլինի անբավարար սեկրեցումը հանգեցնում է նյութափոխանակության խանգարման, որը հայտնի է որպես շաքարային դիաբետ: Ինսուլինի պատրաստուկները ստանում են խոշոր եղջերավոր անասունների ենթաստամոքսային գեղձից կամ գենետիկական ինժեներիայի միջոցով։

Քիմիայի ուսուցիչ.Ինսուլինը առաջին սպիտակուցն էր, որի առաջնային կառուցվածքը վերծանվեց: Ինսուլինի ամինաթթուների հաջորդականության համար պահանջվել է գրեթե 10 տարի: Ներկայումս վերծանված է շատ մեծ քանակությամբ սպիտակուցների առաջնային կառուցվածքը, ներառյալ շատ ավելի բարդ կառուցվածքը։
Սպիտակուցային բնույթի նյութերի սինթեզն առաջին անգամ իրականացվել է հիպոֆիզի երկու հորմոնների (վազոպրեսին և օքսիտոցին) օրինակով։
Եզրափակելով՝ ուսուցիչները գնահատականներ են տալիս ուսանողներին քիմիայի և կենսաբանության դասի աշխատանքի համար:

Լաբորատորիա 15 «Սկյուռիկներ»

Ամինաթթուներ կոչվում են ազոտ պարունակող օրգանական միացություններ, որոնց մոլեկուլները պարունակում են ամինո խմբեր և կարբոքսիլ խմբեր։

Կախված կարբոքսիլային և ամինո խմբերի հարաբերական դիրքից՝ առանձնանում են -, c-, g- և այլն։ ամինաթթուներ. Օրինակ,

Ամենից հաճախ «ամինաթթու» տերմինը օգտագործվում է կարբոքսիլաթթուներին վերաբերելու համար, որոնց ամինո խումբը գտնվում է - դիրքում, այսինքն. ամինաթթուների համար. Ընդհանուր բանաձևը - ամինաթթուները կարող են ներկայացվել հետևյալ կերպ.

Կախված ռադիկալի (R) բնույթից՝ ամինաթթուները բաժանվում են ալիֆատիկ, արոմատիկ և հետերոցիկլիկ:

Ամինաթթուները միմյանց հետ մտնում են պոլիկոնդենսացիոն ռեակցիայի մեջ, ինչը հանգեցնում է թթվային ամիդների: Այս խտացման արտադրանքները կոչվում են պեպտիդներ: Երբ երկու ամինաթթուներ փոխազդում են, ձևավորվում է դիպեպտիդ.

Առաջացող խումբը -CO-NH- կանչեց պեպտիդային կապ.

Երբ դիպեպտիդը փոխազդում է ամինաթթվի նոր մոլեկուլի հետ, ստացվում է տրիպեպտիդ և այլն։

Ամենապարզ ամինաթթուների օրինակներ

Սկյուռիկներ - դրանք ազոտ պարունակող են բարձր մոլեկուլային օրգանական նյութեր՝ մոլեկուլների բարդ կազմով և կառուցվածքով։ Դրանք բնական պոլիմերներ են (բարդ պոլիպեպտիդներ), որոնց մոլեկուլները կառուցված են ամիդային (պեպտիդային) կապով փոխկապակցված ամինաթթուների մնացորդներից։

Սրանք բնական պոլիպեպտիդներ են բարձր արժեքներմոլեկուլային քաշը (5-10 հազարից մինչև 1 միլիոն և ավելի): Դրանք բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջների և հյուսվածքների մի մասն են և հանդիսանում են մեր սննդի հիմնական բաղադրիչը:

Սպիտակուցները կազմված են ածխածնից, ջրածնից, թթվածնից և ազոտից։ Շատ ավելի փոքր քանակությամբ ծծումբ, ֆոսֆոր և այլ տարրեր կարող են ներառվել նաև դրանց բաղադրության մեջ։ Սպիտակուցները շատ անկայուն միացություններ են, ինչը դժվարացնում է դրանց ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ. Սպիտակուցների քայքայման վերջնական արտադրանքներն են

b ամինաթթուներ. Մոլեկուլային զանգվածնրանց շատ մեծ է:

Կյանքի բոլոր գործընթացները կապված են սպիտակուցների հետ։ Նրանք ծառայում են որպես սննդանյութեր, կարգավորում են նյութափոխանակությունը, հանդես են գալիս որպես ֆերմենտներ՝ նյութափոխանակության կատալիզատորներ, նպաստում են թթվածնի տեղափոխմանը ամբողջ օրգանիզմով և դրա կլանմանը, խաղում կարևոր դերշահագործման մեջ նյարդային համակարգ, մկանների կծկման մեխանիկական հիմքն են, ներգրավված են փոխանցման մեջ գենետիկ տեղեկատվությունև այլն:

Փորձ 1. Սպիտակուցի կոագուլյացիա, երբ տաքացվում է:

Սպիտակուցի ծալում, այսինքն. denaturation - սպիտակուցի բնական (բնական) կոնֆորմացիայի կորստի գործընթաց, որը սովորաբար ուղեկցվում է նրա կենսաբանական ֆունկցիայի կորստով։Արտաքին գործոնների (ջերմաստիճան, մեխանիկական ազդեցություն, քիմիական ռեակտիվների և մի շարք այլ գործոններ) ազդեցության տակ դենատուրացիայի ժամանակ տեղի է ունենում սպիտակուցի մակրոմոլեկուլի երկրորդական, երրորդային և չորրորդական կառուցվածքների քայքայում։ Առաջնային կառուցվածքև, հետևաբար, քիմիական բաղադրությունըսպիտակուցները չեն փոխվում. փոխվում են ֆիզիկական հատկություններՆվազեցված լուծելիություն, խոնավացման ունակություն, կենսաբանական ակտիվության կորուստ: Սպիտակուցի մակրոմոլեկուլի ձևը փոխվում է, առաջանում է մեծացում։

Աշխատանքի համար օգտագործվում է ջրի մեջ լուծված հավի ձվի սպիտակուց (150 մլ ջրի դիմաց մեկ ձվի սպիտակուց)։

Փորձի նկարագրություն. Փոքր քանակությամբ սպիտակուցային լուծույթ տաքացրեք այրիչի վրա մինչև եռա: Դիտվում է հեղուկի ամպամածություն։ Ստացված նստվածքը չի լուծվում ոչ սառչելիս, ոչ էլ ջրով նոսրացման ժամանակ, այսինքն. ռեակցիան անշրջելի է.

