Гіпермаркет знань >> хімія >> Хімія 9 клас >> Хімія: Амінокислоти і білки

У цьому параграфі ми розглянемо найважливіші для всіх живих організмів речовини, до складу яких, крім вуглецю, водню і кисню , Входить азот. Такі речовини беруть участь в хімічних процесах, що протікають в організмах, і забезпечують їх життєдіяльність. Це білки, продукти їх розщеплення в травному тракті - амінокислоти і багато вітамінів.
Почнемо вивчення азотовмісних органічних речовин з амінокислот. Їх можна уявити собі своєрідними цеглинками, з яких будуються білки.
Як випливає з самого слова " амінокислоти ", Ці речовини містять характерну для органічних кислот групу -СООН (згадайте, як називається ця група) і ще одну характерну (функціональну) групу - аміногрупу -NH2.
Склад амінокислот можна виразити формулою:
NН2- СН-СООН
I
R
Амінокислоти можна розглядати як похідні кар-бонових кислот, у яких атом водню в радикал заміщений на аміногрупу. Наприклад, з оцтової кислоти виробляється амінооцтова кислота складу
NН2-СН2-СООН
На практиці амінокислоти отримують з карбонових кислот, замінивши в їх радикал атом водню на галоген, а потім галоген на аміногрупу при дії аміаку , Наприклад:

Карбоксильная група -СООН в амінокислотах визначає їх кислотні властивості.

Амінокислоти - це органічні речовини, які мають одночасно кислотними основними властивостями, оскільки містять аміно- і карбоксильну групи.
Як ви знаєте, такі речовини називаються амфотерними (згадайте з курсу неорганічної хімії властивості оксидів і гідроксидів перехідних елементів, наприклад Zn (ОН) 2 і Аl (ОН) 3).
Завдяки наявності кислотною і основний груп молекули амінокислот здатні взаємодіяти один з одним і утворювати полімери - білки .

Реакції отримання соєвого молока, які супроводжуються утворенням побічного низькомолекулярного продукту, наприклад води, називаються реакціями поліконденсації.
Як ви можете помітити з наведеного вище рівняння, при з'єднанні молекул амінокислот один з одним виникає зв'язок.
Зв'язок між залишком аміногрупи -NH- однієї молекули амінокислоти і залишком карбоксильної молекули групи -СО- іншої молекули амінокислоти називається пептидного зв'язком:
O H

- CO - NH - або - C - N -

Цей зв'язок повторюється в полімері багато разів, і полімер відповідно називають полипептидом.
Як зазначено вище, з амінокислот будуються білки - поліпептиди. Саме з білків шляхом їх розщеплення були отримані багато амінокислот. Дослідником, хто першим приступив до таких робіт, був німецький хімік-органік Е. Г. Фішер.

Еміль Герман Фішер (1852-1919)

Німецький хімік-органік і біохімік. Лауреат Нобелівської премії (1902). Наукові праці присвячені хімії вуглеводів, білків. Синтезував ряд фізіологічно активних речовин. Впровадив в синтез хімічних сполук біокаталізатори - ферменти. Заслугою його є створення наукової школи хіміків-органіків.

Існує більше 20 амінокислот, а білків - безліч. Кожен організм на Землі має свій власний неповторний набір білків, який лише іноді буває подібний у близьких родичів або однаковий у однояйцевих (ідентичних) близнюків. Чому 20 амінокислот утворюють незліченну білкове різноманітність? Щоб зрозуміти, як це відбувається, згадайте, що 33 літери російського алфавіту утворюють величезну кількість слів. Ще більш красномовний такий приклад: в абетці морзе знаків тільки два - точка і тире, і тим не менше за допомогою їх можна також передати все різноманіття словникового запасу. Очевидно, ви зрозуміли, що це різноманіття визначається різною комбінацією букв.
Аналогічно і в молекулах білків порядок чергування амінокислот у поліпептидного ланцюга визначає структуру білка. Ця структура називається первинною. Є у білків і вторинна, і третинна структури. З ними ви познайомитеся в курсі біології . А тут відзначимо, що велика заслуга в розкритті будови білкової молекули належить російському біохіміку А. Я. Данилевського.

Олександр Якович Данилевський
(1888-1923)

