Рассмотрим вариант решения задания из учебника Пасечник, Каменский, Рубцов 10 класс, Просвещение: § 11. Белки. Функции белков Вспомните: 1. Что такое катализаторы? Катализатор — химические вещества, ускоряющие реакцию, но не расходующиеся в процессе реакции. 2. Что такое иммунитет? Иммунитет — способность организма поддерживать свою биологическую индивидуальность путём распознавания и удаления чужеродных веществ и клеток (в том числе болезнетворных бактерий и вирусов, а также собственных видоизменённых опухолевых клеток). 3. Какие белки вам известны? Каковы их функции? Гемоглобин выполняет транспортную функцию, кератин, коллаген, эластин — строительную, структурную функции. Проверьте себя 1. Какие функции белков вам известны? Белки выполняют самые разнообразные функции в клетках: определяют их структуру и форму, ускоряют или замедляют протекание химических реакций, обеспечивают передачу химических сигналов, осуществляют разные виды клеточного движения, а также перенос веществ через мембраны и др. 2. Чем объясняется многообразие функций белков? Многообразие функций белков объясняется многообразием их строения. 3. Что представляют собой белки-ферменты? Приведите примеры таких белков. Белки-ферменты являются катализаторами биохимических реакций, в ходе которых идёт расщепление и окисление питательных веществ, поступивших в организм. Увеличивая скорости этих реакций в миллионы раз, они обеспечивают нормальное протекание обменных процессов. Например, пепсин, каталаза, трипсин. 4. Как реализуется белками защитная функция? При попадании в организм животных или человека вирусов, бактерий или любых чужеродных белков в организме происходит синтез защитных белков — антител. Связывание их с белками вирусов или бактерий подавляет функциональную активность последних и останавливает развитие инфекции. Антитела обладают уникальным свойством: они способны отличать чужеродные белки от собственных белков организма. 5. Что вам известно о гормонах? Есть ли среди них вещества белковой природы? Приведите примеры. Гормоны — это органические биологически активные вещества, которые вырабатываются собственными железами внутренней секреции организма. Поступая в кровь, связываясь с рецепторами определенных клеток, они регулируют физиологические процессы, обмен веществ. Среди них есть и вещества белковой природы. Например, инсулин, гормоны гипофиза — гормон роста, адренокортикотропный гормон, вазопрессин. 1. Используя доступные информационные источники, подготовьте сообщение о конкретных видах белков, встречающихся в организмах, и выполняемых ими функциях. Коллаген Коллаген присутствует в дерме, сухожилиях, коже, хрящах и других соединительных тканях. Он очень важен для заживления ран и придания коже эластичности, формирует кровеносные сосуды и ткани в сердце. Хотя это вещество и производится в нашем теле, важно его дополнять. По мере того, как его выработка с годами замедляется, мы начинаем замечать увядание кожи, тонкие линии и морщинки. Также наблюдается ослабление суставов. После 30 лет производство коллагена начинает значительно снижаться. К 45 годам выработка данного вещества уменьшается на 25%, а к 60 годам — более чем на 50%. Основные источники — это продукты с высоким содержанием белка. В основном это говядина, курица и рыба. Пепсин Пепсин — это пищеварительный фермент в желудке, который расщепляет белки на более мелкие единицы, называемые полипептидами (или сокращенно пептидами). Этот фермент помогает переваривать белки, например, в мясе, яйцах, молочных продуктах, орехах и семенах, разрушая связи, которые связывают аминокислоты (строительные блоки белков), а также уничтожает вредные микробы. Продукты питания не содержат пепсин, но они могут повлиять на выработку желудочной кислоты и пищеварительных ферментов. Этот фермент создается, когда желудочная кислота превращает белок пепсиноген в пепсин. Пепсиноген неактивен, но под действием соляной кислоты он превращается в активный фермент пепсин. Объем пепсина увеличивается, если мы едим большое количество белковой пищи. Интерферон Интерферон — это белок, который начинает вырабатываться организмом в ответ на вторжение вирусов. Он запускает химические реакции, блокирующие процесс воспроизведения вирусных ДНК и РНК. Кроме того, он влияет на соседние клетки и делает их невосприимчивыми к возбудителю инфекции. При этом интерферон обладает неспецифической активностью, то есть действует не на возбудителя какого-то конкретного заболевания, а на все вирусные частицы в целом. Начальным этапом является проникновение вирусной частицы в клетку, сопровождающаяся внедрением в ДНК и продукцией новых вирионов (полноценных вирусных частиц, состоящих из нуклеиновой кислоты и капсида и находящихся вне живой клетки). Зараженная клетка сразу же выделяет интерферон, попадающий во внеклеточное пространство. Синтезированные вещества контактируют с другими клетками, предотвращая их последующее использование для сборки вирусных белков. 2. Почему белки называют молекулами жизни? Белки называют молекулами жизни, потому что белки — это природные органические соединения, которые обеспечивают все жизненные процессы любого организма. Из белков построены хрусталик глаза и паутина, панцирь черепахи и ядовитые вещества грибов. С помощью белков мы перевариваем пищу и боремся с болезнями. Белковых молекул в живой клетке во много раз больше, чем всех других (кроме воды). Белки считаются основным материалом для «строительства» клеток. 3. Используя дополнительные источники информации, найдите сведения о функциях белков ферментов различных классов. Результат оформите в виде таблицы. 4. Найдите в приведённом тексте ошибки. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки. Исправьте их. 1) Большое значение в строении и жизнедеятельности организмов имеют белки. 2) Это биополимеры, мономерами которых являются азотистые основания. 3) Белки входят в состав плазматической мембраны. 4) Все белки выполняют в клетке ферментативную функцию. 5) Молекулы белка несут наследственную информацию о признаках организма. 6) Молекулы белка входят в состав рибосом. 2) Это биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты, соединенные между собой пептидной связью. 4) Белки выполняют в клетке различные функции. 5) Молекулы белка не несут наследственную информацию о признаках организма. Наследственная информация о признаках организма зашифрована в нуклеиновых кислотах. ПОДУМАЙТЕ Почему в запасных тканях семян растений (эндосперме, семядолях), даже очень богатых углеводами или жирами, обязательно присутствуют белки? Семена у растений обеспечивают их размножение и распространение. В семени содержится необходимый для прорастания зародыша запас питательных веществ. Белки при необходимости используются ими для получения аминокислот и энергии. При прорастании семян они гидролизуются до аминокислот, из которых вновь синтезируются белки проростка. Моя лаборатория Проводим исследование ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 «Обнаружение белков с помощью качественной реакции» 1. Приготовьте раствор белка. 2. Ксантопротеиновая реакция. В пробирку налейте 2–3 мл раствора белка и добавьте несколько капель азотной кислоты. Соблюдайте технику безопасности при работе с химическими реагентами! Нагрейте содержимое пробирки, при этом образуется жёлтый осадок. Охладите смесь и добавьте раствор аммиака до перехода жёлтой окраски в оранжевую. Ряд белков при добавлении к ним концентрированной азотной кислоты при нагревании дают желтое окрашивание, которое может переходить в оранжевое в щелочной среде. 3. Биуретовая реакция. В пробирку налейте 2–3 мл раствора белка и 2–3 мл раствора гидроксида натрия, затем 1–2 мл раствора медного купороса. Появляется фиолетовое окрашивание. В щелочной среде в присутствии сернокислой меди белки дают фиолетовое окрашивание. 4. 3апишите результаты эксперимента и сделайте вывод. Ксантопротеиновая и биуретовая реакции — качественные реакции на белки. С помощью этих реакций можно доказать наличие белков в биологических объектах. Например, при попадании концентрированной азотной кислоты на кожу, ногти появляется желтое окрашивание, что подтверждает наличие в них белка.
