Презентация к проекту "Факторы, вызывающие денатурацию белка и изменение его структуры"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Гимназия №1 имени Н.М. Пржевальского»

Белки являются одними из четырех основных органических веществ живой материи (белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, жиры), но по своему значению и биологическим функциям они занимают в ней особое место. Белки - обязательная составная часть всех живых клеток.
Одно из свойств белка – это денатурация или утрата  структуры белковой молекулы, или другими словами - сворачивание белка. Денатурация белка может быть термической, т. е. под влиянием температуры  и химической, т. е при действии химических веществ. Одной из главных причин, порождающей множество факторов денатурации, является антропогенное загрязнение.

Цель проекта: Выявление различных факторов, вызывающих денатурацию белка и изменение его структуры, и воздействие ими на исследуемые белки.

Для проведения эксперимента мною были выбраны следующие белки: альбумин белка куриного яйца, альбумин кровяной сыворотки, альбумин мускульной ткани, молочный альбумин. Поскольку альбумин плазмы крови, альбумин яичного белка, альбумин мускульной ткани и молочный альбумин имеют сходную химическую природу, а значит и похожие химические свойства, я решила исследовать, какие факторы могут изменить структуру и свойства  яичного, мясного и молочного белков. После проведения исследования можно провести аналогию, что такие же изменения происходят и в организме человека. В качестве факторов денатурации были выбраны этиловый спирт, уксусный альдегид, уксусная кислота, соляная кислота, гидроксид натрия, сульфат меди, сульфат цинка, сульфат кобальта , сульфат никеля.

Белки являются природными биополимерами, мономерами которых являются остатки альфа-аминокислот. Аминокислотная последовательность каждого белка строго определена, в живых организмах она зашифрована посредством генетического кода, на основе считывания которого и происходит биосинтез белковых молекул. В построении белков участвует 20 аминокислот.

- это органические вещества, содержащие в своем составе одновременно амино- и карбоксильную группы.

Между остатком аминогруппы –NH- одной молекулы аминокислоты и остатком карбоксильной группы –СО- другой молекулы образуется связь, называемая пептидной.

- разрушение первичной структуры белка. В лабораторных условиях этот процесс проводится в присутствии кислот и щелочей.

Денатурация  — это утрата белковой молекулой своей структурной организации: четвертичной, третичной, вторичной, а при более жестких условиях — и первичной структуры. В результате денатурации белок теряет способность выполнять свою функцию.  Если изменение условий среды не приводит к разрушению первичной структуры молекулы, то при восстановлении нормальных условий среды полностью воссоздается структура белка и его функциональная активность. Такой процесс носит название ренатурации.

ОБРАТИМАЯ НЕОБРАТИМАЯ
Если сохранена Если первичная
первичная структура
структура разрушена



В связи с развитием промышленности, транспорта, использования минеральных удобрений, количество тяжелых металлов в окружающей среде становится опасным для человека. Молодое поколение более подвержено токсическому воздействию тяжёлых металлов – ослабляется рост и развитие, нарушается деятельность нервной системы, возможно развитие аутоиммунитета, при котором иммунная система разрушает свои собственные клетки. В настоящее время все острее стоит проблема, связанная с отравлением людей тяжёлыми металлами.

Тяжёлые металлы являются элементами периодической системы химических элементов, Д.И. Менделеева, их более 40.
Тяжелые металлы являются сильнейшими по отрицательному действию на живые организмы и наиболее распространенными химическими загрязнителями. 

Основной поставщик тяжелых металлов – предприятия цветной металлургии (выброс при высокотемпературных процессах). Сильное загрязнение свинцом и другими тяжелыми металлами наблюдается вокруг автострад. Часть техногенных выбросов тяжелых металлов поступает в атмосферу в виде тонких аэрозолей и переносится на значительные расстояния, приводя к глобальному загрязнению.
Тяжелые металлы входят в состав удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вместе со стоком с сельскохозяйственных угодий.

В ходе исследования было доказано, что такие факторы как температура, этиловый спирт, уксусная кислота и соли тяжелых металлов вызывают необратимое осаждение белка животного происхождения. На основании полученных в ходе исследования данных был сделан вывод о том, что именно соли тяжелых металлов, этиловый спирт и продукт его окисления вызывают наиболее сильную и интенсивную денатурацию белка.
Изучив литературу и проведя соответствующие эксперименты, я теперь могу с уверенность ответить на следующие вопросы: «Почему необходимо снижать высокую температуру? Почему вредно есть горячую и холодную пищу? Почему необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с кислотами, щелочами и солями тяжелых металлов? Как относиться к пагубному пристрастию к алкоголю и курению? Почему необходимо беречь природу от промышленных загрязнений?»