Амінокислоти.Білки.

 період опрацювання з 26.04.21.

1. Загальна характеристика амінокислот

Амінокислоти — органічні сполуки, в молекулі яких одночасно містяться дві функціональні групи: аміногрупа -NH2 і карбоксильна група -СООН.

Білки складаються із залишків молекул амінокислот сполучених пептидними зв'язками.

Двадцять амінокислот, з яких побудовані білки, називають стандартними або протеїногенними амінокислотами.

У залежності від того, до якого атому Карбону приєднана аміногрупа, амінокислоти поділяються на α-, β-, γ- тощо. У α-амінокислотах карбоксильна група і аміногрупа приєднані до одного атома Карбону. 

Усі протеїногенні амінокислоти є α-амінокислотами. Їх загальна формула:

2. Номенклатура амінокислот

За систематичною номенклатурою назви амінокислот утворюються від назв відповідних карбонових кислот додаванням префікса аміно- і номера атома, від якого відходить аміногрупа. Наприклад: 2-амінобутанова кислота.

Для α-амінокислот, які входять до складу білків, використовують тривіальні назви.

Білки.

Структура білків

• Первинна структура – послідовне лінійне сполучення залишків амінокислот, сполучених пептидними зв’язками

• Вторинна структура – спіраль, витки якої сполучені водневими зв’язками

• Третина структура – глобула або фібрила, зв’язки водневі, гідрофобні, йонні

• Четвертинна структура – поєднання кількох білкових молекул, зустрічається лише в частини білків. Найвідоміший білок з четвертинною будовою молекули — гемоглобін.
• Хімічні властивості білків
  Денатурація білка — це руйнування четвертинної, третинної і вторинної структури білка. Вона може бути викликана нагріванням, дією радіації, струшуванням. Денатурація білка відбувається при варінні яєць, приготуванні їжі тощо.

  Ренатурація — це процес, оборотний денатурації, при якому білки, повертають свою третинну і вторинну структуру.Денатурація — руйнування вищих рівнів структурної організації білка – вторинной, третинної, четвертинної.
  Денатурація буває оборотна і необоротна.

  Оборотна денатурація  — від механічної дії, солей, слабких кислот.

  Процес відновлення структури білка називається ренатурація.

  Необоротна денатурація — вплив високої температури, концентрованих розчинів кислот, лугів, солей важких металів.

Якісна реакція на білок

Повторення. Виведення формул речовин за масовими частками елементів.

 Вуглеводи

(період опрацювання з 20.04.2021)

В основному вуглеводи виконують енергетичну функцію. Головними джерелами енергії є глюкоза і глікоген. Крім того, з вуглеводів можуть синтезуватися ліпіди, деякі амінокислоти. Вуглеводи входять як складова частина в структурно-функціональні компоненти клітини - гліколіпіди і глікопротеїни.

Будова вуглеводів. Класифікація вуглеводів.

Вуглеводи - це Альдегідоспирти або кетоспірти і їх похідні.

За сучасною класифікацією вуглеводи діляться на три основні групи: моносахариди, олігосахариди і полісахариди.

Моносахариди (прості цукри) НЕ піддаються гідролізу, отримати з них більше прості вуглеводи неможливо. До моносахаридів відносяться: рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза і ін.

Олігосахариди складаються з декількох (до 10) моносахаридів, з'єднаних ковалентними зв'язками. При гідролізі вони розпадаються на що входять до їх молекули моносахариди. Найбільш поширені дисахариди, такі як: сахароза (харчової або тростинний цукор), що містить у своїй молекулі залишки глюкози і фруктози, лактоза (молочний цукор), що складається із залишків глюкози і галактози, і  мальтоза (солодовий цукор) містить два залишки глюкози.

Полісахариди являють собою довгі нерозгалужені або розгалужені ланцюги, що включають сотні, тисячі моносахаридів. Найчастіше полісахариди складаються з глюкози. Найбільш поширені такі полісахариди: целюлоза (клітковина), крохмаль, глікоген, хітин(азотовмісний полісахарид). Всі вони складаються тільки з залишків глюкози та її похідних.

Фізико-хімічні властивості вуглеводів.

1.Розчинність у воді. Моносахариди дуже легко розчиняються у воді, легко утворюють сиропи, з яких виділити в кристалічному вигляді буває дуже важко.

2.Як і у всіх альдегідів, окиснення моносахаридів призводить до відповідних кислот. Так, при окисленні глюкози аміачним розчином гідрату окису срібла утворюється глюконовая кислота (реакція "срібного дзеркала").

3. Якісна реакція на глюкозу.

4. Відновлення. Відновлення цукрів призводить до багатоатомним спиртів. Як відновлювача використовують водень в присутності нікелю, алюмогідрид літію та ін.

5. Бродіння глюкози.

Жири Домашнє завдання постер-реклама корисного для вживання жиру. У природних хімічних лабораторіях – живих організмах – із трьохатомного спирту гліцеролу і вищих карбонових кислот – пальмітинової, стеаринової, олеїнової та деяких інших утворюються жири. Жири – це естери, утворені триатомним спиртом – гліцерином й трьома молекулами вищих карбонових кислот.

• олеїнова C17H33COOH; • лінолева C17H31COH; • ліноленова C17H29COOH. Загальна назва жирів — тригліцериди.

Приклади природних жирів • Вершкове масло: олео-пальміно-бутират • Свиняче сало: олео-пальміно-стеарат • Лляна олія: 61,6 % гліцеридів лінолевої кислоти. • Соняшникова, горіхова олії: 30-B0 % гліцеридів лінолевої кислоти, решта — олеїнової кислоти. В організмі людини основну частину жирів становлять тригліцериди. Крім них жирами називають фосфоліпіди, стероли (в тому числі холестерол). Відомий шведський хімік і фармацевт. Шеєле Карл Вільгельм у 1779 році за допомогою гідролізу жирів виявив, що одним із його з продуктів є гліцерол.

Марселен Бертло

Мішель Шеврель

У першій чверті ХІХ століття, в 1811 році, французький учений М. Шеврель установив хімічний склад жирів. Перший синтез жироподібної речовини здійснив його співвітчизник М. Бертло (1854р.), нагріваючи гліцерол зі стеариновою кислотою. Карл Вільгельм Шеєллє Фізичні властивості. Жиру в клітинах небагато – лише 5-15% від їх маси. У жировій тканині під шкірою і в сальнику до 90% жиру, у молоці 2-6%, (в молоці дельфінів до 40%). У рослинах жир зосереджений в насінні, плодах. Жири легші за воду, у воді погано розчиняються, але добре розчиняються в органічних розчинниках. Природні жири являють собою не індивідуальну речовину, а суміш тригліцеридів. Жири тваринного походження тверді(виключення риб’ячий жир), бо містять залишки насичених кислот. Рослинні жири(олії) рідкі (виключення пальмовий жир), бо містять залишки ненасичених кислот Так звані «висихаючи олії» мають здатність висихати, тобто ставати твердими й утворювати при цьому міцну прозору тонку плівку. Завдяки цьому їх використовують для добування оліфи, яку застосовують для вироблення масляних фарб, клейонок, лінолеуму. Хімічні властивості. При довгому зберіганні на повітрі жири частково окиснюються киснем й гіркнуть. Гідроліз (омилення) Протікає в присутності каталізаторів (кислот, лугів, оксидів Магнію, Кальцію, Цинку).

Якщо замість води взяти луг, то в результаті гідролізу одержують солі вищих карбонових кислот — мила (тверде — натрієве, рідке — калієве).

Промислове значення має реакція гідрування жирів. У результаті рідкі жири (такі, що містять ненасичені кислоти) перетворюються на тверді (які містять лише насичені кислоти).

Що таке транс жири Корсні і шкідливі жири в харчуванні людини

Вищі карбонові кислоти (ВКК) - карбонові кислоти, що містять у молекулах від 12 до 22 атомів Карбону. Насичені вищі карбонові кислоти - містять лише одинарні хімічні зв’язки: - пальмітинова кислота: СН3-(СН2)14-СООН або С15Н31СООН -стеаринова кислота: СН3-(СН2)16-СООН, або C17H35COOH Ненасичені вищі карбонові кислоти - містять кратні зв’язки: -олеїнова: С17Н33СООН, або СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН - лінолева: С17Н31СООН, або СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН - ліноленова: С17Н29СООН, або СН3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-СН=СН-(СН2)7-СООН Мила - солі вищих карбонових кислот з лужними металами. На відміну від вищих карбонових кислот добре розчиняються у воді.

Молекули вищих карбонових кислот є неполярними і тому утруднене їхнє розчиняння у воді. Солі вищих карбонових кислот мають йонну будову, а йонні сполуки краще розчиняються у воді, ніж молекулярні.

Пояснення мийної дії мила: полярна частина аніону солей ВКК є гідрофільною («прагне» до водного оточення). Вуглеводневий ланцюг, навпаки, є гідрофобною частиною (намагається «втекти» з водного оточення). Завдяки цьому у водному розчині солі ВКК утворюють специфічні частинки — міцели: в одному місці збирається багато аніонів ВКК, які орієнтуються так, щоб гідрофобні хвости були спрямовані всередину такої частинки, а гідрофільні «головки» - назовні, тобто до води. Завдяки утворенню міцел солі ВКК мають досить велику розчинність у воді й виявляють мийну дію. Краплинки жиру та інші частинки бруду є гідрофобними: якщо вони перебувають поблизу міцел, то «ховаються» від води усередині міцел і в такому вигляді плавають у воді. У такий спосіб жир стає розчинним у воді. Якщо бруд прилип до якоїсь поверхні, дія поверхнево-активних речовин (ПАР) буде такою самою: частинки ПАР оточують бруд, відривають його від поверхні й оточують з усіх боків, завдяки чому частинки бруду стають водорозчинними. Якщо промити поверхню водою, то бруд змиється з милом і поверхня буде чистою. Полярні групи молекул ПАР повертаються до води, оскільки вони є гідратованими, а вуглеводневі радикали виштовхуються з водної фази. Обидва ці процеси супроводжуються вивільненням теплоти, це сприяє зменшенню енергії системи і є енергетично вигідним. 10 цікавих фактів про мило