Каким образом можно отличить данные аминокислоты?




Скачать 112.65 Kb.
НазваниеКаким образом можно отличить данные аминокислоты?
Дата конвертации27.02.2013
Размер112.65 Kb.
ТипВопрос
Вариант 5


Задание 6

Приведите уравнения качественных реакций на белки. В трех пробирках находятся водные растворы аланина, лизина и аспарагиновой кислоты. Каким образом можно отличить данные аминокислоты?


1) Реакция Пиотровского (Биуретовая реакция)

В белках аминокислоты связаны друг с другом по типу полипептидов и дикетопиперазинов. Образование полипептидов из аминокислот происходит путем отщепления молекулы воды от аминогруппы одной молекулы аминокислоты и карбоксильной группы другой молекулы:



Образующаяся группа –С(О)–NН– называется пептидной группой, связь С–N, соединяющая остатки молекул аминокислот, – пептидной связью. При взаимодействии дипептида с новой молекулой аминокислоты получается трипептид и т. д.

Дикетопиперазины образуются при взаимодействии двух молекул аминокислот с отщеплением двух молекул воды:



Наличие в белке повторяющихся пептидных групп подтверждается тем, что белки дают фиолетовое окрашивание при действии небольшого количества раствора медного купороса в присутствии щелочи (биуретовая реакция).


2) Реакция Руэманна (Нингидриновая реакция)

a-Аминокислоты реагируют с нингидрином, образуя сине-фиолетовый комплекс (пурпур Руэманна), интенсивность окраски которого пропорциональна количеству аминокислоты.

Реакция идет по схеме:




3) С ионами тяжелых металлов α-аминокислоты образуют внутрикомплексные соли. Комплексы меди (II), имеющие глубокую синюю окраску, используются для обнаружения α-аминокислот.




4) Ксантопроитеиновая реакция. Эта реакция используется для обнаружения a аминокислот, содержащих ароматические радикалы. Тирозин, триптофан, фенилаланин при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуют нитропроизводные, имеющие желтую окраску. В щелочной среде нитропроизводные этих a-аминокислот дают соли, окрашенные в оранжевый цвет.



Смесь аминокислот может быть успешно разделена также методом электрофореза на бумаге. При рН 6,0 возможно хорошее разделение кислых и основных аминокислот с нейтральными. В этом случае отрицательно заряженные (кислые) аминокислоты (аспаргиновая кислота) будут двигаться к аноду, а положительно заряженные (лизин) – к катоду. Нейтральные аминокислоты (аланин) остаются на линии старта.

Для их разделения электрофорез обычно проводят при рН 1,8–2,0, когда все они мигрируют к аноду с незначительным, но уловимым различием в подвижности. После электрофореза местоположение аминокислот на электофореграмме выявляют с помощью химических реакций, а после элюции окрашенных продуктов определяют их количественно.


Задание 13

Приведите классификацию молекул РНК. Какие функции выполняют молекулы РНК в клетке? При кислотном гидролизе нуклеозидов аденозина, гуанозина и уридина образуются азотистые основания и рибоза. Напишите уравнения этих реакций.


В состав молекул РНК входят остатки азотистых оснований аденина, гуанина, цитозина и урацила; углеводная часть в РНК представлена рибозой

Биологическая роль РНК: участие в биосинтезе белка.

В клетке содержатся три основных вида РНК – информационные или матричные (иРНК), рибосомные (рРНК) и транспортные (тРНК). Так, иРНК считывают генетическую информацию с ДНК (транскрипция) и переносят ее к рибосомам, где происходит биосин-тез белка (трансляция); тРНК в процессе биосинтеза белка осуществляют перенос аминокислот из цитоплазмы клетки в рибосомы; рРНК выполняют роль структурных компонентов рибосом, а также обеспечивают взаимодействие рибосом с тРНК.








Задание 24

Ферменты гидролазы: участие в биохимических реакциях и использование в пищевых технологиях. В организме при действии фермента липазы происходит ступенчатый гидролиз триацилглицеролов на глицерол и жирные кислоты. Напишите уравнения реакций последовательного расщепления диолеоилстеароилглицерола.


Ферменты - гидролазы катализируют реакции гидролиза, т. е. расщепления сложных органических молекул на более простые.

