<<
>>

Пептиды и белки

Пептиды — продукты конденсации двух или более молекул аминокислот. Соединение, состоящее их двух молекул аминокислот называется дипептидом, из трех — трипептидом и т. д.

Полипептид — пептид, состоящий из многих аминокислотных остатков.

Белки — природные высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения.

Классификация. По химическому составу белки делятся на две группы: а) протеины (при гидролизе они распадаются только на аминокислоты); б) про­теиды или сложные белки. При гидролизе распадаются на аминокислоты и вещества небелковой природы. Это могут быть углеводы, нуклеиновые кислоты, комплексно связанные металлы, лнгшды (вещества, родственные жирам)

Уровни организации белковой молекулы. Первичная структура — последо­вательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи.

Вторичная структура — форма полипептидной цепи в пространстве. Одной из моделей вторичной структуры белка является а-спираль, в которой полипеп­тидную цепь надо представлять себе в виде нити, как бы обвивающей поверхность цилиндра. Устойчивость а-спнралн обеспечивается водородными связями между группами ЫН и СО. Другая структура — (3-форма. которая представляет собой «жгут» из полипептидных цепей, поперечно связанных между собой водород­ными связями.

Трепшчная структура — трехмерная конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная спираль полипептидной цепи. Третичная структура стабилизируется водородными связями, дисульфидными (-Б-Б-) мостика­ми между остатками аминокислоты цнстеина. ионными взаимодействиями противоположно заряженных групп. Кроме того, в поддержании третичной структуры белковой молекулы принимают участие «гидрофобные взаимо­действия» — стремление белковой молекулы свернуться так, чтобы внутри ее оказались углеводородные остатки, а внешний слой составляли функциональ­ные группы, взаимодействующие с полярными молекулами воды, т. е. группы, обладающие гидрофильными свойствами.

Третичная структура определяет специфичность белковой молекулы, ее биологическую активность.

Четвертичная структура. Некоторые белки состоят не из одной, а из не­скольких полипептидных цепей — субъединиц. Четвертичная структу ра образу­ется при объединении субъединиц в единое целое. Субъединицы удерживаются вместе за счет тех же связей и взаимодействий, которые формируют третичную структуру белка. Примерами белков, обладающими четвертичной структурой, являются гемоглобин и многие ферменты.

Физические свойства. Физические свойства белков очень разнообразны и определяются их строением. По физическим свойствам белки делят на два ос­новных класса: глобулярные белки, которые растворяются в воде или образуют коллоидные растворы, и фибриллярные белки, нерастворимые в воде.

Химические свойства:

1.Гидролиз белков—разрушение первичной структуры полипептидной цепи в кислой или щелочной среде с образованием свободных аминокислот.

2. Качественные реакции на белки:

а) биуретовая реакция — фиолетовое окрашивание при действии солей меди (II) в щелочном растворе. Биуретовую реакцию дают все соединения, содержащие пептидную связь;

б) ксантопротеиновая реакция — появление желтого окрашивания при действии концентрированной азотной кислоты на белки, содержащие остатки ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина).

Биологическая роль. Белки играют первостепенную роль во всех жизненных процессах, являются носителями жизни.

1. Все химические реакции в организме протекают с участием фермен­тов — катализаторов белковой природы.

2. Некоторые белки выполняют транспортные функции, перенося молеку­лы или ионы к местам накоалення или синтеза. Пример — гемоглобин крови, переносящий кислород к тканям.

3. Белки — строительный материал клеток. Из них построены опорные, мышечные, покровные ткани.

4. Белки играют важную роль в иммунной системе организма. Белки-антитела способны распознавать и связывать чужеродные белки — бактерии, вирусы.

5. Белки-рецепторы воспринимают и передают сигналы, поступающие от соседних клеток или из окружающей среды. Пример — зрительные рецепторы (родопсин).

6. Гормоны, которые также являются белками, выполняют в организме регуляторную функцию.

7. Белки — важнейшая необходимая составная часть пищи.

Общие понятия химии высокомолекулярных соединений

Полимеры (высокомолекулярные соединения, ВМС) — соединения с больши­ми молекулярными массами (порядка тысяч и миллионов), молекулы которых построены из множества повторяющихся группировок, имеющих одинаковое строение.

Мономер — низкомолекулярное вещество, из которого в результате реакции полимеризации или поликонденсации получают полимер.

Степень полимеризации — число мономерных звеньев, образующих мак­ромолекулу.

Структурное (элементарное) звено— повторяющийся участок структуры молекулы полимера. Например, в структуре политетрафторэтилена (тефлона) (-СР,-СР,-)ц, получающегося полимеризацией теграфторэтилена СР,=СР,. в качестве структурного звена рассматривают группу -СР,-СР2-.

Классификации. Линейные полимеры. Макромолекулы линейных полимеров не имеют разветвлений, поэтому способны плотно упаковываться при затверде­вании вещества. Материалы из линейных полимеров прочны на разрыв, имеют высокую температуру плавления и плотность. Из них изготавливают волокна и пленки. Пример таких полимеров — полиэтилен низкого давления.

Разветвленные полимеры. Макромолекулы имеют короткие боковые развет­вления, поэтому упаковываются более разреженно. Материалы из них имеют более низкую прочность, плотность и температуру плавления. Пример — по­лиэтилен высокого давления.

Сетчатые (сшитые) полимеры. Твердые хрупкие вещества. Не способны плавиться без разложения, растворяться и образовывать волокна. Пример — фе- нолформальдегидная смола.

Свойства. Большой размер молекул приводит к появлению у полимеров специфических свойств. Например:

1) полная энергия вандсрваальсова взаимодействия между молекулами полимера, как правило, превышает прочность отдельных химических связей в молекулах, из-за чего они при нагревании разлагаются до кипения (а иногда и до плавления):

2) к ним неприменим закон постоянства состава, т. к. неизбежные колеба­ния состава молекул на одно, десять, сто... звеньев практически не влияют на свойства;

3) растворы полимеров в обычных растворителях по многим свойствам (рассеянию света и др.) ближе к коллоидным растворам, чем к растворам низ- комолекулярных веществ.

Получение. К образованию высокомолекулярных соединений приводят два процесса:

а) реакция полимеризации:

б) реакция поликонденсации.

<< | >>
Источник: Копылова H.A.. Шпаргалка по химии / H.A. Копылова. — Изд. 2-е. — Рос­тов н/Д : Феникс,— 94 с. — (Библиотека школьника).. 2012

Еще по теме Пептиды и белки:

  1. 76. Белки
  2. 77. Свойства белков. Превращение белков в организме
  3. 42. Понятие коллоидных растворов
  4. 47. Применение и получение альдегидов
  5. ГЛАВА 15ПУТЬ ЗДОРОВОГО ПИТАНИЯ
  6. 43. Здоровый образ жизни как система индивидуального поведения человека, направленная на сохранение и укрепление здоровья.
  7. Ресторанный гид
  8. Главные научные открытия.
  9. История формирования денежной системы Российской Федерации.
  10. КОГДА «ХОЧУ» ПРЕВРАЩАЕТСЯ В «МОГУ», ИЛИ КАК СТАВИТЬ ЦЕЛИ, ЧТОБЫ ИХ ДОСТИЧЬ