Педагогика и образование » Исследование возможности реализации обучающей, развивающей и воспитывающей функциий естественнонаучного образования при изучении темы "Белки. Нуклеиновые кислоты" » Разработка учебных занятий в средней и высшей школе

Разработка учебных занятий в средней и высшей школе

Страница 3

Главными структурными единицами белков и пептидов являются остатки аминокислот, связанные карбоксамидной пептидной связью между α-карбоксильной и α-аминогруппой.

- NH – C=O

Каждый белок характеризуется специфичной аминокислотной последовательностью.

При выяснении структуры белков необходимо установить не только число и природу остатков, но также и порядок их чередования в макромолекуле. Для решения этой задачи производят последовательное отщепление аминокислот с того или другого конца полимерной молекулы с последующей идентификацией их. В методе Эдмана, например, белок обрабатывают раствором фенилизотиоцианата в пиридине и полученный продукт присоединения — раствором НС1 в нитрометане. При этом концевой остаток отщепляется в виде соответствующего фенилтиогидантоина без изменения остальной части макромолекулы:

Фенилтиогидантоин

Щелочной гидролиз фенилтиогидантоина приводит к образованию свободной аминокислоты, которая идентифицируется методами бумажной хроматографии:

Теоретически, повторяя этот процесс многократно, можно отщеплять поочередно все остатки первоначальной белковой молекулы, установив тем самым их взаимное расположение в макромолекуле. Практически, однако, ввиду сложности задачи она была полностью решена только для некоторых белков несложного строения, как, например, инсулин. При этом выяснилось, что в размещении остатков аминокислот по цепи макромолекулы у биологически активных белков отсутствует та регулярность, которая нередко встречается у других полимеров. В то же время у каждого вида белка наблюдается строго определенная последовательность аминокислотных звеньев.

В белковой молекуле некоторые группы, не участвующие в образовании пептидной связи, остаются свободными или используются для создания мостиков между линейными цепями. Благодаря наличию свободных ионогенных кислых или основных групп белки являются полиамфолитами.

Непосредственное образование пептидной связи из групп СООН и аминогруппы, как показывает термодинамический расчет, должно протекать с увеличением свободной энергии системы. Следовательно, синтез белка из аминокислот может произойти только в том случае, если он сопровождается другими процессами, протекающими с уменьшением свободной энергии. В клетках живых организмов такими процессами являются окисление и гликолиз (биохимический распад молекулы глюкозы на 2 молекулы пировиноградной кислоты); энергия, освобождающаяся при этом, в значительной степени концентрируется в виде пирофосфатных связей молекул аденозилтрифосфорной кислоты (АТФ):

АТФ в реакциях схематически изображается так:

Аналогичные обозначения применяются для соответствующих монофосфорной (АМФ) и дифосфорной кислот (АДФ):

Использование энергии пирофосфатных связей в простейшем случае можно представить как результат образования промежуточного смешанного ангидрида аминокислоты (АК) и АМФ, который более реакционноспособен, чем сама аминокислота:

Ads – ОРО(ОН) – ОРО(ОН) – ОРО(ОН)2 + НООС – CHR – NH2 Û

АТФ АК

ÛAds – OPO(OH)OOC – CHR – NH2 + H2P2О7

смешанный ангидрид АМФ-АК

Характерной особенностью биологически активных белков является легкость, с которой они изменяются под влиянием тепла, ферментов кислот и различных органических соединений. При этом происходит денатурация белка с полной утратой его биологической активности. Денатурация меняет специфическую пространственную конформацию макромолекулы, но не сопровождается гидролизом ковалентных связей. В живых организмах эта конформация возникает в результате взаимодействия боковых ответвлений полипептидных цепей, являясь термодинамически неравновесной; во время денатурации белок переходит в равновесную денатурированную форму. При достаточно сильном воздействии ферментов, тепла и различных химических агентов может произойти расщепление макромолекулы на отдельные аминокислоты вследствие гидролиза по пептидным связям.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

Еще по теме:

Участники образовательного процесса в дошкольном образовательном учреждении
Участниками образовательного процесса дошкольного образовательного учреждения являются дети, их родители (законные представители), педагогические работники. При приеме детей в дошкольное образовательное учреждение последнее обязано ознакомить родителей (законных представителей) с уставом, лицензией ...

Урок-суд, как вид инновационных учебных занятий
Уроки с использованием игры, являются познавательным инновационным видом, учебно-познавательной деятельности с использованием активных методов обучения. Именно во время проведения таких занятий, моделируется ситуация прошлого или сегодняшнего, "оживают" детали прошлого. Одним из видов инн ...

Методика использования учебных элементов при освоении отдельных тем основного курса информатики
Учебные элементы в настоящее время используются в средней школе крайне редко, в частности, потому что создание учебного элемента занимает определенное дополнительное время. Более того, многие учителя предпочитают проверенную классическую систему преподавания, не зная о преимуществах применения учеб ...

Педагогика как наука


Педагогика как наука

Обучение было и всегда будет, пока живет человечество. Можно сказать, что подготовка молодого поколения к участию в жизни общества путем передачи социального опыта есть неотъемлемая общественная функция во все времена и у всех народов.

Категории

Copyright © 2023 - All Rights Reserved 0.2398