Из гидролаз широкое применение находят амилазы, инвертаза, протеазы. Амилазы используются при получении различных паток и глюкозы из крахмала, в производстве кондитерских изделий, спиртных напитков и в пивоварении. Инвертаза применяется в производстве конфет. Животные протеазы (пепсин и реннин) осуществляют свертывание казеина молока и растворяют белковую муть в пиве, а растительные протеазы (папаин и бромелаин) способствуют умягчению мяса.






Задание 33

Превращения углеводов при хранении и переработке пищевого сырья. Напишите структурные формулы веществ, которые образуются в процессе меланоидинообразования. Каким образом они влияют на вкус, аромат и биологическую ценность продуктов? Какое промышленное значение имеет процесс карамелизации?


Меланоидинообразование – это окислительно-восстановительный процесс взаимодействия углеводов с аминокислотами и белками, который приводит к образованию темноокрашенных пигментов – меланоидинов.

В качестве промежуточных веществ в ходе меланоидинообразования образуются карбонильные и ароматические соединения (фурфурол, мальтол, изомальтол), которые влияют на вкус и аромат пищевых продуктов. Меланоидинообразование используют в пищевой промышленности для того, чтобы получить продукты с заданным ароматом, например, при выпечке хлеба, обжарке кофейных зерен, изготовлении шоколада, сушке овощей и фруктов и др.



фурфурол оксиметилфурфурол мальтол


Карамелизация – это процесс нагревания углеводов при темпе-ратуре 100 ºС и выше, приводящий к образованию продуктов с кара-мельным цветом и ароматом – карамельных пигментов.

В промышленности особое значение имеет карамелизация сахарозы, глюкозы и фруктозы. Процесс карамелизации используют в производстве хлеба, кондитерских изделий, карамели, пива и др.


Задание 36


Рассмотрите строение и свойства жирных кислот, входящих в состав липидов. Напишите формулы 1-олеоил-2-пальмитоил-3-стеароил-глицерола и 1-линолеоил-2-олеоил-3-пальмитоилглицерола. Какой триацилглицерол имеет более высокую температуру плавления? Почему?


Некоторые природные жирные кислоты, преобладающие в животных жирах


Тривиальное название

Название по женевской номенклатуре

Структурная формула

Насыщенные жирные кислоты

1.Пальмитиновая

н-Гексадекановая

СН3-(СН2)14СООН

2.Стеариновая

н-Октадекановая

СН3-(СН2)16СООН

Ненасыщенные жирные кислоты

1.Пальмитоолеиновая

9-Гексадеценовая

СН3-(СН2)5-СН=СН-(СН2)7-СООН

2.Олеиновая

цис-9-Октадеценовая

СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН

3.Линолевая

Цис,цис-9,12-Октадека-диеновая

СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН

4.Линоленовая

5,8,11,14-Эйкозантетраеновая

СН3-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН


Характерно, что все двойные связи в составе жирных кислот организма имеют цис-конфигурации. Двумя преобладающими мононенасыщенными жирными кислотами животных липидов являются олеиновая и пальмитолеиновая. Олеиновая кислота наиболее широко распространена в природе и преобладает в количественном отношении. Среди полиненасыщенных жирных кислот в тканях млекопитающих наиболее часто встречается линолевая кислота, содержащая две двойные связи, линоленовая - с тремя двойными связями и арахидоновая - с четырьмя двойными связями. Ненасыщенность жирных кислот существенно влияет на их свойства. С увеличением числа двойных связей снижается температура плавления жирных кислот, возрастает их растворимость в неполярных растворителях. Все ненасыщенные жирные кислоты, встречающиеся в природе, при комнатной температуре являются жидкостями.



1-олеоил-2-пальмитоил-3-стеароилглицерол 1-линолеоил-2-олеоил-3-пальмитоилглицерол


Более высокую температуру плавления имеет 1-линолеоил-2-олеоил-3-пальмитоилглицерол, т.к. данный триглицерол имеет в своем составе больше непредельных жирных кислот (больше двойных связей).


Задание 58


Строение гормонов гипоталамуса, биохимические функции, применение в медицинской практике, заболевания, развивающиеся при нарушении их секреции


Гормоны гипоталамуса - важнейшие регуляторные гормоны, производимые гипоталамусом. Все гормоны гипоталамуса имеют пептидное строение и делятся на 3 подкласса:

- рилизинг-гормоны стимулируют секрецию гормонов передней доли гипофиза,

- статины тормозят секрецию гормонов передней доли гипофиза,

- гормоны задней доли гипофиза традиционно называются гормонами задней доли гипофиза по месту их хранения и высвобождения, хотя на самом деле производятся гипоталамусом.

Строение: по химическому строению все гормоны гипоталамуса являются низкомолекулярными пептидами, так называемыми олигопептидами необычного строения, хотя точный аминокислотный состав и первичная структура выяснены не для всех. Приводим полученные к настоящему времени данные о химической природе шести из известных 10 гормонов гипоталамуса.

1. Тиролиберин (Пиро-Глу–Гис–Про–NH2):



Тиролиберин представлен трипептидом, состоящим из пироглутаминовой (циклической) кислоты, гистидина и пролинамида, соединенных пептидными связями. В отличие от классических пептидов он не содержит свободных NH2- и СООН-групп у N- и С-концевых аминокислот.

2. Гонадолиберин является декапептидом, состоящим из 10 аминокислот в последовательности:

Пиро-Глу–Гис–Трп–Сер–Тир–Гли–Лей–Арг–Про–Гли-NН2

Концевая С-аминокислота представлена глицинамидом.

3. Соматостатин является циклическим тетрадекапептидом (состоит из 14 аминокислотных остатков):



4. Соматолиберин недавно выделен из природных источников. Он представлен 44 аминокислотными остатками с полностью раскрытой последовательностью. Биологической активностью соматолиберина наделен, кроме того, химически синтезированный декапептид:

Н-Вал–Гис–Лей–Сер–Ала–Глу–Глн–Лиз–Глу–Ала-ОН.

Этот декапептид стимулирует синтез и секрецию гормона роста гипофиза соматотропина.

5. Меланолиберин, химическая структура которого аналогична структуре открытого кольца гормона окситоцина (без трипептидной боковой цепи), имеет следующее строение:

Н-Цис–Тир–Иле–Глн–Асн–Цис-ОН.

6. Меланостатин (меланотропинингибирующий фактор) представлен или трипептидом: Пиро-Глу–Лей–Гли-NН2, или пентапептидом со следующей последовательностью:

Пиро-Глу–Гис–Фен–Aрг–Гли–NН2 .


Биохимические функции, применение в медицинской практике:





Задание 74


Рассчитайте и сравните энергетический эффект (в молекулах АТФ) полного окисления одной молекулы глюкозы и одной молекулы стеариновой кислоты.


Расчет энергетического эффекта полного распада глюкозы в аэробных условиях

При расчете энергетического эффекта биохимического процесса в аэробных условиях следует учитывать:

1) затраты АТФ;

2) образование АТФ в процессах субстратного фосфорилирования;

3) фосфорилирование АДФ, сопряженное с работой электронотранспортной цепи.

Процессы полного распада глюкозы до оксида углерода (IV) и воды разделим на этапы и проведем расчет энергетического эффекта каждого этапа.

Первый этап гликолиза - на этом этапе затрачиваются 2 моль АТФ.

Второй этап гликолиза - 4 моль АТФ получаются в реакциях субстратного фосфорилирования. Фермент 3-фосфоглицеральде-гидцегидрогеназа катализирует отщепление 2 атомов водорода от молекулы субстрата, поставляя их в электронотранспортную цепь; результатом сопряжения окисления с фосфорилированием АДФ является образование 3 моль АТФ на каждый моль 3-фосфоглицеринового альдегида. Поскольку из 1 моль глюкозы образуется 2 моль 3-фосфоглицеринового альдегида, в данном процессе образуется 6 моль АТФ.

Окислительное декарбоксилирование ПВК дает 6 моль АТФ, так как в электронотранспортную цепь водороды поставляют 2 моль НАД.

В цикле Кребса нет затрат АТФ и отсутствуют реакции субстратного фосфорилирования. Однако имеются четыре дегидрогеназные реакции, и в одной реакции образуется ГГФ, которая по выходу энергии эквивалентна АТФ.

Выход АТФ на отдельных стадиях цикла Кребса суммирован в таблице.





Итак, при распаде 1 моль ацетил-КоА образуется 12 моль АТФ, следовательно, из 2 моль ацетил-КоА - 24 моль АТФ.

Суммируя энергетические эффекты всех этапов распада глюкозы в аэробных условиях, получаем 38 молекул АТФ.


Энергетический эффект β-окисления ВЖК


Поскольку природные ВЖК содержат, как правило, четное число атомов углерода, обозначим количество атомов углерода как 2n. В каждом этапе β-окисления ацил ВЖК уменьшается на 2 углеродных атома, следовательно, ацил ВЖК с 2n углеродными атомами подвергается (n - 1) этапу β-окисления. При полном окислении ВЖК образуется п моль ацетил-КоА и по (n - 1) моль восстановленных НАД и ФАД. В каждом этапе окисления ВЖК оба кофермента - 5 моль АТФ, а при полном окислении - 5 (n - 1) моль АТФ. Полный распад ацетил-КоА в цикле Кребса дает 12 моль АТФ, а п моль ацетил-КоА - 12n моль АТФ. Вспомним, что на активацию ВЖК затрачивается 1 моль АТФ. В итоге энергетический эффект β-окисления ВЖК можно выразить формулой: (17n - 6) АТФ, где п равно половине числа атомов углерода, содержащихся в конкретной ВЖК.

Отсюда энергетический эффект β-окисления 1 моль стеариновой кислоты равен 147 молекул АТФ.

То есть, окисление одной молекулы глюкозы (6 атомов углерода) приводит к образованию 38 молекул АТФ, в то время как окисление молекул жирной кислоты с 18 атомами углерода (стеариновая кислота) дает 147 молекулы АТФ (выход АТФ от одной молекулы жирной кислоты выше в 3,9 раза)


Задание 80


Какое значение имеет цикл Кребса для метаболизма углеводов, липидов и белков? Напишите основные реакции цикла Кребса. Рассчитайте число молекул АТФ, которое образуется из одной молекулы ацетил-КоА в цикле Кребса, сопряженным с окис-лительным фосфорилированием.

Цикл Кребса – общий конечный путь окисления ацетильных групп (в виде ацетил-КоА), в которые превращается в процессе катаболизма большая часть органических молекул, играющих роль «клеточного топлива»: углеводов, жирных кислот и аминокислот.

Цикл Кребса - это ключевой этап дыхания всех клеток, использующих кислород, центр пересечения множества метаболических путей в организме. Кроме значительной энергетической роли циклу отводится также и существенная пластическая функция, то есть это важный источник молекул-предшественников, из которых в ходе других биохимических превращений синтезируются такие важные для жизнедеятельности клетки соединения как аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и др.




Цикл Кребса

В цикле Кребса нет затрат АТФ и отсутствуют реакции субстратного фосфорилирования. Однако имеются четыре дегидрогеназные реакции, и в одной реакции образуется ГГФ, которая по выходу энергии эквивалентна АТФ.

Выход АТФ на отдельных стадиях цикла Кребса суммирован в таблице.





Итак, при распаде 1 моль ацетил-КоА образуется 12 моль АТФ.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconАминокислоты и их некоторые функции в организме
С точки зрения питания выделяют эссенциальные (незаменимые) аминокислоты. Эти аминокислоты не могут синтезироваться в организме человека...

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconМетодические указания Федеральное агентство по образованию
Каким образом можно достигнуть поставленных целей?” Выбор стратегии центральный момент стратегического управления. 29

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconЧто таков биокорректоры и каким образом с их помощью можно решить проблемы со здоровьем?
Если сказать точнее, это продук­ты питания, приготовленные из овощей, фруктов, злаков, ягод, грибов и овощной зелени. С их помощью...

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconКалендарно-тематический план практических занятий для студентов I курса специальности Медико-профилактическое дело на 1 семестр 2012-2013 уч года
Осветительная часть микроскопа. Каким образом можно увеличить интенсивность освещенности объекта?

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconОбраз героя: от мифа до комикса
Героев мультфильмов, фильмов и комиксов продолжателями традиций Героев античности, Средневековья и если можно, то каким образом и...

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconРабочая программа дисциплины «информатика»
Формирование понимания – с какой целью и каким образом можно использовать информационные системы и технологии, и умения применять...

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconБлаготворительность в зеркале сми 1
Наталья Матюкова. Раздать удочки. Декабрь – это не только пик предновогоднего шопинга, декабрь – это и пик благотворительного сезона....

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconКонкурс исследовательских работ старшеклассников
И раньше, и сейчас власть старается замалчивать многие исторические события, потому, что они показывают, каким образом достигается...

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconАминокислоты в спорте
Роль аминокислот в спорте и для жизни вообще трудно переоценить. Ведь аминокислоты это и «кирпичики» всего живого, и регуляторы всех...

Каким образом можно отличить данные аминокислоты? iconПлан введение. Общее устройство электростанции. Немного ядерной физики
Тримайл-Айленд и Чернобыльской аэс. И если опасность все же имеется, то каким образом можно уменьшить риск неприятных последствий...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница