Шпаргалка по органической химии
Шрифт:
2. Молекулы аминокислот содержат в радикале группы атомов: – SH, – ОН, – СООН, – NH2 и даже бензольное кольцо.
История нахождения белков.
1. Еще в 80-х гг. XX в. русский биохимик Д.Я. Данилевский указал на наличие пептидных групп в белковой молекуле.
2. В начале XX в. немецкий ученый Э. Фишер выдвинул полипептидную теорию, согласно которой молекулы белка представляют собой длинные цепи остатков аминокислот, соединенных пептидными (амидными)
3. Э. Фишеру и другим ученым удалось синтетически получить полипептиды, в молекулы которых входили различные аминокислотные остатки, соединенные пептидными связями.
4. Полипептидная теория строения белка в настоящее время считается общепризнанной.
Так как природные белки являются высокомолекулярными соединениями, в их полипептидных цепочках аминокислотные остатки повторяются многократно.
В белке объединяются признаки разных классов, и в своем сочетании они дают совершенно новое качество.
Белок – это высшая форма развития органических веществ.
77. Свойства белков. Превращение белков в организме
Имея сложное строение, белки обладают, естественно, и весьма разнообразными свойствами:
1) одни белки, например белок куриного яйца, растворяются в воде, образуя при этом коллоидные растворы, другие – в разбавленных растворах солей;
2) некоторые белки совсем не обладают свойством растворимости;
3) наличие в молекулах белков (в радикалах аминокислотных звеньев) групп – СООН и – NН2 делает белки амфотерными;
4) важным свойством белков является способность к гидролизу.
Гидролиз проводится при действии ферментов или путем нагревания белка с раствором кислоты или щелочи.
В результате гидролиза образуются L-аминокислоты.
Под влиянием ряда факторов (нагревания, действия радиации, даже сильного встряхивания) может нарушиться конфигурация молекулы. Этот процесс называется денатурацией белка.
Сущность денатурации белка:
1) состоит в разрушении водородных связей, солевых и иных мостиков, поддерживающих вторичную и третичную структуру молекулы;
2) она теряет специфическую пространственную форму, дезориентируется и утрачивает свое биологическое действие.
3) денатурация белка происходит при варке яиц, приготовлении пищи и т. д.;
4) сильное нагревание вызывает не только денатурацию белков, но и их разложение с выделением летучих продуктов. Например, если к раствору белка прилить концентрированный раствор азотной кислоты, то появляется желтое окрашивание (происходит нитрование бензольных колец).
Превращение белков в организме.
1. Животные организмы строят свои белки
2. В процессе переваривания пищи происходит гидролиз белков под влиянием ферментов. В желудке они расщепляются на более или менее крупные «осколки» – пептиды, которые далее в кишечнике гидролизуются до аминокислот. Последние всасываются ворсинками кишечника в кровь и поступают во все ткани и клетки организма. В отличие от углеводов и жиров, аминокислоты в запас не откладываются.
Судьба аминокислот в организме различна.
1. Основная их масса расходуется на синтез белков, которые идут на увеличение белковой массы организма при его росте и на обновление белков, распадающихся в процессе жизнедеятельности.
2. Синтез белков идет с поглощением энергии.
3. Аминокислоты используются в организме и для синтеза небелковых азотсодержащих соединений, например нуклеиновых кислот.
4. Часть аминокислот подвергается постепенному распаду и окислению.
78. Проблема синтеза белков
Причины невозможности получения белков синтетическим путем.
1. Причина – в чрезвычайной сложности белковых молекул.
2. Чтобы получить заданный белок, необходимо выяснить его аминокислотный состав, установить первичную структуру, т. е. порядок чередования аминокислот, определить пространственную конфигурацию белковой молекулы и искусственно воспроизвести все это.
3. Установление аминокислотного состава белков путем их гидролиза – наиболее легкая задача.
4. Первый белок, у которого удалось расшифровать первичную структуру, был инсулин (1954 г.), регулирующий содержание сахара в крови.
5. На установление порядка чередования аминокислот в инсулине было затрачено почти десять лет.
6. Его молекула состоит из двух полипептидных цепочек, одна из которых содержит двадцать один аминокислотный остаток, а другая – тридцать.
В настоящее время расшифрована первичная структура уже значительного числа белков, в том числе и более сложного строения:
1) синтез веществ белковой природы был впервые осуществлен на примере двух гормонов гипофиза (вазопрессина и окситоцина);
2) это полипептиды с небольшой молекулярной массой, состоящие каждый всего из девяти аминокислот.
Большим научным достижением явился синтез инсулина и рибонуклеазы.
О сложности таких синтезов свидетельствует тот факт, что для получения, например, одной из полипептидных цепочек инсулина потребовалось осуществить 89 реакций, а для получения другой – 138.