Bílkoviny

Složení bílkovin Proteiny neboli bílkoviny jsou přírodní makromolekulární látky. Tvoří je velký počet molekul aminokyselin navzájem spojených peptidovou vazbou. Nejjednodušší aminokyselinou je glycin (kyselina aminooctová). Vznik peptidové vazby je znázorněn na obr. 1. Veškeré bílkoviny v lidském těle jsou složeny z 20 různých aminokyselin. Bílkoviny jsou nejdůležitější přírodní látky a jsou podstatou všech živých organismů. + → _ + H2O 1

Tvar a struktura bílkovin Fibrin 3 Struktura bílkovin je velmi složitá. Makromolekuly zaujímají v prostoru různé tvary. Tvar je nejčastěji globulární - klubkovitý (obrázek 2) nebo fibrilární – vláknitý (obrázek 3). Prostorové uspořádání bílkovin je rozhodující pro jejich funkci. Hemoglobin 2

Zdroje bílkovin v potravinách Živočišné bílkoviny Rostlinné bílkoviny 7 8 9 36% 26% 21% 22% 4 22% 30% 29% 24% 6 6 5 11 10 5 Úkol 1: Napiš hlavní zdroje živočišných a rostlinných bílkovin:

Kontrola úkolu 1 Zdroje živočišných bílkovin: maso, sýr Eidam, tvaroh, uzené ryby Zdroje rostlinných bílkovin: luštěniny – sója, čočka, fazol, hrách

Rozpustnost bílkovin ve vodě Skupinová práce 1: Vaječný bílek důkladně smíchejte s desetinásobným objemem 0,75 % roztoku soli. Potom zfiltrujte přes gázu. Vzniklý tzv. koloidní roztok pozorujte proti světlu. Tento roztok použijete v dalším pokusu. koloidní roztok bílku

Srážení (koagulace) bílkovin Srážení teplem videoklip a obrázek Srážení chemickými látkami: → a – vaječný bílek b – B+HNO3 c – B+NaOH d – B+CuSO4 e - B+HCHO a b c d e 70 0C Vlivem vyšší teploty nebo některých chemických látek dochází ke srážení bílkovin. Tyto reakce označujeme jako denaturaci bílkovin. Při ní dochází k narušení struktury a ztrátě jejich funkce, což má za následek usmrcení organismu. Pozoruj, čím se sráží roztok vaječného bílku. Úkol 2: Napiš názvy látek, kterými se sráží bílkoviny:

Kontrola úkolu 2 Bílkoviny se srážejí: kyselinou dusičnou, hydroxidem sodným, síranem měďnatým, methanalem (formaldehydem).

Barevné reakce bílkovin Skupinová práce 2: Reakcí s některými chemickými látkami se bílkoviny charakteristicky zbarvují, což se využívá k jejich důkazu např. v lékařství. Nejznámější je Biuretova reakce. Připravte si do zkumavek asi 2 ml roztoku bílku, po 1 ml Felingova roztoku I a II (obr. A). K bílku postupně přilijte oba roztoky a pozorujte barevnou změnu (obr. B). Úkol 3: a/ Felingovy roztoky jste používali k důkazu cukrů. Napište, z kterých látek jsou složeny. b/ Jak se barví bílkovina Biuretovou reakcí? A B

Kontrola úkolu 3 a/ Felingův roztok I: síran měďnatý Felingův roztok II: hydroxid sodný b/ Bílkovina se barví modrofialově

Funkce bílkovin Bílkoviny plní v organismech různé funkce: stavební 12 13 14 15 Bílkoviny plní v organismech různé funkce: stavební (kolagen, keratin - rohovina), transportní (hemoglobin), zajišťující pohyb (myosin), katalytické a řídící (enzymy a hormony), ochrannou a obranou (imunoglobulin), zásobní (vaječný bílek). Úkol 4: Přiřaď bílkoviny hemoglobin, keratin, vaječný bílek a kolagen k obrázkům:

Kontrola úkolu 4 Obrázek 12: kolagen Obrázek 13: hemoglobin Obrázek 14: vaječný bílek Obrázek 15: keratin

Další dusíkaté sloučeniny v organismech K nejsložitějším organickým sloučeninám patří nukleové kyseliny. DNA (obr. 16) je pro život nezbytnou látkou, která ve své struktuře kóduje a buňkám zadává jejich program a tím předurčuje vývoj a vlastnosti celého organismu. Je vždy uložena v buněčném jádře. Tvoří ji tři složky: sacharid, kyselina fosforečná a dusíkaté sloučeniny – báze. 16 Model části kyseliny deoxyribonukleové - DNA

Význam DNA v praxi DNA je v moderní kriminalistice využívána jako nástroj k určení totožnosti, nebo například při testech rodičovství. Genetická daktyloskopie je metoda, která umožňuje díky unikátnosti genetického kódu každého z nás spolehlivě určit, zdali daný úsek DNA patří hledanému člověku. 17 Obr. 17: Odběr vzorku DNA Analýzu DNA lze provést prakticky z každého typu lidské tkáně. I ze zdrojů, které jsou na DNA poměrně chudé - z kostí, nehtů, vlasů, šupinek kůže atd.

Úkol 5: Shrnutí učiva Doplň text: Proteiny neboli ……… jsou ………….. přírodní makromolekulární látky. Jsou tvořeny velkým počtem ………… navzájem spojených ………. vazbou. Bílkoviny mají složitou ……… . Prostorové uspořádání bílkovin je rozhodující pro jejich …… . Vlivem vyšší ……. nebo některých chemických látek dochází ke ……. bílkovin. K nejsložitějším organickým sloučeninám patří …….. kyseliny. DNA je pro život nezbytnou látkou předurčuje vývoj a ………. celého organismu. DNA je v moderní kriminalistice využívána jako nástroj k určení ………., nebo například při testech ………. .

Kontrola úkolu 5 Proteiny neboli bílkoviny jsou nejdůležitější přírodní makromolekulární látky. Jsou tvořeny velkým počtem aminokyselin navzájem spojených peptidovou vazbou. Bílkoviny mají složitou strukturu. Prostorové uspořádání bílkovin je rozhodující pro jejich funkci. Vlivem vyšší teploty nebo některých chemických látek dochází ke srážení bílkovin. K nejsložitějším organickým sloučeninám patří nukleové kyseliny. DNA je pro život nezbytnou látkou předurčuje vývoj a vlastnosti celého organismu. DNA je v moderní kriminalistice využívána jako nástroj k určení totožnosti, nebo například při testech rodičovství.

Seznam použitých obrázků: Obrázek 1: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glycine-2D-flat.png Obrázek 2: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1GZX_Haemoglobin.png Obrázek 3: Dostupný pod licencí GNU General Public License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fibrinandligand.png Obrázek 4: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution 2.0 Generic license na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Flickr_-_cyclonebill_-_Engelsk_b%C3%B8f.jpg Obrázek 5: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Twarog1.JPG Obrázek 6: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution 2.0 Generic license na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Swiss_cheese_cubes.jpg Obrázek 7: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kipper.JPG Obrázek 8: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Soybeanvarieties.jpg Obrázek 9: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic license na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lenticchie_z01.jpg Obrázek 10: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Doperwt_rijserwt_peulen_Pisum_sativum.jpg Obrázek 11: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phaseolus_vulgaris_seed.jpg Obrázek 12: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:M%C3%BAsculo_biceps_femoral.png Obrázek 13: Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution 2.0 Generic license na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bleeding_finger.jpg Obrázek 14: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Seven_eggs_being_fried.jpg Obrázek 15: Dostupný pod licencí GNU Free Documentation License na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nagel.jpg Obrázek 16: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DNA-fragment-3D-vdW.png Obrázek 17: Dostupný pod licencí public domain na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cotton-Swab-Cheek-090105-N-5681S-008.jpg Ostatní obrázky pochází z vlastních zdrojů Mgr. Vaněk Vlastimil