Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты

Предлагаем вашему вниманию статью на тему: "Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты" от профессиональных спортсменов, их тренеров и врачей. Статья будет полезна как новичкам, так и опытным спортсменам. Все вопросы можно задать в комментариях или на странице контактов.

Статическая биохимия выявила характерную черту живых клеток – их сложность и высокий уровень молекулярной организации, переход от простых компонентов клетки к более сложным. Структурную организацию живой клетки можно представить в виде следующей схемы.

Неорганические вещества

(Н2О, N2, CO2, O2, P, S)

Мономеры

(нуклеотиды, аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты, глицерин)

Макромолекулы

(нуклеиновые кислоты, белки, полисахариды, липиды)

Сложные макромолекулы

(нуклеопротеины, гликопротеины, липопротеины)

Комплексы

(рибосомы, ядрышко, мембраны)

Органеллы

(ядро, митохондрии, лизосомы)

Клетка

4. Общая характеристика метаболических процессов

Метаболизм – совокупность биохимических реакций живого организма, предназначенных для обеспечения его жизнедеятельности.

В метаболизме можно выделить 2 компонента:

  • пластический обмен – все реакции, приводящие к синтезу и распаду веществ;

  • энергетический обмен – запасание и расход энергии. При этом клетки используют только энергию химических связей.

Метаболизм также делится на:

  • катаболизм – расщепление крупных молекул с выделением энергии, заключенной в их структуре и запасание ее в форме АТФ;

  • анаболизм – синтез крупных молекул из мелких, идущий с затратой энергии.

Пластический и энергетический обмены отдельно не существуют. Оба амфиболических пути клетки – часть обмена веществ, которая является общей для катаболизма и анаболизма: для катаболизма – это завершающий этап разрушения молекул; для анаболизма – начальный этап синтеза молекул.

В живых организмах метаболизм устроен на основе циклов или цепей биохимических реакций. Реакции обмена веществ связаны между собой, т.к. продукт одной реакции является субстратом для другой.

Раздел 2. Белковые вещества Лекция 2. Общая характеристика белков и аминокислот. Строение, классификация и свойства аминокислот

Белки – это высокомолекулярные азотсодержащие  органические соеди-нения, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидными связями. Иными словами белки – это полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки построены из сотен или тысяч аминокислотных остатков, соединенных пептидными связями. Разнообразие существующих в природе белков зависит от особенностей аминокислотного состава, количества аминокислотных остатков и порядка их сочетания.

1. Общая характеристика аминокислот

Всего в природе обнаружено около 300 аминокислот. По способности входить в состав белков аминокислоты бывают:

1) Протеиногенные (протеин – белок; генезис – дающий, рождающий). Количество белковых, или протеиногенных аминокислот, составляет относительно невелико: в живых организмах имеется 20 основных протеиногенных аминокислот. Помимо стандартных 20 аминокислот, в белках встречаются и модифицированные аминокислоты, которые являются производными обычных аминокислот.

2) Непротеиногенные (в состав белков не входят); бывают α, β и γ.

Примеры:

  • β-аланин (входит в состав витаминов В3);

  • γ-аминомасляная кислота (участвует в передаче нервного импульса; участвует в цикле обезвреживания аммиака).

В виде очищенных препаратов белковые (протеиногенные) аминокислоты представляют собой белые кристаллические вещества: сладкие, горькие или не имеющие вкуса.

Все белковые аминокислоты являются α-аминокислотами с характерной общей структурной особенностью: наличием карбоксильной и аминной групп, связанных с атомом углерода в α-положении.

Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты 162

Помимо карбоксильной и аминогрупп, каждая аминокислота имеет радикал, который у разных аминокислот неодинаков по структуре, электрическому заряду и растворимости.

2.3 Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения ифункций неорганических и органических веществ (белков, нуклеиновыхкислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Роль химическихвеществ в клетке и организме человека.
 

