Вправа 1. Поясніть склад молекул білків як високомолекулярних сполук. Білки є полімерами, мономерами яких є залишки α-амінокислот.
Вправа 2. Поясніть утворення пептидного зв’язку. Унаслідок взаємодії аміногрупи однієї молекули з карбоксильною групою іншої молекули, при цьому відщеплюється молекула води, утворюється продукт, в якому залишки амінокислот сполучені так званим пептидним зв'язком:
|
―C―N― ││ │ O H |
Вправа 3. Охарактеризуйте хімічні властивості білків (гідроліз, кольорові реакції, денатурація).
Гідроліз
У клітинах організмів гідроліз відбувається за участю ферментів, у лабораторних умовах гідроліз білків здійснюють нагріваючи їх із сильними кислотами або лугами. Продуктами гідролізу є суміш амінокислот, тому гідроліз білкових молекул приводить до повної втрати ними всіх структур. Унаслідок гідролізу руйнуються пептидні зв'язки між залишками амінокислот, тобто реакція гідролізу білків є оберненою до реакції їх утворення з амінокислот.
Кольорові реакції
Якісними реакціями на білки є кольорові реакції: біуретова реакція — дія на розчин білка розбавленого розчину купрум (ІІ) сульфату та ксантопротеїнова — дія на білок концентрованої нітратної кислоти. Ці реакції називають кольоровими, бо їх ознаками є зміна кольору.
Денатурація
Денатурація - це руйнування, втрата білками своєї будови під впливом температури, кислот і лугів. Під час денатурації зберігається тільки первинна структура білка, а решта (вторинна, третинна і четвертинна) - незворотньо руйнуються.
Вправа 4. Складіть рівняння хімічної реакції утворення трипептиду, узявши за основу аміноетанову кислоту.
Вправа 5. Назвіть α-амінокислоти, що утворяться внаслідок гідролізу дипептиду складу:
|
O H ││ │ СН3―СН―С―N―СН―СООН │ │ NH2 СН2―ОН |
Відповідь:
| аланін | серин |
|
СН3―СН―СООН │ NH2 |
НO―CH2―СH―CООН │ NH2 |
Вправа 6. До розчину натрій амінопропаноату масою 74 г з масовою часткою речовини 0,15 долили хлоридну кислоту до відновлення амінокислоти. Обчисліть маси утворених продуктів.
Відомо: m(розчину)=74 г, ω(H2N―(CH2)2―COONa)=0,15
Знайти: m(H2N―(CH2)2―COOH)-?, m(NaCl)-?
Розв'язування
І спосіб
m(H2N―(CH2)2―COONa)=ω(H2N―(CH2)2―COONa)•m(розчину)=0,15%•74 г=
=11,1 г
Записуємо рівняння реакції:
11,1 г х г у г
H2N―(CH2)2―COONa + HCl -> H2N―(CH2)2―COOH + NaCl
111 г 89 г 58,5 г
M(H2N―(CH2)2―COONa)=111 г/моль, маса 1 моль=111 г
М(H2N―(CH2)2―COOH)=89 г/моль, маса 1 моль = 89 г
M(NaCl)=58,5 г/моль, маса 1 моль=58,5 г
х=11,1 г • 89 г : 111 г = 8,9 г
у=11,1 г • 58,5 г : 111 г = 5,85 г
ІI спосіб
m(H2N―(CH2)2―COONa)=ω(H2N―(CH2)2―COONa)•m(розчину)=0,15%•74 г=
=11,1 г
M(H2N―(CH2)2―COONa)=111 г/моль
γ(H2N―(CH2)2―COONa)=m(H2N―(CH2)2―COONa):M(H2N―(CH2)2―COONa)=
=11,1 г : 111 г/моль=0,1 моль
Записуємо рівняння реакції:
H2N―(CH2)2―COONa + HCl -> H2N―(CH2)2―COOH + NaCl
За рівнянням γ(H2N―(CH2)2―COONa):γ(H2N―(CH2)2―COOH):y(NaCl)=1:1:1,
тому γ(H2N―(CH2)2―COOH)=y(NaCl)=γ(H2N―(CH2)2―COONa)=0,1 моль
М(H2N―(CH2)2―COOH)=89 г/моль
m(H2N―(CH2)2―COOH)=γ(H2N―(CH2)2―COOH)•M(H2N―(CH2)2―COOH)=
=0,1 моль•89 г/моль=8,9 г
М(NaCl)=58,5 г/моль
m(NaCl)=γ(NaCl)•M(NaCl)=0,1 моль•58,5 г/моль=5,85 г
Відповідь: 8,9 г H2N―(CH2)2―COOH і 5,85 г NaCl
Вправа 7. Суміш амінопропанової та пропанової кислот масою 80 г нейтралізували хлоридною кислотою масою 73 г з масовою часткою кислоти 20%. Обчисліть масові частки речовин у вихідній суміші.
