Тема № 7. Вещества организма
СЕМИНАР
Понятия
Микроэлементы, белок, денатурация, фермент, витамин, гормон, ДНК, нуклеотид, азотистое основание, РНК, кодон, триплет, генетический код, ген, репликация, транскрипция, трансляция, рибосома.
Принцип
Принцип комплементарности.
Ученые
Николай Лунин, Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик, Георгий Антонович Гамов.
Темы сообщений и презентаций
Витамины.
Гормоны.
История открытия нуклеиновых кислот.
История исследования ДНК.
Вопросы
1. Важнейшие элементы организма.
2. Белки.
3. Витамины и гормоны.
4. Молекула ДНК.
5. Молекула РНК.
6. Генетический код.
7. Репликация, транскрипция, трансляция.
1. ВАЖНЕЙШИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ОРГАНИЗМА
В живых клетках человека можно найти около 70 химических элементов таблицы Менделеева. Среди них есть даже такие экзотические, как олово, свинец, мышьяк, золото.
Углерод
Углерод – основа жизни. Органические вещества – это соединения углерода. Благодаря тому, что углерод четырехвалентен, его атомы обладают уникальной способностью образовывать цепи и кольца различной длины. Поэтому существует практически бесконечное разнообразие соединений углерода.
Микроэлементы
Элементы, которые содержатся в организме в количестве нескольких граммов или долей грамма, называются микроэлементами.
Например, в организме человека содержится всего 4 – 5 г железа. Этого количества хватит всего лишь на один гвоздь среднего размера. Но железо входит, например, в состав гемоглобина крови, который доставляет в организм кислород.
Вода
Практически все химические реакции в клетке протекают в водной среде, и без воды были бы невозможны.
Испаряясь, вода охлаждает организмы. Если бы у человек не выделялся пот, то после часа напряженной физической работы температура его тела поднялась бы приблизительно до сорока шести градусов.
2. БЕЛКИ
Белки – высокомолекулярные органические вещества, состоящие из аминокислот, соединенных в цепочку.
В состав белков, из которых состоят живые существа на Земле, входят 20 аминокислот. В организме бактерии примерно 3 – 4 тыс. различных видов белков, в организме млекопитающих – около 50 тыс.
Структура белка
Молекулы белков ‒ линейные полимеры. В среднем длина белка – около 300 аминокислот.
Выделяют четыре уровня структуры белка.
1. Первичная структура. Последовательная цепочка аминокислот –первичная структура.
2. Вторичная структура. Цепочка аминокислот способна изгибаться, закручиваться в спираль.
3. Третичная структура. Спираль способна сворачиваться, закручиваясь в узел, клубок или вытянутые волокна.
4. Четвертичная структура. Отдельные клубки могут собираться вместе по два, три, четыре и даже больше. Они прикрепляются друг к другу и работают совместно.
Уровни структуры белка: 1 – первичная, 2 – вторичная, 3 – третичная, 4 – четвертичная
Денатурация белков
Денатурация – потеря, четвертичной, третичной и вторичной структур белка.
В процессе денатурации свойства белка значительно изменяются. Когда человек разогревает пищу, белки денатурируют. Иными словами, белковые клубки разматываются, превращаются в цепочки, которые уже легче вступают в реакцию. Действительно, желудок легче переваривает вареное яйцо, чем сырое.
Когда температура человеческого тела поднимается выше 42°С, белки начинают денатурировать, и человек умирает.
Однако денатурация в некоторых случаях может быть обратимой. Если белок еще на распался на отдельные аминокислоты, он еще способен восстановиться. Такой процесс называется ренатурацией.