Ферменты казеин связки структурные белки дифтерийный токсин

Урок биологии для 10 класса по теме: "Органические молекулы - углеводы"

Скачать:

Вложение	Размер
urok_biologii_10_klass_organicheskie_molekuly_-_uglevody.doc	71.5 КБ

Предварительный просмотр:

Урок по биологии для 10 класса (профиль) по теме:

изучить особенности строения и функции углеводов как необходимых компонентов клеток.

продолжить углубление знаний об особенностях строения органических веществ,

сформировать знания о строении и функциях углеводов, охарактеризовать их многообразие,

продолжить формирование навыков работы с дополнительной литературой, навыков работы в группе.

1. Проверка домашнего задания.

2) Индивидуальный опрос : Каково строение молекул белка?

Какова структура молекулы белка?

3) Проверка схем.

4) Работа по карточке у доски: распределите цифры по колонкам относительно первой

2. Структурные белки

10. Дифтерийный токсин

18. Свертываемось крови

19. Дифтерийная палочка

4. Транспортные белки

20. Кровь беспозвоночных

5. Защитные белки

21. Островки Лангерганса в поджелудочной железе

6. Сократительные белки

22.Катализируют гидролиз белков

7. Запасные белки

23. Неподвижные нити миофибрилл

24. Белок молока

5) Работа по цепочке (фронтальный опрос):

Выберите номера правильных утверждений. Объясните свой выбор

1. Белки по составу делятся на глобулярные, фибриллярные и промежуточные. (-)

2. Мономером белка является радикал. (-)

3. Аминокислота имеет радикал, аминогруппу, карбоксильную группу. (+)

4. Вторичная структура белка представлена спиралью или складчатым слоем. (+)

5. Все белки – ферменты. (-)

6. Дисульфидные связи – связи между серосодержащими аминокислотами в молекуле белка (+)

7. Фибриноген – белок промежуточной структуры (+)

8. Денатуация – это восстановление трехмерной структуры конформации белка (-)

9. Гемоглобин – белок четвертичной структуры (+)

10. Аминокислота – амфотерное соединение (+)

11. Связь между водородом и кислородом называют пептидной. (-)

12. Реакция конденсации идет с выделением углекислого газа (-)

13. Первичную конформацию белка поддерживают водородные связи (-)

14. Ферменты – это биологические катализаторы (+)

15. Ферменты обладают специфичностью (+)

16. Миоглобин переносит кислород в мышщах (+)

2. Изучение нового материала

Углеводы (сахариды) – органические вещества с общей формулой Сn(Н2О)m.

У большинства углеводов число молекул воды соответствует количеству атомов углерода, поэтому эти вещества и получили такое название.

В клетках животных углеводы содержатся в количестве не более 5% от сухой массы, в растительных клетках – до 90% (клубни картофеля).

Простые Сложные

Состоят из одной Олигосахариды Полисахариды

молекулы (состоят из 2-10 моно- (состоят из большого

сахаридов), дисахариды количества

1. Простые – по числу атомов в молекуле:

Гептозы (7) и т. д. до девяти.

Обучающиеся делятся на групп. Каждая группа получает задание: используя дополнительную литературу, подготовить характеристику углеводов –

1 группа – глюкозы,

2 группа – фруктозы,

3 группа – сахарозы

4 группа – целлюлозы,

5 группа – крахмала.

Затем заслушиваются выступления групп, по ходу урока учащиеся заполняют таблицу: Многообразие углеводов

Местонахождение и выполняемые функции

А) глюкоза – строение: С 6 Н 12 О 6 (гексоза).

Функции: во всех клетках, один из основных источников энергии.

Б) фруктоза – строение: С 6 Н 12 О 6 (гексоза).

Функции: придает сладкий вкус плодам растений и меду. Путь распада фруктозы в организме короче, чем глюкозы - используется при питании больного сахарным диабетом, когда глюкоза очень слабо усваивается клетками.

В) рибоза и дезоксирибоза .

Строение: пентозы рибоза – С 5 Н 10 О 5 , дезоксирибоза С 6 Н 10 О 4 .

Функции: входят в состав нуклеиновых кислот.

2. Дисахариды – молекула состоит из двух моносахаридов.

Строение: состоит из глюкозы и фруктозы.

Содержится в растениях (тростнике, сахарной свекле).

Состоит из глюкозы и галактозы.

Молочный сахар, содержится в молоке млекопитающих (источник энергии для детенышей млекопитающих и человека).

