1. Классификация аминокислот, их строение и номенклатура. Образование пептидной связи. Качественные реакции аминокислот .

Смотри вопрос №3. лень побеждает все=)

Качественные реакции на аминокислоты:

Надо помнить, что все качественные реакции – это реакции не собственно на белки, а на определенные аминокислоты, входящие в их состав.

Основной структурной единицей белков служат a-аминокислоты. (альфа аминокислоты) В состав большинства природных белков входит около 20 a-аминокислот.

Реакция Адамкевича (Адамкевича–Гопкинса (1874)):

Описание опыта. Реакция на триптофан и триптофан — содержащих аминокислот

Триптофан + уксусная кислота (конц) + серная кислота (конц) = красное окрашивание на границе двух жидкостей

Реакция Ван Слайка:

Это реакция определения первичной аминогруппы в алифатических аминах.

a-Аминокислоты, содержащие первичную аминогруппу, реагируют с азотистой кислотой. При этом образуется неустойчивое диазосоединение, разлагающееся с выделением свободного азота и образованием a-гидроксикарбоновых кислот.

Реакция Вуазена:

Описание опыта. Если к 1 мл 5%-го раствора белка в 30%-м растворе едкого калия прибавить одну каплю 1,25%-го раствора формальдегида, 10 мл концентрированной соляной кислоты и через 10 минут прибавить 5–7 капель 0,05%-го раствора нитрита натрия, то появляется фиолетовое окрашивание, обусловленное присутствием в белке триптофана.

РЕАКЦИЯ МИЛЛОНА:

Это реакция на аминокислоту тирозин. Реактив Миллона (раствор HgNO3 и Hg(NO2)2 в разбавленной HNO3, содержащей примесь HNO2) взаимодействует с тирозином с образованием ртутной соли нитропроизводного тирозина, окрашенной в розовато-красный цвет.

Реакция Мак-карти и салливана:

Это реакция на аминокислоту метионин.

Описание опыта. К 5 мл 0,02 н. раствора метионина прибавляют при перемешивании сначала 1 мл 14,3 н. раствора гидроксида натрия, а затем 0,3 мл свежеприготовленного 10%-го раствора нитропруссида натрия. Смесь 10 мин нагревают на водяной бане при 35–40 °С, затем в течение 2 мин охлаждают в ледяной воде. К смеси добавляют при помешивании 5 мл смеси соляной и фосфорной кислот. Полученный раствор взбалтывают 1 мин и охлаждают водой комнатной температуры в течение 10 мин. Образуется яркая красно-фиолетовая окраска.

Реакция Паули (Диазореакция Паули)

Эта реакция на аминокислоту гистидин основана на взаимодействии гистидина с диазобензолсульфоновой кислотой с образованием соединения вишнево-красного цвета.

Биуретовая реакция на пептидную связь.

В основе ее лежит способность пептидных связей (-CO-NH-) образовывать с сульфатом меди в щелочной среде окрашенные комплексные соединения, интенсивность окраски которых зависит от длины полипептидной цепи. Раствор белка дает сине-фиолетовое окрашивание.

Нингидриновая реакция.

Сущность реакции состоит в образовании соединения, окрашенного в сине-фиолетовый цвет, состоящего из нингидрина и продуктов гидролиза аминокислот. Эта реакция характерна для аминогрупп в  -положении, присутствующих в природных аминокислотах и белках.

Ксантопротеиновая реакция.

При добавлении к раствору белка концентрированной азотной кислоты и нагревании появляется желтое окрашивание, переходящее в присутствии щелочи в оранжевое. Сущность реакции состоит в нитровании бензольного кольца циклических аминокислот азотной кислотой с образованием нитросоединений, выпадающих в осадок. Реакция выявляет наличие в белке циклических аминокислот.

Реакция Фоля.

Аминокислоты, содержащие сульфгидрильные группы - SH, подвергаются щелочному гидролизу с образованием сульфида натрия Na2S. Последний, взаимодействуя с плюмбитом натрия (образуется в ходе реакции между ацетатом свинца и NaOH), образует осадок сульфида свинца PbS черного или бурого цвета.

Реакция Фелинга (не помню=))

Классификация белков. Характеристика простых белков. Качественные реакции на белки.

Смотри вопросы 4 и 6. ой, какие мы ленивые...=\

Обмен веществ. Понятие о катаболизме и анаболизме.

Обмен веществ и энергии лежит в основе всех проявлений жизнедеятельности и представляет собой совокупность процессов превращения веществ и энергии в живом организме и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой.

Для поддержания жизнедеятельности в процессе обмена веществ и энергии обеспечиваются пластические и энергетические потребности организма. Пластические потребности удовлетворяются за счет веществ, используемых для построения биологических структур, а энергетические — путем преобразования химической энергии поступающих в организм питательных веществ в энергию макроэргических (АТФ и другие молекулы) и восстановленных (НАДФ • Н — никотин-амид-адениндинуклеотидфосфат) соединений. Их энергия используется организмом для синтеза белков, нуклеиновых кислот, липидов, а также компонентов клеточных мембран и органелл клетки, для выполнения деятельности клеток, связанной с использованием химической, электрической и механической энергии.

Обмен веществ и энергии (метаболизм) в организме человека — совокупность взаимосвязанных, но разнонаправленных процессов: анаболизма (ассимиляции) и катаболизма (диссимиляции).

