Экстракция

Экстракция – разделение веществ по растворимости в несмешивающихся жидкостях. В качестве не смешивающихся с водой растворителей используют дихлорметан, диэтиловый эфир, хлороформ бензол и др. Для лучшего разделения часто раствор перд экстракцией обрабатывают щелочью или кислотой. Экстракцию проводят в делительной воронке. После чего осторожно разделяют жидкости.

Делительная воронка.

Главной характеристикой любого экстракционного процесса, является коэффициент распределения (D). Коэффициент распределения определяется отношением концентрации экстрагирующегося вещества в органической фазе к концентрации вещества в водной фазе после того, как наступило равновесие. D = Cорг / Сводн.

Для того чтобы понять, какая часть вещества перешла в органическую фазу, следует пользоваться другой характеристикой - коэффициентом извлечения (α), который является той долей вещества, что перешла в органическую фазу. Существует связь между коэффициентом распределения и коэффициентом извлечения:

α = 1 / (1+Vводн/(D Vорг)), где Vводн - объем водной фазы;         Vорг - объем органической фазы.

Ферменты. (Лекция №4)

Катализаторами называются вещества, ускоряющие химическую реакцию и не расходующиеся в ней. Это не значит, что катализаторы не участвуют в реакции, катализаторы входят в уравнения элементарных актов, но не входят в суммарное уравнение реакции:

S + E →ES

ES → E + P, - элементарные акты.

S → P - суммарное уравнение

S - субстрат, E - катализатор, ES- комплекс субстрата с катализатором, Р – конечный продукт реакции.

При взаимодействии двух субстратов с катализатором процесс может происходить, например, синхронно:

S₁ +S₂ + E → ES₁S₂

ES₁S₂ → E + P - элементарные акты.

S₁ +S₂ → P - суммарное уравнение

S₁ и S₂ - субстраты, E - катализатор, ES₁S₂- комплекс субстратов с катализатором, Р – конечный продукт реакции.

Ферменты – это белковые катализаторы.

Белки – это полимеры, состоящие из 20 аминокислот. Отсюда понятно, что существует огромное многообразие белков.

Аминокислоты связаны в белке пептидными связями. Последовательность аминокислот в цепи называется первичной структурой. Эта последовательность закодирована последовательностью нуклеотидов в ДНК.

Полипептидная цепь за счет водородных связей может образовывать вторичную структуру (α-спираль и β-складку).

Пространственная структура полипептидной цепи называется третичной структурой. Она сформирована водородными, электростатическими, гидрофобными связями и дисульфидными мостиками между молекулами цистеина. Третичная структура формирует глобулу или фибриллу. Несколькоплипептидоных цепей за счет тех же связей формируют четвертичную структуру.

Белки обладают некоторыми уникальными свойствами такими как:

1. Подвижность белков – возможность переходить из одной пространственной структуры к другой (менять конформацию) и совершать работу

2. Разнообразие белков.

3. Способность «узнавать» молекулы (субстратная специфичность).

Существует два или несколько состояний белка с низкой энергией. Переходя из одного состояния в другое, белок совершает работу. Так происходят:

Сокращение мышц.

Транспорт веществ через мембрану.

Ферментативный катализ.

Для ферментов характерны свойства катализаторов и свойства белков.

Исходные вещества в биохимии называются субстратами.

Ферменты по структуре разделяются на протеины и протеиды. Протеины состоят только из белкового компонента (апофермента). Протеиды кроме белкового компонента содержат небелковую часть (кофермент). В качестве коферментов обычно выступают:

1. Витамины и их производные.

2. Нуклеотиды.

3. Производные гема.

4. Неорганические ионы, входящие в состав активного центра.

Если кофермент связан с апоферментом ковалентной связью, то он называется простетической группой. Примером простетической группы может быть ФАД в составе флавиновых дегидрогеназ.