В) мальтоза (солодовый сахар)

Состоит из двух остатков глюкозы. Образуется из крахмала пищи, дыхательный субстрат при прорастании семян.

3) Полисахариды

(из одинаковых (из мнонсахаридов разных

мономерных остатков). видов).

Целлюлоза пентин, муреин, гепарин,

Хитин камеди и слизи.

А) целлюлоза – линейный полимер глюкозы.

Устойчива к гидролизу и является строительным материалом: образует клеточные стенки растений.

Б) хитин – линейный полимер ацетилглюкозамина. Строительный материал: образует клеточные стенки грибов и наружный скелет членистоногих.

В) крахмал – смесь двух полисахаридов: амилозы и амилопентина.

Амилоза – 300 остатков глюкозы.

Амилопентин разветвленная цепь из 1500 остатков глюкозы

Запасной углевод растений (клубни, плоды, семена).

Г) гликоген – полимер глюкозы, с сильно ветвящимися цепями.

Запасной углевод животных (печень, мышцы), встречается в клетках грибов.

Местонахождение и выполняемые функции

С 6 Н 12 О 6 (гексоза)

В соке фруктов и ягод, основной источник Е в клетках

С 6 Н 12 О 6 (гексоза)

В плодах растений и в меде, применяется при питании больного сахарным диабетом

рибоза и дезоксирибоза

С 5 Н 10 О 5 , С 6 Н 10 О 4

Входят в состав нуклеиновых кислот

В растениях (сахарная свекла, сахарный тростник), огромная роль в питании животных и человека (в организме гидролизуется на глюкозу и фруктозу)

Источник Е для детенышей млекопитающих и человека

Образуется из крахмала пищи, дыхательный субстрат при прорастании семян

Гомополисахарид, линейный полимер глюкозы, (С 6 Н 10 О 5 )n

Образует клеточные стенки растений

Гомополисахарид, линейный полимер

Строительный материал, образует клеточные стенки грибов и наружный скелет членистоногих

Гомополисахарид, смесь амилозы и амилопентина,

Запасной углевод растений (в клубнях, плодах, семенах)

Гомополисахарид, полимер глюкозы, с сильно ветвящимися цепями

Запасной углевод животных (печень, мышцы)

(обучающиеся самостоятельно отыскивают в учебнике и записывают в тетради)

1) Строительная – целлюлоза (стенки растительной клетки), хитин (клеточные стенки грибов, наружный скелет членистоногих).

2) Энергетическая – основной источник Е в клетке (при окислении 1 г углеводов – 17,6 кДж Е).

3) Запасающая – откладываются в клетках и служат энергетическим резервом (крахмал – у растений, гликоген – у животных).

4) Защитная – вязкие секреты (слизи), выделяемые разными железами (предохраняют стенки полых органов: кишечник, желудок, бронхи от механических повреждений, проникновения бактерий и вирусов).

Тестирование по вопросам:

1. Какое из названных химических соединений не является биополимером?

Б) глюкоза Г) целлюлоза

2. В клетках животных запасным углеводом является:

А) целлюлоза В) глюкоза

Б) крахмал Г) гликоген

3. В каком случае правильно написана формула молекулы глюкозы?

А) С 5 Н 12 О 5 В) С 6 Н 12 О 6

Б) С 6 Н 10 О 6 Г) С 6 Н 12 О 5

4. Клетки какого из названных организмов наиболее богаты углеводами?

А) клетки мышц человека В) клетки кожицы лука

Б) клетки клубня картофеля Г) подкожная клетчатка медведя.

5. Какое из соединений не построено из аминокислот?

А) гемоглобин В) инсулин

Б) гликоген Г) альбумин

6. Клеточная стенка растений содержит:

А) хитин В) муреин

Б) целлюлозу Г) гликоген

7. Основным запасным веществом грибов является:

А) гликоген В) муреин

Б) хитин Г) крахмал

8. Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами:

1) мономер А) целлюлоза

2) полимер Б) глюкоза

3) растворимы в воде

4) не растворимы в воде

5) входят в состав клеточных стенок растений

6) входят в состав клеточного сока растений

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Основное содержание уроков в предлагаемых конспектах отражено в табличном варианте, что упрощает усвоение учебного материала школьниками.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ. ПРАВИЛА ЭВОЛЮЦИИ. .

разработка урока.Биология 11 класс.

урок биологии 8 класс: Пищеварение в кишечнике. Всасывание питательных веществ.

Тема 3.

