Proteiny Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Vlastimil Vaněk Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Složení proteinů 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 druhů aminokyselin. Bílkoviny patří společně s nukleovými kyselinami k nejdůležitějším přírodním látkám a jsou podstatou všech živých organismů. +→ _ + H 2 O 1

Tvar a struktura bílkovin 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. 2 3 Hemoglobin Fibrin

Zdroje bílkovin v potravinách 5 6 Živočišné bílkoviny Rostlinné bílkoviny 22 %21 % 29 %30 % %26 % 22 % Úkol 1: Napiš hlavní zdroje živočišných a rostlinných bílkovin: 24 %

Kontrola úkolu 1 Zdroje živočišných bílkovin: maso, sýry, tvaroh, 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 filtrujte přes gázu. Vzniklý tzv. koloidní roztok pozorujte proti světlu. Tento roztok použijete v dalším pokusu. koloidní roztok bílku

Srážení (koagulace) bílkovin 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 může mít za následek usmrcení organismu. Pozoruj, čím se sráží roztok vaječného bílku. Úkol 2: Napiš názvy látek, kterými se sráží bílkoviny: Srážení teplem – videoklip a obrázek Srážení chemickými látkami: → a – vaječný bílek b – B+HNO3 c – B+NaOH d – B+CuSO4 e – B+HCHO 70 0 C a b c d e

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

Barevné reakce bílkovin Skupinová práce 2: Nejznámějším důkazem přítomnosti bílkovin je biuretová reakce. Připravte si do zkumavek asi 2 ml roztoku bílku, 2 ml 10% roztoku NaOH a 5% roztok CuSO 4 (obr. A). K bílku přidejte roztok NaOH a několik kapek roztoku modré skalice. Pozorujte barevnou změnu (obr. B). Úkol 3: CuSO 4 i NaOH jsou rovněž složkou Fehlingova činidla pro důkaz sacharidů. a) S kterou látkou souvisí vznik barevných změn při důkazu bílkovin i cukrů? b) Jak se zbarví biuretovou reakcí roztok obsahující bílkovinu? c) K jaké barevné změně dochází při pozitivní reakci s Fehlingovým činidlem u sacharidů? A B

Kontrola úkolu 3 a/ s Cu 2+ b/biuretová reakce: fialové zbarvení roztoku c/pozitivní reakce s Fehlingovým činidlem (cukry): vznik Cu 2 O (červenohnědá látka)

Funkce bílkovin 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 (kosti, chrupavka, vazivo) 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 složení bílkovin,buňkám zadává jejich program, předurčuje vývoj a vlastnosti celého organismu. Je uložena především v buněčném jádře. Tvoří ji tři složky: sacharid, kyselina fosforečná a dusíkaté sloučeniny – báze. Model části molekuly kyseliny deoxyribonukleové – DNA 16

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

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. Analýza DNA je využívána 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. Analýza DNA je využívána k určení totožnosti, nebo například při testech rodičovství.

Zdroje obrázků: Všechny uveřejněné odkazy [cit ]. Dostupné pod licencí Public domain na Obrázek 1: Obrázek 7: Obrázek 8: Obrázek 11: Obrázek 14: Obrázek 16: Obrázek 17: Všechny uveřejněné odkazy [cit ]. Dostupné pod licencí Creative Commons na Obrázek 2: Obrázek 3: Obrázek 4: Obrázek 5: Obrázek 6: Obrázek 9: Obrázek 10: Obrázek 12: Obrázek 13: Obrázek 15: