Краткое введение в органическую химию
Органическими называют молекулы, в состав которых входят углерод и водород. Некоторые из них очень большие и сложные. Поэтому в органической химии (это наука, изучающая строение и свойства органических молекул) принято выделять внутри молекул характерные, часто встречающиеся группы атомов - функциональные группы. Каждая функциональная группа придает молекулам, в составе которых она встречается, определенные свойства. Поэтому удобно дать определенное название любым молекулам, в которых есть данная функциональная группа (см. табл. 2). Кроме углерода и водорода, в органических молекулах часто встречаются кислород (O), азот (N), сера (S), фосфор (P).
Таблица 2. Функциональные группы органических молекул
| Графическая формула функциональной группы | Название функциональной группы | Общее название всех органических молекул, содержащих такую группу |
| Гидроксилъная группа | Спирты |
| Аминогруппа | Амины |
| Кетонная группа | Кетоны |
| Карбонильная группа | Альдегиды |
| Карбоксильная группа | Органические кислоты |
Строение молекул белков
Рис. 20 
Рис. 21a
Рис. 21б Рис. 21в,г
Белки - полимеры, состоящие из аминокислот. Каждая аминокислота состоит из стандартной части молекулы (рис. 20) (она одинакова у 19 из 20 аминокислот), и вариабельной части (она у различных аминокислот разная). Две аминокислоты (только в пробирке: в клетке это всегда делается с помощью рибосомы) можно соединить друг с другом реакцией дегидратации. Два конца получившейся цепочки отличаются друг от друга по строению и свойствам, и называются N- и C-концы. Далее и к одному, и к другому концу можно присоединить новые аминокислоты, но в любом случае вся цепочка будет иметь с одной стороны N-конец, а с другой стороны - C-конец. Такая нить из аминокислот называется первичной структурой белка (рис. 21а)). Эта нить собирается в так называемые альфа-спираль либо в бета-структуру из-за взаимного притяжения стандартных частей аминокислот (молекулы большинства белков состоят из чередующихся альфа-спиральных и бета-структурных участков). Это вторичная структура белка (рис. 21б),в)). Среди вариабельных частей аминокислот данного белка есть гидрофильные и гидрофобные. Гидрофобные в воде слипаются друг с другом, вынуждая всю молекулу собираться в компактный комок (или глобулу, от английского слова globе - шар), состоящий из нескольких соединенных между собой альфа-спиральных и бета-структурных участков. Это третичная структура белка (обычно она дополнительно укрепляется за счет образования химических связей между остатками аминокислоты цистеина, при этом получаются "мостики" из соединенных атомов серы - см. рис. 21г)). Наконец, иногда образуется сложная глобула, состоящая из нескольких слипшихся между собой глобул. Это четвертичная структура белка.
|
|
|
|
|
|
Если поместить молекулу белка в холодную воду, а затем начать ее медленно подогревать, то сначала (при самой низкой температуре, обычно около +50°С), разрушится четвертичная структура, затем - третичная, далее - вторичная, и, наконец, первичная.
? Белок куриного яйца и вправду представляет собой довольно концентрированный раствор различных белков. Попробуйте объяснить его превращение из жидкого в твердый в результате варки.
? (Очень трудный!) А почему белок при этом теряет прозрачность?
! Моносахариды и полисахариды
Моносахариды иногда еще называют альдегидоспиртами. В их состав входят карбонильные (альдегидные) и спиртовые группы (рис. 22а)). Существует номенклатура (то есть система названий) моносахаридов. Название любого моносахарида состоит из греческого числительного, означающего число атомов углерода в его молекуле (не менее трех!), и окончания "оза" (см. табл. 3). Все моносахариды могут самопроизвольно замыкаться в кольца, переходя из линейной формы в кольцевую (на рис. 22б) показан механизм этой реакции).
|
|
|
Кольцевые формы моносахаридов могут вступать друг с другом в реакции дегидратации (рис. 23), образуя полимеры. Рис. 23
Рис. 22
Таблица 3. Названия моносахаридов
| Число атомов углерода | Греческое числительное | Название моносахарида |
| 3 | Три | Триоза |
| 4 | Тетра | Тетроза |
| 5 | Пента | Пентоза |
| 6 | Гекса | Гексоза |
| 7 | Гепта | Гептоза |
| 8 | Окта | Октоза |
| 9 | Нона | Ноноза |
| 10 | Дека | Декоза |
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 324; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!