Органические вещества. Белки.

Конформации белковой молекулы.

Классификация белков. Функции белков.

Ферменты

Скачать:

Вложение	Размер
tema3.doc	314.5 КБ

Предварительный просмотр:

ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА. БЕЛКИ.

КОНФОРМАЦИИ БЕЛКОВОЙ МОЛЕКУЛЫ.

КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ. ФУНКЦИИ БЕЛКОВ.

1. Основные вопросы теории

Органические вещества клетки.

Белки (пептиды, протеины, протеиды)

Белки – азотсодержащие органические соединения, макромолекулы, гетерополимеры, мономером является аминокислота.

NH 2 -CH-COOH, или NH 2 -C-COOH, | |

где NH 2 – аминогруппа (основные свойства)

COOH–карбоксильная группа (кислотные свойства)

Аминокислоты – амфотерные соединения. В состав белков входят 20 аминокислот .

синтезируются в организме

не могут быть синтезированы в организме человека и животных, должны поступать с пищей

гли, ала, сер, асп, глу, асн, глн, цис, тир, про

арг, гис, три, мет, лиз, вал, лей, илей, тре, фен

В зависимости от R

ала, вал, лей, илей, про, мет, фен, три

гли, сер, тре, цис,

Специфичная последовательность чередования аминокислот в белке определяется генетически.

Аминогруппа одной аминокислоты способна вступать в реакцию с карбоксильной группой другой аминокислоты посредством пептидной связи (С-N).

Если соединяется много аминокислот (более 10), то получается полипептид.

Конформации белковой молекулы

Первичная структура (линейная) – полипептид, связанный пептидными связями (связь между C-N, между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты). Специфична, определяется последовательностью нуклеотидов ДНК, кодирующей данный белок.
Вторичная структура – α -спираль (пружина), β-слой (складчатый слой): водородные связи (связь между Н аминогруппы и О карбоксильной группы) между витками спирали или цепями складчатого слоя. Кератин ( α -спираль), фиброин ( β -слой).
Третичная структура – суперспираль, глобула: связи между радикалами: дисульфидные (S-S связи), ионные , водородные связи , гидрофобные взаимодействия. Инсулин, иммуноглобулины, миоглобин.
Четвертичная структура – несколько третичных структур: слабые взаимодействия между радикалами и Ван-дер-Ваальсовы силы между субъединицами. Гемоглобин (2 α - и 2 β -цепи), лактатдегидрогеназа, гексокиназа.

Денатурация – утрата конформации, присущей данной белковой молекуле.

Денатурацию вызывают: нагревание, воздействие излучений, сильные кислоты, щелочи, концентрированные растворы солей, тяжелые металлы, органические растворители, детергенты.

Если сохраняется первичная структура белка, то возможна ренатурация , т.е. восстановление конформации белка.

Белки по структуре

растворимые в воде

нерастворимы в воде

растворимы в воде

антитела, ферменты, гормоны

Белки по составу

состоят только из аминокислот

состоят из аминокислот и небелковой части (простетической группы)

альбумины, глобулины, гистоны, актин, миозин, фибриноген, пищеварительные ферменты

фосфопротеиды (казеин молока),

нуклеопротеиды (в составе ДНК, РНК),

липопротеиды (компоненты мембран),

Функции белков. Ферменты

Структурная: клеточные мембраны органоидов клеток и внеклеточных структур; кератин (волосы), фиброин (шелк), коллаген (хрящ, сухожилия), эластин (связки).
Двигательная: сократительные белки: актин (неподвижные нити миофибриллы) и миозин (подвижные нити миофибриллы).

Транспортная: гемоглобин (транспорт О 2 и СО 2 в крови), трансферрин (транспорт железа), миоглобин (транспорт О 2 в мышцах).
Защитная: антитела (иммуноглобулины), фибриноген, тромбин.
Регуляторная: гормоны инсулин, глюкагон, АКТГ, соматотропин.
Рецепторная: в составе мембранных рецепторов обеспечивают ответ клетки на раздражение (родопсин).
Запасающая: резервные источники энергии: яичный альбумин, казеин молока.
Энергетическая (в самую последнюю очередь): при расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.
Токсины (змеиный яд, дифтерийный токсин), антибиотики (неокарциностатин).
Каталитическая: белки-ферменты – биологические катализаторы, вещества, ускоряющие реакции.

все ферменты – глобулярные белки (исключение: рибозим – РНК-фермент);
увеличивают скорость реакции, но сами не расходуются; активность меняется в зависимости от t, рН, давления, концентрации;
для эффективной работы необходимы небелковые компоненты – кофакторы;

обладают специфичностью, т.е. один фермент катализирует только одну реакцию.

Специфичность работы фермента объясняется взаимоотношением субстрата и активного центра (3 - 12 аминокислотных остатков, непосредственно взаимодействующих с субстратом). На это существует 2 точки зрения:

Гипотеза индуцированного соответствия – Д. Кошланд, 1959 г.

Классификация ферментов (2000)

1. Оксидоредуктазы (перенос атомов Н и О или электронов).

2. Трансферазы (перенос группы атомов).

3. Гидролазы (реакции гидролиза).

4. Лиазы (присоединение или отщепление группы атомов).

5. Изомеразы (внутримолекулярные перестройки).

6. Лигазы (соединение двух молекул).

2. Тесты с выбором одного правильного ответа

1. Изменяемыми частями аминокислоты являются:

а) аминогруппа и карбоксильная группа;

в) карбоксильная группа;

г) радикал и карбоксильная группа.

2. Первичная структура белка удерживается:

а) водородными связями;

б) пептидными связями;

в) гидрофобными связями;

г) дисульфидными связями.

3. Вторичную структуру белковой молекулы поддерживают в основном … связи.

4. Молекулы белков отличаются друг от друга:

а) последовательностью чередования аминокислот;

б) количеством аминокислот в молекуле;

в) формой третичной структуры;

г) всеми указанными особенностями.

5. Какое из соединений не построено из аминокислот?

6. Как поступают в клетки животных незаменимые аминокислоты?

а) синтезируются в самих клетках;

б) поступают вместе с пищей;

в) поступают вместе с витаминами;

г) поступают всеми указанными путями.

7. Какие белки способствуют отторжению органов и тканей при их пересадке от одного организма другому?

а) транспортные белки;

г) строительные белки.

8. В процессе биохимических реакций ферменты:

а) ускоряют реакции и сами при этом не изменяются;

б) ускоряют реакции и изменяются в результате реакции;

в) замедляют химические реакции, не изменяясь;

г) замедляют химические реакции, изменяясь.

9. Для лечения тяжелых форм сахарного диабета больным необходимо вводить:

10. От каких условий зависит действие ферментов в организме?

а) от температуры среды;

в) от концентрации реагирующих веществ и концентрации фермента;

г) от всех перечисленных условий.

11. При обратимой денатурации молекул белка происходит:

а) нарушение его первичной структуры;

б) образование водородных связей;

в) нарушение его третичной структуры;

г) образование пептидных связей.

12. Полипептидная цепь, свернутая в клубок, – это … структура белка.

3. Тесты с выбором нескольких правильных ответов

1. Фибриллярным белкам присущи следующие характеристики:

а) для них важна вторичная структура ;

б) их длинные цепи скрепляются сшивками ;

в) их цепи свернуты в глобулы ;

г) для них важна третичная структура ;

д) образуют длинные волокна ;

е) являются регуляторными белками.

2. Для третичной структуры белков характерно:

а) в ее образовании принимают участие только водородные связи ;

б) образуется при укладке полипептидных цепей в глобулы ;

в) на ее уровне существуют белки, выполняющие защитную и механическую функции;

г) образуется при упорядоченном свертывании полипептидной цепи в спираль ;

д) в ее образовании принимают участие водородные, ионные, дисульфидные связи ;

е) на ее уровне существуют ферменты, антитела, некоторые гормоны.

4. Заполните пропуски

(заполните пропуски в предложениях, используя слова, выделенные курсивом)

В результате взаимодействия различных (1…) спирализованная молекула белка образует (2…) структуру, которая в свою очередь зависит от (3…) структуры, т.е. от (4…) аминокислот в молекуле белка. Субъединицы (отдельные цепи) некоторых белков образуют (5…) структуру. Примером такого белка является (6…).

( Гемоглобин, первичной, аминокислот, четвертичную, последовательности, третичную.)

5. Выберите верные утверждения

6. Установите соответствие

(установите соответствие между содержанием первого, второго и третьего столбца таблицы)

Тема: Органические вещества - углеводы и липиды, их роль в жизнедеятельности клетки .

Технологическая карта занятия

- образовательные: продолжить углубление знаний учащихся с особенностями химического состава и строения углеводов и липидов, их классификацией и биологической ролью, охарактеризовать их многообразие;

- развивающие: способствовать развитию навыков самостоятельной работы, анализировать, сравнивать, делать выводы;

- воспитательные: совершенствовать способы самоорганизации учебной деятельности, упражнять навыки работы в паре и малых группах, формировать коммуникативность обучающихся.

Вид занятия: комбинированное занятие 90минут (лекция с элементами беседы и самостоятельной работы).

Обеспечение занятия: презентация, тесты, карточки задания.

Предметные: углубить знания о составе, строении и функции органических веществ (углеводов, липидов), входящих в состав живых организмов.

Личностные: овладение интеллектуальными умениями: доказывать, строить рассуждения, анализировать, сравнивать, делать выводы

овладение способами самоорганизации учебной деятельности

ставить цели, задачи и планировать личную учебную деятельность

формирование приемов работы с разными источниками информации: текстом учебника,

научно-популярной литературой, словарями и справочниками; находить биологическую информацию в различных источниках, анализировать и оценивать информацию, преобразовывать информацию из одной формы в другую форму

Тип урока: комбинированный

Основные термины и понятия урока: углеводы, сахариды, моносахариды, дисахариды, полисахариды, липиды, жиры, функции углеводов, функции жиров.

1. Проверка домашнего задания.

2) Индивидуальный опрос : Каково строение молекул белка?

Какова структура молекулы белка?

3) Проверка схем.

4) Работа по карточке: распределите цифры по колонкам относительно первой

2. Структурные белки

10. Дифтерийный токсин

18. Свертываемось крови

19. Дифтерийная палочка

4. Транспортные белки

20. Кровь беспозвоночных

5. Защитные белки

21. Островки Лангерганса в поджелудочной железе

6. Сократительные белки

22.Катализируют гидролиз белков

7. Запасные белки

23. Неподвижные нити миофибрилл

24. Белок молока

Работа по цепочке (фронтальный опрос):

Выберите номера правильных утверждений. Объясните свой выбор

1. Белки по составу делятся на глобулярные, фибриллярные и промежуточные. (-)

2. Мономером белка является радикал. (-)

3. Аминокислота имеет радикал, аминогруппу, карбоксильную группу. (+)

4. Вторичная структура белка представлена спиралью или складчатым слоем. (+)

5. Все белки – ферменты. (-)

6. Дисульфидные связи – связи между серосодержащими аминокислотами в молекуле белка (+)

7. Фибриноген – белок промежуточной структуры (+)

8. Денатуация – это восстановление трехмерной структуры конформации белка (-)

9. Гемоглобин – белок четвертичной структуры (+)

10. Аминокислота – амфотерное соединение (+)

11. Связь между водородом и кислородом называют пептидной. (-)

12. Реакция конденсации идет с выделением углекислого газа (-)

13. Первичную конформацию белка поддерживают водородные связи (-)

14. Ферменты – это биологические катализаторы (+)

15. Ферменты обладают специфичностью (+)

16. Миоглобин переносит кислород в мышцах (+)

Углеводы получили свое название из-за строения: в состав их молекулы входят атомы углерода, водорода и кислорода, причем атомы водорода и кислорода соединяются как в молекуле воды. Общая формула углеводов выглядит так: Сх (Н ₂ О) _у. Углеводы являются продуктами фотосинтеза. У большинства углеводов число молекул воды соответствует количеству атомов углерода, поэтому эти вещества и получили такое название.

(состоят из одной

( состоят из 2-10 моносахаридов)

полисахариды (состоят из большого количества моносахаридов)

Обучающиеся делятся на групп. Каждая группа получает задание: используя параграф 5 учебника Биология Н.И.Бородин, Л.В. Высоцкая, Г.М. Дымшиц и др, подготовить характеристику углеводов –

1 группа – моносахариды,

2 группа –дисахариды,

3 группа – полисахариды

Затем заслушиваются выступления групп, по ходу урока учащиеся заполняют таблицу: Многообразие углеводов

А) глюкоза – строение: С6Н12О6 (гексоза).

Функции: во всех клетках, один из основных источников энергии.

Б) фруктоза – строение: С6Н12О6 (гексоза).

В) рибоза и дезоксирибоза .

Строение: пентозы рибоза – С5Н10О5 , дезоксирибоза С6Н10О4.

Функции: входят в состав нуклеиновых кислот.

2. Дисахариды – молекула состоит из двух моносахаридов.

Строение: состоит из глюкозы и фруктозы.

Содержится в растениях (тростнике, сахарной свекле).

Состоит из глюкозы и галактозы.