Փորձ 2. Xantoprotein ռեակցիա

Քսանտոպրոտեինի ռեակցիան ցույց է տալիս սպիտակուցներում արոմատիկ ամինաթթուների մնացորդների (ֆենիլալանին, թիրոզին, տրիպտոֆան) առկայությունը: Խտացված ազոտական ​​թթվի ազդեցության տակ անուշաբույր միջուկների նիտրացիոն ռեակցիան տեղի է ունենում դեղին գույնի նիտրոմիացությունների առաջացմամբ։ Ամոնիակի ազդեցության տակ նիտրոմիացությունները իզոմերացվում են՝ ձևավորվելով ինտենսիվ գունավորված աղի նման արտադրանքներ։

Փորձի նկարագրություն. 1 մլ սպիտակուցային լուծույթին ավելացրեք 5-6 կաթիլ խտացված HNO3, մինչև սպիտակ նստվածք առաջանա (կամ թթվի ազդեցությամբ մակարդված սպիտակուցից պղտորություն): Տաքացնելիս լուծույթը և նստվածքը կդառնան վառ դեղնավուն (նստվածքը գրեթե ամբողջությամբ հիդրոլիզացված և լուծարված է)։

Զովացրեք խառնուրդը, ավելացրեք (զգույշ, առանց թափահարելու) կաթիլներով ավելցուկ խտացրած ջրային ամոնիակ (կամ կաուստիկ ալկալի) մինչև ալկալային ռեակցիա: Թթվային ալբումինատի նստվածքը, որն առաջինն է նստում, կլուծվի, հեղուկը կդառնա վառ նարնջագույն:

Բիուրետային ռեակցիան ցույց է տալիս սպիտակուցի մեջ կրկնվող պեպտիդային խմբերի՝ CO-NH-ի առկայությունը: Դա հաստատվում է նրանով, որ սպիտակուցները տալիս են մանուշակագույն գույն, երբ ենթարկվում են փոքր քանակությամբ պղնձի սուլֆատի լուծույթի՝ ալկալիների առկայության դեպքում։ Գույնը բացատրվում է պղնձի բարդ միացությունների առաջացմամբ։

Փորձ 3. Բիուրետի ռեակցիա

Փորձի նկարագրություն. Փորձանոթի մեջ դրվում է ձվի սպիտակուցի 1 մլ լուծույթ, 1 մլ նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ և 1-2 կաթիլ պղնձի (II) սուլֆատի լուծույթ։ Հեղուկը ձեռք կբերի կարմիր-մանուշակագույն (եթե սպիտակուցի պարունակությունը քիչ է, դրա լուծույթին զգուշորեն ավելացրեք 0,5-1 մլ CuSO4 լուծույթ՝ ալկալիով, գույնը կհայտնվի շերտերի սահմանին)։ Ռեակցիայի հավասարումը.

CuSO4 + 2NaOH > Na2SO4 + Cu(OH)2v

2R - CH - COOH + Cu(OH)2 > (R-CH-COO)2Cu + 2H2O

Փորձ 4. Սպիտակուցի նստեցում ծանր մետաղների աղերով

Փորձի նկարագրություն. Վերցրեք երկու փորձանոթներ և դրանց մեջ լցրեք 1 մլ ձվի սպիտակուցի լուծույթ և դանդաղ թափահարելով կաթիլ առ կաթիլ, մի փորձանոթին ավելացրեք պղնձի (II) սուլֆատի հագեցած լուծույթ, իսկ մյուսին` 20% կապարի ացետատի լուծույթ: Առաջանում են քիչ լուծվող աղի նման սպիտակուցային միացությունների նստվածքներ։ Փորձը ցույց է տալիս սպիտակուցի օգտագործումը որպես հակաթույն ծանր մետաղների աղերով թունավորման համար: Ռեակցիայի հավասարումներ.

• 2R - CH - COOH + CuSO4 > (R-CH-COO) 2Cu + H2SO4
• 2R-CH-COOH + (CH3COO)2Pb> (R-CH-COO)2Pb + CH3COOH

Փորձ 4. Սպիտակուցներում ծծմբի հայտնաբերում

Փորձի նկարագրություն. Մոտ 0,5 մլ կապարի ացետատի լուծույթը լցվում է փորձանոթի մեջ և ավելացնում կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթ, մինչև կապարի հիդրօքսիդի նստվածքը լուծարվի։ Մոտ 2-3 մլ սպիտակուցային լուծույթ լցնում են մեկ այլ փորձանոթի մեջ և ավելացնում նույն ծավալով ստացված պլոմբիտի լուծույթը։ Խառնուրդը 2-3 րոպե տաքացրեք եռման աստիճանի։ Մուգ գույնի տեսքը վկայում է կապարի սուլֆիտի առաջացման մասին։ Գրի՛ր ռեակցիայի հավասարումներ։