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: азотистые основания, активный центр фермента, гидрофильность, гидрофобность, аминокислоты, АТФ, белки, биополимеры, денатурация, ДНК, дезоксирибоза, комплементарность, липиды, мономер, нуклеотид, пептидная связь, полимер, углеводы, рибоза, РНК, ферменты, фосфолипиды.

Неорганические вещества клетки

В состав клетки входит около 70 элементов периодической системы элементов Менделеева, а 24 из них присутствуют во всех типах клеток. Все присутствующие в клетке элементы делятся, в зависимости от их содержания в клетке, на группы:

макроэлементы – H, O, N, C, Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;

микроэлементы – В, Ni, Cu, Co, Zn, Mb и др.;

ультрамикроэлементы – U, Ra, Au, Pb, Hg, Se и др.

В состав клетки входят молекулы неорганических и органических соединений.

Неорганические соединения клетки – вода и неорганические ионы.

Вода – важнейшее неорганическое вещество клетки. Все биохимические реакции происходят в водных растворах. Молекула воды имеет нелинейную пространственную структуру и обладает полярностью. Между отдельными молекулами воды образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды.

Физические свойства воды: так как молекулы воды полярны, то вода обладает свойством растворять полярные молекулы других веществ. Вещества, растворимые в воде, называются гидрофильными. Вещества, нерастворимые в воде называются гидрофобными.

Вода обладает высокой удельной теплоемкостью. Чтобы разорвать многочисленные водородные связи, имеющиеся между молекулами воды, требуется поглотить большое количество энергии. Вспомните, как долго нагревается до кипения чайник. Это свойство воды обеспечивает поддержание теплового баланса в организме.

Для испарения воды необходима достаточно большая энергия. Температура кипения воды выше, чем у многих других веществ. Это свойство воды предохраняет организм от перегрева.

Вода может находиться в трех агрегатных состояниях – жидком, твердом и газообразном.

Водородные связи обуславливают вязкость воды и сцепление ее молекул с молекулами других веществ. Благодаря силам сцепления молекул на поверхности воды создается пленка, обладающая такой характеристикой, как поверхностное натяжение.

Читайте так же:  Витамины для детей до года

При охлаждении движение молекул воды замедляется. Количество водородных связей между молекулами становится максимальным. Наибольшей плотности вода достигает при 4 Сº. При замерзании вода расширяется (необходимо место для образования водородных связей) и ее плотность уменьшается. Поэтому лед плавает.

Биологические функции воды. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма. В природе вода переносит продукты жизнедеятельности в почвы и к водоемам.

Вода – активный участник реакций обмена веществ.

Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей и слизей, секретов и соков в организме. Эти жидкости находятся в суставах позвоночных животных, в плевральной полости, в околосердечной сумке.

Вода входит в состав слизей, которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей. Водную основу имеют и секреты, выделяемые некоторыми железами и органами: слюна, слезы, желчь, сперма и т. д.

Неорганические ионы. К неорганическим ионам клетки относятся: катионы K+, Na+, Ca2+, Mg2+, NH3+ и анионы Cl—, NO3-, Н2PO4-, NCO3-, НPO42-.

Разность между количеством катионов и анионов (Nа+, Ка+, Сl-) на поверхности и внутри клетки обеспечивает возникновение потенциала действия, что лежит в основе нервного и мышечного возбуждения.

Анионы фосфорной кислоты создают фосфатную буферную систему, поддерживающую рН внутриклеточной среды организма на уровне 6–9.

Угольная кислота и ее анионы создают бикарбонатную буферную систему и поддерживают рН внеклеточной среды (плазмы крови) на уровне 7–4.

Соединения азота служат источником минерального питания, синтеза белков, нуклеиновых кислот. Атомы фосфора входят в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, а также костей позвоночных, хитинового покрова членистоногих. Ионы кальция входят в состав вещества костей; они также необходимы для осуществления мышечного сокращения, свертывания крови.

Органические вещества клетки. Углеводы, липиды

Углеводы. Общая формула Сn (H2O)n. Следовательно, углеводы содержат в своем составе только три химических элемента.

Растворимые в воде углеводы.

Функции растворимых углеводов: транспортная, защитная, сигнальная, энергетическая.

Моносахариды: глюкоза – основной источник энергии для клеточного дыхания. Фруктоза – составная часть нектара цветов и фруктовых соков. Рибоза и дезоксирибоза – структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами РНК и ДНК.

Дисахариды: сахароза (глюкоза + фруктоза) – основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях. Лактоза (глюкоза + галактоза) – входит в состав молока млекопитающих. Мальтоза (глюкоза + глюкоза) – источник энергии в прорастающих семенах.

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Полимерные углеводы: крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. Они не растворимы в воде.

Функции полимерных углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.

Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.

Целлюлоза – полимер, образованный остатками глюкозы, состоящими из нескольких прямых параллельных цепей, соединенных водородными связями. Такая структура препятствует проникновению воды и обеспечивает устойчивость целлюлозных оболочек растительных клеток.

Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы. Основной структурный элемент покровов членистоногих и клеточных стенок грибов.

Гликоген – запасное вещество животной клетки. Гликоген еще более ветвистый, чем крахмал и хорошо растворимы в воде.

Липиды – сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях. Присутствуют во всех клетках. Липиды состоят из атомов водорода, кислорода и углерода. Виды липидов: жиры, воска, фосфолипиды. 

Функции липидов: запасающая – жиры, откладываются в запас в тканях позвоночных животных. Энергетическая – половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды. Энергетический эффект от расщепления 1 г жира – 39 кДж, что в два раза больше энергетического эффекта от расщепления 1 г глюкозы или белка. Защитная – подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений. Структурная – фосфолипиды входят в состав клеточных мембран. Теплоизоляционная – подкожный жир помогает сохранить тепло. Электроизоляционная – миелин, выделяемый клетками Шванна (образуют оболочки нервных волокон), изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов. Питательная – некоторые липидоподобные вещества способствуют наращиванию мышечной массы, поддержанию тонуса организма. Смазывающая – воски покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот. Гормональная – гормон надпочечников – кортизон и половые гормоны имеют липидную природу.

Белки, их строение и функции

Белки – это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки синтезируются в живых организмах и выполняют в них определенные функции.

В состав белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы. Мономерами белков являются аминокислоты – вещества, имеющие в своем составе неизменяемые части аминогруппу NH2 и карбоксильную группу СООН и изменяемую часть – радикал. Именно радикалами аминокислоты отличаются друг от друга. Аминокислоты обладают свойствами кислоты и основания (они амфотерны), поэтому могут соединяться друг с другом. Их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен. Чередование разных аминокислот в разной последовательности позволяет получать огромное количество различных по структуре и функциям белков.

Читайте так же:  Витамин в комплекс в ампулах

В белках встречается 20 видов различных аминокислот, некоторые из которых животные синтезировать не могут. Они получают их от растений, которые могут синтезировать все аминокислоты. Именно до аминокислот расщепляются белки в пищеварительных трактах животных. Из этих аминокислот, поступающих в клетки организма, строятся его новые белки.

Структура белковой молекулы. Под структурой белковой молекулы понимают ее аминокислотный состав, последовательность мономеров и степень скрученности молекулы, которая должна умещаться в различных отделах и органоидах клетки, причем не одна, а вместе с огромным количеством других молекул.

Последовательность аминокислот в молекуле белка образует его первичную структуру. Она зависит от последовательности нуклеотидов в участке молекулы ДНК (гене), кодирующем данный белок. Соседние аминокислоты связаны пептидными связями, возникающими между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты.

Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали. Так возникает вторичная структура белковой молекулы. Между СО и NH – группами аминокислотных остатков, соседних витков спирали, возникают водородные связи, удерживающие цепь.

Молекула белка сложной конфигурации в виде глобулы (шарика), приобретает третичную структуру. Прочность этой структуры обеспечивается гидрофобными, водородными, ионными и дисульфидными S-S связями.

Некоторые белки имеют четвертичную структуру, образованную несколькими полипептидными цепями (третичными структурами). Четвертичная структура так же удерживается слабыми нековалентными связями – ионными, водородными, гидрофобными. Однако прочность этих связей невелика и структура может быть легко нарушена. При нагревании или обработке некоторыми химическими веществами белок подвергается денатурации и теряет свою биологическую активность. Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Разрушение первичной структуры необратимо.

В любой клетке есть сотни белковых молекул, выполняющих различные функции. Кроме того, белки имеют видовую специфичность. Это означает, что каждый вид организмов обладает белками, не встречающимися у других видов. Это создает серьезные трудности при пересадке органов и тканей от одного человека к другому, при прививках одного вида растений на другой и т. д.

Функции белков.

Каталитическая (ферментативная) – белки ускоряют все биохимические процессы, идущие в клетке: расщепление питательных веществ в пищеварительном тракте, участвуют в реакциях матричного синтеза. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию (как в прямом, так и в обратном направлении). Скорость ферментативных реакций зависит от температуры среды, уровня ее рН, а также от концентраций реагирующих веществ и концентрации фермента.

Транспортная – белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны, транспорт кислорода и углекислого газа, транспорт жирных кислот.

Защитная – антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь.

Структурная – одна из основных функций белков. Белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин – хрящи и сухожилия.

Сократительная – обеспечивается сократительными белками – актином и миозином.

Сигнальная – белковые молекулы могут принимать сигналы и служить их переносчиками в организме (гормонами). Следует помнить, что не все гормоны являются белками.

Энергетическая – при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 г. швейцарским ученым Ф. Мишером. В организмах существует несколько видов нуклеиновых кислот, которые встречаются в различных органоидах клетки – ядре, митохондриях, пластидах. К нуклеиновым кислотам относятся ДНК, и-РНК, т-РНк, р-РНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – линейный полимер, имеющий вид двойной спирали, образованной парой антипараллельных комплементарных (соответствующих друг другу по конфигурации) цепей. Пространственная структура молекулы ДНК была смоделирована американскими учеными Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в 1953 г.

Мономерами ДНК являются нуклеотиды. Каждый нуклеотид ДНК состоит из пуринового (А – аденин или Г – гуанин) или пиримидинового (Т – тимин или Ц – цитозин) азотистого основания, пятиуглеродного сахара – дезоксирибозы и фосфатной группы.

Нуклеотиды в молекуле ДНК обращены друг к другу азотистыми основаниями и объединены парами в соответствии с правилами комплементарности: напротив аденина расположен тимин, напротив гуанина – цитозин. Пара А – Т соединена двумя водородными связями, а пара Г – Ц – тремя. При репликации (удвоении) молекулы ДНК водородные связи рвутся и цепи расходятся и на каждой из них синтезируется новая цепь ДНК. Остов цепей ДНК образован сахарофосфатными остатками.

Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК определяет ее специфичность, а также специфичность белков организма, которые кодируются этой последовательностью. Эти последовательности индивидуальны и для каждого вида организмов, и для отдельных особей.

Пример: дана последовательность нуклеотидов ДНК: ЦГА – ТТА – ЦАА.

На информационной РНК (и-РНК) будет синтезирована цепь ГЦУ – ААУ – ГУУ, в результате чего выстроится цепочка аминокислот: аланин – аспарагин – валин.

При замене нуклеотидов в одном из триплетов или их перестановке этот триплет будет кодировать другую аминокислоту, а следовательно изменится и белок, кодируемый данным геном. (Воспользовавшись школьным учебником, попытайтесь убедиться в этом.) Изменения в составе нуклеотидов или их последовательности называются мутацией.

Читайте так же:  Спортпит для набора веса для мужчин

Рибонуклеиновая кислота (РНК) – линейный полимер, состоящий из одной цепи нуклеотидов. В составе РНК тиминовый нуклеотид замещен на урациловый (У). Каждый нуклеотид РНК содержит пятиуглеродный сахар – рибозу, одно из четырех азотистых оснований и остаток фосфорной кислоты.

Виды РНК. Матричная, или информационная, РНК. Синтезируется в ядре при участии фермента РНК-полимеразы. Комплементарна участку ДНК, на котором происходит синтез. Ее функция – снятие информации с ДНК и передача ее к месту синтеза белка – на рибосомы. Составляет 5 % РНК клетки. Рибосомная РНК – синтезируется в ядрышке и входит в состав рибосом. Составляет 85 % РНК клетки. Транспортная РНК (более 40 видов). Транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка. Имеет форму клеверного листа и состоит из 70–90 нуклеотидов.

Аденозинтрифосфорная кислота – АТФ. АТФ представляет собой нуклеотид, состоящий из азотистого основания – аденина, углевода рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, в двух из которых запасается большое количество энергии. При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты освобождается 40 кДж/моль энергии. Сравните эту цифру с цифрой, обозначающей количество выделенной энергии 1 г глюкозы или жира. Способность запасать такое количество энергии делает АТФ ее универсальным источником. Синтез АТФ происходит в основном в митохондриях.

Источник:  Г.И. Лернер. Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ

 

Стр. 21. Вопросы и задания после §

1. Что отличает органические вещества от неорганических?

Органические молекулы состоят из углерода. Благодаря небольшой величине атома и четырем валентным электронам он способен образовывать прочные ковалентные связи углеродных скелетов и других атомов. Эта дает возможно углеродным соединения образовывать большие и сложные молекулы. Это и отличает их от неорганических веществ. Среди органических веществ различают небольшие по молекулярной массе молекулы и макромолекулы. Малые молекулы представляют собой соединения углерода с молекулярной массой от 100 до 100 и содержат до 30 углеродных атомов. Из таких молекул образуются более крупные макромолекулы, их молекулярные массы могут превышать 1000000.

2. Чем характеризуются макромолекулы органических веществ?

Макромолекулы органических веществ построены из малых молекул, которые служат мономерами, и выступают в роли повторяющихся единиц несколько раз (до нескольких сотен и тысяч раз). Макромолекулы, построенные из мономеров называются полимерами. Органические полимеры, входящие в состав живых организмов называются биополимерами. К ним относят белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды.

3. Объясните значение терминов «мономер», «полимер».

Мономер (от греч. monos – один, meros – часть, доля) – это малые молекулы, повторяющиеся в макромолекулах. Так, глюкоза служит мономером крахмала и целлюлозы, аминокислоты – мономеры белков.

Полимеры (от греч. polymeres – состоящий из многих частей) – это макромолекулы, состоящие из повторяющихся единиц – мономеров. Органические полимеры, входящие в состав живых организмов называются биополимерами. К ним относят белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды.

4. Приведите примеры полимеров. Какие соединения являются мономерами различных полимеров?

Белки – полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Полисахариды – полимеры, мономерами которых являются глюкоза или ее производные. Нуклеиновые кислоты – полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

5. Каковы отличительные особенности простых сахаров? Приведите примеры моносахаридов и дисахаридов.

Простые углеводы (или простые сахара), или моносахариды – это кристаллические вещества, сладкие на вкус, растворимые в воде. Их молекулы могут содержать от трех до семи атомов углерода. Из пятиуглеродных сахаров наибольшее биологическое значение имеют рибоза и дезоксирибоза. Эти простые сахара являются компонентами нуклеотидов, из которых построены гигантские молекулы нуклеиновых кислот – РНК и ДНК. В молекулах глюкозы и фруктозы шесть атом углерода. Моносахариды соединяются ковалентными связями, могут образовывать дисахариды. Моносахариды и дисахариды сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде. Моносахариды – это глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза. Дисахариды – это сахароза, мальтоза, лактоза.

6. Раскройте роль глюкозы в клетке.

Глюкоза – виноградный сахар, является первичным источником энергии в клетке, а также является мономером многих полисахаридов. В результате реакций окисления (гликолиза) в клетке она распадается на углекислый газ и воду (до конечных продуктов распада). В ходе распада глюкозы высвобождается энергия, которая клетка использует для синтеза своих собственных необходимых клетке соединений. Так как является мономером многих полисахаридов, глюкоза основной и главный источник энергии в клетке.

7. Назовите известные вам полисахариды. Расскажите о функциях полисахаридов в клетках растений, животных и грибов.

Полисахариды – крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. В животных клетках содержится гликоген (животный крахмал). Гликоген запасается в печени и мышцах, служит источником энергии. Крахмал и целлюлоза (клетчатка) – входят в состав растительных клеток. Крахмал – это запасное вещество, накапливается в клетках в виде крахмальных зерен, содержаться в клубнях картофеля, семян бобовых и злаков. Целлюлоза – входит в состав клеточных стенок растений, обеспечивая прочность растениям, образуя механические ткани. Хитин – это углевод грибных клеток и покровов членистоногих, близок по строению к целлюлозе. Служит важным компонентом наружного скелета и компонентом клеточных стенок, выполняя опорную функцию.

Читайте так же:  L карнитин для похудения побочные эффекты

Среди азотсодержащих органических веществ имеются соединения с двойственной функцией. Особенно важными из них являются аминокислоты. В клетках и тканях живых организмов встречается около 300 различных аминокислот, но только 20 (α-аминокислоты) из них служат звеньями (мономерами), из которых построены пептиды и белки всех организмов (поэтому их называют белковыми аминокислотами). Последовательность расположения этих аминокислот в белках закодирована в последовательности нуклеотидов соответствующих генов. Остальные аминокислоты встречаются как в виде свободных молекул, так и в связанном виде. Многие из аминокислот встречаются лишь в определенных организмах, а есть и такие, которые обнаруживаются только в одном из великого множества описанных организмов. Большинство микроорганизмов и растения синтезируют необходимые им аминокислоты; животные и человек не способны к образованию так называемых незаменимых аминокислот, получаемых с пищей. Аминокислоты участвуют в обмене белков и углеводов, в образовании важных для организмов соединений (например, пуриновых и пиримидиновых оснований, являющихся неотъемлемой частью нуклеиновых кислот), входят в состав гормонов, витаминов, алкалоидов, пигментов, токсинов, антибиотиков и т. д.; некоторые аминокислоты служат посредниками при передаче нервных импульсов. Аминокислоты — органические амфотерные соединения, в состав которых входят карбоксильные группы – СООН и аминогруппы -NH2. Аминокислоты можно рассматривать как карбоновые кислоты, в молекулах которых атом водорода в радикале замещен аминогруппой. Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты 84

Аминокислоты классифицируют по структурным признакам. 1.     В зависимости от взаимного расположения амино- и карбоксильной групп аминокислоты подразделяют на α-, β-, γ-, δ-, ε- и т. д. Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты 86 2.     В зависимости от количества функциональных групп различают кислые, нейтральные и основные. 3.     По характеру углеводородного радикала различают алифатические (жирные), ароматические, серосодержащие и гетероциклические аминокислоты. Приведенные выше аминокислоты относятся к жирному ряду.  Примером ароматической аминокислоты может служить пара-аминобензойная кислота: Примером гетероциклической аминокислоты может служить триптофан –      незаменимая α- аминокислот. Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты 61 По систематической номенклатуре названия аминокислот образуются из названий соответствующих кислот прибавлением приставки амино- и указанием места расположения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе. Нумерация углеродной цепи с атома углерода карбоксильной группы. Часто используется также другой способ построения названий аминокислот, согласно которому к тривиальному названию карбоновой кислоты добавляется приставка амино- с указанием положения аминогруппы буквой греческого алфавита.

Пример:


Для α-аминокислот R-CH(NH2)COOH Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты 143

, которые играют исключительно важную роль в процессах жизнедеятельности животных и растений, применяются тривиальные названия.

Если в молекуле аминокислоты содержится две аминогруппы, то в ее названии используется приставка диамино-, три группы NH2 – триамино- и т.д.
Наличие двух или трех карбоксильных групп отражается в названии суффиксом –диоваяили -триовая кислота: 1. Изомерия углеродного скелета 2. Изомерия положения функциональных групп α-аминокислоты, кроме глицина NН2-CH2-COOH. Аминокислоты представляют собой кристаллические вещества с высокими (выше 250°С) температурами плавления, которые мало отличаются у индивидуальных аминокислот и поэтому нехарактерны. Плавление сопровождается разложением вещества. Аминокислоты хорошо растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях, чем они похожи на неорганические соединения. Многие аминокислоты обладают сладким вкусом. Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты 165

3. Микробиологический синтез. Известны микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности продуцируют α — аминокислоты белков. Аминокислоты амфотерные органические соединения, для них характерны кислотно-основные свойства. 1. Внутримолекулярная нейтрализация → образуется биполярный цвиттер-ион: Водные растворы электропроводны. Эти свойства объясняются тем, что молекулы аминокислот существуют в виде внутренних солей, которые образуются за счет переноса протона от карбоксила к аминогруппе:                                                                        цвиттер-ион Водные растворы аминокислот имеют нейтральную, кислую или щелочную среду в зависимости от количества функциональных групп. 2. Поликонденсация → образуются полипептиды (белки): При взаимодействии двух α-аминокислот образуется дипептид. 3. Разложение → Амин + Углекислый газ: NHCHCOOH  NHCH + CO II. Свойства карбоксильной группы (кислотность) 1. С основаниями → образуются соли: NH2-CH2-COOH + NaOH → NH-CH-COONa + H2O NH2-CH2-COONa — натриевая соль  2-аминоуксусной кислоты 2. Со спиртами → образуются сложные эфиры – летучие вещества (р. этерификации):       NH2-CH2-COOH + CH3OH   HCl(газ)→ NH-CH-COOCH + H2O NH2-CH2-COOCH3  — метиловый эфир 2- аминоуксусной кислоты  3. С аммиаком → образуются амиды: NHCH(R)-COOH + HNH NHCH(R)-CONH + HO  4. Практическое значение имеет внутримолекулярное взаимодействие функциональных групп ε-аминокапроновой кислоты, в результате которого образуется ε-капролактам (полупродукт для получения капрона): Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты 167 III. Свойства аминогруппы (основность) 1. С сильными кислотами → соли: HOOC-CH2-NH2 + HCl → Cl                                                или HOOCCHNH*HCl 2. С азотистой кислотой (подобно первичным аминам): NH2-CH(R)-COOH + HNO2 → HO-CH(R)-COOH + N2↑+ H2O                                                     гидроксокислота Измерение объёма выделившегося азота позволяет определить количество аминокислоты (метод Ван-Слайка)                                      1. Все аминокислоты окисляются нингидрином с образованием продуктов сине-фиолетового цвета! 2. С ионами тяжелых металлов α-аминокислоты образуют внутрикомплексные соли. Комплексы меди (II), имеющие глубокую синюю окраску, используются для обнаружения α-аминокислот. 1) аминокислоты широко распространены в природе; 2) молекулы аминокислот – это те кирпичики, из которых построены все растительные и животные белки; аминокислоты, необходимые для построения белков организма, человек и животные получают в составе белков пищи; 3) аминокислоты прописываются при сильном истощении, после тяжелых операций; 4) их используют для питания больных; 5) аминокислоты необходимы в качестве лечебного средства при некоторых болезнях (например, глутаминовая кислота используется при нервных заболеваниях, гистидин – при язве желудка); 6) некоторые аминокислоты применяются в сельском хозяйстве для подкормки животных, что положительно влияет на их рост; 7) имеют техническое значение: аминокапроновая и аминоэнантовая кислоты образуют синтетические волокна – капрон и энант.
Читайте так же:  L карнитин 500 мг таблетки

3.

4.

Стр. 21. Вопросы и задания после §

1. Что отличает органические вещества от неорганических?

Органические молекулы состоят из углерода. Благодаря небольшой величине атома и четырем валентным электронам он способен образовывать прочные ковалентные связи углеродных скелетов и других атомов. Эта дает возможно углеродным соединения образовывать большие и сложные молекулы. Это и отличает их от неорганических веществ. Среди органических веществ различают небольшие по молекулярной массе молекулы и макромолекулы. Малые молекулы представляют собой соединения углерода с молекулярной массой от 100 до 100 и содержат до 30 углеродных атомов. Из таких молекул образуются более крупные макромолекулы, их молекулярные массы могут превышать 1000000.

2. Чем характеризуются макромолекулы органических веществ?

Макромолекулы органических веществ построены из малых молекул, которые служат мономерами, и выступают в роли повторяющихся единиц несколько раз (до нескольких сотен и тысяч раз). Макромолекулы, построенные из мономеров называются полимерами. Органические полимеры, входящие в состав живых организмов называются биополимерами. К ним относят белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды.

3. Объясните значение терминов «мономер», «полимер».

Мономер (от греч. monos – один, meros – часть, доля) – это малые молекулы, повторяющиеся в макромолекулах. Так, глюкоза служит мономером крахмала и целлюлозы, аминокислоты – мономеры белков.

Полимеры (от греч. polymeres – состоящий из многих частей) – это макромолекулы, состоящие из повторяющихся единиц – мономеров. Органические полимеры, входящие в состав живых организмов называются биополимерами. К ним относят белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды.

4. Приведите примеры полимеров. Какие соединения являются мономерами различных полимеров?

Белки – полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Полисахариды – полимеры, мономерами которых являются глюкоза или ее производные. Нуклеиновые кислоты – полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

5. Каковы отличительные особенности простых сахаров? Приведите примеры моносахаридов и дисахаридов.

Простые углеводы (или простые сахара), или моносахариды – это кристаллические вещества, сладкие на вкус, растворимые в воде. Их молекулы могут содержать от трех до семи атомов углерода. Из пятиуглеродных сахаров наибольшее биологическое значение имеют рибоза и дезоксирибоза. Эти простые сахара являются компонентами нуклеотидов, из которых построены гигантские молекулы нуклеиновых кислот – РНК и ДНК. В молекулах глюкозы и фруктозы шесть атом углерода. Моносахариды соединяются ковалентными связями, могут образовывать дисахариды. Моносахариды и дисахариды сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде. Моносахариды – это глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза. Дисахариды – это сахароза, мальтоза, лактоза.

6. Раскройте роль глюкозы в клетке.

Глюкоза – виноградный сахар, является первичным источником энергии в клетке, а также является мономером многих полисахаридов. В результате реакций окисления (гликолиза) в клетке она распадается на углекислый газ и воду (до конечных продуктов распада). В ходе распада глюкозы высвобождается энергия, которая клетка использует для синтеза своих собственных необходимых клетке соединений. Так как является мономером многих полисахаридов, глюкоза основной и главный источник энергии в клетке.

7. Назовите известные вам полисахариды. Расскажите о функциях полисахаридов в клетках растений, животных и грибов.

Полисахариды – крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин. В животных клетках содержится гликоген (животный крахмал). Гликоген запасается в печени и мышцах, служит источником энергии. Крахмал и целлюлоза (клетчатка) – входят в состав растительных клеток. Крахмал – это запасное вещество, накапливается в клетках в виде крахмальных зерен, содержаться в клубнях картофеля, семян бобовых и злаков. Целлюлоза – входит в состав клеточных стенок растений, обеспечивая прочность растениям, образуя механические ткани. Хитин – это углевод грибных клеток и покровов членистоногих, близок по строению к целлюлозе. Служит важным компонентом наружного скелета и компонентом клеточных стенок, выполняя опорную функцию.

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Мономерами каких органических веществ являются аминокислоты
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here