Белки основа видовой специфичности кратко

Обновлено: 02.07.2024

2. РЕГУЛЯТОРНАЯ – белки участвуют в регуляции процессов, в качестве:
1 - ГОРМОНОВ (например, инсулин, глюкагон, соматотропин, лептин и т.д.; но есть и небелковые гормоны),
2 – РЕЦЕПТОРОВ гормонов и других веществ (рецепторы всегда являются белками, обычно гликопротеинами),
3 – белков систем, осуществляющих передачу гормонального сигнала от рецептора на другие белки (эти системы называются сигнал-передающими или сигнал-трансдукторными системами – СТС; примеры – G-белки, протеинкиназы, аденилил/циклаза, кальмодулин и т.д.).

3. ЗАЩИТНАЯ:
1 – АНТИТЕЛА участвуют в защите организма ОТ ИНФЕКЦИЙ (распознают антигены),
2 – белки свёртывающей системы крови (например, фибриноген) защищают ОТ КРОВОПОТЕРИ при повреждении сосудов,
3 – белки противосвёртывающей системы защищают от тромбов,
4 – белковые компоненты протеогликанов обеспечивают механическую защиту клеток.

4. ТРАНСПОРТНАЯ:
1 – транспорт ряда веществ в крови осуществляется с помощью белков-переносчиков (транспортёров);
например, альбумин переносит жирные кислоты, ионы кальция и водорода (связывает часть ионов кальция и водорода), некоторые лекарства,
трансферрин переносит железо, церулоплазмин переносит медь,
белки в составе липопротеинов участвуют в переносе жира и холестерина,
специальные белки переносят ряд витаминов и гормонов (гидрофобных – стероидных, йодтиронинов) и т.д.
2 – транспорт КИСЛОРОДА от лёгких в ткани осуществляется эритроцитами с помощью ГЕМОГЛОБИНА,
3 – транспорт многих веществ через мембраны осуществляется специальными белками-переносчиками;
есть переносчики для ионов натрия, калия, кальция, для глюкозы и аминокислот и т.д.

5. СТРУКТУРНАЯ:
1 – белки образуют, формируют межклеточное вещество (основные – коллаген, эластин),
2 – белки вместе с липидами образуют мембраны клеток,
3 – белки входят в состав рибосом и цитоскелета.

6. СОКРАТИТЕЛЬНАЯ (двигательная):
белки обеспечивают сокращение мышц, изменение формы клетки или её органелл, подвижность клеток (лейкоцитов, например) и ресничек; примеры – актин, МИОЗИН, тубулин,
сокращение белков цитоскелета обеспечивает расхождение хромосом при митозе, транспорт везикул внутри клетки; движение обеспечивается сократительными белками.

7. ЗАПАСАЮЩАЯ (РЕЗЕРВНАЯ) –
белки могут использоваться в качестве резерва питательных веществ; у человека это белки мышц, печени, крови; казеин молока матери – резерв питательных веществ для младенца.

8. Другие: буферная, создание онкотического давления, поставка аминокислот для синтеза других БАВ, реализация генетической информации и т.д.
57.5. СОСТАВ БЕЛКОВ. См. параграф 4.
Есть белки, в состав которых входит только ППЦ (или несколько ППЦ при четвертичной структуре) – такие белки называются ПРОСТЫМИ.
Есть белки, в состав которых которых, кроме ППЦ, входят другие вещества (небелковой природы)– такие белки называют СЛОЖНЫМИ.
Небелковые компоненты сложных белков называются КОФАКТОРАМИ, а белковые компоненты (ППЦ) сложных белков называются АПОБЕЛКАМИ.
Комплекс апобелка и кофактора называется холобелком.
Типы кофакторов.
Соединения белков с углеводами называются ГЛИКОпротеинами, с липидами – ЛИПОпротеинами, с нуклеиновыми кислотами – НУКЛЕОпротеинами (примеры – хромосомы, рибосомы, сплайсосомы), с фосфатом – ФОСФОпротеинами, с металлами – МЕТАЛЛОпротеинами и т.д.
57.5 КЛАССИФИКАЦИИ белков.
По типу третичной структуры: глобулярные и фибриллярные, см. п.58.
По функциям: ферментативные, транспортные, структурные, защитные, сократительные, рецепторные и т.д. – см. 57.4.
По составу (простые и сложные) и по типу кофактора: см. 57.5.