Анаболизм — синтез веществ с затратой энергии Q

Катаболизм — расщепление сложных веществ на более простые с выделением Q

Взаимосвязь процессов катаболизма и анаболизма основывается на единстве биохимических превращений, обеспечивающих энергией все процессы жизнедеятельности и постоянное обновление тканей организма. Сопряжение анаболических и катаболических процессов в организме могут осуществлять различные вещества, но главную роль в этом сопряжении играют АТФ, НАДФ • Н. В отличие от других посредников метаболических превращений АТФ циклически рефосфорилируется, а НАДФ • Н — восстанавливается, что обеспечивает непрерывность процессов катаболизма и анаболизма.

Белковый обмен, значение. Понятие о азотистом балансе.

БЕЛКОВЫЙ ОБМЕН, совокупность превращений белков и продуктов их распада - аминокислот в организмах. Б. о.-существенная часть обмена веществ. Поскольку обмен аминокислот тесно связан с обменом др. азотистых соединений, Б. о. часто включают в более общее понятие азотистого обмена. У автотрофных (те, что из неорганики делают органику) организмов - растений (кроме грибов) и хемосинтезирующих бактерий - Б. о. начинается с усвоения неорганич. азота и синтеза аминокислот и амидов (см. Азот в организме). У человека и животных лишь часть аминокислот (т. н. заменимых) может синтезироваться в организме из более простых органич. соединений. Другая часть -незаменимые аминокислоты - должна поступать с пищей (обычно в составе белков). Белки, содержащиеся в различных пищ. продуктах, подвергаются в пищеварит. тракте перевариванию (расщеплению под действием протеолитических ферментов - пепсина, трипсина, химотрипсина и др.) до аминокислот, к-рые всасываются в кровь и разносятся по органам и тканям (см. Пищеварение).

В тканях растений также имеются протеолитические ферменты, гидролитич. расщепляющие белки. Дальнейшие процессы Б. о. у растений и животных по существу являются обменом аминокислот. Значительная часть аминокислот идёт на образование и восполнение различных белков организма, в т. ч. функционально активных белков (ферменты, гормоны, антитела и т. п.), а также пластических, структурных и др. (см. Белки, биосинтез). В то же время белки организма подвергаются постоянному распаду и обновлению, пополняя фонд свободных аминокислот. Др. часть аминокислот используется для образования ряда низкомолекулярных гормонов, биологически активных пептидов, аминов, пигментов и др. веществ, необходимых для жизнедеятельности. Так, для образования пуриновых оснований используется аминокислота глицин; аспарагиновая к-та идёт для синтеза пиримидиновых оснований. Глицин является главным источником образования пигментной группировки гемоглобина. Гормоны щитовидной железы - тироксин и его производные и гормоны надпочечника -адреналин и норадреналин - образуются из аминокислоты тирозина. Триптофан служит источником образования аминов биогенных, а также (частично) никотиновой кислоты и её производных. Ряд др. азотистых веществ животного организма, как, напр., глутатион, карнозин, анзерин, креатин и др., являются продуктами соединения или превращения аминокислот. Алкалоиды у растений также образуются из аминокислот.

Взаимное превращение аминокислот в значит. мере обусловлено широко распространённым у всех организмов ферментативным процессом переноса аминогруппы - переаминированием, открытым сов. учёными А. Е. Браунштейном и М. Г. Крицман. Избыток аминокислот подвергается процессам ферментативного распада. Наиболее общей начальной реакцией распада аминокислот является дезаминирование, гл. обр. окислительное дезаминирование, после к-рого безазотистый остаток молекулы аминокислоты распадается до конечных продуктов -двуокиси углерода, воды и азота, отщепляемого в виде аммиака.

У животных аммиак обезвреживается путём синтеза мочевины (она образуется у человека, млекопитающих и нек-рых др. животных в печени и выделяется с мочой) или мочевой кислоты (у птиц, пресмыкающихся и насекомых) и частично выделяется в виде аммонийных солей. У растений (и части бактерий) неорганич. аммонийный азот может реутилизировать-ся, т. е. включаться вновь в синтез аминокислот и амидов, а затем белков. В этих процессах большую роль играют амиды аспарагиновой и глутаминовой к-т -аспарагин и глутамин, являющиеся важнейшими резервными соединениями азота у растений. Эти соединения играют важную роль и в организме животных. Мочевина найдена также и в ряде растений; установлена её существенная роль в обезвреживании аммиака у грибов, бактерий и высших растений. В отличие от животных, у растений мочевина может при образовании достаточного количества углеводов снова включиться в процессы синтеза белка. Т. е., принципиальное отличие Б. о. у животных и растений в том, что растения синтезируют белок, предварительно образуя аминокислоты и амиды из неорганич. веществ, а образующийся при дезаминировании аминокислот аммиак снова включается (через глутамин, аспарагин и мочевину) в ресинтез белка. Напротив, животные и человек синтезируют белок из аминокислот, получаемых с пищей и частично образованных в результате переаминирования; продукты расщепления аминокислот выделяются из организма. Промежуточные этапы Б. о. у растений и животных имеют много общего.

Соотношение общего количества азота, поступившего в организм человека или животного, и выделенного азота называют азотистым балансом. Азотистый баланс зависит не только от количества потреблённых белков, вида, возраста и физиологич. состояния организма, но и от аминокислотного состава белков пищи. Если организм обеспечен незаменимыми аминокислотами в должном соотношении, то азотистое равновесие может быть установлено при минимальном приёме белка с пищей. Регуляция Б. о. в организме животных и человека осуществляется при участии нервной системы (есть данные о наличии в гипоталамусе центра Б. о.) и путём изменения выделения гормонов щитовидной и др. эндокринными железами.