Классификация белков

Минестерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образователоьное  учреждение

Высшего проффесионального образования

«Горно-Алтаский государственный университет» 
 
 

Реферат

Классификация белков. 
 
 
 

                                                   Выполнил: Сердюков Т.В.

                                                      студент 2 курса, ППФ ОФК,

                            1110 группа.

                                                   Проверил: Байдалина О.В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Горно-Алтайск 2011 

Содержание

1.Введение.

2.Классификация белков.

3.Простые белки или протеины.

4.Сложные белки или протеиды.

5.Заключение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

«Во всех растениях и животных присутствует некое вещество, которое, без сомнения, является наиболее важным из всех известных  веществ живой природы, и без  которого жизнь была бы на нашей  планете невозможна. Это вещество я наименовал протеин», — так  писал еще в 1838 году голландский  биохимик Жерар Мюльдер, который  впервые открыл существование в  природе белковых тел и сформулировал  свою теорию протеина. Слово «протеин» (белок) происходит от греческого слова  «протейос», что означает «занимающий  первое место». И в самом деле, все живое на земле содержит белки. Они составляют около 50% сухого веса тела всех организмов. У вирусов  содержание белков колеблется в пределах от 45 до 95%.

Белки  -   высокомолекулярные  азотистые  органические вещества, построенные из аминокислот и играющие фундаментальную роль в структуре и жизнедеятельности организмов. Белки – основная и необходимая составная часть всех организмов. Именно Белки  осуществляют обмен веществ и энергетические превращения, неразрывно связанные с активными биологическими функциями. Сухое вещество большинства органов и тканей человека и животных, а также большая часть микроорганизмов состоят главным образом из белков (40-50%), причем растительному миру свойственно отклонение от этой средней величины в сторону понижения, а животному – повышения. Микроорганизмы обычно богаче белком (некоторые же вирусы являются почти чистыми белками). Таким образом, в среднем можно принять, что 10% биомассы на Земле представлено белком, то есть его количество измеряется величиной порядка 10¹² - 10¹³ тонн.  Белковые вещества лежат в основе важнейших процессов жизнедеятельности. Так,  например, процессы обмена веществ (пищеварение, дыхание, выделение, и другие) обеспечиваются деятельностью ферментов, являющихся по своей природе  белками. К белкам относятся и сократительные структуры, лежащие в основе движения, например сократительный белок мышц ( актомиозин), опорные ткани организма (коллаген костей, хрящей, сухожилий),  покровы организма

(кожа, волосы, ногти  и т.п.) , состоящие главным образом из коллагенов, эластинов, кератинов, а также токсины, антигены и антитела, многие гормоны и другие биологически важные вещества.

Белки являются одним из четырех основных органических веществ живой материи (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры), но по своему значению и биологическим  функциям они занимают в ней особое место. Около 30% всех белков человеческого  тела находится в мышцах, около 20% — в костях и сухожилиях и около 10% — в коже. Но наиболее важными  белками всех организмов являются ферменты, которые, хотя и присутствуют в теле и в каждой клетке тела в малом  количестве, тем не менее, управляют  рядом существенно важных для  жизни химических реакций. Все процессы, происходящие в организме — переваривание  пищи, окислительные реакции, активность желез внутренней секреции, мышечная деятельность и работа мозга, — регулируются ферментами. Разнообразие ферментов  в теле организмов огромно. Даже в  маленькой бактерии их насчитываются  многие сотни.

Белки, или, как их иначе называют, протеины, имеют очень сложное строение и являются наиболее сложными из питательных  веществ. Белки — обязательная составная  часть всех живых клеток. В состав белков входят: углерод, водород, кислород, азот, сера и иногда фосфор.Наиболее характерно для белка наличие  в его молекуле азота. Другие питательные  вещества азота не содержат. Поэтому  белок называют азотосодержащим  веществом.  
 
 
 
 
 

§1.Классификация белков.

