Функция белки: строение, свойства, функции — урок. Биология, 9 класс.

Функции белков в организме – биологические, каталитиеские, транспортные

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 1951.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 1951.

Белки являются строительным материалом организма и играют важную роль в обмене веществ. Функции белков разнообразны и имеют огромное значение для поддержания процесса жизнедеятельности.

Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории Макшаковой Натальей Алексеевной.

Опыт работы учителем биологии — 23 лет.

Строение

Белки – биополимеры, состоящие из отдельных звеньев – мономеров, которые называются аминокислотами. Аминокислоты состоят из карбоксильной (-СООН), аминной (-Nh3) группы и радикала. Аминокислоты в белке связываются между собой с помощью ковалентной пептидной связи, образуя полипептидную цепь. Пептидная связь образуется между карбоксильной и аминогруппой соседних аминокислот.

Обязательные химические элементы аминокислот:

• углерод;
• водород;
• азот;
• кислород.

Рис. 1. Строение белка.

Радикал может включать серу и другие элементы.
В соответствии с возможностью синтезироваться внутри организма выделяют два вида аминокислот:

• заменимые – синтезируются в организме;
• незаменимые – не синтезируются в организме и должны поступать из внешней среды.

Известно около 200 аминокислот. Однако в построении белков участвуют только 20.

Синтез

Биосинтез белков происходит в цитоплазме клетки на рибосомах. Это сложный процесс, состоящий из трех стадий:

• транскрипция – образование на участке ДНК информационной (матричной) РНК с информацией о последовательности аминокислот в белковой молекуле;
• трансляция – синтез на основе матричной РНК полипептидной цепи из аминокислот;
• модификация белка.

Синтез полипептидной цепи происходит на рибосоме с помощью матричной и транспортной РНК. Матричная РНК содержит информацию о последовательности аминокислот в белковой молекуле. Транспортные РНК доставляют на рибосому аминокислоты и осуществляют сверку их с информацией на матричной РНК. Этот процесс называется трансляцией. Модификация белка включает «работу над ошибками».

Части синтезированного белка заменяются, удаляются или удлиняются.

Рис. 2. Синтез белка.

Функции

Биологические функции белков представлены в таблице.

Белки могут оказывать отравляющее и обезвреживающее действие. Например, палочка ботулизма выделяет токсин белкового происхождения, а белок альбумин связывает тяжёлые металлы.

Ферменты

Стоит сказать кратко о каталитической функции белков. Ферменты или энзимы выделяют в особую группу белков. Они осуществляют катализ – ускорение протекания химической реакции.
В соответствии со строением ферменты могут быть:

• простыми – содержат только аминокислотные остатки;
• сложными – помимо белкового остатка включают небелковые структуры, которые называются кофактором (витамины, катионы, анионы).

Молекулы ферментов имеют активную часть (активный центр), связывающую белок с веществом – субстратом. Каждый фермент «узнаёт» определённый субстрат и связывается именно с ним как “ключ с замком”. Активный центр обычно представляет собой «карман», в который попадает субстрат.

Связывание активного центра и субстрата описывается моделью индуцированного соответствия (модель «рука-перчатка»). Модель показывает, что фермент «подстраивается» под субстрат. Благодаря изменению структуры снижается энергия активации реакции.

Рис. 3. Модель «рука-перчатка».

Активность ферментов зависит от нескольких факторов:

• температуры;
• концентрации фермента и субстрата;
• кислотности.

Различают 6 классов ферментов, каждый из которых взаимодействует с определёнными веществами. Например, трансферазы переносят фосфатную группу от одного вещества к другому.

Ферменты могут ускорять реакцию в 1000 раз.

Что мы узнали?

Выяснили, какие функции выполняют белки в клетке, как они устроены и как синтезируются. Белки представляют собой полимерные цепочки, состоящие из аминокислот. Всего известно 200 аминокислот, но белки могут образовывать только 20. Белковые полимеры синтезируются на рибосомах. Белки выполняют важные функции в организме: переносят вещества, ускоряют биохимические реакции, регулируют процессы, происходящие в организме.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 1951.

А какая ваша оценка?

Машинное обучение помогает прогнозировать функции белков

17.04.2022 10:45

1109

Добавить в закладки

Ученые используют машинное обучение, чтобы создать простую прогностическую модель белков и определить их функции. Они применяют эволюционные данные о родственных белках и экспериментально изучают их функции, чтобы предсказать, как модифицировать тот или иной белок, передает EurekAlert! со ссылкой на Министерство энергетики США. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Biotechnology. 

Белки являются неотъемлемыми компонентами всех живых организмов. Они состоят из последовательности строительных блоков – аминокислот. Эта последовательность определяет их функцию: одни определяют структуру клеток, другие регулируют метаболизм. Ученые могут изменить последовательность белка и экспериментально проверить, влияет ли это изменение на его функцию и каким образом. Однако существует слишком много возможных изменений аминокислотной последовательности – и проверить их все в лаборатории невозможно. Вместо этого исследователи строят очень сложные вычислительные модели, которые предсказывают, какая функция проявится у белка с той или иной последовательностью. 

