|
|
Строка 1: |
Строка 1: |
| '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Химия|Химия]]>>[[Химия 9 класс|Химия 9 класс]]>> Химия: Аминокислоты и белки<metakeywords>химия, 9 класс, класс, урок химии, на тему, урок на тему, урок для 9 класса, Аминокислоты и белки, белки</metakeywords>''' | | '''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]>>[[Химия|Химия]]>>[[Химия 9 класс|Химия 9 класс]]>> Химия: Аминокислоты и белки<metakeywords>химия, 9 класс, класс, урок химии, на тему, урок на тему, урок для 9 класса, Аминокислоты и белки, белки</metakeywords>''' |
| | | |
- | В этом параграфе мы рассмотрим важнейшие для всех живых организмов вещества, в состав которых, помимо углерода, водорода и кислорода, входит азот. Такие вещества участвуют в химических процессах, протекающих в организмах, и обеспечивают их жизнедеятельность. Это белки, продукты их расщепления в пищеварительном тракте — аминокислоты и многие витамины.<br><br>Начнем изучение азотсодержащих органических веществ с аминокислот. Их можно представить себе своеобразными кирпичиками, из которых строятся белки.<br><br>Как следует из самого слова "аминокислоты", эти вещества содержат характерную для органических кислот группу —СООН (вспомните, как называется эта группа) и еще одну характерную (функциональную) группу — аминогруппу —NH2.<br><br>Состав аминокислот можно выразить формулой:<br><br>NН2— СН —СООН<br> I<br> R<br><br>Аминокислоты можно рассматривать как производные кар-боновых кислот, у которых атом водорода в радикале замещен на аминогруппу. Например, из уксусной кислоты производится аминоуксусная кислота состава<br><br>NН2—СН2—СООН<br><br>На практике аминокислоты получают из карбоновых кислот, заместив в их радикале атом водорода на галоген, а затем галоген на аминогруппу при действии аммиака, например: | + | В этом параграфе мы рассмотрим важнейшие для всех живых организмов вещества, в состав которых, помимо углерода, водорода и [[Кислород|кислорода]], входит азот. Такие вещества участвуют в химических процессах, протекающих в организмах, и обеспечивают их жизнедеятельность. Это белки, продукты их расщепления в пищеварительном тракте — аминокислоты и многие витамины.<br><br>Начнем изучение азотсодержащих органических веществ с аминокислот. Их можно представить себе своеобразными кирпичиками, из которых строятся белки.<br><br>Как следует из самого слова "[[Аминокислоты_(Химия_10_класс)|аминокислоты]]", эти вещества содержат характерную для органических кислот группу —СООН (вспомните, как называется эта группа) и еще одну характерную (функциональную) группу — аминогруппу —NH2.<br><br>Состав аминокислот можно выразить формулой:<br><br>NН2— СН —СООН<br> I<br> R<br><br>Аминокислоты можно рассматривать как производные кар-боновых кислот, у которых атом водорода в радикале замещен на аминогруппу. Например, из уксусной [[Кислоты._Полные_уроки|кислоты]] производится аминоуксусная кислота состава<br><br>NН2—СН2—СООН<br><br>На практике аминокислоты получают из карбоновых кислот, заместив в их радикале атом водорода на галоген, а затем галоген на аминогруппу при действии [[Практическая_работа_№_7._Получение_аммиака_и_изучение_его_свойств|аммиака]], например: |
| | | |
- | [[Image:ahim09-101.jpg]] | + | [[Image:Ahim09-101.jpg|химия 9 класс]] |
| | | |
| + | <br> |
| | | |
| + | Карбоксильная группа -СООН в аминокислотах определяет их кислотные свойства. |
| | | |
- | Карбоксильная группа -СООН в аминокислотах определяет их кислотные свойства.
| + | <br><u>''Аминокислоты''</u> — это органические вещества, которые обладают одновременно кислотными основными свойствами, так как содержат амино- и карбоксильную группы.<br><br>Как вы знаете, такие вещества называются амфотерными (вспомните из курса неорганической химии свойства оксидов и гидроксидов переходных элементов, например Zn(ОН)2 и Аl(ОН)3).<br><br>Благодаря наличию кислотной и основной групп молекулы аминокислот способны взаимодействовать друг с другом и образовывать полимеры — [[Состав_и_структура_белков|белки]].<br> |
| | | |
- | <br><u>''Аминокислоты''</u> — это органические вещества, которые обладают одновременно кислотными основными свойствами, так как содержат амино- и карбоксильную группы.<br><br>Как вы знаете, такие вещества называются амфотерными (вспомните из курса неорганической химии свойства оксидов и гидроксидов переходных элементов, например Zn(ОН)2 и Аl(ОН)3).<br><br>Благодаря наличию кислотной и основной групп молекулы аминокислот способны взаимодействовать друг с другом и образовывать полимеры — белки.<br>
| + | Реакции получения полимеров, которые сопровождаются образованием побочного низкомолекулярного продукта, например воды, называются реакциями поликонденсации.<br><br>Как вы можете заметить из приведенного выше уравнения, при соединении молекул аминокислот друг с другом возникает связь.<br><br>Связь между остатком аминогруппы —NH— одной молекулы аминокислоты и остатком карбоксильной молекулы группы —СО— другой молекулы аминокислоты называется пептидной связью:<br> O H |
- | | + | |
- | Реакции получения полимеров, которые сопровождаются образованием побочного низкомолекулярного продукта, например воды, называются реакциями поликонденсации.<br><br>Как вы можете заметить из приведенного выше уравнения, при соединении молекул аминокислот друг с другом возникает связь.<br><br>Связь между остатком аминогруппы —NH— одной молекулы аминокислоты и остатком карбоксильной молекулы группы —СО— другой молекулы аминокислоты называется пептидной связью:<br> O H | + | |
| | | |
| | | | | | | |
Строка 17: |
Строка 17: |
| - CO - NH - или - C - N - | | - CO - NH - или - C - N - |
| | | |
| + | <br> |
| | | |
| + | Эта связь повторяется в полимере много раз, и полимер соответственно называют полипептидом.<br><br>Как указано выше, из аминокислот строятся белки — полипептиды. Именно из белков путем их расщепления были получены многие аминокислоты. Исследователем, кто первым приступил к таким работам, был немецкий химик-органик Э. Г. Фишер. |
| | | |
- | Эта связь повторяется в полимере много раз, и полимер соответственно называют полипептидом.<br><br>Как указано выше, из аминокислот строятся белки — полипептиды. Именно из белков путем их расщепления были получены многие аминокислоты. Исследователем, кто первым приступил к таким работам, был немецкий химик-органик Э. Г. Фишер.
| + | <br>Эмиль Герман Фишер (1852—1919) |
| | | |
- | <br>Эмиль Герман Фишер (1852—1919) | + | [[Image:Ahim09-102.jpg|фишер]]<br><br>Немецкий химик-органик и биохимик. Лауреат Нобелевской премии (1902). Научные работы посвящены химии углеводов, белков. Синтезировал ряд физиологически активных веществ. Внедрил в синтез химических соединений биокатализаторы — ферменты. Заслугой его является создание научной школы химиков-органиков. |
| | | |
- | [[Image:ahim09-102.jpg]]<br><br>Немецкий химик-органик и биохимик. Лауреат Нобелевской премии (1902). Научные работы посвящены химии углеводов, белков. Синтезировал ряд физиологически активных веществ. Внедрил в синтез химических соединений биокатализаторы — ферменты. Заслугой его является создание научной школы химиков-органиков.
| + | <br>Существует более 20 аминокислот, а белков — великое множество. Каждый организм на Земле имеет свой собственный неповторимый набор белков, который лишь иногда бывает сходен у близких родственников или одинаков у однояйцовых (идентичных) близнецов. Почему 20 аминокислот образуют бесчисленное белковое разнообразие? Чтобы понять, как это происходит, вспомните, что 33 буквы русского алфавита образуют огромное число слов. Еще более красноречив такой пример: в азбуке морзе знаков только два — точка и тире, и тем не менее с помощью их можно также передать все многообразие словарного запаса. Очевидно, вы поняли, что это многообразие определяется различной комбинацией букв.<br><br>Аналогично и в молекулах белков порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи определяет структуру белка. Эта структура называется первичной. Есть у белков и вторичная, и третичная структуры. С ними вы познакомитесь в курсе [[Біологія|биологии]]. А здесь отметим, что большая заслуга в раскрытии строения белковой молекулы принадлежит русскому биохимику А. Я. Данилевскому.<br>[[Image:Ahim09-103.jpg|белок]] |
| | | |
- | <br>Существует более 20 аминокислот, а белков — великое множество. Каждый организм на Земле имеет свой собственный неповторимый набор белков, который лишь иногда бывает сходен у близких родственников или одинаков у однояйцовых (идентичных) близнецов. Почему 20 аминокислот образуют бесчисленное белковое разнообразие? Чтобы понять, как это происходит, вспомните, что 33 буквы русского алфавита образуют огромное число слов. Еще более красноречив такой пример: в азбуке морзе знаков только два — точка и тире, и тем не менее с помощью их можно также передать все многообразие словарного запаса. Очевидно, вы поняли, что это многообразие определяется различной комбинацией букв.<br><br>Аналогично и в молекулах белков порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи определяет структуру белка. Эта структура называется первичной. Есть у белков и вторичная, и третичная структуры. С ними вы познакомитесь в курсе биологии. А здесь отметим, что большая заслуга в раскрытии строения белковой молекулы принадлежит русскому биохимику А. Я. Данилевскому.<br>[[Image:ahim09-103.jpg]] | + | <br> |
| | | |
| + | Александр Яковлевич Данилевский<br>(1888—1923) |
| | | |
- | | + | [[Image:Ahim09-104.jpg|данилевский]]<br><br>Русский биохимик. Один из основоположников отечественной биохимии. Работал в области химии ферментов и белков. В 1888 г. предложил теорию строения белковой молекулы. Экспериментально доказал, что действие сока поджелудочной железы на белки представляет собой гидролиз.<br>Белки выполняют в живом организме ряд очень важных функций.<br><br>Прежде всего, это строительная функция. Белки являются составной частью оболочки и цитоплазмы клеток и тем самым образуют все живые организмы.<br><br>Все биохимические реакции, идущие в клетках, протекают с помощью биологических катализаторов белковой природы — ферментов. Таким образом, белки выполняют каталитическую функцию.<br><br>Вспомните из курса анатомии человека, какие ферменты пищеварительных соков (слюны, желудочного и кишечного соков, сока поджелудочной железы) принимают участие в пищеварении. Какие особенности действия ферментов отличают их от неорганических катализаторов?<br><br>Еще одна очень важная функция белков — защитная. Особые белки — антитела (своеобразные наручники для проникающих в клетку преступников — бактерий, так как эти белки склеивают бактерии) и антитоксины (белки, которые нейтрализуют яды бактерий, образующиеся в результате их жизнедеятельности) определяют такое защитное свойство организмов, как иммунитет (вспомните из курса [[Анатомия,_физиология,_психология_и_гигиена_человека._Полные_уроки|анатомии]], что это за свойство).<br><br>Хорошо знакомый вам из курса анатомии белок крови — гемоглобин, который переносит кислород, выполняет транспортную функцию.<br><br>Запасающую, или энергетическую, функцию в клетках живых организмов несут особые белки. Например, богаты белками семена бобовых растений и яйцеклетки животных организмов. Энергия этих белков обеспечивает развитие нового организма.<br><br>Белки выполняют еще много важных функций: двигательную, сигнальную и т. д. Они могут превращаться в жиры и углеводы, но те, в свою очередь, превращаться в белки не могут. (Подумайте почему. Вспомните, в чем различие между этими веществами по составу.) Поэтому белковое голодание особенно опасно для живого организма.<br><br>Теперь перейдем к рассмотрению характерных для белков свойств.<br><br>Все белки способны гидролизоваться, т. е. разлагаться под действием кислот или щелочей с образованием аминокислот. Это свойство лежит в основе процесса пищеварения.<br><br>При некоторых воздействиях природная структура белка может разрушаться — как говорят, белок денатурируется. Это происходит даже при умеренном нагревании или изменении кислотности среды: растворимый в воде белок становится нерастворимым или свертывается. Каждый из вас наблюдал это явление при варке яиц (повышение температуры) и при скисании молока (изменение кислотности среды).<br><br>Белки горят, и этот процесс сопровождается появлением своеобразного запаха горящего рога (или жженого пера).<br><br>Для белков характерны цветные реакции, которые служат качественными на белки. Эти реакции, а также другие, характеризующие свойства белков, вы можете провести сами.<br><br>1. В пробирку налейте 2 мл раствора белка и прибавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Образуется белый осадок. Нагрейте содержимое пробирки — осадок белка окрашивается в желтый цвет. Охладите смесь и добавьте осторожно, по каплям, концентрированный раствор аммиака (в избытке) — окраска становится оранжевой. Эта реакция называется ксантопротеиновой.<br><br>2. В пробирку налейте 2 мл раствора белка, добавьте столько же раствора щелочи и затем несколько капель разбавленного раствора медного купороса. Белок окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Эта реакция называется биуретовой.<br><br>3. Немного хорошо измельченного мяса внесите в воду и прокипятите. После охлаждения жидкость отфильтруйте через вату и испытайте с помощью цветной реакции, содержится ли в растворе белок.<br><br>4. Подожгите несколько нитей какой-либо ткани и определите по запаху, какая это ткань: хлопчатобумажная или шерстяная.<br><br>5. Белки разнообразны по своему агрегатному состоянию: белки шерсти, шелка, ногтей, рога, перьев — нерастворимые волокна: белки крови, лимфы, пищеварительных соков — растворимы и образуют коллоидные растворы, из которых их можно осадить, приливая растворы солей тяжелых металлов (сульфата меди(II)), кислот (азотной, уксусной) или органических растворителей ([[Спирты_(Химия_10_класс)|спирта]], ацетона). Используя белок куриного яйца, приготовьте в пробирке раствор белка и осадите его. |
- | Александр Яковлевич Данилевский<br>(1888—1923)
| + | |
- | | + | |
- | [[Image:ahim09-104.jpg]]<br><br>Русский биохимик. Один из основоположников отечественной биохимии. Работал в области химии ферментов и белков. В 1888 г. предложил теорию строения белковой молекулы. Экспериментально доказал, что действие сока поджелудочной железы на белки представляет собой гидролиз.<br>Белки выполняют в живом организме ряд очень важных функций.<br><br>Прежде всего, это строительная функция. Белки являются составной частью оболочки и цитоплазмы клеток и тем самым образуют все живые организмы.<br><br>Все биохимические реакции, идущие в клетках, протекают с помощью биологических катализаторов белковой природы — ферментов. Таким образом, белки выполняют каталитическую функцию.<br><br>Вспомните из курса анатомии человека, какие ферменты пищеварительных соков (слюны, желудочного и кишечного соков, сока поджелудочной железы) принимают участие в пищеварении. Какие особенности действия ферментов отличают их от неорганических катализаторов?<br><br>Еще одна очень важная функция белков — защитная. Особые белки — антитела (своеобразные наручники для проникающих в клетку преступников — бактерий, так как эти белки склеивают бактерии) и антитоксины (белки, которые нейтрализуют яды бактерий, образующиеся в результате их жизнедеятельности) определяют такое защитное свойство организмов, как иммунитет (вспомните из курса анатомии, что это за свойство).<br><br>Хорошо знакомый вам из курса анатомии белок крови — гемоглобин, который переносит кислород, выполняет транспортную функцию.<br><br>Запасающую, или энергетическую, функцию в клетках живых организмов несут особые белки. Например, богаты белками семена бобовых растений и яйцеклетки животных организмов. Энергия этих белков обеспечивает развитие нового организма.