Відомо: m(суміші)=73 г, m(розчину)=73 г, ω(HCl)=20%
Знайти: m(H2N―(CH2)2―COOH)-?, m(C2H5COOH)-?
Розв'язування
І спосіб
m(HCl)=ω(HCl)•m(розчину):100%=20%•73 г:100%=14,6 г
Записуємо рівняння реакції:
x г 14,6 г
H2N―(CH2)2―COOН + HCl -> [H3N―(CH2)2―COOH]+Cl-
89 г 36,5 г
M(H2N―(CH2)2―COOH)=89 г/моль, маса 1 моль=89 г
M(HCl)=36,5 г/моль, маса 1 моль=36,5 г
х = 14,6 г • 89 г : 36,5 г = 35,6 г
m(C2H5COOH)=m(суміші)-m(H2N―(CH2)2―COOH)=80 г - 35,6 г=44,4 г
ω(H2N―(CH2)2―COOН)=m(H2N―(CH2)2―COOН):m(суміші)=35,6 г:80 г=0,445,
або 44,5%
ω(C2H5COOH)=m(C2H5COOH):m(суміші)=44,4 г/80 г=0,555, або 55,5 %
ІI спосіб
m(HCl)=ω(HCl)•m(розчину):100%=20%•73 г:100%=14,6 г
M(HCl)=36,5 г/моль
γ(HCl)=m(HCl):M(HCl)=14,6 г : 36,5 г/моль=0,4 моль
Записуємо рівняння реакції:
H2N―(CH2)2―COOН + HCl -> [H3N―(CH2)2―COOH]+Cl-
За рівнянням γ(H2N―(CH2)2―COOН):y(HCl)=1:1, тому
γ(H2N―(CH2)2―COOH)=y(HCl)=0,4 моль
М(H2N―(CH2)2―COOH)=89 г/моль
m(H2N―(CH2)2―COOH)=γ(H2N―(CH2)2―COOH)•M(H2N―(CH2)2―COOH)=
=0,4 моль•89 г/моль=35,6 г
m(C2H5COOH)=m(суміші)-m(H2N―(CH2)2―COOH)=80 г-35,6 г=44,4 г
ω(H2N―(CH2)2―COOН)=m(H2N―(CH2)2―COOН):m(суміші)=35,6 г:80 г=0,445,
або 44,5%
ω(C2H5COOH)=m(C2H5COOH):m(суміші)=44,4 г/80 г=0,555, або 55,5%
Відповідь: 44,5% H2N―(CH2)2―COOH і 55,5% С2H5COOH
Вправа 8. Перемалюйте кросворд у зошит і розв’яжіть його, заповнивши горизонтальні рядки. У виділеному стовпці прочитаєте назву сполуки, що містить два амінокислотні залишки. ДИПЕПТИД
За горизонталлю:
1. Процес взаємодії поліпептидного ланцюга з водою. Гідроліз
2. Аміни, до складу яких входить бензенове кільце. Ароматичні
3. Одна з біологічних функцій білків в організмі людини. Транспортна
4. Прізвище вченого, який вперше синтезував поліпептиди. Фішер
5. Загальна назва сполук, що містять до 100 амінокислотних залишків. Поліпептиди
6. Процес руйнування білкової молекули під дією високих температур. Денатурація
7. Органічні речовини, що проявляють амфотерні властивості. Амінокислоти
8. Назва групи –С–N–. Пептидна