Презентация по химии на тему «Исследование продуктов и материалов на наличие белка в их составе»
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Учитель МБОУ СОШ №2 Носова Е.В. Исследование продуктов и материалов на наличие белка в их составе.
Цель курса: 1. Воспитание социализации и поликультурности учащихся, развитие коммуникативных качеств. 2. Воспитание настойчивости, терпения, внимания, доброжелательного общения с учениками, имеющими разный уровень подготовки. 3. Научить устанавливать связь между свойствами веществ и их применением в быту, повседневной жизни. 4. Научить простейшим методам исследования. Выявить склонности учащихся к изучению химии, привить интерес к химии и другим естественным наукам. Формирование материалистических взглядов учащихся.
Цель работы: Доказать, что белки широко распространены в живой природе, а также в натуральных продуктах и материалах.
Задачи Изучить элементарный теоретический материал и качественные реакции на белки. Исследовать роговые покровы млекопитающих, в том числе и человека, птиц и пресмыкающихся. Исследовать изделия на наличие белка. Исследовать молочные продукты на содержание в них белка. Изучить белковый состав молока, сыра. Выяснить, где и каким образом можно применить знания в жизни.
Актуальность работы Самая важная составная часть пищи – белок, основа всего живого. Следовательно, доказательство наличия белков в пищевых продуктах станет основой для осуществления правильного питания. Знания помогут в быту для определении натуральных нитей и тканей, а так же в медицине.
Проблема В учебной литературе говориться о белках, как важнейших веществах, без которых не возможна жизнь на планете. Действительно ли белки широко распространены в живых организмах. Как и где используются знания о белках в практической деятельности человека.
О Взаимодействие белка яйца с сульфатом меди (II) Образуется солеобразное соединение белка
Как распознать белок? биуретовая реакция Взаимодействие белка с гидроксидом меди (II) – образуется фиолетовый раствор
Как распознать белок? Свёртывание белка при нагревании Денатурация белка
Как распознать белок? Горение белка На металлической проволоке сожжём крошку свернувшегося белка яйца. По характерному запаху, который напоминает запах жжёного рога, судим о том, что это белок
Исследование перьев птиц Выделяется характерный запах жжёного рога – следовательно перо содержит белок
Исследование перьев птиц, кожи пресмыкающихся Выделяется характерный запах жжёного рога – следовательно перо и кожа содержат белок
Исследование волос и ногтей человека Кусочек срезанного ногтя подержим в огне, потом волос человека. Выделяется характерный запах – следовательно ногти и волосы содержат белок
Горение копыт, рогов, шерсти животных. Кусочек срезанного копыта подержим в огне, потом кусочек рога, потом кусочек шерсти. Выделяется характерный запах – следовательно рога и копыта, шерсть животных содержат белок.
Исследование меха животных, роговых чешуек птичьих ног Кожные покровы состоят из белка
Исследование шерстяных тканей Выделяется характерный запах – следовательно шерсть состоит из белка.
Как различить шерсть и хлопок? При горении кусочка шерсти выделяется запах жжёного рога. При горении хлопка ощущаем запах жжёной бумаги.
Исследование изделий на наличие шерсти . В результате проведённых опытов выяснили, что свитер, ткань, мех сапог – шерстяные. При сжигании нитей стелек, запах палёного рога ощущался очень слабо, следовательно нельзя утверждать, что они состоят из чистой шерсти. ( Для опыта достаточно взять несколько нитей)
Натуральный или искусственный шёлк? Выделяется характерный запах жжёного рога при горении нити из натурального шёлка Ацетатный шёлк – искусственная ткань
Исследование молока молоко горение молока, ощущается запах жжёного белка В молоке содержится белок Взаимодействие белка с гидроксидом меди (II)
Исследование молока получение творога в лаборатории молоко в молоко добавили кислоту, молоко свернулось отфильтруем сыворотку через марлю отожмём белую массу, получим творог
Исследование молочных продуктов Исследование сыворотки Сыворотка В сыворотке молока содержится белок Нагреваем сыворотку. Наблюдаем помутнение. Взаимодействие с гидроксидом меди (II)
Что мы узнали о молоке? В молоке содержится два вида белка: казеин и альбумин Свернувшийся белок альбумин Белок казеин
Исследование молочных продуктов Есть ли белок в сыре? Если нагреть долго лежавший сыр до обугливания, то обнаружим запах другого характера. Так пахнет белок – казеин, из которого, почти полностью, состоит сыр. Сыр получают из молока
Есть ли белок в сыре? с Белок — казеин
Исследование мясного сока сырого мяса и мясного бульона Мясной сок сырого мяса Мясной сок содержит белок. Качественная реакция показывает, что мясной бульон содержит белок. Мясо почти полностью состоит из белка Образуется хлопья, пена при нагревании
Исследование рыбного и грибного бульонов Качественные реакции показывают, что рыбный бульон и отвар содержат белок
Исследование отваров овощей и фруктов Отвары капусты, яблока с гидроксидом меди (II) дают синее окрашивание, которое при нагревании становится красным. Опыт говорит об отсутствии белка и наличии глюкозы Отвар кукурузы с гидрок. меди (II) говорит о присутствии белка
Как правильно приготовить вкусный бульон? Серые хлопья — это пена, свернувшийся при нагревании белка, который попадает из мяса в раствор, следовательно бульон принимает характерный вкус, но мясо становится менее вкусным
Как правильно приготовить вкусное отварное мясо? кипящая вода пены образуется мало При опускании мяса в кипящую воду белок поверхности мяса свернулся и закупорил многочисленные поры, которые пронизывают его, значит белки и др. ценные вещества остаются в мясе. Оно будет ароматным и вкусным, а бульон получится несколько хуже
Результаты и выводы работы В результате проделанной работы выяснили: что покровы тела животных : волосы, когти, копыта, рога, перья птиц, чешуя пресмыкающихся, а также ногти, волосы человека, образуются верхним слоем кожи организмов, состоят из рогового вещества (белка), что говорит о единстве происхождения всего живого и эволюции органического мира. Белок – строительный материал живых организмов. Белки содержаться в животных и растительных продуктах питания, в грибах следовательно их употребление необходимо для нормального функционирования организмов, особенно для ослабленного и спортсменов. Полученные знания можно использовать в качественном приготовлении пищи и распознавании натуральных волокон, в оказании первой помощи при отравлении.