В этой работе ученые объединили регрессионный анализ и эволюционные данные для машинного обучения – и построили более простую прогностическую модель. Регрессионный анализ связывает заданную аминокислотную последовательность с функциональным свойством белка, который был проверен экспериментально. Чтобы увеличить объем данных, исследователи включили эволюционно родственные белки, так как они могут обладать теми же свойствами, что и интересующий белок.

Новый подход позволит ученым легко перепроектировать белки для широкого спектра применений. Например, они смогут создавать новые ферменты для преобразования растительного вещества в биотопливо или биопродукты или для создания новых биоматериалов.

[Фото: Image courtesy of University of California, Berkeley]

Автор Татьяна Матвеева

аминокислоты
белки
машинное обучение
моделирование
функции белков

Источник:
www.eurekalert.org

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА ДЕТЯМ

Опубликован шорт-лист Всероссийской премии «За верность науке-2022»

18:45 / Наука и общество

В Российской академии образования выберут академиков и членов-корреспондентов РАО

18:15 / Наука и общество, Образование

Ученые ВШЭ выяснили, какие гены отвечают за наиболее агрессивный рак почки

17:00 / Биология, Здравоохранение, Медицина

В ЮФУ предложили экологичный метод производства катодов для литий-ионных аккумуляторов

16:30 / Физика, Химия

В Шотландии обнаружены останки ящерицы эпохи динозавров

16:00 / Палеонтология

Выставка «Российские физики – лауреаты Нобелевской премии»

15:30 / Наука и общество, Физика

Ученые ННЦМБ ДВО РАН обнаружили два новых вида мшанок

14:30 / Биология

Российские ученые предложили новый способ получения прочных полимерных аэрогелей

13:30 / Химия

Академик Александра Бужилова: для сапиенсов характерны как сочувствие, так и агрессия

13:00 / Биология, Наука и общество

В России создали новый материал для перовскитных солнечных батарей

12:30 / Химия

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14.02.2017

Смотреть все

Почему вы должны любить белок? Вот шесть причин — Новости

Белки часто получают плохую репутацию. Они совершают набеги на кормушки для птиц. Они могут проглотить что угодно. Они выбегают перед машинами.

Но, несмотря на то, что это животное, которого часто называют «назойливым» животным, иногда неудобно для человека, оно может многое предложить, по словам исследователя из Университета Флориды, изучающего экологию белок.

«Белки — одни из самых заметных диких животных в наших современных городских и пригородных условиях, и они являются жизненно важной частью экосистем, в которых они обитают», — сказал Роберт Макклири, доцент кафедры экологии и охраны дикой природы в Университете штата Калифорния. Институт пищевых и сельскохозяйственных наук.

Итак, в этот Национальный день признательности белкам, 21 января, найдите минутку, чтобы узнать, что забавного, интересного и таинственного в этих пушистых хвостатых существах, сказал Макклири.

1. Они жуют не просто так.

«Причина, по которой они жуют предметы, заключается в том, что у них есть резцы — передние зубы — которые всегда растут», — объяснил Макклири. «Если они что-то не жуют, их зубы врастут в нижнюю челюсть и череп». Чтобы избежать этого, белки будут жевать все, что помогает стирать их зубы.

2. Они садовники природы.

Белки играют важную экологическую роль, особенно в лесных экосистемах, сказал Макклири.

«Их самый большой вклад в лес заключается в формировании растительного состава. У них есть своеобразная привычка брать семена, которые являются их основным источником питательных веществ, и закапывать их. Они закапывают их по всей окружающей среде, и часто, когда возвращаются и ищут их, забывают, где они находятся. Когда это происходит, они фактически сеют семена», — сказал Макклири.

Со временем такое поведение, называемое кэшированием, изменяет состав леса.

«Они расширят леса и изменят типы деревьев, которые там растут», — сказал он. По словам Макклири, например, во Флориде они играют важную роль в поддержании местной экосистемы длиннолистной сосны.

3. У них забавное поведение, за которым интересно наблюдать.

У белок есть поведение, которое может озадачить людей, сказал Макклири.

Например, если вы видите, как белка трется мордой о желудь, это значит, что белка помечает семя своим запахом, увеличивая шансы найти его позже.

Вы когда-нибудь видели, как одна белка преследует другую белку? Это брачная погоня, сказал Макклири.

4. Вас отругают.

«Если вы находитесь на заднем дворе, идете через кампус колледжа или через парк, вы можете услышать белок. Они издают раскатистое чириканье», — сказал Макклири. Издавая этот звук, они также могут быстро махать хвостом над головой.

Белка так говорит: Отстань!

Они часто делают это, когда поблизости находится другая белка, — сказал Макклири. Или, если они заметят, что вы выгуливаете свою собаку, которую они считают потенциальным хищником, они могут занять оборонительную позицию.

«Но если рядом нет другой белки и вы не выгуливаете свою собаку, они могут на самом деле издавать этот звук на вас. Они ругают вас, потому что вы находитесь рядом с деревом, которое они использовали, или рядом с каким-то источником пищи, или вас также считают хищником», — сказал Макклири.

5. Есть много видов белок, и они бывают разных форм, цветов и размеров.

