При отработке 1 вопроса обратите внимание на

Модуль 4. Биологически активные высокомолекулярные вещества
(строение, свойства, участие в функционирование живых систем).
Занятие № 10 «Строение и свойства белков»
Цель: Сформировать знания химических основ структурной организации белковых
молекул для дальнейшего изучения биологических функций белков на молекулярном
уровне.
Сделайте запись в рабочей тетради по плану:
• Дата
• Номер занятия
• Тема занятия
• Основные вопросы темы – это учебные вопросы занятия
• Краткое описание порядка выполнения лабораторных работ
Учебные вопросы занятия:
1. Белки – высокомолекулярные полимеры аминокислот.
2. Элементарный состав и молекулярная масса белков.
3. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белков.
4. Белки простые и сложные.
5. Денатурация и ренатурация белка.
6. Химические свойства белков.
7. Амфотерность белков. Электрофорез. Изоэлектрическое состояние белков.
8. Ступенчатый гидролиз белков.
Ваши действия по подготовке к данному занятию и отработке
программы занятия:
При отработке 1 вопроса обратите внимание на:
 классификацию белков с учетом различных признаков: по отношению к гидролизу
и степени сложности; по растворимости; по кислотно-основным свойствам; по
пространственной структуре (глобулярные, фибриллярные).
При отработке 2 вопроса обратите внимание на:

элементный состав и молекулярную массу белков (способы написания белков).
При отработке 3 вопроса обратите внимание на:
 первичнаю структуру белков: α-аминокислоты – структурные компоненты
молекул, связанные пептидной группой. Определяющая и ведущая роль первичной
структуры. Пептиды: дипептиды, трипептиды и т.д., химическое строение и название.
Реакция поликонденсации
 другие уровни структурной организации белков: вторичная, третичная,
четвертичная и методы их изучения. Образование связей, поддерживающих различные
уровни структурной организации белков: (водородные, дисульфидные связи, солевые
мостики, гидрофобные взаимодействия). Взаимосвязь структуры и функции. Структуру
коллагена.
При отработке 4 вопроса обратите внимание на:
 понятие о простых и сложных белках: альбумины, глобулины, протамины,
гистоны, склеропротеины, нуклеопротеины, хромопротеины, липопротеины,
фосфопротеины, гликопротеины, металлопротеины. Особенности каждой группы.
При отработке 5 вопроса обратите внимание на:
 высаливание белков. Денатурацию белков, приводящау к разрушению
четвертичной, третичной, вторичной структуры. Автоматизм восстановления этих
уровней структурной организации после удаления денатурирующего агента.
При отработке 6 вопроса обратите внимание на:


реакции осаждения белков
качественные реакции на белки (цветные и осадочные).
При отработке 7 вопроса обратите внимание на:



кислотно-основные свойства белков
понятие и значение изоэлектрических точек белков
анализ белковых смесей методом электрофореза.
При отработке 8 вопроса обратите внимание на:

схему ступенчатого гидролиза белков
Лабораторные работы.
Опыт №1. – Биуретовая реакция на пептидную связь.
В пробирку поместите 5-6 капель раствора яичного белка, добавьте
равный объем 10% раствора гидроксида натрия и по стенке добавьте 1-2
капли раствора сульфата меди (II). Наблюдается появление краснофиолетовой окраски.
Химизм реакции: Диенольные формы пептидных связей образуют комплексное
соединение с гидроокисью меди, в котором ковалентные связи образованы за счет
R
N
CH
R1
C
N
CH
R2
C
N
CH
O
Cu
OH
N
C
CH
R4
N
OH
C
CH
N
C
R3
водородаенольного гидроксила, а координационная – за счет электронных пар
атомов азота иминных групп.
Опыт №2. – Ксантопротеиновая реакция на тирозин в белке.
В пробирку поместите 10 капель раствора яичного белка (на общем
столе) и 2 капли концентрированной азотной кислоты (на общем столе).
Содержимое пробирки осторожно нагрейте, все время встряхивая. Раствор и
осадок окрашиваются в желтый цвет. Охладив пробирку, осторожно добавьте
1-3 капли 10% раствора гидроксида натрия до появления ярко-оранжевой
окраски.
Химизм реакции:
OH
OH
O
O
N
O + NaOH
- H2O
HNO3
ONa
N
O
NH2
CH2
CH
CH2
COOH
H2N
тирозин
CH
CH2
H2N
COOH
нитропроизводное
тирозина
желтого цвета рН  7,0
CH
COOH
хиноидное производное оранжевожелтого цвета рН > 7,0
Опыт №3. – Реакция на присутствие серосодержащих α-аминокислот в
белке (проба Фоля).
В пробирку поместите 10 капель раствора яичного белка и вдвое
больший объем 10% раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки
перемешайте, нагрейте до кипения (1-2 мин). К полученному щелочному
раствору добавьте 5 капель 10% ацетата свинца (II) и вновь прокипятите.
Отметьте появление серо-черного осадка.
Химизм реакции:
CH2
SN
CH
NH2
CH2OH
2NaOH
+H2O
COOH
NH2
Na2S
H2O
COOH
цистеин
серин
(CH3COOH)Pb
2 NaOH
ацетат свинца
Na2S
CH
Pb(ONa)2
Pb(ONa)2
2 CH3COOH
плюмбит натрия
2 H2O
PbS
4 NaOH
черный осадок
Опыт №4. – Осадочная реакция на белок с концентрированной азотной
кислотой (проба Геллера).
К 5 каплям концентрированной HNO3 приливают 5 капель белка
осторожно по стенке пробирки, наклонив ее под углом 45° так, чтобы обе
жидкости не смешивались. На границе двух жидкостей образуется осадок в
виде небольшого белого кольца денатурированного белка. Эта реакция
широко используется в клинике для открытия белка в моче и лежит в основе
количественного определения белка по методу Робертса-Стольникова.
Сделайте выводы к лабораторным работам.
Рекомендуемая литература:
а) основная литература
1. Волков Н.И., Мелихов М.А. Химия. – М,: Академия, 2008.
2. Общая химия. Учебник для медицинских вузов (В.А. Попков, С.А.
Пузаков), 976 с. – М.: ГЭОТАР Медиа, 2009. (25)
3. Братцева И.А. Биоорганическая химия: учебное пособие – Ставрополь:
СтГМА, 2008, 196 с.
б) дополнительная литература
1. Биоорганическая химия. Учебник (Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И.), 7 изд.,
М.: Дрофа, 2008, 543 с.
2. Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого: Учебник для вузов. – СПб:
Химиздат, 2000. – 768 с.(367)
3. Лабораторный практикум по общей химии: учебное пособие: Гончаров
В.И. и др. – Ставрополь, 2003 г (74)