Результаты и выводы работы В результате проделанной работы выяснили: что покровы тела животных : волосы, когти, копыта, рога, перья птиц, чешуя пресмыкающихся, а также ногти, волосы человека, образуемые верхним слоем кожи организмов, состоят из рогового вещества (белка), что говорит о единстве происхождения всего живого и эволюции органического мира Белок строительный материал живых организмов
Результаты и выводы работы Белки содержаться в животных и растительных продуктах питания, в грибах следовательно их употребление необходимо для нормального функционирования организма, особенно для ослабленного и спортсменов.
Результаты и выводы работы Полученные знания можно использовать в качественном приготовлении пищи и распознавании натуральных волокон.
Можно выяснить изделие из натурального материала – шерсти, меха или нет? Выделяется характерный запах жжёного рога при горении кусочка шерсти
Что мы узнали о молоке? Из молока можно получить: творог, сырок, сыр, сыворотку, сметану, казеиновый клей
Приготовление творога из молока в домашних условиях прокисшее молоко получен творог и сыворотка
Получение из молока казеинового клея Промыть водой, высушить, промыть бензином, снова высушить, измельчить в ступке. + + = 1 1 3
Белок используют как противоядие при отравлении солями тяжёлых металлов
как можно доказать наличие белков в продуктах питания в шерстяных и шелковых тканях
Как можно доказать наличие белков в продуктах питания в шерстяных и шелковых тканях
1.Какие элементы входят в состав белков? Охарактеризуйте строение белковых молекул.
В состав белковых молекул входят: C, H, O, N, S. Белковая молекула представляет собой органический полимер, мономерными звеньями которого являются аминокислоты. Структурные звенья связаны между собой за счет пептидных связей. С ростом числа мономерных звеньев, белковая цепочка начинает скручиваться за счет образования межмолекулярных водородных связей. С укрупнением белковой молекулы происходит её скручивание в глобулу, несколько глобул могут соединяться образуя агрегаты (примером может служить гемм гемоглобина).
2. Какие группы атомов и виды связей наиболее характерны для большинства белковых молекул?
Для белковых молекул наиболее характерны гидроксильная, карбоксильная, аминогруппа и тиогруппа; связи представлены (в основном) пептидной, межмолекулярной водородной и ковалентными полярными.
3. Где белки встречаются в природе и какого их значение?
В природе белки встречаются во всех живых организмах (растениях, животных, грибах, бактериях).
4. Опишите физические химические свойства белков.
5. Как можно доказать наличие белков в продуктах питания, в шерстяных и шелковых тканях?
Можно использовать биуретовую реакцию или ксантопротеиновую.
6. Сколько различных трипептидов может образоваться при сочетании трех аминокислот (по выбору)? Составьте уравнения соответствующих реакций.
7. Какие вещества образуются при гидролизе белков в организме? Охарактеризуйте роль белков в процессах жизнедеятельности человека и животных.
В процессах гидролиза белков образуются аминокислоты. В живых организмах белки выполняют различные функции: энергетическая (при расщеплении белков выделяется энергия), транспортная (гемоглобин состоит из белковых молекул переносит кислородв организме), строительная (из аминокислот, входящих в состав белков происходит построение тканей и органов), памяти (хромосомы, несущие наследственную информацию, состоят из белковых молекул) и т.д.
8. В чем состоят трудности синтеза белков? Как химики в настоящее время решают эту проблему?
Для синтеза одной молекулы какого-либо белка, необходимо знать точную последовательность аминокислотных остатков, потому, что при ее нарушении, белок теряет свои свойства. За последние десятилетия были расшифрованы структуры многих белковых молекул, усовершенствованы пути установления структуры и синтеза белковых молекул.
Презентация по химии на тему «Исследование продуктов и материалов на наличие белка в их составе»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Читайте также: Гелевый клей для ткани
Описание презентации по отдельным слайдам:
Учитель МБОУ СОШ №2 Носова Е.В. Исследование продуктов и материалов на наличие белка в их составе.
Цель курса: 1. Воспитание социализации и поликультурности учащихся, развитие коммуникативных качеств. 2. Воспитание настойчивости, терпения, внимания, доброжелательного общения с учениками, имеющими разный уровень подготовки. 3. Научить устанавливать связь между свойствами веществ и их применением в быту, повседневной жизни. 4. Научить простейшим методам исследования. Выявить склонности учащихся к изучению химии, привить интерес к химии и другим естественным наукам. Формирование материалистических взглядов учащихся.
Цель работы: Доказать, что белки широко распространены в живой природе, а также в натуральных продуктах и материалах.
Задачи Изучить элементарный теоретический материал и качественные реакции на белки. Исследовать роговые покровы млекопитающих, в том числе и человека, птиц и пресмыкающихся. Исследовать изделия на наличие белка. Исследовать молочные продукты на содержание в них белка. Изучить белковый состав молока, сыра. Выяснить, где и каким образом можно применить знания в жизни.
Актуальность работы Самая важная составная часть пищи – белок, основа всего живого. Следовательно, доказательство наличия белков в пищевых продуктах станет основой для осуществления правильного питания. Знания помогут в быту для определении натуральных нитей и тканей, а так же в медицине.
Проблема В учебной литературе говориться о белках, как важнейших веществах, без которых не возможна жизнь на планете. Действительно ли белки широко распространены в живых организмах. Как и где используются знания о белках в практической деятельности человека.
О Взаимодействие белка яйца с сульфатом меди (II) Образуется солеобразное соединение белка
Как распознать белок? биуретовая реакция Взаимодействие белка с гидроксидом меди (II) – образуется фиолетовый раствор
Как распознать белок? Свёртывание белка при нагревании Денатурация белка
Как распознать белок? Горение белка На металлической проволоке сожжём крошку свернувшегося белка яйца. По характерному запаху, который напоминает запах жжёного рога, судим о том, что это белок
Исследование перьев птиц Выделяется характерный запах жжёного рога – следовательно перо содержит белок
Исследование перьев птиц, кожи пресмыкающихся Выделяется характерный запах жжёного рога – следовательно перо и кожа содержат белок
Исследование волос и ногтей человека Кусочек срезанного ногтя подержим в огне, потом волос человека. Выделяется характерный запах – следовательно ногти и волосы содержат белок
Горение копыт, рогов, шерсти животных. Кусочек срезанного копыта подержим в огне, потом кусочек рога, потом кусочек шерсти. Выделяется характерный запах – следовательно рога и копыта, шерсть животных содержат белок.
Исследование меха животных, роговых чешуек птичьих ног Кожные покровы состоят из белка
Исследование шерстяных тканей Выделяется характерный запах – следовательно шерсть состоит из белка.
Как различить шерсть и хлопок? При горении кусочка шерсти выделяется запах жжёного рога. При горении хлопка ощущаем запах жжёной бумаги.
Натуральный или искусственный шёлк? Выделяется характерный запах жжёного рога при горении нити из натурального шёлка Ацетатный шёлк – искусственная ткань
Исследование молока молоко горение молока, ощущается запах жжёного белка В молоке содержится белок Взаимодействие белка с гидроксидом меди (II)
Исследование молока получение творога в лаборатории молоко в молоко добавили кислоту, молоко свернулось отфильтруем сыворотку через марлю отожмём белую массу, получим творог
Исследование молочных продуктов Исследование сыворотки Сыворотка В сыворотке молока содержится белок Нагреваем сыворотку. Наблюдаем помутнение. Взаимодействие с гидроксидом меди (II)
Что мы узнали о молоке? В молоке содержится два вида белка: казеин и альбумин Свернувшийся белок альбумин Белок казеин
Исследование молочных продуктов Есть ли белок в сыре? Если нагреть долго лежавший сыр до обугливания, то обнаружим запах другого характера. Так пахнет белок – казеин, из которого, почти полностью, состоит сыр. Сыр получают из молока
Исследование мясного сока сырого мяса и мясного бульона Мясной сок сырого мяса Мясной сок содержит белок. Качественная реакция показывает, что мясной бульон содержит белок. Мясо почти полностью состоит из белка Образуется хлопья, пена при нагревании
Исследование рыбного и грибного бульонов Качественные реакции показывают, что рыбный бульон и отвар содержат белок
Исследование отваров овощей и фруктов Отвары капусты, яблока с гидроксидом меди (II) дают синее окрашивание, которое при нагревании становится красным. Опыт говорит об отсутствии белка и наличии глюкозы Отвар кукурузы с гидрок. меди (II) говорит о присутствии белка
Как правильно приготовить вкусное отварное мясо? кипящая вода пены образуется мало При опускании мяса в кипящую воду белок поверхности мяса свернулся и закупорил многочисленные поры, которые пронизывают его, значит белки и др. ценные вещества остаются в мясе. Оно будет ароматным и вкусным, а бульон получится несколько хуже
Результаты и выводы работы В результате проделанной работы выяснили: что покровы тела животных : волосы, когти, копыта, рога, перья птиц, чешуя пресмыкающихся, а также ногти, волосы человека, образуются верхним слоем кожи организмов, состоят из рогового вещества (белка), что говорит о единстве происхождения всего живого и эволюции органического мира. Белок – строительный материал живых организмов. Белки содержаться в животных и растительных продуктах питания, в грибах следовательно их употребление необходимо для нормального функционирования организмов, особенно для ослабленного и спортсменов. Полученные знания можно использовать в качественном приготовлении пищи и распознавании натуральных волокон, в оказании первой помощи при отравлении.
Результаты и выводы работы В результате проделанной работы выяснили: что покровы тела животных : волосы, когти, копыта, рога, перья птиц, чешуя пресмыкающихся, а также ногти, волосы человека, образуемые верхним слоем кожи организмов, состоят из рогового вещества (белка), что говорит о единстве происхождения всего живого и эволюции органического мира Белок строительный материал живых организмов
Результаты и выводы работы Белки содержаться в животных и растительных продуктах питания, в грибах следовательно их употребление необходимо для нормального функционирования организма, особенно для ослабленного и спортсменов.
Результаты и выводы работы Полученные знания можно использовать в качественном приготовлении пищи и распознавании натуральных волокон.
Можно выяснить изделие из натурального материала – шерсти, меха или нет? Выделяется характерный запах жжёного рога при горении кусочка шерсти
Что мы узнали о молоке? Из молока можно получить: творог, сырок, сыр, сыворотку, сметану, казеиновый клей
Приготовление творога из молока в домашних условиях прокисшее молоко получен творог и сыворотка
Получение из молока казеинового клея Промыть водой, высушить, промыть бензином, снова высушить, измельчить в ступке. + + = 1 1 3
Белок используют как противоядие при отравлении солями тяжёлых металлов
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс повышения квалификации
Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
Минпросвещения разработало проект новых правил русского языка
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Путин попросил привлекать родителей к капремонту школ на всех этапах
В Минпросвещения предложили приравнять нападения на школы к терактам
Минобрнауки разработало концепцию преподавания истории российского казачества
СК предложил обучать педагогов выявлять деструктивное поведение учащихся
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Как можно доказать наличие белков в продуктах питания, в шерстяных и шелковых тканях?
1. Общие представления о высокомолекулярных соединениях (ВМС), основные понятия и определения.
Высокомолекулярные соединения (ВМС)– вещества, состоящие из молекул больших размеров, большой молекулярной массы. Подавляющую часть ВМС составляют полимеры, хотя достаточно высокую молекулярную массу (более 1000) могут иметь и молекулы веществ неполимерной природы, например сложные производные сахаров.
Полимер – неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из мономерных звеньев, соединенных в длинные макромолекулы химическими или координационными связями.
Олигомер – молекула в виде цепочки из небольшого числа одинаковых составных звеньев. Этим олигомеры отличаются от полимеров, в которых число звеньев теоретически не ограничено.
Мономер — низкомолекулярное вещество, из которого в результате реакции полимеризации или поликонденсации получают полимер.
Степень полимеризации— число мономерных звеньев, образующих макромолекулу.
Линейныеполимеры. Макромолекулы линейных полимеров не имеют разветвлении, поэтому способны плотно упаковываться при затвердевании вещества. Материалы из линейных полимеров прочны на разрыв, имеют высокую температуру плавления и плотность. Из них изготавливают волокна и пленки. Пример таких полимеров — полиэтилен ннзкого давления.
Разветвленные полимеры. Макромолекулы имеют коро ткие боковые разветвления, поэтому упаковываются более разреженно. Материалы из них имеют более низкую прочность, плотность и температуру плавления. Пример — полиэтилен высокого давления.
Сетчатые (сшитые) полимеры. Твердые хрупкие вещества. Не способны плавиться без разложения, растворя гься и образовывать волокна. Пример — фе- нолформальдегидная смола.
2.Уникальные свойства биополимеров.
Некоторые биополимеры обладают уникальными свойствами – способностью к биоразложению и биологической совместимостью, что делает их предпочтительным, а в отдельных случаях незаменимым материалом во многих отраслях, и позволяет постепенно завоёвывать рынок, вытесняя полимерные материалы, не обладающие данными свойствами. Б. обладают рядом уникальных свойств, не характерных для низкомолекулярных соединений. Назовём некоторые из важнейших свойств биополимеров и их функции:
Читайте также: Зародыш состоит из клеток этой ткани
— нуклеиновые кислоты способны кодировать, хранить и передавать генетическую информацию на молекулярном уровне, являясь материальным субстратом наследственности;
— ферменты, глобулярные белки, обладают каталитической функцией, они с большей скоростью и избирательностью осуществляют в живой природе все химические реакции обмена, распада одних и синтеза других веществ.
Все перечисленные выше особенности свойств полимеров связаны с их цепным строением. Именно цепное строение молекул полимеров является их важнейшим свойством.
Ограниченное набухание.
Ограниченное набухание – процесс взаимодействия полимеров с низкомолекулярными жидкостями, не сопровождающийся растворением. Это наблюдается при невысоком термодинамическом сродстве полимера и растворителя, а также характерно для полимеров, макромолекулы которых соединены прочными поперечными связями в пространственную сетку. Редкие поперечные связи между макромолекулами на первой стадии набухания полимера не затрудняют диффузию в него молекул растворителя. Поэтому в первый период набухание происходит с максимальной скоростью. Однако сольватация растворителя звеньями макромолекул, расположенными между узлами сетки, снижает их подвижность, приводит к увеличению расстояний между ними, к растяжению и распрямлению макромолекул, уменьшению энтропии системы, появлению сильных механических напряжений и разрыву некоторых перенапряженных участков; скорость набухания при этом уменьшается. При определенном давлении набухания процесс прекращается. В этот момент система приходит в равновесие, при котором увеличение энтропии вследствие перемешивания молекул растворителя и сегментов макромолекул равно уменьшению энтропии в результате растяжения сегментов.
Функции белков в организме.
2. Питательная (резервная функция белков). Это, прежде всего белки, предназначенные для питания развивающегося зародыша: казеин молока, овальбумин яиц, запасные белки семян растений. Ряд других белков, несомненно, используется в организме в качестве источника аминокислот, которые, в свою очередь, являются предшественниками биологически активных веществ, регулирующих процесс обмена веществ.
7. Гормональная (регуляторная) функция белков. Обмен веществ в организме регулируется разнообразными механизмами. В этой регуляцииважное место занимают гормоны, вырабатываемые железами внутреннейсекреции. Ряд гормонов представлен белками, или полипептидами, например гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др
Радикальная полимеризация.
Радикальная полимеризация.Этапы:
—образование активных центров(генерирование свободных радикалов)
осуществляется в результате теплового, светового, радиоактивного или
химического воздействий (соответственно термо-, фото-, радио- и
— рост цепи– основная стадия радикальной полимеризации: неспаренный
электрон переходит от атома углерода радикала R• к концевому атому
молекулы мономера, превращая растущую цепь в макрорадикал, к которому
последовательно присоединяются молекулы мономера
Скорость стадии определяется по формуле V2=k2[M][RM •]
При этом принимается, что константа k2 не зависит от длины макрорадикала (это справедливо при n>3-5). Величина k2 зависит от реакционной способности мономера и макрорадикала.
— обрыв цепи– заключительная стадия полимеризации. При этом могут протекать две реакции — диспропорционирования или рекомбинации либо обрыв цепи происходит в реакции передачи цепи.
Скорость реакции обрыва цепи определяется уравнением V3=k3[M • ] 2
Для регулирования длины цепи (принудительный обрыв цепи)
используют реакцию передачи цепи, когда вводимое вещество– регулятор – обрывает растущую цепь, становясь при этом свободным радикалом, начинающим новую цепь реакции полимеризации.
Передача цепи.
Стадия передачи цепи заключается в переносе активного центра макрорадикала на другую молекулу, присутствующую в растворе (мономер, полимер, инициатор, растворитель).
Функции нуклеиновых кислот
Нуклеиновым кислотам присущи три важнейшие функции: хранение, передача и реализация генетической информации. Кроме этих, они выполняют и другие функции, например, участвуют в катализе некоторых химических реакций, осуществляют регуляцию реализации генетической информации, выполняют структурные функции и др. Роль хранителя генетической информации у большинства организмов (эукариот, прокариот, некоторых вирусов) выполняют двухцепочечные ДНК. Только у некоторых вирусов хранителем генетической информации являются одноцепочечные ДНК или одноцепочечные, а также двухцепочечные РНК. Генетическая информация записана в генах. Ген по своей природе является участком нуклеиновой кислоты. В них закодирована первичная структура белков. Гены могут также нести информацию о структуре некоторых типов РНК, например, тРНК и рРНК.
Генетическая информация передается от родителей к потомкам. Этот процесс связан с удвоением нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), выполняющей функцию хранителя генетической информации, и последующей передачи ее потомкам. Например, в результате деления дочерние клетки получают от материнской идентичные молекулы ДНК, а следовательно, и идентичную генетическую информацию (рис. 38). При размножении вирусы также передают дочерним вирусным частицам точные копии нуклеиновой кислоты. При половом размножении потомки получают генетическую информацию от обоих родителей. Вот почему дети наследуют признаки обоих родителей.
Катионная полимеризация.
Анионная полимеризация.
нионная полимеризация — это процесс образования макромолекул, в котором активные центры несут отрицательный заряд.
2. Амиды щелочных металлов
3. Na- и Li-органические соединения, н-р: Na-нафталиновый комплекс.
4. Алкоголяты
Анионная полимеризация характерна для винильных соединений с электроноакцепторными заместителями: акрилонитрила, алкилакрилатов, стирола и др
3. Реакция обрыва цепи (протекает с участием растворителя, например аммиаком)
Неограниченное набухание.
Неограниченное набухание– это набухание, самопроизвольно переходящее в растворение. Оно аналогично неограниченному смешению жидкостей, например воды и этилового спирта. Неограниченное набухание характерно для линейных аморфных полимеров с невысокой степенью полимеризации, сольватированные макромолекулы которых легко и быстро могут переходить в раствор. Степень набухания, после которой начинается растворение, должна быть достаточной для полной сольватации макромолекул и их отделения от остальной массы набухающего полимера, т.е. растворения. Таким образом, вокруг набухающего образца полимера образуется слой
В результате диффузии макромолекулы равномерно распределяются по всему объему растворителя и в конце растворения образуют однофазную гомогенную систему. Кинетика набухания некоторых полимеров показана на рис. 1.
До точки а для всех полимеров наблюдается постепенно замедляющееся увеличение степени набухания (вследствие более интенсивного набухания в начале процесса). В точке а скорость растворения становится равной скорости набухания и некоторое время степень набухания не изменяется. В точке б скорость растворения начинает превышать скорость набухания, и масса образцов уменьшается. Между точками аи б образцы имеют максимальную степень набухания Qмакс. в течение времени Δτ. Из сопоставления кривых набухания можно сделать вывод, что чем ниже молекулярная масса, меньше разветвленность макромолекул и межмолекулярное взаимодействие и выше термодинамическое сродство между полимером и растворителем – тем меньше
Qмакс. и Δτ. При очень высокой молекулярной массе или сильном межмолекулярном взаимодействии некоторые полимеры (например, белки) растворяются крайне медленно (кривая 3) и могут сохранять максимальную степень набухания в течение длительного времени, т.е. Характеризуются ограниченным набуханием. Для растворения таких набухших полимеров требуется перемешивание, повышенная температура; при этом межмолекулярное взаимодействие ослабляется и повышается подвижность макромолекул, что ускоряет их растворение.
Понятие о дендримерах.
Одним из элементов наномира являются дендримеры (древообразные полимеры) – наноструктуры размером от 1 до 10 нм, образующиеся при соединении молекул, обладающих ветвящейся структурой. Синтез дендримеров – это одна из нанотехнологий, тесно соприкасающихся с химией – химией полимеров. Как и все полимеры, дендримеры состоят из мономеров, но молекулы этих мономеров имеют ветвистую структуру. Дендример становится похожим на дерево с шарообразной кроной, если в процессе роста полимерной молекулы не происходит соединения растущих ветвей (подобно тому, как ветви одного дерева, или кроны рядом стоящих деревьев не срастаются). Внутри дендримера могут образовываться полости, заполненные веществом, в присутствии которого дендримеры были образованы. Если дендример синтезирован в растворе, содержащем какой-либо лекарственный препарат, то этот дендример становится нанокапсулой с данным лекарственным препаратом. Кроме того, полости внутри дендримера могут содержать вещества с радиоактивной меткой, применяемые для диагностики различных заболеваний.
Учёные считают, что, заполняя полости дендримеров необходимыми веществами, можно, например, с помощью сканирующего зондового микроскопа собирать из различных дендримеров наноэлектронные схемы. При этом дендример, заполненный медью, мог бы служить проводником и т.п.
Конечно, многообещающим направлением в применении дендримеров является их возможное использование в качестве нанокапсул, доставляющих лекарства непосредственно клеткам, нуждающимся в этих препаратах. Центральная часть таких дендримеров, содержащая лекарство, должна быть окружена оболочкой, предотвращающей утечку лекарства, к внешней поверхности которой необходимо прикрепить молекулы (антитела), способные прилипать именно к поверхности клеток – адресатов. Как только такие нанокапсулы-дендримеры достигнут и прилипнут к больным клеткам, необходимо уничтожить внешнюю оболочку дендримера, например, с помощью лазера или сделать эту оболочку саморазлагающейся.
Первичная структура белка.
Свойства первичной структуры:
1) Последовательность аминокислот в первичной структуре белка является
специфической видовой характеристикой данного белка.
2) Первичная структура белка является основой для формирования последующих
структур белка за счёт взаимодействия радикалов аминокислотных остатков
полипептидной цепи.
Коллоидные растворы.
Наряду с растворами полимеров широкое применение находят и различные полимерные гетерогенные коллоидные системы, характеризующиеся коллоидной степенью дисперсности. Это означает, что частицы в таких системах представляют собой не отдельные макромолекулы, как в растворах, а их агрегаты. Эти агрегаты нерастворимы в жидкой среде, называемой дисперсионной средой, и образуют в ней отдельную дисперсную фазу. Состав и свойства коллоидных систем существенно отличаются от состава и свойств истинных растворов. Специфической особенностью дисперсных систем является их агрегативная неустойчивость, т.е. способность к разрушению, разделению на отдельные фазы – дисперсионную среду и дисперсную фазу. Разрушение коллоидных систем легко происходит при введении в них электролитов, а также при изменении температуры и других факторов. При разрушении системы отдельные частицы дисперсной фазы соединяются друг с другом, что приводит к снижению степени их дисперсности, отделению дисперсной фазы от дисперсионной среды.
Процесс разрушения коллоидной системы с выделением из дисперсионной среды дисперсной фазы называют коагуляцией, а выделившуюся дисперсную фазу – коагулятом. Неустойчивость коллоидных систем объясняется большой, всегда положительной свободной поверхностной энергией, сосредоточенной на межфазной поверхности раздела. В соответствии с законами термодинамики такие системы неравновесны и стремятся перейти в состояние, соответствующее минимальной свободной энергии, т.е. разделиться на отдельные фазы с минимальной поверхностью раздела. В реальных условиях устойчивость коллоидных систем играет громадную роль. Она зависит от сроков и условий их транспортирования, хранения, переработки.
Читайте также: Линия основы в ткани
Изменения структуры коллоидных систем, приводящие к их разрушению, в различных условиях различны и зависят от соотношения и природы сил, действующих между диспергированными частицами. Это могут быть силы сцепления и силы отталкивания. Силы сцепления обычно проявляются при наличии межмолекулярного взаимодействия. Они сильно возрастают при сближении частиц, вызывая их слияние, коагуляцию. Поэтому устойчивость коллоидных систем резко снижается при увеличении концентрации.
Понятие о стереорегулярности полимеров. Примеры.
Стереорегуля́рные полиме́ры (изотактические и синдиотактические) высокомолекулярные полимеры, макромолекулы которых состоят из одинаковых по химическому составу звеньев, имеющих одинаковую (или разную, но чередующуюся в определенной периодичности) пространственную конфигурацию. В таких полимерах все заместители (например, группы –СН3 у полипропилена) расположены в пространстве в каком-то одном, строго определенном порядке, например, мономеры объединены «голова к хвосту». Если при этом все заместители находятся по одну сторону относительно оси молекулярной цепи, то такие полимеры имеют очень высокую стереорегулярность и называются изотактическими. К таким полимерам относятся, например, 1,4-цис- и 1,4-транс-полидиены.
В синдиотактических полимерах заместители у одних мономеров находятся по одну сторону оси молекулярной цепи, у других — по другую сторону.
Стереорегулярные полимеры способны кристаллизоваться, и в ряде случаев стереорегулярность молекулы является необходимым условием реализации кристаллического состояния полимера. Именно в способности образовывать трехмерные кристаллы заключается наиболее существенное отличие стереорегулярных полимеров от нерегулярных (атактических). В низкомолекулярных соединениях нет прямой взаимосвязи между конфигурацией молекул и их способностью к кристаллизации. Мономерные звенья в макромолекулах не могут принимать любые положения, необходимые для вхождения в кристаллическую решетку, без разрыва основной цепи. Поэтому конформация макромолекулы зависит от ее конфигурации, и в общем случае, отсутствие стереорегулярности не позволяет макромолекуле принять регулярную конформацию, необходимую для построения кристалла.
К числу стереорегулярных полимеров относятся, например, изотактический полипропилен, синдиотактический поливинилхлорид, стереорегулярный бутадиеновый каучук, а также некоторые природные полимеры, например целлюлоза, каучук натуральный.
Вторичная структура белка.
Часто в полипептидных цепях содержатся участки, последовательность аминокислотных
остатков которых, образует локально упорядоченные трёхмерные структуры.
Совокупность таких упорядоченных структур называютвторичной структурой
белков.
В результате совокупности действия таких факторов, как — плоское строение пептидной
связи, возможность свободного вращения связей у α-углеродного атома,постоянство
углов и межатомных расстоянийформируются следующие типы вторичной структуры
белков: α-спираль, β-структура и β-складка.
Одним из основных элементов вторичной структуры белков является α‑спираль. Это — правая спираль, которую можно себе представить в виде пептидной цепи,
закрученной вокруг воображаемого цилиндра.
Характеристики α-пирали:
— содержит3,6 аминокислотного остатка на виток с периодом повторяемости 5,4 нм;
— полипептидный остов образует плотные витки вокруг длинной оси молекулы;
— боковые радикалы выступают наружу;
— спираль удерживается водородными связями между группами N-H одной пептидной
связи и кислородом группы С=О, принадлежащей другой пептидной связи, расположенной через четыре аминокислотных остатка над первой в следующем витке спирали;
— в α-спирали полностью использована возможность образования водородных связей
(внутримолекулярные), поэтому она не способна образовывать водородные связи с
другими элементами вторичной структуры.
Степень спирализации в белках колеблется от 5 до 80%.
(При графическом изображении спиральные участки изборажаются цилиндром).
Дисперсии и эмульсии.
По строению и степени дисперсности гетерогенные коллоидные полимерные системы подразделяют на дисперсии и эмульсии. Дисперсии и эмульсии – устойчивые коллоидные системы с размерами частиц 0,1 мкм – 1 нм; дисперсная фаза в дисперсиях – твердая, в эмульсиях– жидкая. В состав этих систем входят три компонента– дисперсная фаза, дисперсионная среда, эмульгатор. Молекулы эмульгатора имеют полярные и неполярные участки, взаимодействующие с разными фазами. Агрегативная устойчивость эмульсий обусловлена многими факторами. В определенных условиях они могут самопроизвольно образовываться в двухкомпонентной гетерогенной системе (без эмульгатора). Например, гетерогенная система вода– фенол самопроизвольно переходит в термодинамически устойчивую эмульсию, если межфазное натяжение настолько мало, что оно полностью компенсируется энтропийным фактором. Таким же свойством обладают коллоидные системы поверхностно-активных веществ (ПАВ) и растворы полимеров. Добавление поверхностно-активных веществ вызывает сильное снижение поверхностного натяжения в системе, что способствует образованию термодинамически устойчивых (самопроизвольно образующихся) в обычных условиях эмульсий. Такие эмульсии характеризуются очень невысокой дисперсностью.
Однако большинство эмульсий – это микрогетерогенные термодинамически неустойчивые системы, разрушающиеся при хранении, изменении температуры и т. д. Для стабилизации таких эмульсий применяют эмульгаторы. Они не только повышают агрегативную устойчивость дисперсий и эмульсий, но и изменяют их электрические свойства, уменьшают работу образования новых поверхностей, т.е. облегчают диспергирование. В случае сильного снижения межфазного натяжения дисперсная фаза может самопроизвольно диспергироваться с образованием микрочастиц размером 60-100 нм даже под действием теплового движения. Скорость и степень дробления дисперсной фазы определяются площадью поверхности раздела между фазами, свойствами эмульгаторов. Например, иногда неионогенные эмульгаторы при эмульсионной полимеризации обеспечивают более высокую степень диспергирования мономера, чем ионогенные эмульгаторы. В отличие от растворов полимеров, коллоидные системы обладают низкой вязкостью даже при высокой концентрации, легко разрушаются при замораживании или действии электролитов, обладают незначительным осмотическим давлением.
Третичная структура белка.
Полипептидная спираль укладывается в глобулу так, что гидрофобные аминокислотные радикалы погружаются внутрь глобулы, а гидрофильные располагаются на поверхности и взаимодействуют с водой. Третичная структура образуется за счет водородных, ионных, дисульфидных связей. Третичной структурой определяется биологическая активность белков и их специфичность.
Студни и гели.
Студни (или гели) — двухкомпонентные системы полимер- растворитель, представляющие собой структуры, образованные из сольватированных макромолекул и их агрегатов, в которых распределены молекулы растворителя. Момент, когда растворы начинают терять текучесть и превращаться в студень, называется точкой гелеобразования.
Существуют два типа студней.
· студни первого типа – это системы, в которых пространственная сетка образована химическими связями. При нагревании не плавятся – называются термонеобратимыми. Образуются при самопроизвольном набухании пространственно-сшитых полимеров, при трехмерной полимеризации или поликонденсации в растворе. Студни первого типа – устойчивые гомогенные системы; они не имеют критических температур растворения, их строение не зависит от температуры вплоть до термораспада. При охлаждении студней иногда происходит синерезис – отделение растворителя от студня;
· студни второго типа — системы, в которых пространственная сетка образована связями различной природы. При нагревании – плавятся. называются термообратимыми. Строение и устойчивость студней второго типа зависят от температуры. При изменении температуры происходит разделение фаз, происходит расслаивание на две фазы – набухший полимер и растворитель или очень разбавленный раствор полимера. Таким образом, студни второго типа являются системами с незавершенным расслаиванием.
Классификация полимеров по отношению к нагреванию. Примеры полимеров.
· термопластичные — при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим (полиэтилен, полипропилен, полистирол);
Ступенчатая полимеризация.
Если промежуточные продукты присоединения, образующиеся в результате полимеризации, стабльны и могут быть выделены на каждом этапе присоединения новых мономерных звеньев, реакция полимеризации называется ступенчатой.
Ступенчатая полимеризация характеризуется следующими особенностями:
1) образующиеся промежуточные продукты устойчивы и могут быть выделены из сферы реакции;
2) реакционная способность промежуточных соединений и исходного мономера одинакова;
3) каждая стадия роста полимерной цепи протекает с высокой энергией активации;
Ступенчатая полимеризация протекает в присутствии гидролитических агентов (воды, кислот, оснований) и поэтому часто называется гидролитической. Вещества, способствующие такому процессу, называются активаторами.
1. Классификация волокон (с примерами).
Олигосахариды.
Олигосахариды – короткие полимеры, состоящие из
моносахаридных единиц, соединённых между собой ковалентной О-гликозидной связью.
1) в зависимости от числа моносахаридных фрагментов, входящих в состав
олигосахаридов: дисахариды, трисахариды, тетрасахариды и т.д.
2) по составу моносахаридных остатков:
3) в зависимости от порядка соединения мономеров: линейные и разветвлённые.
Из олигосахаридов в природе наиболее широко распространены дисахариды.
В противоположность олигопептидам и олигонуклеотидам олигосахариды довольно часто представляют собой разветвленные структуры.
У большинства олигосахаридов мономерные остатки связаны О- гликозидной связью.
Резервные полисахариды.
Резервные полисахариды служат энергетическим ресурсом, из которого по мере необходимости в организм поступают моносахариды, являющиеся клеточным «топливом». Молекулы резервных полисахаридов — крахмала и гликогена — представляют собой рыхлые, разветвленные структуры, доступные для ферментативного расщепления в большом количестве участков.
Крахмал образуется в растениях при фотосинтезе и откладывается в виде «резервного» углевода в корнях, клубнях и семенах. Крахмал – это белый порошок, состоящий из мелких зерен, не растворимый в холодной воде. При обработке крахмала теплой водой удается выделить две фракции:
— фракцию, растворимую в теплой воде и состоящую из полисахарида амилозы;
— фракцию, лишь набухающую в теплой воде с образованием клейстера и состоящую из полисахарида амилопектина.
Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов, построенных из α-D— глюкозных звеньев:
Полимеризация в растворе.
Гомогенная полимеризация в растворе описывается классич. ур-ниями кинетики полимеризации. При гетерог. процессе возможны диффузионные затруднения, связанные с поступлением мономера к активным центрам.
Сольватация. Гидрогели.
Сольватация — электростатическое взаимодействие между частицами (ионами, молекулами) растворенного вещества и растворителя. Сольватация состоит в том, что молекула растворенного вещества оказывается окруженной сольватной оболочкой, состоящей из более или менее тесно связанных с ней молекул растворителя. В результате сольватации образуются сольваты — образования постоянного или переменного состава. Время жизни сольватов определяется характером и интенсивностью межмолекулярных взаимодействий; даже в случае сильного взаимодействия время жизни отдельного сольвата мало из-за непрерывного обмена частицами в сольватной оболочке. Выделяют неспецифическую и специфическую сольватацию. Неспецифическая сольватация обусловлена ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, специфическая сольватация проявляется вследствие электростатических взаимодействий, координационных и водородных связей.
Мукополисахариды.
Мукополисахариды так называются, потому что вещества этого класса имеют слизистую консистенцию. Для муко
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом