1) По физическим свойствам аминокислоты резко отличаются от соответствующих кислот и оснований. Все оникристаллические вещества, лучше растворяются в воде, чем в органических растворителях, имеют достаточно высокие температуры плавления; многие из них имеют сладкий вкус. Эти свойства отчётливо указывают насолеобразный характер этих соединений. Особенности физических и химических свойств аминокислот обусловлены их строением — присутствием одновременно двух противоположных по свойствам функциональных групп:кислотной и основной.
Все аминокислоты — амфотерные соединения, они могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы —COOH, так и основные свойства, обусловленные аминогруппой —NH2. Аминокислоты взаимодействуют с кислотами и щелочами:
Изоэлектрической точкой аминокислоты называют значение pH, при котором максимальная доля молекул аминокислоты обладает нулевым зарядом. При таком pH аминокислота наименее подвижна в электрическом поле, и данное свойство можно использовать для разделения аминокислот, а также белков и пептидов.
Цвиттер-ионом называют молекулу аминокислоты, в которой аминогруппа представлена в виде -NH3+, а карбоксигруппа — в виде -COO−. Такая молекула обладает значительным дипольным моментом при нулевом суммарном заряде. Именно из таких молекул построены кристаллы большинства аминокислот.
Некоторые аминокислоты имеют несколько аминогрупп и карбоксильных групп. Для этих аминокислот трудно говорить о каком-то конкретном цвиттер-ионе.
Большинство аминокислот можно получить в ходе гидролиза белков или как результат химических реакций:
Все входящие в состав живых организмов α-аминокислоты, кроме глицина, содержат асимметрический атом углерода (треонин и изолейцин содержат два асимметрических атома) и обладают оптической активностью. Почти все встречающиеся в природе α-аминокислоты имеют L-конфигурацию, и лишь L-аминокислоты включаются в состав белков, синтезируемых на рибосомах.
Строение: Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую формулу: (C6H10o5)n Крахмал: амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20% амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90% Целлюлоза: молекула представляет собой длинные цепи, вытянутые и уложенные пучками. Эти пучки сплетены подобно веревками образуют волокна различимые глазом. Физические свойства: Крахмал: амфотерный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде образует коллоидный раствор - клейстер. Целлюлоза: твердое белое вещество, имеющие волокнистую структуру. Нерастворимо в воде и органических растворителях, но хорошо растворимо в аммиачном растворе Cu(OH)2 (реактив Швейцера). Горит, а при нагревании без доступа воздуха образует водяные поры и углерод. Сладкого вкуса не имеет. Хим.свойства: Крахмал: самое важное хим. свойства крахмала, его к гидролизу. крахмал-->(t,H2O,ферменты) декстрины --->(t,H2O,ферменты) митоза-->(t,H2O,ферменты)C6H12O6 Если раствор полученной глюкозы упарить до сиропообразного состояния, то получается - патока, которая используется, как подсластитель в конд.изделиях. Качественная реакция на крахмал: охлаждённый крахмальный клейстер + I2 (раствор) = синее окрашивание, которое исчезает при нагревании. Целлюлоза: 1)горит (C6H10o5)n + 6nO2 =(t) 6nCO2 + 5nH2O 2)гидролиз: (C6H10O5)n + nH2O t,H2SO4 → nC6H12O6 3)образование сложных эфиров: а) при взаимодействии с уксусным ангидридом; б) при взаимодействии с HNO3. Применение: Крахмал: широко применяется в различных отраслях промышленности (пищевой, бродильной, фармацевтической, текстильной, бумажной и т.п.). Целлюлоза: используется в производстве бумаги, искусственных волокон, пленок, пластмасс, лакокрасочных материалов, бездымного пороха, взрывчатки, твердого ракетного топлива, для получения гидролизного спирта и др. Получение: Крахмал: Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал - белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде он набухает и образует клейстер. Крахмал чаще всего получают из картофеля. Для этого картофель измельчают, промывают водой и перекачивают в большие сосуды, где происходит отстаивание. Полученный крахмал еще раз промывают водой, отстаивают и сушат в струе теплого воздуха. Целлюлоза: Получают из древесины.
Все аминокислоты — амфотерные соединения, они могут проявлять как кислотные свойства, обусловленные наличием в их молекулах карбоксильной группы —COOH, так и основные свойства, обусловленные аминогруппой —NH2. Аминокислоты взаимодействуют с кислотами и щелочами:
NH2 —CH2 —COOH + HCl → HCl • NH2 —CH2 —COOH (хлороводородная соль глицина)NH2 —CH2 —COOH + NaOH → H2O + NH2 —CH2 —COONa (натриевая соль глицина)Растворы аминокислот в воде благодаря этому обладают свойствами буферных растворов, то есть находятся в состоянии внутренних солей.
NH2 —CH2COOH N+H3 —CH2COO-Аминокислоты обычно могут вступать во все реакции, характерные для карбоновых кислот и аминов.
Этерификация:
NH2 —CH2 —COOH + CH3OH → H2O + NH2 —CH2 —COOCH3 (метиловый эфир глицина)Важной особенностью аминокислот является их к поликонденсации, приводящей к образованиюполиамидов, в том числе пептидов, белков, нейлона, капрона.
Реакция образования пептидов:
HOOC —CH2 —NH —H + HOOC —CH2 —NH2 → HOOC —CH2 —NH —CO —CH2 —NH2 + H2OИзоэлектрической точкой аминокислоты называют значение pH, при котором максимальная доля молекул аминокислоты обладает нулевым зарядом. При таком pH аминокислота наименее подвижна в электрическом поле, и данное свойство можно использовать для разделения аминокислот, а также белков и пептидов.
Цвиттер-ионом называют молекулу аминокислоты, в которой аминогруппа представлена в виде -NH3+, а карбоксигруппа — в виде -COO−. Такая молекула обладает значительным дипольным моментом при нулевом суммарном заряде. Именно из таких молекул построены кристаллы большинства аминокислот.
Некоторые аминокислоты имеют несколько аминогрупп и карбоксильных групп. Для этих аминокислот трудно говорить о каком-то конкретном цвиттер-ионе.
Большинство аминокислот можно получить в ходе гидролиза белков или как результат химических реакций:
CH3COOH + Cl2 + (катализатор) → CH2ClCOOH + HCl; CH2ClCOOH + 2NH3 →NH2 —CH2COOH + NH4ClВсе входящие в состав живых организмов α-аминокислоты, кроме глицина, содержат асимметрический атом углерода (треонин и изолейцин содержат два асимметрических атома) и обладают оптической активностью. Почти все встречающиеся в природе α-аминокислоты имеют L-конфигурацию, и лишь L-аминокислоты включаются в состав белков, синтезируемых на рибосомах.
Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую формулу: (C6H10o5)n
Крахмал: амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20% амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%
Целлюлоза: молекула представляет собой длинные цепи, вытянутые и уложенные пучками. Эти пучки сплетены подобно веревками образуют волокна различимые глазом.
Физические свойства:
Крахмал: амфотерный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде образует коллоидный раствор - клейстер.
Целлюлоза: твердое белое вещество, имеющие волокнистую структуру. Нерастворимо в воде и органических растворителях, но хорошо растворимо в аммиачном растворе Cu(OH)2 (реактив Швейцера). Горит, а при нагревании без доступа воздуха образует водяные поры и углерод. Сладкого вкуса не имеет.
Хим.свойства:
Крахмал: самое важное хим. свойства крахмала, его к гидролизу.
крахмал-->(t,H2O,ферменты) декстрины --->(t,H2O,ферменты) митоза-->(t,H2O,ферменты)C6H12O6
Если раствор полученной глюкозы упарить до сиропообразного состояния, то получается - патока, которая используется, как подсластитель в конд.изделиях.
Качественная реакция на крахмал: охлаждённый крахмальный клейстер + I2 (раствор) = синее окрашивание, которое исчезает при нагревании.
Целлюлоза:
1)горит (C6H10o5)n + 6nO2 =(t) 6nCO2 + 5nH2O
2)гидролиз: (C6H10O5)n + nH2O t,H2SO4 → nC6H12O6
3)образование сложных эфиров: а) при взаимодействии с уксусным ангидридом; б) при взаимодействии с HNO3.
Применение:
Крахмал: широко применяется в различных отраслях промышленности (пищевой, бродильной, фармацевтической, текстильной, бумажной и т.п.).
Целлюлоза: используется в производстве бумаги, искусственных волокон, пленок, пластмасс, лакокрасочных материалов, бездымного пороха, взрывчатки, твердого ракетного топлива, для получения гидролизного спирта и др.
Получение:
Крахмал: Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал - белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде он набухает и образует клейстер.
Крахмал чаще всего получают из картофеля. Для этого картофель измельчают, промывают водой и перекачивают в большие сосуды, где происходит отстаивание. Полученный крахмал еще раз промывают водой, отстаивают и сушат в струе теплого воздуха.
Целлюлоза: Получают из древесины.