<br><br>Белки выполняют еще много важных функций: двигательную, сигнальную и т. д. Они могут превращаться в жиры и углеводы, но те, в свою очередь, превращаться в белки не могут. (Подумайте почему. Вспомните, в чем различие между этими веществами по составу.) Поэтому белковое голодание особенно опасно для живого организма.<br><br>Теперь перейдем к рассмотрению характерных для белков свойств.<br><br>Все белки способны гидролизоваться, т. е. разлагаться под действием кислот или щелочей с образованием аминокислот. Это свойство лежит в основе процесса пищеварения.<br><br>При некоторых воздействиях природная структура белка может разрушаться — как говорят, белок денатурируется. Это происходит даже при умеренном нагревании или изменении кислотности среды: растворимый в воде белок становится нерастворимым или свертывается. Каждый из вас наблюдал это явление при варке яиц (повышение температуры) и при скисании молока (изменение кислотности среды).<br><br>Белки горят, и этот процесс сопровождается появлением своеобразного запаха горящего рога (или жженого пера).<br><br>Для белков характерны цветные реакции, которые служат качественными на белки. Эти реакции, а также другие, характеризующие свойства белков, вы можете провести сами.<br><br>1. В пробирку налейте 2 мл раствора белка и прибавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Образуется белый осадок. Нагрейте содержимое пробирки — осадок белка окрашивается в желтый цвет. Охладите смесь и добавьте осторожно, по каплям, концентрированный раствор аммиака (в избытке) — окраска становится оранжевой. Эта реакция называется ксантопротеиновой.<br><br>2. В пробирку налейте 2 мл раствора белка, добавьте столько же раствора щелочи и затем несколько капель разбавленного раствора медного купороса. Белок окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Эта реакция называется биуретовой.<br><br>3. Немного хорошо измельченного мяса внесите в воду и прокипятите. После охлаждения жидкость отфильтруйте через вату и испытайте с помощью цветной реакции, содержится ли в растворе белок.<br><br>4. Подожгите несколько нитей какой-либо ткани и определите по запаху, какая это ткань: хлопчатобумажная или шерстяная.<br><br>5. Белки разнообразны по своему агрегатному состоянию: белки шерсти, шелка, ногтей, рога, перьев — нерастворимые волокна: белки крови, лимфы, пищеварительных соков — растворимы и образуют коллоидные растворы, из которых их можно осадить, приливая растворы солей тяжелых металлов (сульфата меди(II)), кислот (азотной, уксусной) или органических растворителей (спирта, ацетона). Используя белок куриного яйца, приготовьте в пробирке раствор белка и осадите его. | + | |
| | | |
| <br>1. Аминокислоты и их амфотерность. | | <br>1. Аминокислоты и их амфотерность. |
Строка 45: |
Строка 45: |
| 6. Биологические функции белков. | | 6. Биологические функции белков. |
| | | |
- | 7. Свойства белков и качественные реакции на белки.<br><br>Почему аминокислоты являются веществами с двойственной функцией, т. е. имеют свойства двух разных классов веществ?<br><br>Чем отличается реакция поликонденсации от реакции полимеризации? В чем их сходство?<br><br>Что такое ферменты? Чем они отличаются от неорганических катализаторов?<br><br>Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие химические превращения:<br><br>этан —> этиловый спирт —» уксусный альдегид -> уксусная кислота хлоруксусная кислота —> аминоуксусная кислота —> полипептид (белок). | + | 7. Свойства белков и качественные реакции на белки.<br><br>Почему аминокислоты являются веществами с двойственной функцией, т. е. имеют свойства двух разных классов веществ?<br><br>Чем отличается реакция поликонденсации от реакции полимеризации? В чем их сходство?<br><br>Что такое ферменты? Чем они отличаются от неорганических катализаторов?<br><br>Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие химические превращения:<br><br>этан —> этиловый спирт —» уксусный альдегид -> уксусная кислота хлоруксусная кислота —> аминоуксусная кислота —> полипептид (белок). |
| | | |
| + | <br> |
| | | |
- | | + | <sub>фотографии к [[Химия|уроку химии]], [[Химия 9 класс|химия 9 класс]], шпаргалки [[Гипермаркет знаний - первый в мире!|для учеников]]</sub> |
- | <sub>фотографии к [[Химия|уроку химии]], [[Химия 9 класс|химия 9 класс]], шпаргалки [[Гипермаркет_знаний_-_первый_в_мире!|для учеников]]</sub> | + | |
| | | |
| '''<u>Содержание урока</u>''' | | '''<u>Содержание урока</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] конспект урока ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] опорный каркас |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] презентация урока |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] акселеративные методы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] интерактивные технологии |
| | | |
| '''<u>Практика</u>''' | | '''<u>Практика</u>''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] задачи и упражнения |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] самопроверка |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] домашние задания |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] дискуссионные вопросы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] риторические вопросы от учеников |
- |
| + | |
| '''<u>Иллюстрации</u>''' | | '''<u>Иллюстрации</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фотографии, картинки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] графики, таблицы, схемы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты |
| | | |
| '''<u>Дополнения</u>''' | | '''<u>Дополнения</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] рефераты''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] статьи |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] фишки для любознательных |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] шпаргалки |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] учебники основные и дополнительные |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] словарь терминов |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] прочие |
| '''<u></u>''' | | '''<u></u>''' |
| <u>Совершенствование учебников и уроков | | <u>Совершенствование учебников и уроков |
- | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике''' | + | </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] исправление ошибок в учебнике''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обновление фрагмента в учебнике |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] элементы новаторства на уроке |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] замена устаревших знаний новыми |
- |
| + | |
| '''<u>Только для учителей</u>''' | | '''<u>Только для учителей</u>''' |
- | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки ''' | + | <u></u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] идеальные уроки ''' |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] календарный план на год |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] методические рекомендации |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] программы |
- | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения | + | [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px|1236084776 kr.jpg]] обсуждения |
| | | |
| | | |
Текущая версия на 13:48, 1 июля 2012
Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 9 класс>> Химия: Аминокислоты и белки
В этом параграфе мы рассмотрим важнейшие для всех живых организмов вещества, в состав которых, помимо углерода, водорода и кислорода, входит азот. Такие вещества участвуют в химических процессах, протекающих в организмах, и обеспечивают их жизнедеятельность. Это белки, продукты их расщепления в пищеварительном тракте — аминокислоты и многие витамины.
Начнем изучение азотсодержащих органических веществ с аминокислот. Их можно представить себе своеобразными кирпичиками, из которых строятся белки.
Как следует из самого слова "аминокислоты", эти вещества содержат характерную для органических кислот группу —СООН (вспомните, как называется эта группа) и еще одну характерную (функциональную) группу — аминогруппу —NH2.
Состав аминокислот можно выразить формулой:
NН2— СН —СООН I R
Аминокислоты можно рассматривать как производные кар-боновых кислот, у которых атом водорода в радикале замещен на аминогруппу. Например, из уксусной кислоты производится аминоуксусная кислота состава
NН2—СН2—СООН
На практике аминокислоты получают из карбоновых кислот, заместив в их радикале атом водорода на галоген, а затем галоген на аминогруппу при действии аммиака, например:
Карбоксильная группа -СООН в аминокислотах определяет их кислотные свойства.
Аминокислоты — это органические вещества, которые обладают одновременно кислотными основными свойствами, так как содержат амино- и карбоксильную группы.
Как вы знаете, такие вещества называются амфотерными (вспомните из курса неорганической химии свойства оксидов и гидроксидов переходных элементов, например Zn(ОН)2 и Аl(ОН)3).
Благодаря наличию кислотной и основной групп молекулы аминокислот способны взаимодействовать друг с другом и образовывать полимеры — белки.
Реакции получения полимеров, которые сопровождаются образованием побочного низкомолекулярного продукта, например воды, называются реакциями поликонденсации.
Как вы можете заметить из приведенного выше уравнения, при соединении молекул аминокислот друг с другом возникает связь.
Связь между остатком аминогруппы —NH— одной молекулы аминокислоты и остатком карбоксильной молекулы группы —СО— другой молекулы аминокислоты называется пептидной связью: O H
| |
- CO - NH - или - C - N -
Эта связь повторяется в полимере много раз, и полимер соответственно называют полипептидом.
Как указано выше, из аминокислот строятся белки — полипептиды. Именно из белков путем их расщепления были получены многие аминокислоты. Исследователем, кто первым приступил к таким работам, был немецкий химик-органик Э. Г. Фишер.
Эмиль Герман Фишер (1852—1919)
Немецкий химик-органик и биохимик. Лауреат Нобелевской премии (1902). Научные работы посвящены химии углеводов, белков. Синтезировал ряд физиологически активных веществ. Внедрил в синтез химических соединений биокатализаторы — ферменты. Заслугой его является создание научной школы химиков-органиков.
Существует более 20 аминокислот, а белков — великое множество. Каждый организм на Земле имеет свой собственный неповторимый набор белков, который лишь иногда бывает сходен у близких родственников или одинаков у однояйцовых (идентичных) близнецов. Почему 20 аминокислот образуют бесчисленное белковое разнообразие? Чтобы понять, как это происходит, вспомните, что 33 буквы русского алфавита образуют огромное число слов. Еще более красноречив такой пример: в азбуке морзе знаков только два — точка и тире, и тем не менее с помощью их можно также передать все многообразие словарного запаса. Очевидно, вы поняли, что это многообразие определяется различной комбинацией букв.
Аналогично и в молекулах белков порядок чередования аминокислот в полипептидной цепи определяет структуру белка. Эта структура называется первичной. Есть у белков и вторичная, и третичная структуры. С ними вы познакомитесь в курсе биологии. А здесь отметим, что большая заслуга в раскрытии строения белковой молекулы принадлежит русскому биохимику А. Я. Данилевскому.
Александр Яковлевич Данилевский (1888—1923)
Русский биохимик. Один из основоположников отечественной биохимии. Работал в области химии ферментов и белков. В 1888 г. предложил теорию строения белковой молекулы. Экспериментально доказал, что действие сока поджелудочной железы на белки представляет собой гидролиз. Белки выполняют в живом организме ряд очень важных функций.
Прежде всего, это строительная функция. Белки являются составной частью оболочки и цитоплазмы клеток и тем самым образуют все живые организмы.
Все биохимические реакции, идущие в клетках, протекают с помощью биологических катализаторов белковой природы — ферментов. Таким образом, белки выполняют каталитическую функцию.
Вспомните из курса анатомии человека, какие ферменты пищеварительных соков (слюны, желудочного и кишечного соков, сока поджелудочной железы) принимают участие в пищеварении. Какие особенности действия ферментов отличают их от неорганических катализаторов?