Молочный сахар, содержится в молоке млекопитающих (источник энергии для детенышей млекопитающих и человека).

В) мальтоза (солодовый сахар)

Состоит из двух остатков глюкозы. Образуется из крахмала пищи, дыхательный субстрат при прорастании семян.

(из одинаковых (из мнонсахаридов разных

мономерных остатков). видов).

Целлюлоза пентин, муреин, гепарин,

Хитин камеди и слизи.

А) целлюлоза – линейный полимер глюкозы.

Устойчива к гидролизу и является строительным материалом: образует клеточные стенки растений.

Б) хитин – линейный полимер ацетилглюкозамина. Строительный материал: образует клеточные стенки грибов и наружный скелет членистоногих.

В) крахмал – смесь двух полисахаридов: амилозы и амилопентина.

Амилоза – 300 остатков глюкозы.

Амилопентин разветвленная цепь из 1500 остатков глюкозы

Запасной углевод растений (клубни, плоды, семена).

Г) гликоген – полимер глюкозы, с сильно ветвящимися цепями.

Запасной углевод животных (печень, мышцы), встречается в клетках грибов.

В соке фруктов и ягод, основной источник Е в клетках

С 6 Н 12 О 6 (гексоза)

В плодах растений и в меде, применяется при питании больного сахарным диабетом

рибоза и дезоксирибоза

С 5 Н 10 О 5 , С 6 Н 10 О 4

Входят в состав нуклеиновых кислот

Источник Е для детенышей млекопитающих и человека

Образуется из крахмала пищи, дыхательный субстрат при прорастании семян

Гомополисахарид, линейный полимер глюкозы, (С 6 Н 10 О 5 ) n

Образует клеточные стенки растений

Гомополисахарид, линейный полимер

Строительный материал, образует клеточные стенки грибов и наружный скелет членистоногих

Гомополисахарид, смесь амилозы и амилопентина,

(С 6 Н 10 О 5 ) n

Запасной углевод растений (в клубнях, плодах, семенах)

Гомополисахарид, полимер глюкозы, с сильно ветвящимися цепями

Запасной углевод животных (печень, мышцы)

Общий вывод. Функции углеводов:

Энергетическая – одна из основных функций углеводов. Углеводы (глюкоза) – основные источники энергии в животном организме. Обеспечивают до 67% суточного энергопотребления (не менее 50%). При расщеплении 1 г углевода выделяется 17,6 кДж, вода и углекислый газ.

Запасающая функция выражается в накоплении крахмала клетками растений и гликогена клетками животных, которые играют роль источников глюкозы, легко высвобождая ее по мере необходимости.

Опорно-строительная. Углеводы входят в состав клеточных мембран и клеточных стенок (целлюлоза входит в состав клеточной стенки растений, из хитина образован панцирь членистоногих, муреин образует клеточную стенку бактерий). Соединяясь с липидами и белками, образуют гликолипиды и гликопротеины. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав мономеров нуклеотидов.

Рецепторная . Олигосахаридные фрагменты гликопротеинов и гликолипидов клеточных стенок выполняют рецепторную функцию, воспринимая сигналы, поступающие из внешней среды.

Защитная. Слизи, выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными (например, гликопротеинами). Они предохраняют пищевод, кишечник, желудок, бронхи от механических повреждений, препятствуют проникновению в организм бактерий и вирусов.

Рассказ учителя. Липиды (от греч. lipos – жир) – обширная группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся во всех живых клетках. Большинство их неполярны и, следовательно, гидрофобны. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензин, хлороформ, эфир и др.).

В некоторых клетках липидов очень мало, всего несколько процентов, а вот в клетках подкожной жировой клетчатки млекопитающих их содержание достигает 90%. По химическому строению липиды весьма разнообразны.

2. Характеристика липидов

Ответьте письменно на вопросы в тетради:

Какие вещества называют липидами?

Из чего образуются липиды?

Какими свойствами они обладают?

В каких клетках содержатся липиды в наибольшем количестве?

Выбери информацию о классификации липидов по химическому строению из

параграфа и составь таблицу в тетради в виде схемы.

В зависимости от R жирных кислот

Особенности строения, состав

Местонахождение и значение

Жирные кислоты и многоатомные спирты

Поверхность кожи, шерсть, перья животных, поверхность стеблей, листьев, плодов растений. Смягчение и защита от воды.

