Каким образом можно отличить данные аминокислоты?
Скачать 112.65 Kb.
|
| 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 дике топиперазинов. Образование полипептидов из аминокислот происходит путем отщепле ния молекулы воды от аминогруппы одной молекулы аминокислоты и карбоксильной группы другой молекулы:  Образующаяся группа –С(О)–NН– называется пептидной группой, связь С–N, сое диняющая 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 амино кис лот, содержащих ароматические радикалы. Тирозин, триптофан, фенилаланин при взаимо действии с концентрированной азотной кислотой образуют нитропроизводные, имеющие желтую окраску. В щелочной среде нитропроизводные этих a-аминокислот дают соли, ок рашенные 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 (аспарги новая 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 миг рируют к аноду с незначительным, но уловимым различием в подвижности. После элект рофореза местоположение аминокислот на электофореграмме выявляют с помощью хими ческих 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 образуют ся 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 пище вых технологиях. В организме при действии фермента липазы происходит ступенчатый гидролиз триацилглицеролов на глицерол и жирные кислоты. Напишите уравнения реак ций 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 струк турные 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
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-пальмито илглицерол, 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 гипо таламусом. Все гормоны гипоталамуса имеют пептидное строение и делятся на 3 подклас са: - 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 низкомо ле кулярными пептидами, так называемыми олигопептидами необычного строения, хотя то чный аминокислотный состав и первичная структура выяснены не для всех. Приводим по лученные 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 после довательности: 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 аминокис лотных остатков):  4. Соматолиберин недавно выделен из природных источников. Он представлен 44 амино кислотными остатками с полностью раскрытой последовательностью. Биологической ак тивностью 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 фос форилирования. Фермент 3-фосфоглицеральде-гидцегидрогеназа катализирует отщепле ние 2 атомов водорода от молекулы субстрата, поставляя их в электронотранспортную цепь; результатом сопряжения окисления с фосфорилированием АДФ является образова ние 3 моль АТФ на каждый моль 3-фосфоглицеринового альдегида. Поскольку из 1 моль глюкозы образуется 2 моль 3-фосфоглицеринового альдегида, в данном процессе обра зуется 6 моль АТФ. Окислительное декарбоксилирование ПВК дает 6 моль АТФ, так как в электроно транспортную цепь водороды поставляют 2 моль НАД. В цикле Кребса нет затрат АТФ и отсутствуют реакции субстратного фосфорили рования. 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 моле кул, 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 фосфорили рования. 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:
 | С точки зрения питания выделяют эссенциальные (незаменимые) аминокислоты. Эти аминокислоты не могут синтезироваться в организме человека... |  | Каким образом можно достигнуть поставленных целей?” Выбор стратегии центральный момент стратегического управления. 29 |
| Если сказать точнее, это продукты питания, приготовленные из овощей, фруктов, злаков, ягод, грибов и овощной зелени. С их помощью... | | Осветительная часть микроскопа. Каким образом можно увеличить интенсивность освещенности объекта? |
| Героев мультфильмов, фильмов и комиксов продолжателями традиций Героев античности, Средневековья и если можно, то каким образом и... | | Формирование понимания – с какой целью и каким образом можно использовать информационные системы и технологии, и умения применять... |
| Наталья Матюкова. Раздать удочки. Декабрь – это не только пик предновогоднего шопинга, декабрь – это и пик благотворительного сезона.... | | И раньше, и сейчас власть старается замалчивать многие исторические события, потому, что они показывают, каким образом достигается... |
| Роль аминокислот в спорте и для жизни вообще трудно переоценить. Ведь аминокислоты это и «кирпичики» всего живого, и регуляторы всех... | | Тримайл-Айленд и Чернобыльской аэс. И если опасность все же имеется, то каким образом можно уменьшить риск неприятных последствий... |
Разместите кнопку на своём сайте: