--> Áåëêè.Èíòåðàêòèâíûå çàäàíèÿ

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Õèìèÿ. Óãëóáëåííûé óðîâåíü

Õèìèÿ 10 êëàññ. Ãàáðèåëÿí

 


§ 27. Áåëêè

Áåëêàìè (áåëêîâûìè âåùåñòâàìè) íàçûâàþò

Áåëêè òàêæå íàçûâàþò ïðîòåèíàìè (îò ãðå÷. «ïðîòîñ» — ïåðâûé, âàæíûé). ×èñëî îñòàòêîâ àìèíîêèñëîò â ìîëåêóëå áåëêà î÷åíü ñèëüíî êîëåáëåòñÿ è èíîãäà äîñòèãàåò íåñêîëüêèõ òûñÿ÷. Êàæäûé áåëîê îáëàäàåò ñâîåé, ïðèñóùåé òîëüêî åìó ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ ðàñïîëîæåíèÿ àìèíîêèñëîòíûõ îñòàòêîâ.

Áåëêè âûïîëíÿþò ðàçíîîáðàçíûå áèîëîãè÷åñêèå ôóíêöèè: êàòàëèòè÷åñêèå (ôåðìåíòû), ðåãóëÿòîðíûå (ãîðìîíû), ñòðóêòóðíûå (êîëëàãåí, ôèáðîèí), äâèãàòåëüíûå (ìèîçèí), òðàíñïîðòíûå (ãåìîãëîáèí, ìèîãëîáèí), çàùèòíûå (èììóíîãëîáóëèíû, èíòåðôåðîí), çàïàñíûå (êàçåèí, àëüáóìèí, ãëèàäèí) è äð. Ñðåäè áåëêîâ âñòðå÷àþòñÿ àíòèáèîòèêè è âåùåñòâà, îêàçûâàþùèå òîêñè÷åñêîå äåéñòâèå.

Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ îðãàíèçìà ÷åëîâåêà

Áåëêè — îñíîâà áèîìåìáðàí, âàæíåéøåé ñîñòàâíîé ÷àñòè êëåòêè è êëåòî÷íûõ êîìïîíåíòîâ. Îíè èãðàþò êëþ÷åâóþ ðîëü â æèçíè êëåòêè.

Èñêëþ÷èòåëüíîå ñâîéñòâî áåëêà — ñàìîîðãàíèçàöèÿ ñòðóêòóðû, ò. å. åãî ñïîñîáíîñòü ñàìîïðîèçâîëüíî ñîçäàâàòü îïðåäåë¸ííóþ, ñâîéñòâåííóþ òîëüêî äàííîìó áåëêó ïðîñòðàíñòâåííóþ ñòðóêòóðó. Ïî ñóùåñòâó, âñÿ äåÿòåëüíîñòü îðãàíèçìà (ðàçâèòèå, äâèæåíèå, âûïîëíåíèå èì ðàçëè÷íûõ ôóíêöèé è äð.) ñâÿçàíà ñ áåëêîâûìè âåùåñòâàìè (ðèñ. 71). Áåç áåëêîâ íåâîçìîæíî ïðåäñòàâèòü ñåáå æèçíü.

Áåëêè — âàæíåéøàÿ ñîñòàâíàÿ ÷àñòü ïèùè ÷åëîâåêà è æèâîòíûõ, ïîñòàâùèê íåîáõîäèìûõ èì àìèíîêèñëîò.

Ñòðîåíèå áåëêîâ

 ïðîñòðàíñòâåííîì ñòðîåíèè áåëêîâ áîëüøîå çíà÷åíèå èìååò õàðàêòåð ðàäèêàëîâ (îñòàòêîâ) R— â ìîëåêóëàõ àìèíîêèñëîò. Íåïîëÿðíûå ðàäèêàëû àìèíîêèñëîò îáû÷íî ðàñïîëàãàþòñÿ âíóòðè ìàêðîìîëåêóëû áåëêà è îáóñëîâëèâàþò ãèäðîôîáíûå (ñì. íèæå) âçàèìîäåéñòâèÿ. Ïîëÿðíûå ðàäèêàëû, ñîäåðæàùèå èîíîãåííûå (îáðàçóþùèå èîíû) ãðóïïû, îáû÷íî íàõîäÿòñÿ íà ïîâåðõíîñòè ìàêðîìîëåêóëû áåëêà è õàðàêòåðèçóþò ýëåêòðîñòàòè÷åñêèå (èîííûå) âçàèìîäåéñòâèÿ. Ïîëÿðíûå íåèîíîãåííûå ðàäèêàëû (íàïðèìåð, ñîäåðæàùèå ñïèðòîâûå ÎÍ-ãðóïïû, àìèäíûå ãðóïïû) ìîãóò ðàñïîëàãàòüñÿ êàê íà ïîâåðõíîñòè, òàê è âíóòðè áåëêîâîé ìîëåêóëû. Îíè ó÷àñòâóþò â îáðàçîâàíèè âîäîðîäíûõ ñâÿçåé.

 ìîëåêóëàõ áåëêà α-àìèíîêèñëîòû ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé ïåïòèäíûìè (—ÑΗNH—) ñâÿçÿìè.

 ìîëåêóëàõ áåëêà α-àìèíîêèñëîòû ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé ïåïòèäíûìè (—ÑΗNH—) ñâÿçÿìè

Ïîñòðîåííûå òàêèì îáðàçîì ïîëèïåïòèäíûå öåïè èëè îòäåëüíûå ó÷àñòêè âíóòðè ïîëèïåïòèäíîé öåïè ìîãóò áûòü â îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ äîïîëíèòåëüíî ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé äèñóëüôèäíûìè (—S—S—) ñâÿçÿìè, èëè, êàê èõ ÷àñòî íàçûâàþò, äèñóëüôèäíûìè ìîñòèêàìè.

Áîëüøóþ ðîëü â ñîçäàíèè ñòðóêòóðû áåëêîâ èãðàþò èîííûå (ñîëåâûå) è âîäîðîäíûå ñâÿçè, à òàêæå ãèäðîôîáíîå âçàèìîäåéñòâèå — îñîáûé âèä êîíòàêòîâ ìåæäó ãèäðîôîáíûìè êîìïîíåíòàìè ìîëåêóë áåëêîâ â âîäíîé ñðåäå. Âñå ýòè ñâÿçè èìåþò ðàçëè÷íóþ ïðî÷íîñòü è îáåñïå÷èâàþò îáðàçîâàíèå áîëüøîé è ñëîæíîé ìîëåêóëû áåëêà.

Íåñìîòðÿ íà ðàçëè÷èå â ñòðîåíèè è ôóíêöèÿõ áåëêîâûõ âåùåñòâ, èõ ýëåìåíòíûé ñîñòàâ êîëåáëåòñÿ íåçíà÷èòåëüíî (â % íà ñóõóþ ìàññó): óãëåðîä — 51—53; êèñëîðîä — 21,5—23,5; àçîò — 16,8—18,4; âîäîðîä — 6,5— 7,3; ñåðà — 0,3—2,5. Íåêîòîðûå áåëêè ñîäåðæàò â íåáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ ôîñôîð, ñåëåí è äðóãèå ýëåìåíòû.

Äëÿ áåëêîâ, ñòðîåíèå êîòîðûõ îòëè÷àåòñÿ èñêëþ÷èòåëüíîé ñëîæíîñòüþ, ðàçëè÷àþò ïåðâè÷íóþ è áîëåå âûñîêèå óðîâíè ñòðóêòóðíîé îðãàíèçàöèè: âòîðè÷íóþ, òðåòè÷íóþ, à èíîãäà è ÷åòâåðòè÷íóþ ñòðóêòóðó.

Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîåäèíåíèÿ àìèíîêèñëîòíûõ îñòàòêîâ â ïîëèïåïòèäíîé öåïè ïîëó÷èëà íàçâàíèå ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêà (ðèñ. 72).

ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêà

Âòîðè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêîâ. Òðåòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêîâ

Áåëêîâàÿ ìîëåêóëà ìîæåò ñîñòîÿòü èç îäíîé èëè íåñêîëüêèõ ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé, êàæäàÿ èç êîòîðûõ ñîäåðæèò ðàçëè÷íîå ÷èñëî àìèíîêèñëîòíûõ îñòàòêîâ. Ó÷èòûâàÿ ÷èñëî èõ âîçìîæíûõ êîìáèíàöèé, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ðàçíîîáðàçèå áåëêîâ ïî÷òè áåçãðàíè÷íî, íî íå âñå èç íèõ ñóùåñòâóþò â ïðèðîäå. Îáùåå ÷èñëî ðàçëè÷íûõ òèïîâ áåëêîâ ó âñåõ âèäîâ æèâûõ îðãàíèçìîâ ñîñòàâëÿåò 1010—1012.

Âòîðè÷íîé ñòðóêòóðîé (ðèñ. 73) îáëàäàåò áîëüøàÿ ÷àñòü áåëêîâ, ïðàâäà, íå âñåãäà íà âñ¸ì ïðîòÿæåíèè ïîëèïåïòèäíîé öåïè. Çàêðó÷èâàíèå ëèíåéíîé ïîëèïåïòèäíîé öåïè â ñïèðàëåâèäíóþ ñòðóêòóðó îáåñïå÷èâàþò âíóòðèìîëåêóëÿðíûå âîäîðîäíûå ñâÿçè.

Ïîëèïåïòèäíûå öåïî÷êè ñ îïðåäåë¸ííîé âòîðè÷íîé ñòðóêòóðîé ìîãóò áûòü ïî- ðàçíîìó ðàñïîëîæåíû â ïðîñòðàíñòâå. Ýòî ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïîëîæåíèå ïîëó÷èëî íàçâàíèå òðåòè÷íîé ñòðóêòóðû (ðèñ. 74).

 ôîðìèðîâàíèè òðåòè÷íîé ñòðóêòóðû áîëüøóþ ðîëü èãðàþò äèñóëüôèäíûå èîííûå ñâÿçè, à òàêæå ãèäðîôîáíîå âçàèìîäåéñòâèå. Ïî õàðàêòåðó «óïàêîâêè» áåëêîâîé ìîëåêóëû ðàçëè÷àþò ãëîáóëÿðíûå (øàðîâèäíûå) è ôèáðèëëÿðíûå (íèòåâèäíûå) áåëêè.

Äëÿ ãëîáóëÿðíûõ áåëêîâ áîëåå õàðàêòåðíà α-ñïèðàëüíàÿ ñòðóêòóðà, ñïèðàëè èçîãíóòû è ñâ¸ðíóòû. Ìàêðîìîëåêóëà èìååò ñôåðè÷åñêóþ ôîðìó. Ãëîáóëÿðíûå áåëêè ðàñòâîðÿþòñÿ â âîäå è â ñîëåâûõ ðàñòâîðàõ ñ îáðàçîâàíèåì êîëëîèäíûõ ñèñòåì. Áîëüøèíñòâî áåëêîâ æèâîòíûõ, ðàñòåíèé è ìèêðîîðãàíèçìîâ îòíîñèòñÿ ê ãëîáóëÿðíûì.

Äëÿ ôèáðèëëÿðíûõ áåëêîâ áîëåå õàðàêòåðíà íèòåâèäíàÿ ñòðóêòóðà. Îíè, êàê ïðàâèëî, íå ðàñòâîðÿþòñÿ â âîäå. Ôèáðèëëÿðíûå áåëêè îáû÷íî âûïîëíÿþò ñòðóêòóðîîáðàçóþùèå ôóíêöèè. Èõ ñâîéñòâà çàâèñÿò îò ñïîñîáà óïàêîâêè ïîëè- ïåïòèäíûõ öåïî÷åê. Ïðèìåðû ôèáðèëëÿðíûõ áåëêîâ — ìèîçèí (ìûøå÷íàÿ òêàíü), êåðàòèí (ðîãîâàÿ òêàíü).

 ðÿäå ñëó÷àåâ îòäåëüíûå ñóáúåäèíèöû áåëêà ñ ïîìîùüþ âîäîðîäíûõ ñâÿçåé, ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî è äðóãèõ âçàèìîäåéñòâèé îáðàçóþò ñëîæíûå àíñàìáëè, õàðàêòåðèçóþùèå ÷åòâåðòè÷íóþ ñòðóêòóðó áåëêîâ (ðèñ. 75).

Îäíàêî ñëåäóåò åù¸ ðàç îòìåòèòü, ÷òî â îðãàíèçàöèè áîëåå âûñîêèõ ñòðóêòóð áåëêà èñêëþ÷èòåëüíàÿ ðîëü ïðèíàäëåæèò ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðå.

×åòâåðòè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêîâ

Êëàññèôèêàöèÿ áåëêîâ

Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî êëàññèôèêàöèé áåëêîâ, â îñíîâå êîòîðûõ ëåæàò ðàçíûå ïðèçíàêè:

  • ñòåïåíü ñëîæíîñòè (ïðîñòûå è ñëîæíûå);
  • ôîðìà ìîëåêóë (ãëîáóëÿðíûå è ôèáðèëëÿðíûå áåëêè);
  • ðàñòâîðèìîñòü â îòäåëüíûõ ðàñòâîðèòåëÿõ (âîäîðàñòâîðèìûå, ðàñòâîðèìûå â ðàçáàâëåííûõ ñîëåâûõ ðàñòâîðàõ — àëüáóìèíû, ñïèðòîðàñòâîðèìûå — ïðîëàìèíû, ðàñòâîðèìûå â ðàçáàâëåííûõ ùåëî÷àõ è êèñëîòàõ — ãëóòåëèíû);
  • âûïîëíÿåìàÿ ôóíêöèÿ (çàïàñíûå, ñêåëåòíûå è ò. ï.).

    Ñâîéñòâà áåëêîâ

    Áåëêè — àìôîòåðíûå ýëåêòðîëèòû. Ïðè îïðåäåë¸ííîì çíà÷åíèè ðÍ ñðåäû (îíà íàçûâàåòñÿ èçîýëåêòðè÷åñêîé òî÷êîé) ÷èñëî ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëüíûõ çàðÿäîâ â ìîëåêóëå áåëêà îäèíàêîâî. Ýòî îäíî èç îñíîâíûõ ñâîéñòâ áåëêà.  ýòîé òî÷êå áåëêè ýëåêòðîíåéòðàëüíû, à èõ ðàñòâîðèìîñòü â âîäå íàèìåíüøàÿ. Ñïîñîáíîñòü áåëêîâ ñíèæàòü ðàñòâîðèìîñòü ïðè äîñòèæåíèè ýëåêòðîíåéòðàëüíîñòè èõ ìîëåêóë èñïîëüçóåòñÿ äëÿ âûäåëåíèÿ èõ èç ðàñòâîðîâ, íàïðèìåð â òåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ áåëêîâûõ ïðîäóêòîâ.

    Ãèäðàòàöèÿ áåëêîâ. Ïðîöåññ ãèäðàòàöèè îçíà÷àåò ñâÿçûâàíèå áåëêàìè âîäû, ïðè ýòîì îíè ïðîÿâëÿþò ãèäðîôèëüíûå ñâîéñòâà: íàáóõàþò, èõ ìàññà è îáú¸ì óâåëè÷èâàþòñÿ. Íàáóõàíèå áåëêà ñîïðîâîæäàåòñÿ åãî ÷àñòè÷íûì ðàñòâîðåíèåì. Ãèäðîôèëüíîñòü îòäåëüíûõ áåëêîâ çàâèñèò îò èõ ñòðîåíèÿ. Èìåþùèåñÿ â ñîñòàâå è ðàñïîëîæåííûå íà ïîâåðõíîñòè áåëêîâîé ìàêðîìîëåêóëû ãèäðîôèëüíûå àìèäíûå (—ÑΗNH—, ïåïòèäíàÿ ñâÿçü), àìèííûå (—NH2) è êàðáîêñèëüíûå (—ÑÎÎÍ) ãðóïïû ïðèòÿãèâàþò ê ñåáå ìîëåêóëû âîäû, ñòðîãî îðèåíòèðóÿ èõ íà ïîâåðõíîñòè ìîëåêóëû. Îêðóæàþùàÿ áåëêîâûå ãëîáóëû ãèäðàòíàÿ (âîäíàÿ) îáîëî÷êà ïðåïÿòñòâóåò àãðåãàöèè è îñàæäåíèþ, à ñëåäîâàòåëüíî, ñïîñîáñòâóåò óñòîé÷èâîñòè ðàñòâîðîâ áåëêà.  èçîýëåêòðè÷åñêîé òî÷êå, êîãäà áåëêè îáëàäàþò íàèìåíüøåé ñïîñîáíîñòüþ ñâÿçûâàòü âîäó, ïðîèñõîäèò ðàçðóøåíèå ãèäðàòíîé îáîëî÷êè áåëêîâûõ ìîëåêóë, ïîýòîìó îíè ñîåäèíÿþòñÿ, îáðàçóÿ êðóïíûå àãðåãàòû. Àãðåãàöèÿ áåëêîâûõ ìîëåêóë ïðîèñõîäèò è ïðè èõ îáåçâîæèâàíèè ñ ïîìîùüþ íåêîòîðûõ îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëåé, íàïðèìåð ýòèëîâîãî ñïèðòà. Ýòî ïðèâîäèò ê âûïàäåíèþ áåëêîâ â îñàäîê. Ïðè èçìåíåíèè ðÍ ñðåäû ìàêðîìîëåêóëà áåëêà ïðèîáðåòàåò çàðÿä è åãî ãèäðàòàöèîííàÿ ñïîñîáíîñòü ìåíÿåòñÿ.

    Ïðè îãðàíè÷åííîì íàáóõàíèè êîíöåíòðèðîâàííûå áåëêîâûå ðàñòâîðû îáðàçóþò ñëîæíûå ñèñòåìû, íàçûâàåìûå ñòóäíÿìè. Ñòóäíè íå òåêó÷è, óïðóãè, îáëàäàþò ïëàñòè÷íîñòüþ, îïðåäåë¸ííîé ìåõàíè÷åñêîé ïðî÷íîñòüþ, ñïîñîáíû ñîõðàíÿòü ñâîþ ôîðìó. Ãëîáóëÿðíûå áåëêè ìîãóò ïîëíîñòüþ ãèäðàòèðîâàòüñÿ, ðàñòâîðÿÿñü â âîäå (íàïðèìåð, áåëêè ìîëîêà), îáðàçóÿ ðàñòâîðû ñ íåâûñîêîé êîíöåíòðàöèåé.

    Ãèäðîôèëüíûå ñâîéñòâà áåëêîâ, ò. å. èõ ñïîñîáíîñòü íàáóõàòü, îáðàçîâûâàòü ñòóäíè, ñòàáèëèçèðîâàòü ñóñïåíçèè, ýìóëüñèè è ïåíû, èìåþò áîëüøîå çíà÷åíèå â áèîëîãèè è ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè. Î÷åíü ïîäâèæíûì ñòóäíåì, ñîñòîÿùèì â îñíîâíîì èç ìîëåêóë áåëêà, ÿâëÿåòñÿ öèòîïëàçìà — ïîëóæèäêîå ñîäåðæèìîå êëåòêè. Ñèëüíî ãèäðàòèðîâàííûé ñòóäåíü — ñûðàÿ êëåéêîâèíà, âûäåëåííàÿ èç ïøåíè÷íîãî òåñòà (ñîäåðæèò äî 65% âîäû). Ðàçëè÷íàÿ ãèäðîôèëüíîñòü êëåéêîâèííûõ áåëêîâ — îäèí èç ïðèçíàêîâ, õàðàêòåðèçóþùèõ êà÷åñòâî çåðíà ïøåíèöû è ïîëó÷àåìîé èç íåãî ìóêè (òàê íàçûâàåìûå ñèëüíûå è ñëàáûå ïøåíèöû). Ãèäðîôèëüíîñòü áåëêîâ çåðíà è ìóêè èãðàåò áîëüøóþ ðîëü ïðè õðàíåíèè è ïåðåðàáîòêå çåðíà, â õëåáîïå÷åíèè. Òåñòî, êîòîðîå ïîëó÷àþò â õëåáîïåêàðíîì ïðîèçâîäñòâå, — ýòî íàáóõøèé â âîäå áåëîê, êîíöåíòðèðîâàííûé ñòóäåíü, ñîäåðæàùèé ç¸ðíà êðàõìàëà.

    Äåíàòóðàöèÿ áåëêîâ. Ïðè äåíàòóðàöèè ïîä âëèÿíèåì âíåøíèõ ôàêòîðîâ (òåìïåðàòóðû, ìåõàíè÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ, äåéñòâèÿ õèìè÷åñêèõ ðåàãåíòîâ è ðÿäà äðóãèõ ôàêòîðîâ) ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå âòîðè÷íîé, òðåòè÷íîé è ÷åòâåðòè÷íîé ñòðóêòóð áåëêîâîé ìàêðîìîëåêóëû, ò. å. å¸ íàòèâíîé ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðû. Ïåðâè÷íàÿ ñòðóêòóðà, à ñëåäîâàòåëüíî, è õèìè÷åñêèé ñîñòàâ áåëêà ïðè ýòîì íå èçìåíÿþòñÿ, íî ñíèæàþòñÿ ðàñòâîðèìîñòü è ñïîñîáíîñòü ê ãèäðàòàöèè, òåðÿåòñÿ áèîëîãè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü.  ðåçóëüòàòå èçìåíåíèÿ ôîðìû áåëêîâîé ìàêðîìîëåêóëû ïðîèñõîäèò å¸ óêðóïíåíèå.  òî æå âðåìÿ óâåëè÷èâàåòñÿ àêòèâíîñòü íåêîòîðûõ õèìè÷åñêèõ ãðóïï, ÷òî îáëåã÷àåò ïðîòåîëèç — ôåðìåíòàòèâíûé ãèäðîëèç áåëêîâ, êàòàëèçèðóþùèéñÿ ïðîòåîëèòè÷åñêèìè ôåðìåíòàìè (ïðîòåàçàìè), ò. å. áåëîê ëåã÷å ãèäðîëèçóåòñÿ.

     ïèùåâîé òåõíîëîãèè îñîáîå ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå èìååò òåïëîâàÿ äåíàòóðàöèÿ áåëêîâ, ñòåïåíü êîòîðîé çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû, ïðîäîëæèòåëüíîñòè íàãðåâà è âëàæíîñòè. Ýòî íåîáõîäèìî ïîìíèòü ïðè ðàçðàáîòêå ðåæèìîâ òåðìîîáðàáîòêè ïèùåâîãî ñûðüÿ, ïîëóôàáðèêàòîâ, à èíîãäà è ãîòîâûõ ïðîäóêòîâ. Îñîáóþ ðîëü ïðîöåññû òåïëîâîé äåíàòóðàöèè èãðàþò ïðè áëàíøèðîâàíèè ðàñòèòåëüíîãî ñûðüÿ, ñóøêå çåðíà, âûïå÷êå õëåáà, ïðîèçâîäñòâå ìàêàðîííûõ èçäåëèé. Äåíàòóðàöèÿ áåëêîâ ìîæåò âûçûâàòüñÿ è ìåõàíè÷åñêèì âîçäåéñòâèåì (äàâëåíèåì, ðàñòèðàíèåì, âñòðÿõèâàíèåì), äåéñòâèåì óëüòðàçâóêà. Íàêîíåö, ê äåíàòóðàöèè áåëêîâ ïðèâîäèò äîáàâëåíèå õèìè÷åñêèõ ðåàãåíòîâ (êèñëîò, ùåëî÷åé, ñïèðòà, àöåòîíà). Âñå ýòè ïðè¸ìû øèðîêî èñïîëüçóþò â ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè è áèîòåõíîëîãèè.

    Ïåíîîáðàçîâàíèå. Ýòî ñïîñîáíîñòü áåëêîâ îáðàçîâûâàòü âûñîêîêîíöåíòðèðîâàííûå ñèñòåìû «æèäêîñòü — ãàç», íàçûâàåìûå ïåíàìè. Óñòîé÷èâîñòü ïåíû, â êîòîðîé áåëîê ÿâëÿåòñÿ ïåíîîáðàçîâàòåëåì, çàâèñèò íå òîëüêî îò åãî ïðèðîäû è îò êîíöåíòðàöèè, íî è îò òåìïåðàòóðû. Áåëêè â êà÷åñòâå ïåíîîáðàçîâàòåëåé øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â êîíäèòåðñêîé ïðîìûøëåííîñòè ïðè èçãîòîâëåíèè ïàñòèëû, çåôèðà, ñóôëå. Ñòðóêòóðó ïåíû èìååò õëåá, à ýòî âëèÿåò íà åãî âêóñîâûå ñâîéñòâà.

    Ãèäðîëèç áåëêîâ. Ìîëåêóëû áåëêîâ ïîä âëèÿíèåì ðÿäà ôàêòîðîâ ìîãóò ðàçðóøàòüñÿ èëè âñòóïàòü âî âçàèìîäåéñòâèå ñ äðóãèìè âåùåñòâàìè ñ îáðàçîâàíèåì íîâûõ ïðîäóêòîâ. Äëÿ ïèùåâîé ïðîìûøëåííîñòè ìîæíî âûäåëèòü äâà î÷åíü âàæíûõ ïðîöåññà: 1) ãèäðîëèç áåëêîâ ïîä äåéñòâèåì ôåðìåíòîâ; 2) âçàèìîäåéñòâèå àìèíîãðóïï áåëêîâ èëè àìèíîêèñëîò ñ êàðáîíèëüíûìè ãðóïïàìè âîññòàíàâëèâàþùèõ Ñàõàðîâ. Ïîä âëèÿíèåì ïðîòåàç — ôåðìåíòîâ, êàòàëèçèðóþùèõ ãèäðîëèòè÷åñêîå ðàñùåïëåíèå áåëêîâ, ïîñëåäíèå ðàñïàäàþòñÿ íà áîëåå ïðîñòûå ïðîäóêòû (ïîëè- è äèïåïòèäû) è â êîíå÷íîì ñ÷¸òå íà àìèíîêèñëîòû. Ñêîðîñòü ãèäðîëèçà áåëêà çàâèñèò îò åãî ñîñòàâà, ìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðû, àêòèâíîñòè ôåðìåíòà è óñëîâèé.

    Óðàâíåíèå ãèäðîëèçà ñ îáðàçîâàíèåì àìèíîêèñëîò â îáùåì âèäå ìîæíî çàïèñàòü òàê:

    Óðàâíåíèå ãèäðîëèçà ñ îáðàçîâàíèåì àìèíîêèñëîò

    Ãîðåíèå áåëêîâ. Áåëêè ãîðÿò ñ îáðàçîâàíèåì àçîòà, óãëåêèñëîãî ãàçà è âîäû, à òàêæå íåêîòîðûõ äðóãèõ âåùåñòâ.

    Êñàíòîïðîòåèíîâàÿ ðåàêöèÿ

    Ãîðåíèå ñîïðîâîæäàåòñÿ õàðàêòåðíûì çàïàõîì ææ¸íûõ ïåðüåâ.

    Öâåòíûå ðåàêöèè. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ áåëêîâ â ðàñòâîðå èñïîëüçóþò ñëåäóþùèå ðåàêöèè:

  • êñàíòîïðîòåèíîâóþ, ïðè êîòîðîé ïðîèñõîäèò âçàèìîäåéñòâèå àðîìàòè÷åñêèõ è ãåòåðîàòîìíûõ öèêëîâ â ìîëåêóëå áåëêà ñ êîíöåíòðèðîâàííîé àçîòíîé êèñëîòîé, ñîïðîâîæäàþùååñÿ ïîÿâëåíèåì æ¸ëòîé îêðàñêè (ðèñ. 76);
  • áèóðåòîâóþ, ïðè êîòîðîé ïðîèñõîäèò âçàèìîäåéñòâèå ñëàáîùåëî÷íûõ ðàñòâîðîâ áåëêîâ ñ ðàñòâîðîì ñóëüôàòà ìåäè (II) ñ îáðàçîâàíèåì êîìïëåêñíûõ ñîåäèíåíèé ìåæäó èîíàìè Ñè2+ è ïîëèïåïòèäàìè. Ðåàêöèÿ ñîïðîâîæäàåòñÿ ïîÿâëåíèåì ôèîëåòîâî-ñèíåé îêðàñêè (ðèñ. 77).

    Áèóðåòîâàÿ ðåàêöèÿ

    1. Îõàðàêòåðèçóéòå ñòðîåíèå áåëêîâ. Êàêóþ ðîëü èãðàþò ðàçëè÷íûå âèäû õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé â ôîðìèðîâàíèè ðàçëè÷íûõ ñòðóêòóð áåëêîâûõ ìîëåêóë?

    2. Êàê ñîîòíîñÿòñÿ ìåæäó ñîáîé ïîíÿòèÿ «ïåïòèä», «ïîëèïåïòèä», «ïîëèàìèä» è «áåëîê»?

    3. Îõàðàêòåðèçóéòå âàæíåéøèå ôèçè÷åñêèå è õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà áåëêîâ.

    4. Ñ ïîìîùüþ êàêèõ ðåàêöèé ìîæíî ðàñïîçíàòü áåëêè?

    5.  ñåìè ãðóïïàõ ïîäãîòîâüòå ñîîáùåíèÿ î ðàçëè÷íûõ ôóíêöèÿõ áåëêîâ â îðãàíèçìå: ôåðìåíòàòèâíîé, ðåãóëÿòîðíîé, ñòðóêòóðíîé, äâèãàòåëüíîé, òðàíñïîðòíîé, çàïàñàþùåé, çàùèòíîé. Ïðîâåäèòå êëàññíóþ ìèíè-êîíôåðåíöèþ «Ôóíêöèè áåëêîâ â îðãàíèçìå».

    6. Âñïîìíèòå èç êóðñà îáùåé áèîëîãèè, êàêèå áåëêè îïðåäåëÿþò èììóííûå ñâîéñòâà îðãàíèçìîâ.

    7. Ðàññêàæèòå î ÑÏÈÄå è ïðîôèëàêòèêå ýòîãî ñòðàøíîãî çàáîëåâàíèÿ.

    8. Êàê ðàñïîçíàòü èçäåëèå èç íàòóðàëüíîé øåðñòè è èñêóññòâåííîãî âîëîêíà?

    9. Íàïèøèòå óðàâíåíèå ãèäðîëèçà áåëêîâ, èìåþùèõ îáùóþ ôîðìóëó

    Êàêîå çíà÷åíèå èìååò ýòîò ïðîöåññ â áèîëîãèè è êàê îí èñïîëüçóåòñÿ â ïðîìûøëåííîñòè?

    10. Íàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé, ñ ïîìîùüþ êîòîðûõ ìîæíî îñóùåñòâèòü ñëåäóþùèå ïðåâðàùåíèÿ:

    ýòàí → ýòèëîâûé ñïèðò → óêñóñíûé àëüäåãèä → óêñóñíàÿ êèñëîòà → õëîðóêñóñíàÿ êèñëîòà → àìèíîóêñóñíàÿ êèñëîòà → ïîëèïåïòèä.

    11. Ïîäãîòîâüòå ñîîáùåíèå î æèçíè è íàó÷íûõ èññëåäîâàíèÿõ àíãëèéñêîãî áèîõèìèêà Ô. Ñåíãåðà. Çà êàêîå îòêðûòèå ó÷¸íûé ïîëó÷èë Íîáåëåâñêóþ ïðåìèþ?

     

  •  




    Ñîäåðæàíèå

    !-- Step 2 - Decide on the place where you want to place the video -->
    . Âàæíî, ÷òîáû ñêðèïò áûë ïîñëå áëîêà. Íàïðèìåð, ìîæíî ðàçìåñòèòü ïåðåä òåãîì -->