Из этого урока вы узнаете о функциях белков, познакомитесь с классификацией белков, а также с белками, которые выполняют структурную, сократительную, транспортную, защитную, регуляторную, запасающую и энергетическую функции. Узнаете о гормонах и токсинах белковой природы, факторах иммунитета, переносчиках кислорода и других жизненно важных веществ.

Тема: Основы цитологии

Урок: Функции белков

Введение

На предыдущем уроке, мы с вами рассмотрели аминокислоты, строение белков; показали уровни организации белковой молекулы. Белки имеют первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуру.

На этом уроке мы с вами разберем классификацию белков по форме молекулы, а также охарактеризуем некоторые функции белков.

Классификация белков

По форме молекулы белки делятся на фибриллярные белки, или волокнистые; глобулярные белки (Рис. 1), то есть белковая молекула имеет форму глобулы (шара); и промежуточные белки, то есть белки фибриллярной формы, но при этом растворимы в воде.

Рис. 1. Схематическое изображение третичной и четвертичной структуры белков

Фибриллярные белки.

Наиболее важна для них вторичная структура. Третичная структура складчатая. Обладают высокой механической прочностью, нерастворимы в воде.

Фибриллярные белки представляют собой длинные параллельные полипептидные цепи, скреплённые друг с другом поперечными сшивками, образуют длинные волокна, или слоистые структуры (Рис. 2).

Как правило, фибриллярные белки выполняют в организме структурные функции.

Рис. 2. Фибриллярные белки

Глобулярные белки.

Это полипептидные цепи, свёрнутые в компактные глобулы. В отличие от фибриллярных белков, они растворимы, легко образуют коллоидные суспензии, выполняют различные функции в клетке (Рис. 3).

Рис. 3. Примеры глобулярных белков

Промежуточные белки имеют фибриллярную форму, но растворимы в воде.

Функции белков

Белки выполняют целый ряд функций, как в клетке, так и в организме. Функция определяется структурой и формой белковой молекулы.

Структурная функция белков

В первую очередь эту функцию выполняют белки, которые входят в состав биологических мембран.

Кроме этого к структурным белкам относятся белки межклеточного матрикса, такие как коллаген и ретикулин. Одним из основных компонентов связок является эластин, кожи – коллаген. Коллаген также входит в состав костей, сухожилий, хряща (Рис. 4).

Волосы и ногти в основном состоят из очень прочного белка – кератина. Кстати кератин, является ещё компонентом перьев.

Рис. 4. Структурные белки

Сократительные белки

Некоторые клетки организма способны сокращаться и перемещаться, благодаря наличию сократительных белков. К сократительным белкам относятся актин и миозин, которые вызывают сокращение мышц и сокращение мышечной ткани (Рис. 5).

Рис. 5. Сократительные белки актин и миозин

Другим белком, обеспечивающим перемещение клеток, является тубулин, входящий в состав микротрубочек (основных компонентов ресничек и жгутиков клетки) (Рис. 6). Как и предыдущие белки, они имеют фибриллярную структуру.

Рис. 6. Белок тубулин, обеспечивающий движение компонентов клетки

Транспортные белки

Ряд белков выполняет функции переноса веществ из одного компартмента клетки в другой или между органами целого организма. Например, гемоглобин переносит кислород от легких к тканям, и углекислый газ от тканей в легкие. Эти белки имеют глобулярную структуру (см. видео).

В крови есть специальные транспортные белки – альбумины, которые переносят различные вещества. Сывороточный альбумин крови переносит как биологические активные вещества, так и жирные кислоты, и липиды.

Белки-переносчики осуществляют перенос веществ через клеточные мембраны (см. видео).

Защитные белки. Факторы иммунитета и токсины.

Специфические белки выполняют так называемую защитную функцию, они предохраняют наш организм от вторжения чужеродных организмов или чужеродных белков и от различных повреждений. К таким защитным белкам относятся антитела. То есть, они вырабатываются в ответ на чужеродные воздействия. Они взаимодействуют с микроорганизмами, попавшими в кровь, и их инактивируют.

Другие белки – интерфероны, они специфически связываются с вирусами, инактивируют их и не дают возможность воссоздать им свою структуру, то есть размножиться внутри организма человека.

Фибриноген и тромбин предохраняют организм от кровопотери, образуя тромб. Фибриноген является примером белка промежуточного типа, поскольку он имеет фибриллярную структуру, но при этом растворим в воде (Рис. 7).

Рис. 7. Нити фибрина тромба, оплетающие эритроциты, под микроскопом

Многие живые существа для обеспечения защиты выделяют белки – токсины, которые в большинстве случаев представляют сильнейшие яды. Токсические белки представлены токсинами ядов змей, скорпионов, пчёл. Они характеризуются довольно низкой для белков молекулярной массой. Токсины растений и микроорганизмов более разнообразны по форме и молекулярной массе. Наиболее распространенные из токсинов микроорганизмов – это дифтерийный и холерный токсин.

Некоторые организмы способны вырабатывать антитоксины, которые подавляют действие токсических веществ.

Регуляторная функция белков. Гормоны

В организме человека существует ряд белков, которые выполняют регуляторную функцию. К ним относятся различные гормоны белково-пептидной природы. Одним из таких гормонов является инсулин. Он вырабатывается поджелудочной железой и регулирует уровень глюкозы в крови.

Кроме этого к таким гормонам относится кальцитонин, который регулирует уровень кальция в крови костной ткани, а также так называемый соматотропный гормон, или соматотропин, который влияет на рост и развитие человека.

Запасные белки

Белки могут быть запасными питательными веществами. Например, альбумин куриного яйца, казеин молока. В семенах многих растений, белки также могут выполнять запасающую функцию.

Энергетическая функция белков

Белки могут выполнять в клетке или организме энергетическую функцию, поскольку при расщеплении одного грамма белков образуется 17,6 кДж энергии. Для этой цели белки используются в исключительных случаях – в качестве источника энергии обычно используется либо углеводы, либо липиды.

Таким образом, мы начали рассмотрение различных функций белков, а на следующем занятии обсудим белки-ферменты.

Настоящая голубая кровь

В живых организмах медь была обнаружена в 1808 году французским химиком Луи Вокленом. Он является основоположником химического анализа.

Гемоцианин, медьсодержащий белок кальмаров, улиток, раков и пауков. Так же, как и гемоглобин позвоночных, он переносит кислород, при этом кровь окрашивается в голубой цвет, и наблюдается флуоресценция. С окисью углерода гемоцианин, так же как и гемоглобин, взаимодействует обратимо, образуя бесцветное соединение.

Способность к переносу кислорода у гемоцианина значительно ниже, по сравнению с гемоглобином. Поэтому у высших позвоночных животных в крови наблюдается гемоглобин, а не гемоцианин.

Интерфероны

Интерфероны – это белки, которые вырабатываются в ответ на проникновение в организм различных чужеродных агентов, в том числе и вирусных частиц. Интерфероны блокируют (инактивируют) вирусы, то есть они запускают химические реакции, которые прекращают воспроизведение ДНК- и РНК-содержащих вирусов.

Интерфероны имеют широкий спектр действия:

противовирусное действие;

противоопухолевое действие;

радиопротекторное действие;

иммуномодулирующее действие.

В связи с этим интерфероны широко используются для лечения различных вирусных заболеваний (например, заболевания гриппа, ОРВИ, заболевания герпеса), используются в комплексной терапии такого сложного заболевания как гепатит, используются в комплексной терапии для лечения СПИДа, а также, поскольку они обладают противоопухолевым действием, в комплексной терапии для лечения раковых заболеваний.

Если у человека наблюдается герпес, то обычно смазывается поражённый участок.

При различных формах простудных заболеваний, интерферон используется в виде капель в нос.

Соматотропный гормон

Соматотропин, или соматотропный гормон, контролирует рост и развитие организма как животных, так и человека. Соматотропин вырабатывается передней долей гипофиза и секретируется в кровь. Он является полифункциональным гормоном. Основной дефект развития организма человека и животных, в условии недостаточности соматотропина – задержка роста костей.

Избыток соматотропина в растущем организме может приводить к гигантизму, а у взрослых к ненормальному увеличению отдельных органов и тканей.

Домашнее задание

1. Какие вещества называют белками?

2. Из чего состоят белки?

3. Какие классификации белков вам известны?

4. Перечислите основные функции белков.

5. Приведите примеры белков, которые выполняют различные функции.

6. Сравните функции гемоглобина и гемоцианина.

7. Каковы функции интерферона?

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

2. Школа цифрового века (Источник).

3. Портал для семейного просмотра (Источник).

Список литературы

1. Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.

2. Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П. В. Ижевский, О. А. Корнилова, Т. Е. Лощилина и др. – 2-е изд., переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 стр.

3. Беляев Д. К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.

4. Агафонова И. Б., Захарова Е. Т., Сивоглазов В. И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Читайте также: