Upload
heda-mislovic
View
309
Download
11
Embed Size (px)
DESCRIPTION
kemija
Citation preview
Gimnazija Josipa Slavenskog Čakovec
Seminar iz kemije:
AMINOKISELINE I PROTEINI
Mentor: Krešimir Trojko, prof. mentorIzradila: Heda Mislović, 4.gU Čakovcu 7.svibnja 2014.
Sadržaj • aminokiseline - nomenklatura, podjela- fizikalna svojstva- kemijska svojstva• nastajanje dipeptida• proteini - građa proteina - funkcija proteina - struktura proteina• enzimi• zaključak3.5.2014. Aminokiseline i proteini 2
AMINOKISELINE• prirodni spojevi koji sadrže amino skupinu
(-NH2) i u prirodi rijetko dolaze u slobodnom stanju
• sve osim prolina su α-aminokiseline• međusobno su povezane te tako čine
makromolekule peptida i proteina
Slika br. 1, opća formula aminokiselina3.5.2014. Aminokiseline i proteini 3
Nomenklatura aminokiselina
• najčešće se upotrebljavaju trivijalna imena• dijelimo ih na kisele, neutralne i bazične• neutralne imaju jednu amino- i jednu karboksilnu
skupinu, dok kisele i bazične sadrže još jednu karboksilnu, odnosno aminoskupinu
• osim amino- i karboksilne skupine, strukturu aminokiselina određuje i bočni lanac koji se naziva te ostatak koji se obilježava s R
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 4
Slika br. 2, najvažnije aminokiseline3.5.2014. Aminokiseline i proteini 5
Esencijalne i neesencijalne aminokiseline
• esencijalne : aminokiseline koje čovjekov organizam nije u stanju sintetizirati, a nužne su za njegovo funkcioniranje - tijelo ih ne može samo proizvesti - arginin, histidin, leucin, izoleucin, lizin, metionin, fenilanin, treonin, triptofan, valin
• neesencijalne: mogu se sintetizirati same - alanin, asparagin, cistein, glutamin, tirozin,
serin 3.5.2014. Aminokiseline i proteini 6
Slika br. 3, esencijalne aminokiseline3.5.2014. Aminokiseline i proteini 7
Fizikalna svojstva aminokiselina
• Kristalne, čvrste tvari visokih tališta • topljive u vodi, netopljive u nepolarnim
organskim otapalima• slične su solima – ionska kristalna struktura• amfoternost – svojstva kiselina i baza
( posljedica amino- i karboksilne skupine ) • Zwitterion ( dipolni ion ) – karboksilna skupina
otpušta proton, a amino skupina ga prima
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 8
Slika br. 4, nastajanje Zwitteriona ( dipolnog iona )
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 9
Kemijska svojstva aminokiselina
• jednake reakcije kao one na amino skupini amina i karboksilnoj skupini karboksilnih kiselina
• posebna važnost: reakcija kojom se molekule aminokiselina međusobno povezuju – nastajanje proteina i peptida
• izoelektrični pH/ izoeletrična točka – vrijednost pH karakteristična za svaku pojedinu aminokiselinu
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 10
Nastajanje dipeptida
• nastajanje amida: međusobno vezanje 2 aminokiseline; reakcijom između karboksilne skupine jedne i amino skupine druge aminokiseline - tako nastali amidi zovu se peptidi
• peptidna veza: veza između dva peptida• broj aminokiselina u peptidu: dipeptidi,
polipeptidi, proteini
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 11
Slika br. 5, nastajanje dipeptida
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 12
Proteini ( bjelančevine )
• uz vodu, najvažnije tvari u tijelu• najvažniji čimbenik u rastu i razvoju svih
tjelesnih tkiva• glavni izvor tvari za izgradnju mišića, krvi, kože,
kose, noktiju i unutarnjih organa• sastavni dijelovi svake stanice – osnova života
na Zemlji• izgrađeni od aminokiselina međusobno
povezanih peptidnom vezom3.5.2014. Aminokiseline i proteini 13
Slika br. 6, izvori proteina – mlijeko, meso, riba, jaja, soja
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 14
Građa proteina• izgrađeni od dvadeset različitih aminokiselina,
međusobno povezanih poput karika u lancu• redoslijed i broj karika određuje specifične osobine
svake bjelančevine• određena smjesa različitih molekula proteina
upravlja svim biološkim funkcijama određene stanice i specifična je za određenu vrstu živog organizma
• Po kemijskom sastavu to su složeni organski spojevi najvećim dijelom sastavljeni od ugljika, vodika, kisika i dušika
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 15
Slika br. 7, građa proteina 3.5.2014. Aminokiseline i proteini 16
Slika br. 8, proteini
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 17
Funkcija proteina
• proces rasta i razvoja, regeneracije• nadomještanje oštećenih i odumrlih stanica
( stanice krvi, bubrega, jetre, mišića, kose, noktiju, zubi, kostiju )
• stvaranje enzima, hormona i protutijela• grade veliki dio molekule hemoglobina
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 18
Proteini u prehrani
• nalaze se u različitim vrstama prehrambenih namirnica
• hrana životinjskog porijekla, biljne bjelančevine – mahunarke, žitarice, grah, leća, pšenica, raž
• meso, ribe, jaja, mlijeko, jogurt, sir
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 19
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 20
Podjela bjelančevina
1. po složenosti • jednostavne- sastavljeni samo od
aminokiselina, npr. histoni i protamini
• složene – sastoje se od proteinskog i neproteinskog dijela, npr. glikoprotein, nukleoprotein
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 21
2. po vrsti• strukturne bjelančevine - oblikuju kosti i mišiće•hormoni – reguliraju metaboličke procese•antitijela – obrambeni proteini•prijenosne bjelančevine – prenose druge tvari•enzimi – ubrzavaju kemijske reakcije•fibrilne bjelančevine – keratin, kolagen, fibroin, miozin•globularne bjelančevine – enzimi, antitijela, hemoglobin, albumin 3.5.2014. Aminokiseline i proteini 22
Struktura proteina
• primarna – slijed aminokiselina u polipeptidnom lancu
• sekundarna – lokalna struktura okosnice lanca nastala uslijed djelovanja vodikovih veza
• tercijarna – trodimenzionalna struktura čitavog polipeptidnog lanca
• kvaterna – prostorni raspored više polipeptidnih jedinica koji tvore protein
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 23
Slika br. 10, struktura proteina 3.5.2014. Aminokiseline i proteini 24
Denaturiranje proteina
• važno svojstvo koje izaziva promjenu strukture proteinske molekule, promjenu svojstava proteina
• kidaju se vodikove veze • ne mijenja se primarna struktura• denaturirani proteini obično postanu
netopljivi u vodi • postupak je ireverzibilan, trajan
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 25
Slika br. 11, denaturiranje proteina 3.5.2014. Aminokiseline i proteini 26
Enzimi ( globalni proteini )
• biokatalizatori koji djeluju na procese u stanici• sudjeluju u izmjeni energije između stanice i
njezine okoline • izgrađuje ih sam organizam, a kada obave
svoju funkciju, organizam ih razgradi• bitni za razgradnju hrane koju unosimo u
organizam ( npr. razgrađuju škrob do glukoze )
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 27
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 28
Slika br. 12, princip rada enzima
Enzimi ( globalni proteini )
• na svojoj površini imaju uglavnom polarne aminokiselinske skupine, dok su nepolarne okrenute prema unutrašnjosti molekule
• glavne skupine enzima su: oksidoreduktaze, hidrolaze, transferaze, liaze, ligaze i izomeraze
• nedostatak enzima : oboljenja ( nedostatak enzima laktaze probavne smetnje )
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 29
• inhibitori – molekule koje ometaju aktivnost enzima, postoje ireverzibilni i reverzibilni
• koenzimi – djeluju kao aktivatori enzimskih reakcija
• proteaze – enzimi koji kataliziraju hidrolizu proteina u procesu probave
• laktaza – katalizira hidrolizu mliječnog šećera• hidrolaze – enzimi koji sudjeluju u procesu
hidrolize
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 30
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 31
Slika br. 13, enzim
Sažetak Aminokiseline su spojevi koji u prirodi dolaze u makromolekulama peptida i proteina. One aminokiseline koje organizam ne može sam sintetizirati, nazivaju se esencijalnim aminokiselinama. Proteini, odnosno bjelančevine su kemijske tvari koje upravljaju svim životnim procesima stanice. Protein može imati primarnu, sekundarnu, tercijarnu i kvaternu strukturu.Enzimi su globularni proteini koji kataliziraju reakcije u organizmu.
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 32
Literatura• Stričević D., Sever B., Temelji organske kemije, udžbenik i kemije za četvrti
razred gimnazije, Profil International, 2008., Zagreb
( str. 135. – 150. )
• http://www.tehnologijahrane.com/hemijahrane/peptidi-proteini
• http://www.elephantjournal.com/2010/10/complete-protein-complete-nonsense-angela-raines/
• http://www.building-body.com/Sto-je-bioloska-vrijednost-proteina.html
• http://www.tutorhelpdesk.com/homeworkhelp/Biology-/Structural-Levels-Of-Protein-Assignment-Help.html
• https://www.google.hr/search?q=structure+of+the+protein&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=h_ZkU6PyJY6v7Aa7_oHgAQ&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1366&bih=643
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 33
•Hvala na pozornosti!
3.5.2014. Aminokiseline i proteini 34