Російський біохімік. Один з основоположників вітчизняної біохімії. Працював в області хімії ферментів і білків. У 1888 р запропонував теорію будови білкової молекули. Експериментально довів, що дія соку підшлункової залози на білки є гідроліз.
Білки виконують в живому організмі ряд дуже важливих функцій.
Перш за все, це будівельна функція. Білки є складовою частиною оболонки і цитоплазми клітин і тим самим утворюють всі живі організми.
Всі біохімічні реакції, що йдуть в клітинах, протікають за допомогою біологічних каталізаторів білкової природи - ферментів. Таким чином, білки виконують каталітичну функцію.
Згадайте з курсу анатомії людини, які ферменти травних соків (слини, шлункового і кишкового соків, соку підшлункової залози) беруть участь у травленні. Які особливості дії ферментів відрізняють їх від неорганічних каталізаторів?
Ще одна дуже важлива функція білків - захисна. Особливі білки - антитіла (своєрідні наручники для проникаючих в клітину злочинців - бактерій, так як ці білки склеюють бактерії) і антитоксинів (білки, які нейтралізують отрути бактерій, що утворюються в результаті їх життєдіяльності) визначають таке захисне властивість організмів, як імунітет (згадайте з курсу анатомії , Що це за властивість).
Добре знайомий вам з курсу анатомії білок крові - гемоглобін, який переносить кисень, виконує транспортну функцію.
Запасаючу, або енергетичну, функцію в клітинах живих організмів несуть особливі білки. Наприклад, багаті білками насіння бобових рослин і яйцеклітини тварин організмів. Енергія цих білків забезпечує розвиток нового організму.
Білки виконують ще багато важливих функцій: рухову, сигнальну і т. Д. Вони можуть перетворюватися в жири і вуглеводи, але ті, в свою чергу, перетворюватися в білки не можуть. (Подумайте чому. Згадайте, в чому відмінність між цими речовинами за складом.) Тому білкове голодування особливо небезпечно для живого організму.
Тепер перейдемо до розгляду характерних для білків властивостей.
Всі білки здатні гідролізувати, т. Е. Розкладатися під дією кислот або лугів з утворенням амінокислот. Це властивість лежить в основі процесу травлення.
При деяких впливах природна структура білка може руйнуватися - як кажуть, білок денатурируется. Це відбувається навіть при помірному нагріванні або зміні кислотності середовища: розчинний у воді білок стає нерозчинним або згортається. Кожен з вас спостерігав це явище при варінні яєць (підвищення температури) і при скисанні молока (зміна кислотності середовища).
Білки горять, і цей процес супроводжується появою своєрідного запаху палаючого роги (або паленого пера).
Для білків характерні кольорові реакції, які служать якісними на білки. Ці реакції, а також інші, що характеризують властивості білків, ви можете провести самі.
1. У пробірку налийте 2 мл розчину білка і додайте кілька крапель концентрованої азотної кислоти. Утворюється білий осад. Нагрійте вміст пробірки - осад білка забарвлюється в жовтий колір. Охолодіть суміш і додайте обережно, по краплях, концентрований розчин аміаку (в надлишку) - забарвлення стає помаранчевою. Ця реакція називається ксантопротеиновой.
2. У пробірку налийте 2 мл розчину білка, додайте стільки ж розчину лугу і потім кілька крапель розведеного розчину мідного купоросу. Білок забарвлюється в червоно-фіолетовий колір. Ця реакція називається биуретовой.
3. Трохи добре подрібненого м'яса внесіть в воду і прокип'ятіть. Після охолодження рідину процідіть через вату і випробуйте за допомогою кольорової реакції, чи міститься в розчині білок.
4. Підпаліть кілька ниток будь-якої тканини і визначте по запаху, яка це тканина: бавовняна або вовняна.
5. Білки різноманітні за своїм агрегатним станом: білки вовни, шовку, нігтів, роги, пір'я - нерозчинні волокна: білки крові, лімфи, травних соків - розчинні і утворюють колоїдні розчини, з яких їх можна осадити, доливаючи розчини солей важких металів (сульфату міді (II)), кислот (азотної, оцтової) або органічних розчинників ( спирту , Ацетону). Використовуючи білок курячого яйця, приготуйте в пробірці розчин білка і осадіть його.

1. Амінокислоти і їх амфотерность.

2. Отримання амінокислот з карбонових кислот.

3. Реакції поліконденсації.

4. Пептидний зв'язок і поліпептиди.

5. Первинна структура білків.

6. Біологічні функції білків.

7. Властивості білків і якісні реакції на білки.
Чому амінокислоти є речовинами з двоїстої функцією, т. Е. Мають властивості двох різних класів речовин?
Чим відрізняється реакція поліконденсації від реакції полімеризації? У чому їх схожість?
Що таке ферменти? Чим вони відрізняються від неорганічних каталізаторів?
Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі хімічні перетворення:
етан -> етиловий спирт - "оцтовий альдегід -> оцтова кислота хлоруксусная кислота -> амінооцтова кислота -> поліпептид (білок).

фотографії до уроку хімії , хімія 9 клас , шпаргалки для учнів

зміст уроку конспект уроку

опорний каркас презентація уроку акселеративного методи інтерактивні технології Практика завдання і вправи самоперевірка практикуми, тренінги, кейси, квести домашні завдання дискусійні питання риторичні питання від учнів Ілюстрації аудіо-, відео- та мультимедіа фотографії, картинки графіки, таблиці, схеми гумор, анекдоти, приколи, комікси притчі, приказки, кросворди, цитати Доповнення реферати статті фішки для допитливих шпаргалки підручники основні і додаткові словник термінів інші Удосконалення підручників та уроків виправлення помилок в підручнику оновлення фрагмента в підручнику елементи новаторства на уроці заміна застарілих знань новими Тільки для вчителів ідеальні уроки календарний план на рік методичні рекомендації програми обговорення Інтегровані уроки

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, Напишіть нам .

Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - освітній форум .