Еще одна очень важная функция белков — защитная. Особые белки — антитела (своеобразные наручники для проникающих в клетку преступников — бактерий, так как эти белки склеивают бактерии) и антитоксины (белки, которые нейтрализуют яды бактерий, образующиеся в результате их жизнедеятельности) определяют такое защитное свойство организмов, как иммунитет (вспомните из курса анатомии, что это за свойство).
Хорошо знакомый вам из курса анатомии белок крови — гемоглобин, который переносит кислород, выполняет транспортную функцию.
Запасающую, или энергетическую, функцию в клетках живых организмов несут особые белки. Например, богаты белками семена бобовых растений и яйцеклетки животных организмов. Энергия этих белков обеспечивает развитие нового организма.
Белки выполняют еще много важных функций: двигательную, сигнальную и т. д. Они могут превращаться в жиры и углеводы, но те, в свою очередь, превращаться в белки не могут. (Подумайте почему. Вспомните, в чем различие между этими веществами по составу.) Поэтому белковое голодание особенно опасно для живого организма.
Теперь перейдем к рассмотрению характерных для белков свойств.
Все белки способны гидролизоваться, т. е. разлагаться под действием кислот или щелочей с образованием аминокислот. Это свойство лежит в основе процесса пищеварения.
При некоторых воздействиях природная структура белка может разрушаться — как говорят, белок денатурируется. Это происходит даже при умеренном нагревании или изменении кислотности среды: растворимый в воде белок становится нерастворимым или свертывается. Каждый из вас наблюдал это явление при варке яиц (повышение температуры) и при скисании молока (изменение кислотности среды).
Белки горят, и этот процесс сопровождается появлением своеобразного запаха горящего рога (или жженого пера).
Для белков характерны цветные реакции, которые служат качественными на белки. Эти реакции, а также другие, характеризующие свойства белков, вы можете провести сами.
1. В пробирку налейте 2 мл раствора белка и прибавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты. Образуется белый осадок. Нагрейте содержимое пробирки — осадок белка окрашивается в желтый цвет. Охладите смесь и добавьте осторожно, по каплям, концентрированный раствор аммиака (в избытке) — окраска становится оранжевой. Эта реакция называется ксантопротеиновой.
2. В пробирку налейте 2 мл раствора белка, добавьте столько же раствора щелочи и затем несколько капель разбавленного раствора медного купороса. Белок окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Эта реакция называется биуретовой.
3. Немного хорошо измельченного мяса внесите в воду и прокипятите. После охлаждения жидкость отфильтруйте через вату и испытайте с помощью цветной реакции, содержится ли в растворе белок.
4. Подожгите несколько нитей какой-либо ткани и определите по запаху, какая это ткань: хлопчатобумажная или шерстяная.
5. Белки разнообразны по своему агрегатному состоянию: белки шерсти, шелка, ногтей, рога, перьев — нерастворимые волокна: белки крови, лимфы, пищеварительных соков — растворимы и образуют коллоидные растворы, из которых их можно осадить, приливая растворы солей тяжелых металлов (сульфата меди(II)), кислот (азотной, уксусной) или органических растворителей (спирта, ацетона). Используя белок куриного яйца, приготовьте в пробирке раствор белка и осадите его.
1. Аминокислоты и их амфотерность.
2. Получение аминокислот из карбоновых кислот.
3. Реакции поликонденсации.
4. Пептидная связь и полипептиды.
5. Первичная структура белков.
6. Биологические функции белков.
7. Свойства белков и качественные реакции на белки.
Почему аминокислоты являются веществами с двойственной функцией, т. е. имеют свойства двух разных классов веществ?
Чем отличается реакция поликонденсации от реакции полимеризации? В чем их сходство?
Что такое ферменты? Чем они отличаются от неорганических катализаторов?
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие химические превращения:
этан —> этиловый спирт —» уксусный альдегид -> уксусная кислота хлоруксусная кислота —> аминоуксусная кислота —> полипептид (белок).
фотографии к уроку химии, химия 9 класс, шпаргалки для учеников
Содержание урока
конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|