Из-за относительно больших размеров белковых молекул, сложности их строения и отсутствия достаточно точных данных о структуре  большинства белков еще нет рациональной химической классификации белков. Существующая классификация белков в значительной мере условна и построена главным образом на основании физико-химических свойств белков, источников их получения, биологической активности и других, нередко случайных, признаков.

По составу  белки делят на простые или  протеины, состоящие только из аминокислотных остатков, и сложные или протеиды Простые белки являются полимерами только аминокислот; сложные, помимо остатков аминокислот, содержат также небелковые, так называемые простетические группы. Сложные белки могут включать ионы металла (металлопротеиды) или пигмент (хромопротеиды), образовывать прочные комплексы с липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеиды), а также ковалентно связывать остаток фосфорной кислоты (фосфопротеиды), углевода (гликопротеины) или нуклеиновой кислоты (геномы некоторых вирусов). В соответствии с формой молекул белки подразделяют на глобулярные и фибриллярные. Молекулы первых свернуты в компактные глобулы сферической или эллипсоидной формы, молекулы вторых образуют длинные волокна (фибриллы) и высокоасимметричны. Большинство глобулярных белков, в отличие от фибриллярных, растворимы в воде. Особую группу составляют мембранные (амфипатические) белки, характеризующиеся неравномерным распределением гидрофильных и гидрофобных (липофильных) участков в молекуле: погруженная в биол. мембрану часть глобулы состоит преимущественно из липофильных аминокислотных остатков, а выступающая из мембраны - из гидрофильных.

По физико-химическим свойствам белки делят на фибриллярные и глобулярные, на гидрофильные (растворимые) и гидрофобные (нерастворимые) и  т.п. По источнику получения белки  подразделяют на животные, растительные и бактериальные; на белки мышечные, нервной ткани, кровяной сыворотки и т.п.; по биологической активности - на белки-ферменты, белки-гормоны, структурные белки, сократительные белки, антитела и т.д. Следует, однако, иметь в виду, что из-за несовершенства самой классификации, а также вследствие исключительного многообразия белков многие из отдельных белков не могут быть отнесены ни к одной из описываемых здесь групп.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

§2. Простые белки или протеины.

  Протеины представляют собой простые белки, состоящие только из остатков аминокислот. Они широко распространены в животном и растительном мире.

Гистоны:

Имеют сравнительно низкую молекулярную массу (12-13 тыс.), с преобладанием щелочных свойств. Локализованы в основном в  ядрах клеток. Растворимы в слабых кислотах, осаждаются аммиаком и спиртом. Имеют только третичную структуру. В естественных условиях прочно связаны  с ДНК и входят в состав нуклеопротеидов. Основная функция — регуляция  передачи генетической информации с  ДНК и РНК (возможна блокировка передачи).  

Протамины:

Самая низкая молекулярная масса (до 12 тыс.). Проявляет выраженные основные свойства. Хорошо растворимы в воде и слабых кислотах.  Содержатся в половых клетках и составляют основную массу белка хроматина. Как и гистоны образуют комплекс с ДНК, функция   -   придают ДНК химическую устойчивость.  

Глютелины:

Растительные  белки, содержащиеся в клейковине семян  злаковых и некоторых других, в  зеленых частях растений. Нерастворимые  в воде, растворах солей и этанола, но хорошо растворимы в слабых растворах  щелочей. Содержат все незаменимые  аминокислоты, являются полноценными продуктами питания. 

Проламины:

Растительные  белки. Содержатся в клейковине злаковых растений. Растворимы только в 70%-м спирте (это объясняется высоким содержанием  пролина и неполярных аминокислот).

Протеиноиды:

Белки опорных тканей (кость, хрящ, связки, сухожилия, ногти, волосы). Нерастворимые  или трудно растворимые в воде, солевых и водно-спиртовых смесях белки с высоким содержанием  серы. К протеиноидам относятся кератин, коллаген, фиброин. 

Альбумины:

Невысокой молекулярной массой (15-17 тыс.). Характерны кислые свойства. Растворимы в воде, и слабых солевых растворах. Осаждаются нейтральными солями при 100%-м насыщении. Участвуют в поддержании осмотического  давления крови, транспортируют с кровью различные вещества. Содержатся в  сыворотке крови, молоке, яичном белке.  

Глобулины:

Молекулярная  масса до 100 тыс.. В воде нерастворимы, но растворимы в слабых солевых растворах  и осаждаются в менее концентрированных  растворах (уже при 50%-м насыщении). Содержатся в семенах растений, особенно в бобовых и масленичных; в  плазме крови и в некоторых  других биологических жидкостях. Выполняющие  функцию иммунной защиты, обеспечивают устойчивость организма к вирусным инфекционным заболеваниям. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

§3.Сложные белки или протеиды.

  Сложные белки делят на ряд классов в зависимости от характера простетической группы. 

-Фосфопротеины:

Имеют в качестве небелкового компонента фосфорную кислоту. Представителями  данных белков являются казеиноген молока, вителлин (белок желтков яиц). Такая  локализация фосфопротеидов свидетельствует  о важном их значении для развивающегося организма. У взрослых форм эти белки  присутствуют в костной и нервной  тканях. 

Липопротеины:

Сложные белки, простетическая группа которых  образована липидами. По строению это  небольшого размера (150-200 нм) сферические  частицы, наружная оболочка которых  образована белками (что позволяет  им передвигаться по крови), а внутренняя часть — липидами и их производными. Основная функция липопротеинов  — транспорт по крови липидов. В зависимости от количества белка  и липидов, липопротеиды подразделяются на хиломикроны, липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП), которые иногда обозначаются как a- и b-липопротеиды. 

Металлопротеины:

Содержат  катионы одного или нескольких металлов. Наиболее часто это — железо, медь, цинк, молибден, реже марганец, никель. Белковый компонент связан с металлом координационной связью. 

Гликопротеины:

Простетическая  группа представлена углеводами и их производными. Исходя из химического  строения углеводного компонента, выделяют 2 группы:

Истинные  — в качестве углеводного компонента наиболее часто встречаются моносахариды.

Протеогликаны — построены из очень большого числа повторяющихся единиц, имеющих  дисахаридный характер (гиалуроновая кислота, гипарин, хондроитин, каротинсульфаты).

Функции: структурно-механическую (имеются в  коже, хряще, сухожилиях); каталитическую (ферменты); защитную; участие в регуляции  клеточного деления. 

Хромопротеины:

Выполняют ряд функций: участие в процессе фотосинтеза и окислительно-восстановительных  реакциях, транспорт С и СО₂. Являются сложными белками, простетическая группа которых представлена окрашенными соединениями.  

Нуклеопротеины:

Роль  протеистической группы выполняет  ДНК или РНК. Белковая часть представлена в основном гистонами и протаминами. Такие комплексы ДНК с протаминами  обнаружены в сперматозоидах, а с  гистонами — в соматических клетках, где молекула ДНК “намотана” вокруг молекул белка-гистона. Нуклепротеинами  по своей природе являются вне  клетки вирусы — это комплексы  вирусной нуклеиновой кислоты и  белковой оболочки — капсида. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

Доказано, что белки - обязательная составная  часть всех живых клеток,  играют исключительно важную роль в живой природе,  являются главным, наиболее ценным и незаменимым компонентом питания. Это связанно с той огромной ролью, которую они играют в процессах развития и жизни человека. Белки являются основой структурных элементов и тканей, поддерживают обмен веществ и энергии, участвуют в процессах роста и размножения, обеспечивают механизмы движений, развитие иммунных реакций, необходимы для функционирования всех органов и систем организма.

"Жизнь  - это форма существования белка"