Аминокислоты. Белки. План урока. 1. Состав и свойства аминокислот. 2. Амфотерность аминокислот. 3. Реакция поликонденсации. 4. Белки. 5. Химические свойства белков. 6. Функций белков. 7. Белковая пища. Синтез белков.

Аминокислоты – Органические соединения, содержащие две функциональные группы : аминогруппу NH 2 и карбоксильную группу COOH, связанные с углеводородным радикалом. Общая формула аминокислот : (H 2 N) m R (COOH) n, где m и n – чаще всего равны 1 или 2 Физические свойства аминокислот. Бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, температура плавления , многие аминокислоты имеют сладкий вкус.

Простейшая аминокислота – это аминоуксусная кислота NH 2 CH 2 COOH, называемая также глицином. Глицин – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, сладковатого вкуса. Глицин играет большую роль в обмене веществ. Используется в качестве лекарственного средства для улучшения мозгового кровообращения.

2. Амфотерность аминокислот Одновременное наличие в молекулах аминокислот двух функциональных групп определяет их своеобразные химические свойства. Карбоксильная группа – СООН в аминокислотах определяет их кислотные свойства.

Аминогруппа – NH 2 определяет основные свойства вещества, так как способна присоединять к себе катион водорода за счёт наличия свободной электронной пары у атома азота : - NH 2 + H + - NH 3 + Так же ведёт себя аммиак, образуя при этом ион аммония NH 4 + : NH 3 + H + NH 4 + NH 3 + H + NH 4 + Аминокислоты – это органические вещества, которые обладают одновременно кислотными и основными свойствами...

Как нам уже известно из курса неорганической химии, такие вещества называются амфотерными. Следовательно, аминокислоты – амфотерные вещества, которые могут реагировать как с щелочами, так и с неорганическими кислотами, образуя соли. H 2 NCH 2 COOH + KOH H 2 NCH 2 COOK + H 2 O H 2 NCH 2 COOH + HCl [H 3 NCH 2 COOH]Cl - Глицинат калия + Хлороводородная соль глицина

3. Реакция поликонденсации. Реакция образования пептидов относится к реакциям поликонденсации. Поликонденсация – реакция образования высокомолекулярных соединений, сопровождающаяся выделением побочных низкомолекулярных продуктов (H 2 O NH 3 и др.) …+ HNH-CH 2 -COOH + HNH-CH 2 -COOH +… …+ HNH-CH 2 -COOH + HNH-CH 2 -COOH +… …-NH-CH 2 CO- NH-CH 2 CO-… + nH 2 O …-NH-CH 2 CO- NH-CH 2 CO-… + nH 2 O

Получение аминокислот 1. Лабораторный способ - через галогенпроизводные карбоновых кислот 2. Промышленный способ - гидролиз белков.

4. Белки. Белки – высокомолекулярные органические соединения, состоящие из α - аминокислот, соединенных пептидными связями. В состав белков входит свыше 20 различных аминокислот. Физические свойства Свойства белков так же разнообразны, как и функции, которые они выполняют. Одни белки растворяются в воде, образуя, как правило, коллоидные растворы ( например, белок яйца ); другие растворяются в разбавленных раство ­ рах солей ; третьи нерастворимы ( например, белки покров ­ ных тканей ).

5. Химические свойства белков. Белки гидролизуются с образованием аминокислот. Это свойство лежит в основе процесса пищеварения. Белки денатурируются : при некоторых воздействиях разрушается структура белков. Белки горят, при этом появляется своеобразный запах жжёного пера. Для белков характерны цветные реакции, которые служат качественными на белки.

Функции Двигательные Миозин Структурные Кератин коллаген Двигательные Миозин Структурные Кератин коллаген Каталитические 2 тыс. ферментов синтетазы оксидазы изомеразы Каталитические 2 тыс. ферментов синтетазы оксидазы изомеразы Транспортные гемоглобин Защитные интерферон антитела Транспортные гемоглобин Защитные интерферон антитела Энергетические 1 г Б. ~17 к Дж Е Запасные казеин Энергетические 1 г Б. ~17 к Дж Е Запасные казеин Всего белков В организме человека >5 млн. белков Всего белков В организме человека >5 млн. белков Регуляторные гормоны: г. роста инсулин Рецепторные Регуляторные гормоны: г. роста инсулин Рецепторные

Пластическая Строительный материал клетки. Белки составляют основу строения клетки : коллаген соединительной ткани, кератин волос, ногтей и кожи, эластин сосудистой стенки. В комплексе с липидами ( преимущественно фосфолипидами ) белки участвуют в построении мембран клеток и внутриклеточных образований.

Транспортная При участии белков происходит связывание и доставка ( транспорт ) различных веществ от одного органа к другому. Например, гемоглобин ( перенос О 2 и СО 2 ) Так, белок эритроцитов крови гемоглобин соединяется в легких с кислородом, превращаясь в оксигемоглобин. Достигая с током крови органов и тканей, оксигемоглобин расщепляется и отдает кислород, необходимый для обеспечения окислительных процессов в тканях

Защитная Белки обеспечивают связывание и обезвреживание веществ, поступающих в организм или появляющихся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов. Белки иммунной системы ( иммуноглобулины – ответственные за иммунитет, интерфероны – противовирусные белки ), а также белки системы свертывания крови ( тромбин, фибриноген ).

Энергетическая Снабжают организм энергией. Большое значение имеют пищевые и запасные белки, которые снабжают организм энергией. При расщеплении 1 г белка освобождается 17,6 к Дж энергии Каталитическая Ускоряют протекания химических реакции в организме. Все ферменты по своей хи­мической природе являют­ ся белками. Ферменты катализируют (ускоряют) реакции: - расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм); - репликации и репарации ДНК и синтезе РНК; - фермент пепсин, расщепляют белки в процессе пищеварения.

Сократительная Выполняет все виды движений, к которым способны клетки и организмы. Регуляторная Сокращение и расслабление сердца, движение других внутренних органов. Сокращение мышц ( сгибание, разгибание конечностей ). Движение ресничек и жгутиков. Регулируют обменные процессы. Гормоны, например, инсулин ( обмен глюкозы ), который регулирует концентрацию глюкозы в крови и фактор некроза опухолей, и передаёт сигналы воспаления между клетками организма.

Денатурация - разрушение четвертичной третичной, вторичной структур белка Обратимая – частичное разрушение (соли легких мет.) Необратимая – полное разрушение (соли тяжелых мет.. t, излучение, кислоты, щелочи, спирты) Качественные (цветные) реакции Биуретовая NaOH+CuSO 4 (пептидные связи) Ксантопротеиновая HNO 3 (Ароматические И гетероатомные Циклы) Гидролиз Белки t, H+ аминокислоты В живых организмах под действием ферментов

Белковая пища. Синтез белков - Суточная норма ~ 80 г. белков, 20 аминокислот – 8 незаменимых - Животные белки богаче по АК составу - Белковая пища должна быть разнообразной! Получение белковых продуктов синтез белков Органический 1954 г. – структура инсулина 1963 г. – его синтез Сейчас известны структуры >2000 Б Микробиологический Бактерии вырабатывают из углеводородов нефти белок (пищевые добавки, лекарства, корм для животных). Переработка растительного белка в молочные и мясные продукты. Из белка сои получают гуляш, отбивные и т. д.

«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причём с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь». (Ф. Энгельс) (Ф. Энгельс)