«Во Флориде обычно водятся три белки. Серая белка меньше других и имеет серый цвет. Белка-лисица, с другой стороны, крупнее серой белки и является млекопитающим с самой разнообразной окраской в ​​Северной Америке», — сказал Макклири.

Третий и самый маленький вид белок, белка-летяга, довольно распространен, хотя вы редко встретите его, сказал Макклирли. Это потому, что эта белка ведет ночной образ жизни.

— Но вы же их слышите, — сказал Макклири. «Просто выйдите на улицу в сумерках и прислушайтесь к пронзительному скрипу, который звучит как дверь-сетка, доносящаяся с верхушек деревьев».

Белки-летяги получили свое название из-за лоскутов кожи между передними и задними лапами. Эти закрылки позволяют им скользить с одного дерева на другое. «Скорее всего, сегодня вечером это происходит у вас на заднем дворе», — сказал Макклири.

6. Они полны тайн.

О белках еще так много неизвестного, сказал Макклири. Это одна из причин, по которой он никогда не устает их изучать.

«Одна из вещей, которую мы сейчас пытаемся понять, это то, почему белки иногда решают съесть семя сразу, а иногда решают его закопать», — сказал Макклири. Могут играть роль такие факторы, как количество питательных веществ в семенах или опасность местности.

С точки зрения охраны природы Макклири также пытается понять, почему сейчас лисиц меньше, чем раньше. Он предполагает, что это может быть связано с конкуренцией с серыми белками и изменением окружающей среды, в которой серые белки благоприятствуют белкам-лисицам.

Саманта Гренрок Автор

17 января 2018 г.

Функция дуплекса в электроретинограмме серой белки

• Опубликовано: 01 августа 1964 г.

• ПИТЕР ГУРАС ¹  

Природа
том 203 , страницы 767–768 (1964)Цитировать эту статью

• 18 доступов

• 12 цитирований

• Сведения о показателях

Abstract

Первоначально считалось, что серая белка ( Sciurus carolinesis leucotis ) имеет сетчатку, полностью состоящую из колбочек, на основании данных, полученных с помощью световой микроскопии ^1,2 и электроретинографии ² . В подтверждение этого было обнаружено, что разностный спектр, полученный с помощью денситометрии отражения, имеет пик при 535 мкм ³ . Однако впоследствии разностный спектр фотопигмента, извлеченного из этой сетчатки, достиг максимума при 504 мкм и напоминал родопсин ⁴ . После этого у группы дневных белок, включая серую белку, были обнаружены кривые спектральной чувствительности ЭРГ с двойным пиком, что свидетельствует о наличии более чем одного рецепторного механизма в этих сетчатках ⁵ . Аналогичные результаты ЭРГ были получены для других дневных белок ^6,7 . Недавно эксперименты по кондиционированию на серой белке продемонстрировали максимальную чувствительность к длине волны при 502 мк (ссылка 8), а с помощью электронной микроскопии были обнаружены палочковидные рецепторы в дополнение к колбочкам ⁹ . Этот отчет показывает, что существует по крайней мере две рецепторные системы, вносящие вклад в ЭРГ серой белки, которые ведут себя аналогично палочкам и колбочкам компонентов ЭРГ дуплексной сетчатки.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подписаться на журнал

Получить полный доступ к журналу на 1 год

185,98 €

всего 3,65 € за выпуск

Подписаться

Все цены указаны НЕТТО.
НДС будет добавлен позже при оформлении заказа.
Расчет налогов будет завершен во время оформления заказа.

Купить статью

Получите ограниченный по времени или полный доступ к статье на ReadCube.

$32,00

Купить

Все цены указаны без учета стоимости.

Ссылки

1. Уоллс, Г., Глаз позвоночных (Мичиган, 1942).

2. Arden, G.B., and Tansley, K., J. Physiol. , 127 , 592 (1955).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

3. Weale, R. A. , J. Physiol. , 127 , 587 (1955).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

4. Dartnall, HJA, Nature , 188 , 475 (1960).

   Артикул
   КАС
   ОБЪЯВЛЕНИЯ

   Google ученый

5. Тэнсли К., Копенхейвер Р. М. и Гункель Р. Д., Видение Рез. , 1 , 154 (1961).

   Артикул

   Google ученый

6. Crescitelli, F., Vision Res. , 1 , 139 (1961).

   Артикул

   Google ученый

7. Додт, Э., Pflügers Arch. гэс. Физиол. , 275 , 561 (1962).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

8. Arden, G.B., and Silver, P.H., J. Physiol. , 163 , 540 (1962).

   Артикул
   КАС

   Google ученый

9. Коэн, А. И., Инвест. Офт. , 3 , 198 (1964).

   КАС

   Google ученый

Ссылки на скачивание

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Отделение офтальмологии Национального института неврологических заболеваний и слепоты, Бетесда, Мэриленд

   PETER GOURAS

Авторы

1. PETER GOURAS

   Вы также можете искать этого автора в 3 публикациях

   PubMed Google Scholar

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

• Спектральные механизмы в сетчатке древесной белки

  • Барбара Блейксли
  • Джеральд Х.