Одна из самых замечательных особенностей жизни состоит в том, что все живые существа характеризуются общностью строения клеток и происходящих в них процессов. Однако они имеют и очень много различий. Даже особи одного вида различаются по некоторым свойствам и признакам: морфологическим, физиологическим, биохимическим. В конечном счете сходство и различие организмов определяется набором белков. Каждый вид растений и животных имеет особый, только ему присущий набор белков, т. е. белки являются основой видовой специфичности. Некоторые белки, выполняющие одинаковые функции, могут иметь одинаковое строение у разных видов. Например, инсулин - гормон поджелудочной железы, регулирующий количество сахара в крови, одинаков у собаки и у человека. Однако многие белки, выполняя одну и ту же функцию, несколько отличаются по строению у разных представителей одного и того же вида. Примером могут служить белки групп крови у человека . Такое разнообразие белков обусловливает индивидуальную специфичность организмов. На земле нет двух людей, у которых все белки были бы одинаковыми. Известно, что в эритроцитах (красных кровяных клетках дисковидной формы) содержится гемоглобин , который доставляет кислород ко всем клеткам тела. Гемоглобин состоит из железосодержащего пигмента - гема и белка- глобина .

При изучении структуры гемоглобина эритроцитов крови человека обнаружили, что каждая белковая молекула состоит из четырех полипептидных цепей (2 альфа и 2 бета-цепи). Установив первичную структуру белка, т. е. последовательность аминокислот в каждой цепи, выяснили также, с помощью каких связей между R-группами (радикалами аминокислот) образуется его третичная и четвертичная структура . Все здоровые люди имеют гемоглобин с одинаковой первичной и пространственной структурой. У людей, страдающих серповидноклеточной анемией - тяжелым наследственным заболеванием, эритроциты похожи не на диски, как обычно, а на серпы ( рис. 39 ). Такое изменение формы клеток происходит из-за отличия первичной структуры гемоглобина у больных людей. В беа-цепи нормального гемоглобина на шестом месте от NH2-конца стоит глутаминовая кислота. При серповидноклеточной анемии она заменена на аминокислоту валин ( рис. 40 ). Из 574 аминокислот, входящих в состав гемоглобина, заменены только две (по одной в каждой бета-цепи). Но это приводит к существенному изменению третичной и четвертичной структуры белка и, как следствие, к изменению формы и нарушению функции эритроцита. Серповидные эритроциты плохо справляются со своей задачей - переносом кислорода. На этом примере мы видим, что форма и функции клеток зависят от структуры входящих в их состав белков.

Функции Белков – тема семинара (Белки: функции, введение, Ферменты: общие сведения, Белки-регуляторы физиологических процессов, Строительная функция белков, Энергетическая функция белков, Двигательная функция белков, Транспортные белки: общие сведения, Белки как средства защиты организма, Защитные белки, Плазма крови: белки, функции)

Белки, содержащиеся в тканях и органах человека, животных, растений и т. д., по своему строению резко отличаются друг от друга они обладают высокой видовой специфичностью. Чужеродный белок при введении в кровь другого животного оказывает на данный организм очень сильное токсическое воздействие. Поэтому необходимым условием усвоения специфических белков пищи является их предварительный гидролиз в желудочно-кишечном тракте на аминокислоты, лишенные специфичности. Из аминокислот каждая клетка синтезирует свой специфический белок.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

План – конспект урока №13 10 кл

дать элементарное представление о генетической информации, матричном принципе транскрипции, трансляции, генетическом коде, реализуемом в процессе синтеза белка.

Оборудование:

Белки — основа специфичности организмов

Одна из самых замечательных особенностей жизни состоит в том, что все живые существа характеризуются общностью строения клеток и происходящих в них процессов. Однако они имеют и очень много различий. Даже особи одного вида различаются по некоторым свойствам и признакам: морфологическим, биохимическим, физиологическим. В конечном счете, сходство и различие организмов определяется набором белков. Каждый вид растений и животных имеет особый, только ему присущий набор белков, то есть белки являются основой видовой специфичности. Некоторые белки, выполняющие одинаковые функции, могут иметь одинаковое строение у разных видов. Например, инсулин — гормон поджелудочной железы, регулирующий количество сахара в крови, одинаков у собаки и у человека. Однако многие белки, выполняя одну и ту же функцию, несколько отличаются по строению у разных представителей одного и того же вида. Примером могут служить белки групп крови у человека. Такое разнообразие белков обусловливает индивидуальную специфичность организмов.

Вывод: все свойства любого организма определяются его белковым составом. Причем структура каждого белка, в свою очередь, определяется последовательностью аминокислотных остатков.

ДНК — носитель генетической информации

Наследственная информация, которая передается из поколения в поколение, должна содержать сведения о первичной структуре белков.

— Где находится информация о строении всех белков организма? Как она называется?

(Информация о строении всех белков организма заключена в молекулах ДНК и называется генетической.)

— Что является единицей наследственной информации? (Ген.)

— Дайте определение термину ген.

(Ген — участок молекулы ДНК в хромосоме, несущий информацию об одной полипептидной цепи)

— Какими свойствами и функциями обладает ДНК?

(ДНК способна к самоудвоению. ДНК выполняет функции хранения и передачи наследственной информации следующему поколению, а также передает генетическую информацию, необходимую для синтеза белков, из ядра в цитоплазму).

— Как же происходит синтез белков, если ДНК, носитель всей генетической информации в клетке, непосредственного участия в синтезе белков не принимает?

Вопросы, помогающие в решении этой задачи:

— Где в клетке находятся молекулы ДНК?

(В хромосомах ядра, и отделены ядерной мембраной от цитоплазмы клетки, где происходит синтез белка.)

— На каких органоидах происходит синтез белка?

(На рибосомах.)

— Как же информация о белках из ядра попадает к рибосомам?

(Через посредника, роль которого выполняет информационная РНК так как и-РНК способна npoйmи через поры ядерной мембраны. Информационная РНК — одноцепочечная молекула, комплементарная участку одной цепи ДНК; она в сотни раз короче и является копией только одного гена или группы рядом лежащих генов, несущих информацию о структуре белка)

— Каким образом генетическая информация, находящаяся в ДНК, передается на и-PHK?

(Эта информация по принципу комплементарности считывается (списывается) с одной из цепей ДНК, в результате чего синтезируется и-РНК.)

(Зарисовка схемы этого процесса на доске, если нет таблицы по теме, с объяснением (или использовать рис. 38 на с. 7б).

Процесс синтеза и-РНК на ДНК осуществляется ферментом РНК-полимеразой и называется транскрипцией.

Благодаря транскрипции в клетке осуществляется передача информации от ДНК к белку через и-РНК.

Генетическая информация, содержащаяся в ДНК и в и-РНК, заключена в последовательности расположения нуклеотидов в их молекулах. Белки же состоят из аминокислот.

Как же происходит перевод информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот?

(Такой перевод осуществляется с помощью генетического кода.)

— Что такое код (или шифр)?

(Это система символов для перевода одной формы информации в другую.)

Генетический код — это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в информационной РНК;

Таким образом, мы видим, что последовательность расположения нуклеотидов в и-РНК определяет последовательность расположения аминокислот в белках. Как же это происходит?

Для ответа рассмотрим свойства генетического кода (работа с текстом на с. 74).

1) Код триплетен.

В состав РНК входят 4 нуклеотида: А, Г, Ц, У.

Если бы мы попытались обозначить одну аминокислоту одним нуклеотидом, то 16 из 20 аминокислот остались бы не зашифрованы; двухбуквенный код позволил бы зашифровать лишь 16 аминокислот. Природа создала трехбуквенный, или триплетный код. Это означает, что каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью трех нуклеотидов, называемых триплетом, или кодоном. Из 4 нуклеотидов (А, Г, Ц, У) можно создать 64 различные комбинации по 3 нуклеотида в каждой (4х4х4=64) (рис. 37 на с. 75).

2) Код вырожден (или избыточен), то есть каждая аминокислота кодируется более чем одним кодоном.

3) Код однозначен (каждый кодон шифрует только одну аминокислоту).

4) Код является неперекрывающимся (любой нуклеотид может входить в состав только одного триплета).

5) Полярность генетического кода.

6) Код универсален (генетический код един для всех живущих на Земле существ).

— Где же происходит расшифровка генетической информации?

Таким образом, мы видим, что расшифровка генетической информации — перевод ее с языка нуклеотидов на язык аминокислот происходит в цитоплазме клетки на рибосомах, где идет синтез полипептидных цепей белков по матрице и-РНК.

Этот процесс синтеза полипептидных цепей белков по матрице и-РНК, выполняемый рибосомами, называется трансляцией (объяснение учителем процесса трансляции по таблице).

1) Как отражен в процессе транскрипции принцип комплементарности? В чем смысл такой точности переписывания информации с ДНК на и-PHK?

(Ecлu в транскрибируемой нити ДНК стоит нуклеотид

Г, то РНК - полимераза (фермент) включает Ц;

если стоит Т, включает А,

если стоит А, включает У (в состав РНК не входит Т). Если в матрицу (ДНК и РНК) вкрадется ошибка, то она будет воспроизводиться в белках.)

2) Что такое ген?

(Участок молекулы ДНК, несущий информацию об одной полипептидной цени.)

V . Подведение итогов:

1. Оценить степень реализации поставленных на уроке целей.

2. Оценить работу учеников во время урока.

Задание №1 (№5, 9, 13, 17)

Фрагмент молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ГТГ ТАТ ГГА АГТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Последовательность нуклеотидов на иРНК:

ЦАЦ АУА ЦЦУ УЦА

Антикодоны молекул тРНК: ГУГ, УАУ, ГГА, АГУ;

Последовательность аминокислот в молекуле белка:

ГИС – ИЛЕ – ПРО – СЕР.

Задание №2 (№6, 10, 14, 18)

Последовательность на иРНК по исходному фрагменту цепи ДНК: АААУЦГАЦАГЦЦУУЦ;

Последовательность на иРНК по известному фрагменту цепи ДНК: АААУЦГАЦУГЦЦУУЦ;

Фрагмент молекулы белка и его свойства не изменятся, так как триплеты АЦА и АЦУ кодируют одну аминокислоту – ТРЕ.

Задание №3 (№7, 11, 15, 19)

Фрагмент молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ГТГТТТГАГЦАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Последовательность нуклеотидов на иРНК:

Антикодоны молекул тРНК: ГУГ, УУУ, ГАГ, ЦАУ;

Последовательность аминокислот в молекуле белка:

ГИС – ЛИЗ – ЛЕЙ – ВАЛ.

Задание №4 (№8, 12, 16, 20)

Фрагмент молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АТАГЦТГААЦГГАЦТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Последовательность нуклеотидов на иРНК:

Антикодоны молекул тРНК: АУА, ГЦУ, ГАА, ЦГГ, АЦУ;

Последовательность аминокислот в молекуле белка:

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй – из верхнего горизонтального ряда и третий – из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

Читайте также: