Leeliseliste omadustega lämmastikku sisaldavaid aineid nimetatakse.

Seda videoõpetust kasutades saab igaüks aimu teemast "Lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid". Sellest videost saate teada lämmastikku sisaldavate orgaaniliste ühendite kohta. Õpetaja räägib lämmastikku sisaldavatest orgaanilistest ühenditest, nende koostisest ja omadustest.

Teema: Orgaaniline aine

Õppetund: lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid

Enamik looduslikke orgaanilisi ühendeid sisaldab lämmastikku NH 2 - aminorühm. Orgaanilised ained, mille molekulid sisaldavad aminorühm kutsutakse amiinid. Amiinmolekulide struktuur on sarnane ammoniaagi struktuuriga ja seetõttu on nende ainete omadused sarnased.

Amiine nimetatakse ammoniaagi derivaatideks, mille molekulides on üks või mitu vesinikuaatomit asendatud süsivesinikradikaalidega. Amiinide üldvalem - R - NH 2.

Riis. 1. Metüülamiini molekuli kuul-pulgamudelid ()

Kui asendada üks vesinikuaatom, moodustub primaarne amiin. Näiteks metüülamiin

(vt joonis 1).

Kui 2 vesinikuaatomit asendada, moodustub sekundaarne amiin. Näiteks dimetüülamiin

Asendades ammoniaagis kõik 3 vesinikuaatomit, moodustub tertsiaarne amiin. Näiteks trimetüülamiin

Amiinide mitmekesisust ei määra mitte ainult asendatud vesinikuaatomite arv, vaid ka süsivesinikradikaalide koostis. KOOSnH 2n +1 - NH 2 on primaarsete amiinide üldvalem.

Amiinide omadused

Metüülamiin, dimetüülamiin, trimetüülamiin on halvalõhnalised gaasid. Väidetavalt on neil kalalõhn. Vesiniksideme olemasolu tõttu lahustuvad need hästi vees, alkoholis, atsetoonis. Metüülamiini molekulis oleva vesiniksideme tõttu on suur erinevus ka metüülamiini (keemistemperatuur = -6,3 °C) ja vastava metaani süsivesiniku CH 4 (keemistemperatuur = -161,5 °C) keemistemperatuurides. Ülejäänud amiinid on vedelad või tahked, tavatingimustes ebameeldiva lõhnaga ained. Ainult kõrgemad amiinid on praktiliselt lõhnatud. Amiinide võime osaleda ammoniaagiga sarnastes reaktsioonides on tingitud ka "üksiku" elektronide paari olemasolust nende molekulis (vt joonis 2).

Riis. 2. "Üksiku" elektronpaari olemasolu lämmastikus

Koostoime veega

Aluselist keskkonda metüülamiini vesilahuses saab tuvastada indikaatori abil. Metüülamiin CH 3 -NH 2- ka alus, kuid teist tüüpi. Selle peamised omadused tulenevad molekulide võimest siduda H + katioone.

Metüülamiini ja veega interaktsiooni üldine skeem:

CH 3 -NH2 + H-OH → CH3-NH 3 + + OH -

METÜLAMIINI IOON METÜÜLAMMOONIUM

5 koostoime hapetega

Nagu ammoniaak, interakteeruvad amiinid hapetega. Sel juhul moodustuvad tahked soolataolised ained.

C 2 H 5 -NH2 + HCl→ C 2 H 5 -NH 3 + + Cl -

ETÜLAMIINKLORIID ETÜÜLAMMOONIUM

Etüülammooniumkloriid on vees hästi lahustuv. Selle aine lahus juhib elektrivoolu. Kui etüülammooniumkloriid interakteerub leelisega, moodustub etüülamiin.

C 2 H 5 -NH3 + Cl - + NaOH → C 2 H 5 -NH2+NaCl+ H2O

Põlemisel amiinid, ei moodustu mitte ainult süsinikoksiidid ja vesi, vaid ka molekulaarne lämmastik.

4CH 3 -NH 2 + 9O 2 → 4 CO 2 + 10 H 2 O + 2N 2

Metüülamiini segud õhuga on plahvatusohtlikud.

Madalamaid amiine kasutatakse ravimite, pestitsiidide sünteesiks ja plastide tootmiseks. Metüülamiin on mürgine ühend. See ärritab limaskesti, pärsib hingamist, avaldab negatiivset mõju närvisüsteemile ja siseorganitele.

Tunni kokkuvõte

Olete õppinud teise klassi orgaanilisi aineid – amiine. Amiinid on lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid. Amiinide funktsionaalne rühm - NH 2, mida nimetatakse aminorühmaks. Amiine võib pidada ammoniaagi derivaatideks, mille molekulides on üks või mitu vesinikuaatomit asendatud süsivesinikradikaaliga. Arvestatakse amiinide keemilisi ja füüsikalisi omadusi.

1. Rudzitis G.E. Anorgaaniline ja orgaaniline keemia. 9. klass: Õpik haridusasutustele: algtase / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Haridus, 2009.

2. Popel P.P. Keemia. 9. klass: Õpik haridusasutustele / P.P. Popel, L.S. Krivia. - К .: IC "Akadeemia", 2009. - 248 lk.: ill.

3. Gabrielyan O.S. Keemia. 9. klass: õpik. - M .: Bustard, 2001 .-- 224 lk.

1. Rudzitis G.E. Anorgaaniline ja orgaaniline keemia. 9. klass: Õpik haridusasutustele: algtase / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Haridus, 2009. - №№ 13-15 (lk 173).

2. Arvutage lämmastiku massiosa metüülamiinis.

3. Kirjutage propüülamiini põlemisreaktsioon. Märkige reaktsiooniproduktide koefitsientide summa.

KLASSIFIKATSIOON Sellesse ühendite rühma kuuluvad mitmed klassid: Amiinid Amiidid Imiidid Asoühendid Diasoühendid. Aminohapped Nitroühendid Nitrosoühendid

AMIINID Amiine võib pidada ammoniaagi derivaatideks. Amiinid on orgaanilised ühendid, mis saadakse ammoniaagi vesinikuaatomite asendamisel süsivesinikradikaalidega.

o KLASSIFIKATSIOONID Sõltuvalt vesinikuaatomite arvust ammoniaagi molekulis jaotatakse süsivesinikradikaalidega asendatud amiinid: Primaarne Sekundaarne Tertsiaarne

Radikaalide tüübi järgi jagunevad amiinid: § Piiravad; § Piiramatu; § Aromaatne. Aminorühmade arvu järgi jagunevad amiinid: § Monoamiinid; § diamiinid; § Polüamiinid.

o NOMENKLATUUR Universaalne. Amiini nimi on konstrueeritud kahest sõnast: süsivesinikradikaalide nimetused vastavalt radikaalide nomenklatuurile ja sõnast "amiin". Ratsionaalne. Kasutatakse ainult primaarsete amiinide nimede loomiseks. See põhineb süsivesiniku nimel ja eesliitel "amino", mille ees olev number näitab aminorühma asukohta. Mõnikord kasutatakse eesliite asemel järelliidet "amiin".

