|
  Для работы с
этим ресурсом Вам понадобится программа
RasMol. Если Вы этого еще не сделали, ее можно
скачать и инсталлировать отсюда.
Версию для Windows можно скачать и с этого
ресурса:
raswin.exe
"RasMol V2.5 Molecular Visualisation
Program" - программа визуализации молекул (341 кБ).
raswin.hlp
"Help" - руководство для пользователей (62,5 кБ).
Предыдущая тема познакомила с составом и строением белков как биополимеров, классификацией аминокислот, их соединением при помощи пептидных связей и структурами белка. Необходимые для этой темы вопросы вошли в предлагаемую проверочную работу.
Кроме
того, потребуется набор моделей молекул в
форматах *.pdb и *.ent - они
находятся в
 архивном файле
(rar-архив, 163 кб), который нужно
скачать, распаковать и открыть папку, обращаясь
к конкретной молекуле в зависимости от задания.
Все созданные файлы изображений, а также
текстовый отчет в формате
MS Word сохраните в
собственном
портфолио для оценки.
Для выполнения проверочной работы Вам понадобится навык работы с программой
 RasMol, поэтому при необходимости повторения обратитесь к Памятке по использованию программы RasMol.
Белки - самый многообразный класс органических веществ.
 Вопрос
1. Почему белки более разнообразны, чем полисахариды?
Поэтому существуют разные классификации белков:
1. По составу:
|
Простые (протеины) |
Состоят только из аминокислот, образующих полипептидную цепь (яичный альбумин, кератин шелка) |
|
Сложные (протеиды) |
Состоят из полипептидной цепи и небелкового компонента, в зависимости от которого называются:
- Металлопротеиды
- содержат ионы металлов (многие ферменты);
- Гемопротеиды
- содержат гем с ионом металла (гемоглобин
-
 послушать
первичную структуру белка, каталаза, цитохромы
-
послушать
первичную структуру цитохрома
с);
- Фосфопротеиды
- содержат остатки фосфорной кислоты (казеин молока);
- Липопротеиды
- содержат липиды (родопсин
- содержит витамин А, ретиналь);
- Гликопротеиды
- содержат углеводы (иммуноглобулины);
- Нуклеопротеиды
- комплекс белка с нуклеиновыми кислотами (хромосомы).
О записи первичной структуры белков и нуклеиновых
кислот как музыке см. Биософт
|
Внимание: начинается группа вопросов, ответы на которые вместе с созданными иллюстрациями образуют Отчет о работе. Для него необходимо создать текстовый файл
MS Word с указанием авторства.
Вопрос
2. Рассмотрите предложенный белок
pdb1cyo.ent. 
Как Вы думаете, это простой белок или сложный?
Подсказка. Желательно попытаться выделить в белке небелковые группы.
Если Вы забыли, как это делается, обратитесь к
Памятке по использованию командного окна программы RasMol.
При желании в Отчет можно вставить рисунок, иллюстрирующий Ваш ответ максимально наглядно.
2. По структуре:
 Фибриллярные
: Нитевидные, имеют только выраженную вторичную структуру, нерастворимы в
воде, выполняют структурную, сократительную функции (коллаген - рис. слева, кератин) |
|
 Глобулярные : Имеют молекулу в виде шарика (глобулы), хорошо выраженную третичную структуру, растворимы в воде, выполняют сложные функции - каталитическую, регуляторную, защитную и др. (фермент триозофосфатизомераза - рис.
справа, гормоны, гемоглобин)
 Мембранные : Также имеют молекулу в виде глобулы и хорошо
выраженную третичную структуру, но не растворимы в воде за счет гидрофобных
участков, взаимодействующих с липидами мембран, выполняют транспортную (сквозь
мембрану) и сигнальную функции (порин - рис. слева, родопсин)
См.
модель мембранного белка из бумаги |
|
Трехмерную модель расположения порина в плазматической
мембране бактерии можно рассмотреть, кликув
по рисунку справа (3,4 Мб, с сайта
proinformatix, на котором также можно найти и
другие анимации с моделями белков).
Вопрос
3. Как можно по расположению
аминокислот, входящих состав белка,
отличить мембранный белок от
глобулярного? Сделаем это на
конкретном примере: рассмотрите белки
1a7w.ent
и
pdb1a11.ent
.
Какой из этих белков мембранный, а какой - глобулярный? Проиллюстрируйте ответ рисунками. |
 |
Подсказка. Подумайте, какие группы аминокислот лучше выделить для ответа на вопрос.
3. По функциям:
|
1. Каталитическая |
Ферменты (энзимы) - увеличивают скорость протекания химических реакций (каталаза, пепсин, трипсин) |
|
Вопрос
4. Рассмотрите рис., изображающий фермент трипсин. На нем выделены аминокислоты, входящие в активный центр белка. Как видите, их немного. Зачем нужны остальные аминокислоты этой молекулы?
См. также стерическое
соответствие, фермент и субстраты (в Excel) |
|
|
2. Транспортная |
Перенос веществ (гемоглобин, липопротеины крови) |
|
3. Регуляторная |
Гормоны белковой природы (АКТГ, инсулин, гормон роста -
послушать
первичную структуру белка) |
|
4. Сигнальная |
Белки, реагирующие на внешние сигналы (родопсин, рецепторы вкуса) |
|
5. Запасная |
Яичный альбумин, казеин молока |
|
Вопрос 5. Рассмотрите белок
2fha.pdb . Что запасается в организме этим белком? |
|
6. Структурная |
Белки соединительной ткани (коллаген), роговых образований - волос, ногтей (кератин) |
|
7. Сократительная |
Белки мышечной ткани (актин, миозин) |
|
8. Защитная |
Иммуноглобулины; фибриноген плазмы
(свертывание крови) |
|
9. Токсины |
Яды белковой природы (чаще всего - ферменты по механизму действия, как змеиные яды); дифтерийный и ботулинический токсины |
Вопрос
6.
Недавно большое внимание привлекли к себе такие белки, как шапероны. Найдите с помощью поисковой системы Яндекс, каковы функции этих белков? Какое второе название они имеют и почему?
Дополнительные задания.
а) Задание для веб-серфинга - Экскурсия по Банку белковых структур PDB.
С этой страницы можно начать настоящий поход по сайту PDB, научиться осуществлять разными способами поиск и копирование интересующего белка. Завершите экскурсию копированием на жесткий диск заархивированных ZIP-файлов с информацией о структуре 2-3 белков, желательно не тех, на которые имеются прямые или косвенные ссылки на странице Экскурсия по PDB.
б) Теоретическое задание.
В 1875 году Иоганн Фридрих Мишер выделил из гноя больничных бинтов новое вещество, которое он назвал нуклеином. Позже оказалось, что это вещество разделяется на две фракции - кислую и основную. Кислая фракция называется сейчас дезоксирибонуклеиновой кислотой. Как называются белки основной фракции? Как в их молекулах расположены радикалы основных аминокислот?
Для подготовки ответа можно найти pdb-файл самостоятельно или (что менее ценно) воспользоваться файлом
1a7w.ent
в) Практическое задание.
Создание фильма (анимации), иллюстрирующей структуру белка, а также возможности программы
RasMol. Желательно создание не только видеоряда, но и звукового сопровождения, т.к. этот навык будет использован позже при выполнении другого творческого задания.
Для более аккуратного вращения молекулы можно использовать команду Rotate - см. Памятку по использованию командного окна программы RasMol
г) Обзорное задание.
Подготовка краткого указателя по статьям о шаперонах в Рунете (адрес, краткое содержание статьи и ее оценка)
Публикация:
Золотая рыбка в «сети». Интернет-технологии в средней школе
(Практическое руководство). // Под ред. Ольховской Л.И., Рудаковой Д.Т.,
Силаевой А.Г. – М.: Прожект Хармони, Инк., 2001, С. 156-159.
В оформлении страницы использованы иллюстрации из книги А.В. Финкельштейна
Введение в физику белка.
|
