§ 6 Амінокислоти. Білки

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Скільки видів конструкцій можна з них збудувати?

З 20 видів деталей LEGO за умови їх великої кількості можна збудувати практично нескінченну кількість видів конструкцій.

Скільки видів білків може утворитись у природі?

У природі може утворитися величезна, майже безмежна кількість видів білків, оскільки вони складаються з сотень амінокислотних залишків, послідовність яких у ланцюгу може бути довільною.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Чому відносно прозорий білок яйця втрачає цю властивість за нагрівання?

Білок яйця втрачає прозорість внаслідок денатурації — процесу руйнування природної просторової структури білкових молекул під дією високої температури, що призводить до зміни їхніх фізико-хімічних властивостей.

2. У білковому ланцюзі є гідрофобні і гідрофільні амінокислоти. Поміркуй, як вони розмістяться у молекулі під час її згортання. До речі, згортання білка англійською називають folding («фолдінг»). Чому?

Під час згортання білка гідрофобні радикали ховаються всередину молекули, а гідрофільні радикали розміщуються на поверхні, де взаємодіють із водними розчинами. Процес називають «фолдінгом», оскільки слово folding англійською означає «згортання» або «складання» (поліпептидний ланцюг згортається у складну просторову конформацію).

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. На малюнку 6.1 (с. 27) у формулах трьох амінокислот знайди амінну, карбоксильну групи і радикал. У якої з амінокислот радикал найпростіший? Яка з них містить Сульфур?

На малюнку 6.1 амінна група представлена фрагментом –NH2, карбоксильна група — фрагментом –COOH, а радикал — це змінна частина молекули, позначена літерою R. Найпростіший радикал, що складається лише з одного атома Гідрогену, має амінокислота гліцин. Сульфур міститься у складі радикалу амінокислоти цистеїн.

2. За малюнку 6.2 (с. 27) визнач, де формується пептидний зв’язок: а) між карбоксильними групами двох амінокислот; б) між амінними групами двох амінокислот; в) між карбоксильною групою однієї амінокислоти і амінною групою іншої; г) між радикалами двох амінокислот.

Пептидний зв’язок формується за варіантом в) між карбоксильною групою однієї амінокислоти і амінною групою іншої.

3. Які функції амінокислот у живих організмах?

Амінокислоти є мономерами, з яких будуються молекули білків. Також вони є основою для синтезу гормонів (адреналіну, тироксину) та нейромедіаторів, зокрема серотоніну та гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК).

4. У білках розрізняють С- і N-край. За малюнком 6.2 поясни, чому їх так називають.

Ці назви походять від хімічних елементів, що входять до складу вільних груп на кінцях поліпептидного ланцюга. На N-краї розташована вільна аміногрупа ($-NH_2$), яка містить Нітроген (N), а на С-краї — вільна карбоксильна група ($-COOH$), яка містить Карбон (C).

5. Білок гемоглобін складається із чотирьох ланцюгів. Скільки країв має молекула гемоглобіну? До якої групи просторової структури його відносять?

Молекула гемоглобіну має 8 країв, оскільки кожен із чотирьох окремих поліпептидних ланцюгів має по два кінці (один N-край та один С-край). Гемоглобін відносять до четвертинної структури білка, оскільки він утворений поєднанням кількох ланцюгів у єдину глобулу.

6. При термічних опіках рекомендують тривале охолодження враженої ділянки під струменем холодної води. Поясни, які процеси відбуваються з білками шкіри при опіку і при охолодженні.

Під дією високої температури під час опіку відбувається денатурація білків шкіри — руйнування їхньої природної просторової конфігурації. Охолодження зупиняє дію високої температури на глибокі шари тканин, запобігаючи незворотній деструкції (руйнуванню пептидних зв’язків) та сприяючи збереженню структури білків, що залишилися неушкодженими.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

Я дізнався, що пептидний зв’язок утворюється між карбоксильною та аміногрупою з виділенням води, найпростіший радикал серед амінокислот має гліцин, а білок гемоглобін складається з чотирьох поліпептидних ланцюгів і має четвертинну структуру.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…

Я став більш обізнаним щодо різниці між денатурацією білка, коли руйнується його просторова конформація, та деструкцією, коли розпадаються самі пептидні зв’язки.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Труднощі викликало розуміння N- та C-кінців у молекулі, але я розібрався за схемою утворення пептидного зв’язку та знайшов вільні групи на початку й у кінці ланцюжка.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Ці знання пояснюють мені важливість негайного охолодження водою місця термічного опіку, а також біохімічні процеси згортання білків під час варіння та смаження страв.