Красноярск 2010 Автор Казакова Е.Н. ФГОУ СПО «КМФК» Минздравсоцразвития РФ ЛЕКЦИЯ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

1. Аминокислоты: состав и номенклатура. 2. Физические и химические свойства аминокислот. 3. Белки – биополимеры. Строение белковых молекул. 4. Свойства белков. 5. Превращение и функции белков в организме. ПЛАН:

Аминокислоты гетерофункциональные 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

По систематической номенклатуре аминоуксусная кислота Указывается положение и название аминогруппы и название карбоновой кислоты.

По рациональной номенклатуре Положение аминогруппы указывается буквами греческого алфавита, α, β, γ… начиная со второго атома углерода. Название кислоты используется тривиальное. α - аминоуксусная кислота α

Аминокислоты образующие белки имеют собственные названия. Все природные аминокислоты являются α – аминокислотами.

АМИНОКИСЛОТЫ – амфотерные вещества (H 2 N)m R (COOH)n(H 2 N)m(COOH)n Основные свойства Кислотные свойства

Основные свойства аминокислот проявляются при взаимодействии с кислотами

Кислотные свойства аминокислот проявляются при взаимодействии со щелочами

Взаимодействие аминокислот друг с другом

Получение аминокислот Лабораторный способ Промышленный способ - гидролиз белков

Белки – это высокомолекулярные органические соединения, состоящие из α – аминокислот, соединенных пептидными связями.

В состав белков входят 20 аминокислот. ЗАМЕНИМЫЕ НЕЗАМЕНИМЫЕ 12 8 Синтезируются в организме

Строение белковых молекул (4 уровня структурной организации) Первичная структура – это полипептидная цепь линейной формы из последовательно соединенных пептидной связью (– CO – NH –) аминокислот.

ИНСУЛИН Белковый гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. А – цепь инсулина включает 21 аминокислоту, В – цепь – 30 аминокислот. Недостаток инсулина ведет к диабету (повышенное содержание сахара в крови).

Вторичная структура это спираль, которая образуется в результате скручивания полипептидной цепи за счет водородных связей.

Третичная структура Пространственная конфигурация спирали – «глобула»

Четвертичная структура Способ совместной укладки нескольких полипептидных цепей.

Физические свойства белков Водорастворимые белки образуют коллоидные растворы Нерастворимые в воде белки

Химические свойства белков 1. Гидролиз белков (условия: t, Н + ) Белки + Н 2 О полипептиды + Н 2 О олигопептиды дипептиды α-аминокислоты.

2. Осаждение белков При обработке хлоридом натрия раствор белка выпадает в осадок (раствор становится мутным) Обратимое (высаливание)

Необратимое (денатурация) - Концентрированные кислоты, щелочи; - Высокая температура - Действие спирта и тяжелых металлов.

Функции белков в организме 1. Пластическая 2. Транспортная 3. Защитная 4. Энергетическая 5. Каталитическая 6. Cократительная 7. Регуляторная

Пластическая функция Белки составляют основу строения клетки: коллаген соединительной ткани, кератин волос, ногтей и кожи, эластин сосудистой стенки. Строительный материал клетки.

Транспортная функция Белок эритроцитов крови – гемоглобин При участии белков происходит связывание и доставка (транспорт) различных веществ от одного органа к другому.

Защитная функция Белки обеспечивают связывание и обезвреживание веществ, поступающих в организм или появляющихся в результате жизнедеятельности бактерий и вирусов.

Энергетическая функция При расщеплении белков выделяется 17,6 к Дж энергии.

Каталитическая функция Белки ускоряют протекание химических реакций в организме. Ферменты по своей природе белки. Ферменты катализируют (ускоряют) реакции: расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм); репликации и репарации ДНК и синтезе РНК; например фермент пепсин, расщепляют белки в процессе пищеварения.

Сократительная функция Выполняют все виды движений, к которым способны клетки и организмы. Сокращение и расслабление сердца, движение других внутренних органов. Сокращение мышц (сгибание, разгибание конечностей). Движение ресничек и жгутиков.

Регуляторная функция Белки-регуляторы обмена веществ - гормоны, которые образуются в железах внутренней секреции, некоторых органах и тканях организма. Пример таких белков - инсулин, который регулирует концентрацию глюкозы в крови и фактор некроза опухолей, и передаёт сигналы воспаления между клетками организма.

Превращение белков в организме Белки пищи Полипептиды ферменты желудок α - Аминокислоты ферменты кишечник Белки организмаСО 2, NH 3, H 2 O энергия + О 2 Ферменты, энергия клетки

Литература: Габриелян О.С. И др. «Химия» учебник 10 класс. Интернет-ресурсы электронных учебников: Источники информации