Primaarsed amiinid Metüülamiin Aminometaan Metalomiin Etüülamiin Aminoetaan Propüülamiin 1-aminopropaan Isopropüülamiin 2-aminopropaan Propüülamiin-2 sek. propüülamiin Butüülamiin 1-aminobutaan

Deut. butüülamiin 2-aminobutaan Isobutüülamiin 2-metüül-1-aminopropaan aminoisobutaan Tert. butüülamiin 2-metüül-2-aminopropaan 2-metüülpropüülamiin-2 Sekundaarsed amiinid Dimetüülamiin Metüületüülamiin

o FÜÜSIKALISED OMADUSED Metüülamiin, dimetüülamiin, trimetüülamiin on gaasid. Ülejäänud madalamad amiinid on vedelikud. Kõrgemad amiinid on tahked ained. Amiinidel on ebameeldiv "heeringasoolvee lõhn", mis on madalamatel tugevam, kõrgematel nõrgem (või puudub). Madalamad amiinid (esimesed esindajad) lahustuvad vees üsna hästi (nagu ammoniaak), nende lahustel on söötme põhireaktsioon.

o VALMISTAMISMEETODID 1850. aastal sai saksa teadlane Hoffmann halogeenitud süsivesiniku ja ammoniaagi liia interaktsiooni keemilise reaktsiooni tulemusena esmakordselt amiini.Puhase amiini saamiseks on vaja ammoniaaki liig. Ammoniaagipuuduse korral tekib alati segu.

Primaarsed amiinid on bioloogiliselt kõige aktiivsemad. Need saadi happeamiidide lagundamisel (Hoffmanni ümberkorraldus). Propioonhappe amiid Seda meetodit kasutatakse laialdaselt laboripraktikas.

Tööstuses saadakse primaarsed amiinid nitroühendite ja happeliste nitriilide redutseerimisel. nitroetaan Nitriil propioonhape etüülamiin propüülamiin

Koostoime lämmastikhappega Primaarsete amiinide reageerimisel lämmastikhappega tekivad primaarsed alkoholid.

Sekundaarsed amiinid reageerivad lämmastikhappega, moodustades nitrosoamiine (kollakasoranži värvi ühendeid).

Oksüdatsioon. kulgeb raskelt ja tulemus sõltub struktuurist. Primaarsete amiinide oksüdatsioon põhjustab nitroühendite moodustumist.

Need on ühendid, mille molekulides on aminorühm seotud benseenitsükliga. Aniliinvärvide lihtsaim esindaja ja esivanem on

o. FÜÜSIKALISED OMADUSED Aniliin on värvitu vedelik, mis muutub õhu käes kiiresti pruuniks. Vees halvasti lahustuv.

o. KEEMILISED OMADUSED, mis tulenevad nii aminorühmast kui ka benseenitsüklist. Aminorühm on elektronidoonori asendaja ja benseenitsüklist tulenevad aniliini omadused on järgmised:

interaktsioon alkoholidega - aminorühma spetsiifilised keemilised omadused, mis on tingitud otsesest kokkupuutest benseenitsükliga.

UREA on täielik süsihappeamiid. Looduses laialt levinud. See on valkude metabolismi lõpptoode. Normaaltingimustes on uurea tahke kristalne aine, mis sulab temperatuuril 133 C. See lahustub hästi polaarsetes ja absoluutselt mittepolaarsetes lahustites. Sellel on nõrgad aluselised omadused, kuid need on karbonüülrühma tõttu vähem väljendunud kui amiinidel.

UREDA VALMISTAMINE Tööstuses saadakse uureat järgmistel viisidel:

Biureet on lihtsaim peptiidsidemega orgaaniline ühend. Peptiidside on kõigi looduslike valgukehade peamine side. Biureedi reaktsioon vask(II)hüdroksiidiga on kvalitatiivne reaktsioon valkudele.

Aminohapped on need karboksüülhapete derivaadid, mida saab saada ühe või mitme vesinikuaatomi asendamisel happeradikaalis

o KLASSIFIKATSIOONID Sõltuvalt karboksüülrühmade arvust: ühealuseline kahealuseline mitmealuseline

Olenevalt aminorühmade arvust: Monoaminohapped Di-aminohapped Tri-aminohapped Sõltuvalt radikaali struktuurist: Avatud ahelaga Tsükliline

o UNIVERSAALNE NOMENKLATUUR: nimede koostamise reeglid on samad, mis karboksüülhapete puhul, näidates ainult aminorühmade olemasolu, arvu ja asukohta eesliites. RATSIOONILINE: aminorühmade asukohta tähistavad kreeka tähestiku tähed + sõna "amino" + ratsionaalse nomenklatuuri järgi karboksüülhappe nimetus.

o ISOMEERIA Aminorühma asukoha isomeeria karboksüülrühma suhtes. Eristada α-, β-, γ-, δ-, ε- jne Struktuurne isomeeria Optiline isomeeria

o FÜÜSIKALISED OMADUSED Aminohapped on kõrge sulamistemperatuuriga värvitud kristalsed ained. Ära lenda. Need sulavad lagunemisel. Need lahustuvad vees hästi ja orgaanilistes lahustites peaaegu ei lahustu. Neil on optiline aktiivsus.

HOMOLOOGILINE VALIK 2-aminoetaan α-aminoäädikhape glütsiin 2-aminopropaan α-aminopropioon α-alaniin 3-aminopropaan β-aminopropioon β-alaniin 2-aminobutaan α-aminovõihape 3-aminobutaan β-aminovõihape β-aminovõihape

Aminohapete ERIOMADUSED Seos α-aminohappe kuumutamisega Mineraalhapete puudumisel

Kahealuselised aminohapped on võimelised moodustama sisemisi sooli. Mõlemaid leidub valgukehade hüdrolüüsi saaduste hulgas. Vaba asparagiinhapet leidub loomades ja taimedes. Mängib olulist rolli lämmastiku metabolismis. Moodustab amiidi – asparagiini. Glutamiinhapet kasutatakse psüühikahäirete ravis. Moodustab amiidi - glutamiini.

Src = "https://present5.com/presentation/1/206975869_437124838.pdf-img/206975869_437124838.pdf-81.jpg" alt = "(! KEEL: KEEMILISED OMADUSED Koostoime veega p..7 vesilahuses )"> ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Взаимодействие с водой (в водных растворах p. H>7)!}

α-aminohapped osalevad valkude sünteesis. Valgukehade koostisesse kuuluvad ka sellised aminohapped, mis lisaks aminorühmadele sisaldavad ka teisi funktsionaalrühmi. Vastavalt nende tähtsusele organismile jagunevad kõik aminohapped: § Asendatavad (organismis sünteesitavad) § Mitteasendatavad (varusid täiendatakse ainult toiduga)

Nimi Valem Nomenklatuur triviaalne Konv. Umbes. α-aminoäädikhape Glütsiin glütsiin α-aminopropioon Alaniin Ala α-aminoisovaleriin Valiini vars α-aminoisokaproon Leutsiin leu Deut. butüül-α-aminoäädikhappe isoleutsiin Ile

α, εdiaminiin aproehape lüsiin lüsiin lüüs α-amino-δ guaniid arginiin leriaan ARG α-amino-βoksüpropioon seriin väävel α-aminoβoksüvõihape treoniin tre β-tio-αaminopropioontsüsteiin

tsüstiin α-amino-γ-metioniin metüültioomslaat α-amino-βfenüülpropioonhape

VALGUD Valgud ehk valkained on suure molekulmassiga orgaanilised ühendid, mille molekulid on üles ehitatud peptiidsidemetega seotud α-aminohapete jääkidest. Viimaste arv võib kõikuda väga tugevalt ja ulatuda mõnikord mitme tuhandeni. Valkude struktuur on väga keeruline. Üksikud peptiidahelad või nende osad võivad olla seotud disulfiid-, soola- või vesiniksidemetega. Soolasidemed moodustuvad vabade aminorühmade (näiteks terminaalne aminorühm, mis asub polüpeptiidahela ühes otsas või lüsiini e-aminorühm) ja vabade karboksüülrühmade (ahela terminaalne karboksüülrühm või kahealuselise aminorühma vabad karboksüülrühmad) vahel happed); Vesiniksidemed võivad tekkida karbonüülrühma hapnikuaatomi ja aminorühma vesinikuaatomi vahel, samuti oksüaminohapete hüdroksorühmade ja peptiidrühmade hapniku tõttu.

VALGUD Valgumolekulide primaarsed, sekundaarsed, tertsiaarsed ja kvaternaarsed struktuurid on olemas. Kõik valgud, olenemata sellest, millisesse rühma nad kuuluvad ja milliseid funktsioone nad täidavad, on üles ehitatud suhteliselt väikesest (tavaliselt 20) aminohapete hulgast, mis paiknevad erinevas, kuid antud valgutüübi jaoks alati rangelt määratletud järjestuses. Valgud liigitatakse valkudeks ja proteideks. Ø Valgud on lihtsad valgud, mis koosnevad ainult aminohappejääkidest. ü Albumiin - on suhteliselt väikese molekulmassiga, lahustuvad vees hästi ja koaguleeruvad kuumutamisel.

VALGUD ü Globuliinid ei lahustu puhtas vees, kuid lahustuvad soojas 10% Na lahuses. Cl. ü Proamiinid - lahustuvad vees vähe, kuid lahustuvad 60 ÷ 80% etüülalkoholi vesilahuses. ü Gluteliinid - lahustuvad ainult 0,2% leelises. ü Protamiinid – absoluutselt väävlivabad. ü Proteinoidid on lahustumatud valgud. ü Fosfoproteiinid – sisaldavad fosforhapet (kaseiini).

VALGUD Ø Valgud on kompleksvalgud, mis koos aminohapetega sisaldavad süsivesikuid, lipiide, heterotsüklilisi ühendeid, nukleiinhappeid, fosforhapet. ü Lipoproteiinid – hüdrolüüsitakse lihtvalguks ja lipiidideks. (klorofülli terad, raku protoplasma). ü Glükoproteiinid – hüdrolüüsitakse lihtvalkudeks ja suure molekulmassiga süsivesikuteks. (loomade limane eritis). ü Kromoproteiinid - hüdrolüüsitakse lihtvalkudeks ja värvaineteks (hemoglobiiniks) ü Nukleoproteiinid - hüdrolüüsitakse lihtvalkudeks (tavaliselt protamiinideks) ja nukleiinhapeteks

Tagasi edasi

Tähelepanu! Slaidide eelvaated on ainult informatiivsel eesmärgil ja ei pruugi esindada kõiki esitlusvalikuid. Kui olete sellest tööst huvitatud, laadige alla täisversioon.

Tunni eesmärgid:

1. Värskendada õpilaste teadmisi looduslikest polümeeridest valkude näitel. Tutvuda valkude koostise, struktuuri, omaduste ja funktsioonidega.
2. Edendada tähelepanu, mälu, loogilise mõtlemise, võrdlemis- ja analüüsivõime arengut.
3. Õpilastes selle teema vastu huvi kujundamine, suhtlemisomadused.

Tunni tüüp:õppetund uute teadmiste kujundamisel.

Õppematerjalid:

1. Elektrooniliste visuaalsete abivahendite raamatukogu "Keemia 8-11 klass", arendaja "Cyril ja Methodius", 2005
2. Elektrooniline väljaanne “Keemia 8.-11. Virtuaalne labor ”, arendaja Mar GTU, 2004
3. Elektrooniline väljaanne kursusel "Biotehnoloogia", arendaja "Uus ketas", 2003

Materiaalne ja tehniline varustus, didaktiline tugi: Arvuti, projektor, ekraan. Valgu esitlus. Õpik. Rudzitis G.E. Keemia 10. klass 2011, Õpik. Yu.I. Poljanski. Üldbioloogia.10-11 klass. 2011 r.

Laboratoorsed seadmed ja reaktiivid: Valgulahus, naatriumhüdroksiid, pliiatsetaat, vasksulfaat, kontsentreeritud lämmastikhape, alkoholilamp, hoidik, katseklaasid.

Tundide ajal

I. Organisatsioonimoment(3–5’)

II. Tunni teema ja eesmärgi kommunikatsioon (3–5’). (Slaid 1-2)

III. Materjali selgitus teemal “ Lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid. Valgud".

1. Valgud (Slaid 3). Valgu uurimist alustame biokeemik J. Mülderi väitega “Kõigis taimedes ja loomades on teatud aine, mis on kahtlemata kõige olulisem eluslooduse teadaolevatest ainetest ja ilma milleta oleks elu meie planeedil võimatu” .

2. Valgu määramine (Slaid 4-6) õpilased arutavad ja kirjutavad vihikusse.

Slaid 4. Valkude määramine. Valgud on lämmastikku sisaldavad suure molekulmassiga orgaanilised ained, millel on keeruline koostis ja molekulide struktuur.

Slaid 5. Valgud koos süsivesikute ja rasvadega on meie toidu põhikoostisosa.

Slaid 6. Valk on kõrgeim orgaanilise aine arengu vorm. Kõik eluprotsessid on seotud valkudega. Valgud on osa kõigi elusorganismide rakkudest ja kudedest. Valgusisaldus erinevates rakkudes võib varieeruda 50-80%.

3. Valgu ajalugu (Slaid 7-11). Tutvuge esimeste valguuurijatega( Jacopo Bartolomeo Beccari, François Quene, Antoine François de Furcroix).

Slaid 7. Valgu nimi tuleneb munavalgest. Vana-Roomas kasutati munavalget ravivahendina. Valkude tõeline ajalugu algab nende omaduste esmastest teadmistest.

Slaid 6. Esimest korda eraldas valgu (gluteeni kujul) 1728. aastal itaallane Ya.B. Nisujahust baccari. Seda sündmust peetakse valgukeemia sünniks. Peagi avastati, et sarnaseid ühendeid leidub mitte ainult taimede, vaid ka loomade kõigis elundites. See asjaolu üllatas teadlasi, kes on harjunud jagama aineid "looma- ja taimemaailma" ühenditeks. Uute ainete ühine omadus oli see, et kuumutamisel eraldusid põhiained - ammoniaak ja amiinid.

Slide 9. 1747 – Prantsuse füsioloog F. Kene kasutas esmakordselt mõistet "valk" elusorganismi vedelike kohta.

Slaid 10. 1751. aastal jõudis termin valk D. Diderot ja J. Alamberti entsüklopeediasse.

4. Valgu koostis (12. slaid) õpilased kirjutavad vihikusse.

Slaid 12. Valkude koostis . Valgu elementaarne koostis varieerub veidi (% kuivkaalust): C – 51–53%, O - 21,5-23,5% N - 16,8-18,4%, H - 6,5-7,3%, S - 0,3–2,5%. Mõned valgud sisaldavad P, Se jne.

5. Valkude struktuur (Slaid 13-15).

Slaid 13. Valgud on looduslikud polümeerid, mille molekulid on üles ehitatud peptiidsidemega seotud aminohappejääkidest. Insuliinis on 51 jääki, müoglobiinis 140 jääki.

Valkude suhteline molekulmass on väga suur, ulatudes 10 tuhandest mitme miljonini. Näiteks: insuliin - 6500, kanamunavalge - 360 000 ja üks lihasvalkudest ulatub 150 000-ni.

Slaid 14. Looduses leidub rohkem kui 150 aminohapet, kuid valkudes leidub vaid umbes 20 aminohapet.

Slaid 15. Õpilased vaatavad üle aminohapete määratluse, nimetuse ja struktuuri. Aminohapped nimetatakse lämmastikku sisaldavateks orgaanilisteks ühenditeks, mille molekulid sisaldavad aminorühmi - NH 3 ja karboksüülrühmi - COOH.

Aminohapped võib pidada karboksüülhapete derivaatideks, milles radikaalis olev vesinikuaatom on asendatud aminorühmaga.

6. Valkude struktuuri peptiiditeooria (Slaid 16-19). Küsimus õpilastele – Mida nimetatakse peptiidsidemeks?

Peptiidside on side, mis moodustub ühe aminohappe molekuli jäägi - NH - aminorühma ja teise aminohappe molekuli karboksüülrühma jäägi - CO - vahel.

Slaid 16. 19. sajandi alguseks ilmusid uued tööd valkude keemilise uurimise kohta. Fischer Emil Hermann pakkus 1902. aastal välja valgu struktuuri peptiiditeooria, tõestas eksperimentaalselt, et aminohapped seostuvad ühendite moodustamiseks, mida ta nimetas polüpeptiidideks. 1902. aasta Nobeli preemia laureaat.

Slaid 17. Valgud sisaldavad mitusada ja mõnikord tuhandeid asendamatute aminohapete kombinatsioone. Nende vaheldumise järjekord on väga mitmekesine. Iga aminohape võib valgus esineda mitu korda. 20 aminohappejäägist koosneva valgu puhul on teoreetiliselt võimalik umbes 2x1018 varianti (üks variantidest).

Slaid 18. Aminohapetest koosnev polümeer (teine ​​võimalus).

19 Slaid. Ahelt, mis koosneb suurest hulgast üksteisega ühendatud aminohappejääkidest, nimetatakse polüpeptiidiks. See sisaldab kümneid ja sadu aminohappejääke. Kõikidel valkudel on sama polüpeptiidkarkass. Ühe heeliksi pöörde kohta on 3,6 aminohappejääki.

7. Valkude klassifikatsioon (Slaid 20). Üliõpilaste aruanne teemal “Mitmed valkude klassifikatsioonid”.(2. lisa).

8. Valgu molekuli struktuur (Slaid 21-29). Valkude koostist uurides selgus, et kõik valgud on üles ehitatud ühe põhimõtte järgi ja neil on neli organiseerituse taset. Õpilased kuulavad,arutlege ja pange kirja valgumolekuli struktuuride määratlus.

Slaid 21. Valgu molekuli struktuur . 19. sajandi esimesel poolel sai selgeks, et valgud on eranditult kõigi Maal elavate ainete lahutamatu osa. Aminohapete avastamine, peptiidide omaduste ja saamise meetodite uurimine oli samm valgumolekulide struktuuri väljakujunemise suunas. Valkude koostist uurides selgus, et need kõik on üles ehitatud ühe printsiibi järgi ja neil on neli organiseerituse taset: esmane, sekundaarne, tertsiaarne ja mõned neist on kvaternaarse struktuuriga.

Slaid 22. Valgu esmane struktuur. See on aminohappejääkide lineaarne ahel, mis paiknevad kindlas järjestuses ja on omavahel ühendatud peptiidsidemetega. Aminohappeühikute arv molekulis võib ulatuda mitmekümnest sadade tuhandeteni. See kajastub valkude molekulmassis, mis on väga erinev: 6500-st (insuliin) 32 miljonini (gripiviiruse valk). Valgu molekuli esmane struktuur mängib äärmiselt olulist rolli. Ainult ühe aminohappe muutmine teiseks võib viia kas organismi surmani või täiesti uue liigi tekkeni.

Slaid 23. Peptiidsideme moodustumise mehhanismi kordamine.

Õpilased saavad ülesande: Koostage reaktsioonivõrrand dipeptiidi saamiseks mis tahes kahest pakutud loetelus olevast aminohappest (aminohapete tabel on lisatud). Täidetud ülesande kontrollimine.

Slaid 24. Danilevsky A.Ya. - Vene biokeemik, akadeemik. Üks vene biokeemia rajajaid. Ta töötas ensüümide ja valkude valdkonnas. Aastal 1888 Danilevsky A.Ya. pakkus välja teooria valgusmolekuli struktuuri kohta (peptiidsidemete olemasolu valkudes). Eksperimentaalselt tõestati, et pankrease mahla toimel läbivad valgud hüdrolüüsi. Uuris lihasvalke (müosiini), avastas antipepsiini ja antitrüpsiini.

Slaid 25. Valgu sekundaarne struktuur on keerdunud polüpeptiidahel. Seda hoitakse ruumis arvukate vesiniksidemete moodustumise tõttu rühmade - CO ja - NH - vahel, mis asuvad spiraali külgnevatel keerdudel. Selliseid struktuure on kahte klassi - spiraalsed ja volditud. Kõik need on stabiliseeritud vesiniksidemetega. Polüpeptiidahelat saab keerata spiraaliks, mille igal pöördel on väljapoole suunatud radikaalidega 3,6 aminohappelüli. Üksikuid pöördeid hoiavad koos vesiniksidemed ahela erinevate osade rühmade vahel. Seda valgustruktuuri nimetatakse spiraaliks ja seda täheldatakse näiteks keratiinis (vill, juuksed, sarved, küüned). Kui aminohappejääkide kõrvalrühmad ei ole väga suured (glütsiin, alaniin, seriin), võivad kaks polüpeptiidahelat paikneda paralleelselt ja olla koos vesiniksidemetega. Sellisel juhul pole riba tasane, vaid volditud. See on näiteks siidifibriinile omane valgu struktuur.

Slaid 26. 1953. aastal töötas L. Pauling välja valgu sekundaarstruktuuri mudeli. 1954. aastal pälvis ta Nobeli keemiaauhinna. Aastal 1962 - Nobeli rahupreemia.

Slaid 27. Tertsiaarne struktuur on viis spiraali või struktuuri positsioneerimiseks ruumis. See on ruumis keerdunud polüpeptiidahela spiraali (st spiraaliks keeratud spiraali) tõeline kolmemõõtmeline konfiguratsioon.

Slaid 28. Tertsiaarset struktuuri toetavad sidemed radikaalide funktsionaalrühmade vahel - disulfiidsillad (–S – S–) väävliaatomite vahel (ahela erinevate osade kahe tsüsteiinijäägi vahel), - estersillad karboksüülrühma (–COOH) ja hüdroksüülrühma (–OH) vahel, - soolasillad karboksüülrühma (–COOH) ja aminorühma (–NH2) vahel . Valgumolekuli kuju järgi, mis on määratud tertsiaarse struktuuriga, eraldatakse keravalgud (müoglobiin) ja fibrillaarne (juukse keratiin), mis täidavad organismis struktuurset funktsiooni.

Slaid 29. Kvaternaarne struktuur – mitme polüpeptiidahela vahelise interaktsiooni vorm. Polüpeptiidahelad on omavahel ühendatud vesinik-, ioon-, hüdrofoobsete ja muude sidemetega. Õpilase sõnum teemal “Valgu molekuli kvaternaarne struktuur”. (3. lisa).

9. Valkude keemilised omadused (Slaid 30). Keemilistest omadustest võtame arvesse järgmisi omadusi: denaturatsioon, hüdrolüüs ja värvusreaktsioonid valkudele.

Slaid 30. Valkude omadused on mitmekesised: osa valke on tahked, vees ja soolalahustes lahustumatud; enamik valke on vedelad või želatiinsed, vees lahustuvad ained (näiteks albumiin, kanamuna valk). Rakkude protoplasma koosneb kolloidsest valgust.

Slaid 31. Valkude denaturatsioon - valgu molekuli sekundaarsete, tertsiaarsete ja kvaternaarsete struktuuride hävitamine välistegurite mõjul. Pööratav denatureerimine on võimalik ammooniumi-, kaaliumi- ja naatriumsoolade lahustes. Raskmetallide soolade mõjul toimub pöördumatu denaturatsioon. Seetõttu on raskmetallide ja nende soolade aurud organismile äärmiselt kahjulikud. Desinfitseerimiseks, konserveerimiseks jne kasutatakse formaliini, fenooli, etüülalkoholi, mille toime põhjustab samuti pöördumatut denaturatsiooni. Denatureerimise käigus kaotab valk elusstruktuuri olulisemaid funktsioone: ensümaatiline, katalüütiline, kaitsev jne.

10. Valkude denatureerimine (Slaid 31–32). Valkude denaturatsioon - valgu molekuli sekundaarsete, tertsiaarsete ja kvaternaarsete struktuuride hävitamine välistegurite mõjul. (Õpilased kirjutavad määratluse vihikusse)

Slaid 32. Valkude denatureerimine. Denaturatsiooni põhjustavad tegurid: temperatuur, mehaaniline pinge, kemikaalide toime jne.

11. Virtuaalne laboritöö (Slaid 33-35). Filmi video vaatamine ja arutelu.

Slaid 33. Kogemus number 1. Pöörduv valkude denaturatsioon. Valgulahusele lisatakse ammooniumsulfaadi küllastunud lahus. Lahus muutub häguseks. On toimunud valkude denaturatsioon. Valgu sete katseklaasis. Seda sadet saab uuesti lahustada, lisades veele paar tilka hägust lahust ja segades lahust. Sade lahustub.

Slaid 34. Kogemus number 2. Valkude pöördumatu denaturatsioon. Vala valk katseklaasi ja kuumuta keemiseni. Selge lahus muutub häguseks. Kalgendunud valk sadestub välja. Kui valgud puutuvad kokku kõrgete temperatuuridega, toimub valkude pöördumatu koagulatsioon.

Slaid 35. Kogemus number 3. Valkude pöördumatu denatureerimine hapetega. Valgulahus lisatakse ettevaatlikult lämmastikhappega katseklaasi. Kahe lahuse piirile ilmus koaguleeritud valgu ring. Kui tuubi loksutati, suurenes kalgendatud valgu hulk. Toimub pöördumatu valgu koagulatsioon.

12. Valkude värvusreaktsioonid (Slaid 36). Katsete demonstreerimine:

1. Biureti reaktsioon.
2. Ksantoproteiini reaktsioon.
3. Väävli kvalitatiivne määramine valkudes.

1) Biuree reaktsioon. Kui värskelt saadud vaskhüdroksiidi sade mõjutab leeliselises keskkonnas valke, ilmub violetne värvus. Valkude värvusreaktsioonidest on biureet kõige iseloomulikum, kuna valkude peptiidsidemed annavad kompleksühendi vase (II) ioonidega.

2) Ksantoproteiini reaktsioon (aromaatsete radikaalide interaktsioon kontsentreeritud lämmastikhappega). Kui valgud puutuvad kokku kontsentreeritud lämmastikhappega, tekib valge sade, mis kuumutamisel muutub kollaseks ja ammoniaagilahuse lisamisel oranžiks.

3) Väävli kvalitatiivne määramine valkudes. Kui valkude lahusele lisatakse pliiatsetaati, seejärel naatriumhüdroksiidi ja kuumutatakse, moodustub must sade, mis näitab väävlisisaldust.

13. Valkude hüdrolüüs (Slaid 37-38). Õpilased analüüsivad valkude hüdrolüüsi liike ja panevad need vihikusse kirja.

Slaid 37. Valkude hüdrolüüs on valkude üks olulisemaid omadusi. Tekib hapete, aluste või ensüümide juuresolekul. Täielikuks happe hüdrolüüsiks peate valku keema vesinikkloriidhappega 12-70 tundi. Organismis toimub valkude täielik hüdrolüüs väga kergetel tingimustel protolüütiliste ensüümide toimel. Oluline on juhtida õpilaste tähelepanu asjaolule, et aminohapped on valkude hüdrolüüsi lõpp-produkt.

Slaid 38. Valkude hüdrolüüsi tüübid . Iga organismitüüp, iga organ ja kude sisaldab omale iseloomulikke valke ning toiduvalkude omastamisel lagundab organism need üksikuteks aminohapeteks, millest organism loob oma valgud. Valkude lagunemine toimub inimeste ja loomade seedeorganites (maos ja peensooles) seedeensüümide toimel: pepsiin (mao happelises keskkonnas) ja trüpsiin, kemotrüpsiin, dipeptidaas (nõrgalt aluselises - pH 7,8 soolekeskkond). Hüdrolüüs on seedimisprotsessi aluseks. Inimkeha tuleb tarbida iga päev koos toiduga 60 – 80 g valku. Maos lagunevad ensüümide ja vesinikkloriidhappe toimel valgumolekulid "ehitusplokkideks" – aminohapped. Verre sattununa kantakse need kõikidesse keharakkudesse, kus nad osalevad oma, ainult sellele liigile iseloomulike valgumolekulide ehitamises.

14. Teadustöö valguuuringute vallas 19. sajandil (Slaid 39-42). Teadlaste avastused – keemikud F. Sanger, M.F. Perutz ja D.K. Kendyru.

Slaid 39. Teadlased on täielikult kindlaks teinud mõnede valkude struktuuri: hormooninsuliin, antibiootikum gramitsidiin, müoglobiin, hemoglobiin jne.

Libisema 40. Aastal 1962 M.F. Perutz ja D.K. Kendyru pälvis Nobeli preemia valguuuringute alase uurimistöö eest.

Slaid 41. Hemoglobiini molekul (Mr = (C 738 H 1166 O 208 S 2 Fe) = 68000) on üles ehitatud neljast polüpeptiidahelast (Mr = 17000 igaüks). Hapnikuga kombineerimisel muudab molekul oma kvaternaarset struktuuri, haarates hapnikku.

Slaid 42. 1954. aastal dešifreeris F. Sanger insuliini aminohappejärjestuse (10 aasta pärast see sünteesiti). F. Senger – inglise biokeemik. Alates 1945. aastast hakkas ta uurima looduslikku valku insuliini. See pankrease hormoon reguleerib veresuhkru taset kehas. Insuliini sünteesi rikkumine põhjustab süsivesikute metabolismi talitlushäireid ja tõsist haigust - suhkurtõbe. Kasutades kõiki tema käsutuses olevaid meetodeid ja üles näidanud suurt oskust, dešifreeris F. Senger insuliini struktuuri. Selgus, et see koosneb kahest 21 ja 30 aminohappejäägist koosnevast polüpeptiidahelast, mis on kahes kohas ühendatud tsüsteiini fragmentide disulfiidsildadega. Töö kestis üheksa pikka aastat. 1958. aastal pälvis teadlane Nobeli preemia "valkude, eriti insuliini struktuuriga seotud töö eest". F. Sengeri 1963. aasta avastuse põhjal viidi lõpule esimene insuliini süntees üksikutest aminohapetest. See oli sünteetilise orgaanilise keemia võidukäik.

15. Valkude funktsioonid (Slaid 43). Õpilased töötavad iseseisvalt Yu.I. õpikuga. Poljanski. Üldbioloogia lk 43-46. Õpilase ülesanne: pane vihikusse kirja valkude funktsioonid.

Slaid 43. Kontrollige ja koondage täidetud ülesanne.

16. Valgud loomade ja inimeste toidu koostisosana (Slaid 44–49). Valkude toiteväärtuse määrab nende asendamatute aminohapete sisaldus.

Slaid 44. 1 grammi valgu täielik lagunemine vabastab 17,6 kJ energiat.

Tudengisõnum teemal: "Valgud on organismis asendamatute aminohapete allikas" (Lisa 4).

46 Slaid. Taimsed valgud on vähem väärtuslikud. Need on lüsiini-, metioniini-, trüptofaanivaesemad, seedekulglas on need raskemini seeditavad.

Seedimise käigus lagundatakse valgud vabadeks aminohapeteks, mis pärast soolestikus imendumist sisenevad vereringesse ja kanduvad kõikidesse rakkudesse.

47 Slaid. Täielikud ja defektsed valgud. Täisvalgud on need, mis sisaldavad kõiki asendamatuid aminohappeid. Defektsed valgud ei sisalda kõiki asendamatuid aminohappeid.). Õpilaste sõnum teemal - "Mõnede toiduainete energeetiline väärtus."(6. lisa).

17. Valkude tähtsus (Slaid 48-49).

Slide 48. Valgud on kõigi elusrakkude oluline komponent, neil on eluslooduses ülitähtis roll, need on toitumise peamine, väärtuslikum ja asendamatu komponent. Valgud on struktuurielementide ja kudede aluseks, toetavad ainevahetust ja energiat, osalevad kasvu- ja paljunemisprotsessides, tagavad liikumismehhanismid, arendavad immuunreaktsioone, on vajalikud kõigi organismi organite ja süsteemide tööks.

Slaid 49. Teema uurimise lõpetame F. Engelsi elu defineerimisega "Elu on valgukehade eksisteerimise viis, mille oluliseks punktiks on pidev ainete vahetus ümbritseva välise loodusega ja selle lõppemine sellest ainevahetusest peatub ka elu, mis viib valkude lagunemiseni."

IV. Kodutöö analüüs: Keemia. G.E.Rudzitis, lk 158-162 uurivad materjali.

V. Õppetunni kokkuvõtte tegemine.

Kirjandus:

1. Baranova T.A.Õige toitumine. - M .: Interbook, 1991. - S. 78–80.
2. Volkov V.A., Vonski E.V., Kuznetsova G.I. Maailma silmapaistvad keemikud. - M .: VSh, 1991.656 lk.
3. Gabrielyan O.S. Keemia. Õpik 10 cl. üldhariduse jaoks. institutsioonid - M .: Bustard, 2007.
4. Gorkovenko M. Yu. Tunni arendamine keemias. - M .: Vako, 2006.S. 270–274.
5. Polyansky Yu.I.Üldbioloogia. Õpik.10-11 klass. 2011. aastal
6. Rudzitis G.E. Keemia: orgaaniline keemia. Õpik. 10 cl. üldhariduse jaoks. institutsioonid. - M .: Haridus, 2011 - lk 158-162.
7. Figurovski N.A.Ülevaade keemia üldisest ajaloost. Iidsetest aegadest kuni 19. sajandi alguseni. - Moskva: Nauka, 1969.455 lk.
8. Interneti-ressursid.

Lämmastikku sisaldavad ained - ammoniaak NHL, lämmastikhapete anhüdriidid NrO3 ja lämmastik M205 - tekivad vees peamiselt reoveega sinna sattuvate valguühendite lagunemise tulemusena. Mõnikord võib vees leiduv ammoniaak olla anorgaanilise päritoluga, kuna see tekib nitraatide ja nitritite redutseerimisel humiinainetega, vesiniksulfiidiga, raudmetalliga jne. [...]

Lämmastikku sisaldavad ained (ammooniumioonid, nitrit ja nitraat) tekivad vees raudnitritite ja nitraatide redutseerimisel vesiniksulfiidiga, humiinainetega jne või vee sisse viidud valguühendite lagunemise tulemusena. reservuaar reoveega. Viimasel juhul on vesi sanitaarsest seisukohast ebausaldusväärne. Arteesia vetes ulatub nitritite sisaldus kümnendikuni mg / l ja pinnavetes - kuni tuhandikuni mg / l. Vees leiduvate lämmastikku sisaldavate ühendite vormid võimaldavad hinnata reovee vettejuhtimise aega. Näiteks ammooniumioonide olemasolu ja nitriti puudumine viitavad hiljutisele veereostusele. [...]

Lämmastikku sisaldavad ained (näiteks valgud) läbivad ammonifikatsiooniprotsessi, mis on seotud ammoniaagi ja seejärel ammooniumisoolade moodustumisega, mis on ioonsel kujul saadaval taimedele omastatavaks. Osa nitrifitseerivate bakterite mõjul olevast ammoniaagist läbib aga nitrifikatsiooni, see tähendab oksüdeerumist esmalt lämmastikhappeks, seejärel lämmastikhappeks ja seejärel, kui viimane interakteerub mulla alustega, tekivad lämmastikhappe soolad. Iga protsess hõlmab spetsiaalset bakterite rühma. Anaeroobsetes tingimustes läbivad lämmastikhappe soolad denitrifikatsiooni, mille käigus moodustub vaba lämmastik. [...]

Lämmastikku sisaldavad ained (ammooniumisoolad, nitritid ja nitraadid) tekivad vees peamiselt olme- ja tööstusreoveega reservuaari sattuvate valguühendite lagunemise tulemusena. Harvem leidub vees mineraalset päritolu ammoniaaki, mis on tekkinud orgaaniliste lämmastikuühendite redutseerimise tulemusena. Kui ammoniaagi tekke põhjuseks on valkude lagunemine, siis sellised veed ei sobi joomiseks. [...]

Lämmastikku sisaldavad ained (ammooniumioonid, nitriti- ja nitraadiioonid) tekivad vees valguühendite lagunemise tulemusena, mis peaaegu alati satuvad sinna olmereovee, koksi-benseenijäätmete, lämmastikväetise ja muude taimedega. Mikroorganismide mõju all olevad valkained lagunevad, mille lõpp-produktiks on ammoniaak. Viimase olemasolu viitab vee reostusele reoveega. [...]

Lämmastikku sisaldavate ainete lagunemine ammoniaagi staadiumini (toimub üsna kiiresti, mistõttu selle esinemine vees viitab selle värskele reostusele. Viimase aja veereostusele viitab ka lämmastikhappe esinemine selles. [...]

Lämmastikku sisaldavate ainete süntees taimes toimub tänu anorgaanilisele lämmastikule ja lämmastikuvabadele orgaanilistele ainetele. [...]

Lämmastikku sisaldavad ained. Kui valgud sadestatakse vereplasmas ja seejärel eraldatakse, jääb sellesse hulk lämmastikku sisaldavaid aineid. Nende ainete lämmastikku nimetatakse jääklämmastikuks. Sellesse ainete rühma kuuluvad uurea, kusihape, ammoniaak, amiinid, kreatiin, kreatiniin, trimetüülamiinoksiid jne. [...]

Peamised ained samblikes on üldiselt samad, mis teistes taimedes. Hüüfide kestad samblike tallil koosnevad peamiselt süsivesikutest.Hüüfides leidub sageli kitiini (C30 H60 K4 019). Hüüfide iseloomulik komponent on polüsahhariid lihheniin (C6H10O6) n, mida nimetatakse samblikutärkliseks. Protoplastist leiti lisaks hüüfimembraanidele ka vähem levinud lihheniini isomeer isolicheniin. Kõrgmolekulaarsetest polüsahhariididest samblikes, eriti hüüfide membraanides, on hemitselluloosid, mis on ilmselgelt varusüsivesikud. Mõne sambliku rakkudevahelises ruumis leidub pektiinaineid, mis suures koguses vett imades paisuvad ja lakuvad tallust. Samblikud sisaldavad ka palju ensüüme - invertaas, amülaas, katalaas, ureaas, sümaas, lihhenaas, sealhulgas rakuvälised. Samblike hüüfides leiduvatest lämmastikku sisaldavatest ainetest leiti palju aminohappeid - alaniin, asparagiinhape, glutamiinhape, lüsiin, valiin, türosiin, trüptofaan jne. Phycobiont toodab samblikes vitamiine, kuid peaaegu alati väikestes kogustes. [.. .]

On aineid, mida sünteesitakse ainult corvus rakkudes. Nõukogude akadeemiku A. A. Shmuki töödes näidati, et juure rakkudes moodustuvad lämmastikku sisaldavad ained, näiteks alkaloidid. Prantsuse füsioloog de Ropp idandas nisuidud toitekeskkonnal steriilsetes tingimustes, nende juured ei puutunud kokku toitekeskkonnaga, vaid olid niiskes atmosfääris, säilitades seeläbi nende elujõu ning toitainetega varustati otse akende kaudu. Seemikud arenesid normaalselt. Kui juured murdusid, surid seemikud. Need katsed näitavad, et juurerakud on vajalikud organismi normaalseks toimimiseks, need varustavad seda mingite spetsiifiliste ainetega, võib-olla ka hormonaalset tüüpi. Saksa teadlane Motes näitas, et kui isoleeritud tubakalehed asetada toitainekeskkonda ja neile moodustuvad juured, säilitavad nad oma rohelise värvi pikka aega. Kui juured on ära rebitud, muutuvad lehed toitesegul hoides kollaseks. Samas oli võimalik asendada juurte mõju fütohormoonkinetiini lahuse lehtedele kandmisega. Seega on elusad juurerakud paljude oluliste ja asendamatute orgaaniliste ainete, sealhulgas hormoonide allikaks. [...]

Lämmastikku sisaldavate ainete sisalduse järgi vees saab hinnata selle saastumist olmereoveega. Kui saastumine on hiljutine, on kogu lämmastik tavaliselt ammoniaagi kujul. Kui koos 1CHH4 + iooniga on nitriteid, tähendab see, et nakatumise hetkest on möödunud mõnda aega. Ja kui kogu lämmastik on esindatud nitraatidena, siis nakatumise hetkest on palju aega möödas ja proovivõtukoha reservuaari vesi puhastus ise. [...]

Lämmastikku sisaldavate ainete (valkude) lagunemine toimub kahes etapis. Esimeses etapis lõhustatakse aeroobsete ja anaeroobsete mikroorganismide mõjul valgud koos neis sisalduva lämmastiku vabanemisega MN-de kujul (ammonifikatsioonistaadium) ja peptoonide moodustumisega (valkude esmase lagunemise saadused), ja siis aminohapped. Järgnev oksüdatiivne ja redutseeriv deamineerimine ja dekarboksüülimine viivad peptoonide ja aminohapete täieliku lagunemiseni. Esimese etapi kestus on üks kuni mitu aastat. Teises etapis oksüdeeritakse NH3 esmalt H102-ks ja seejärel NH3O3-ks. Lämmastiku lõplik tagasipöördumine atmosfääri toimub bakterite - denitrifikaatorite toimel, mis lagundavad molekulaarseid lämmastiknitraate. Mineraliseerumisperioodi kestus on 30-40 aastat või rohkem. [...]

Enamik lämmastikku sisaldavaid aineid kuulub L.A.Kulsky klassifikatsiooni järgi 3. ja 4. rühma. Kuid suspensioonide olemasolu tõttu on skeemis ka mehaanilised meetodid, eriti üldheitvee biokeemilises puhastamises. [...]

Kõigist lämmastikku sisaldavatest ainetest valmistab aga enim raskusi ülipolaarsete aluseliste ühendite – alkanoolamiinide (aminoalkoholide) määramine. Kuigi neid analüüsi jaoks ebamugavaid ühendeid saab põhimõtteliselt määrata gaasikromatograafiaga, ei ole otseanalüüsi meetod1 kasutatav aminoalkoholide jälgede analüüsimiseks, kuna nende ainete madalad kontsentratsioonid sorbeeritakse pöördumatult kolonni pakkimise ja kromatograafia abil. varustus. Seetõttu töötati õhus olevate aminoalkoholide lisandite õigeks määramiseks välja meetod nende toksiliste ühendite analüüsimiseks kontsentratsioonidel alla 10–5% fluororgaaniliste ühendite derivaatide kujul.

Raskesti lagunevad ained, nagu lignosulfoonhape tselluloositööstuse reovees, nõuavad loomulikult pikemat lagunemisaega. Teises etapis nitrifitseeritakse lämmastikku sisaldavad ained. [...]

Nagu herneski, katkes suhkrute sünteesi pärssimisel lämmastikku sisaldavate ainete süntees maisilehtedes; lämmastikku sisaldavate ainete sisaldus sel juhul suurenes (variandid simasiini, kloratsiini ja atrasiiniga). Kui mais puutus kokku ipasiini, propasiini ja trietasiiniga, oli üldlämmastiku kogus kontrollile lähedane. [...]

Need on heterotsüklilised lämmastikku sisaldavad leeliselise iseloomuga ained, millel on tugev füsioloogiline toime. Need kuuluvad ka mittevalguliste lämmastikuühendite hulka. Praegu on teada märkimisväärne hulk alkaloidtaimi, millest paljud on kasvatatud. Tubakalehtedes koguneb alkaloid nikotln (3-7%), alkaloidlupiinide lehtedes, vartes ja seemnetes - lupiin, sparteiin, lupaniin ja mõned teised alkaloidid (1-3%), tsinkoonapuu koores alkaloid kiniini (8-12%), oopiumimaguna kuivatatud piimamahlas moodustavad alkaloidid (oopium) 15-20%, millest peamised on morfiin, narkotiin ja kodeiin. Alkaloidi kofeiini leidub kohviubades (1-3%), teelehtedes (kuni 5%), vähesel määral kakaoubades, koolapähklites ja muudes taimedes. Alkaloidi teobromiini leidub (kuni 3%) kakaoubades, teelehtedes vähem. [...]

Reovees leiduvate orgaaniliste ainete oksüdatsiooni biokeemiline protsess (biokeemiline oksüdatsioon) toimub mikroorganismide-mineralisaatorite kaasabil kahes faasis: esimeses faasis toimub peamiselt süsinikku sisaldavate orgaaniliste ainete ja lämmastikku sisaldavate ainete oksüdatsioon enne algust. nitrifikatsioonist. Seetõttu nimetatakse esimest faasi sageli süsinikuks. Teine faas hõlmab nitrifikatsiooni, st ammooniumisoolade lämmastiku oksüdeerimist nitrititeks ja nitraatideks. Teine faas kestab ligikaudu 40 päeva, see tähendab, et see on palju aeglasem kui esimene faas, mis võtab aega ligikaudu 20 päeva ja vajab palju rohkem hapnikku. Biokeemiline hapnikutarve (BOD) võtab arvesse ainult oksüdatsiooni esimest faasi. Looduses on aga mõlemat oksüdatsioonifaasi raske eraldada, kuna need toimuvad peaaegu samaaegselt. Veehoidlate isepuhastusvõime arvutamisel, et lahendada reovee nõutava puhastusastme küsimus enne nende reservuaari laskmist, võetakse arvesse ainult oksüdatsiooni esimest faasi, kuna teise kohta on andmeid praktiliselt raske saada. faas. [...]

Turbast ekstraheeritud humiinhapped on kõrgmolekulaarsed lämmastikku sisaldavad tsüklilise struktuuriga ained molekulmassiga umbes 30-40 tuhat Humiinhapped moodustavad Alumosilikaatide, metallioksiidide, raua- ja mangaaniioonidega kompleksseid ühendeid. [...]

Ammoniaak satub atmosfääri orgaaniliste lämmastikku sisaldavate ainete lagunemise tulemusena ja võib asulatest kaugel õhus esineda kontsentratsioonis 0,003-0,005 mg / m3. [...]

Lämmastikku sisaldavate ainete ringlusse on kaasatud ka teised anaeroobide füsioloogilised rühmad: nad lagundavad valke, aminohappeid, puriine (proteolüütilised, purinolüütilised bakterid). Paljud suudavad õhulämmastikku aktiivselt fikseerida, muutes selle orgaaniliseks vormiks. Need anaeroobid suurendavad mulla viljakust. Proteolüütiliste ja sahharolüütiliste anaeroobide rakkude arv 1 g viljakates muldades ulatub isegi miljoniteni. Eriti olulised on need mikroorganismide rühmad, mis on seotud orgaaniliste ühendite raskesti ligipääsetavate vormide, näiteks pektiini ja tselluloosi, lagunemisega. Just need ained moodustavad suure osa taimejääkidest ja on mulla mikroorganismide peamiseks süsinikuallikaks. [...]

Üldiselt näitavad selles peatükis toodud materjalid, et süsivesikud ja lämmastikku sisaldavad ained on olulised troofilised tegurid, millel on teatav kvantitatiivne mõju taimede õitsemisele. Katsed lühiajaliste ja pikaajaliste liikidega on näidanud, et taimede süsivesikute ja lämmastiku metabolism on osa metaboolsest foonist, mis avaldab aktiivset mõju taimede õitsemise spetsiifilisemate hormonaalsete regulaatorite sünteesile. [...]

Vedelikkromatograafiat saab kasutada mis tahes orgaanilist lämmastikku sisaldavate ainete määramiseks gaasides ja vedelikes. Samas kasutatakse laialdaselt ka traditsioonilisi keemilisi meetodeid. Viimase aminorühm seotakse formaldehüüdiga ja karboksüülrühm tiitritakse naatriumhüdroksiidi lahusega. [...]

Seni oleme võrrelnud analüütilisi andmeid süsivesikute ja lämmastikku sisaldavate ainete sisalduse kohta lühipäevaste ja pikaajaliste taimeliikide lehtedes sõltuvalt päeva pikkusest, õitsemiseks soodsalt või ebasoodsalt. Järgmise katseseeria põhiidee oli selgitada süsivesikute ja lämmastikku sisaldavate ühendite mõju taimede õitsemisele, kui neid nende ainetega kunstlikult rikastada või kurnata. Seda lähenemist uuritavale küsimusele võib nimetada sünteetiliseks [Chashshkhyan, 1943]. [...]

Väljaheited ja surnud organismid on toiduks lagundajatele, mis muudavad orgaanilised lämmastikku sisaldavad ained anorgaanilisteks. [...]

Oksüdeerimine kaaliumdikromaadiga on täielikum, isegi mõned anorgaanilised ained oksüdeeritakse (NO, B2-, 8203 ", Fe2 +, NaO3"). Orgaanilise lämmastiku oksüdeerimisel tekkiv ammoniaak ja ammooniumiioonid ei oksüdeeru. KHT analüüsis ei oksüdeeru ka teatud lämmastikku sisaldavad ained, nagu trimetüülamiin, mida tavaliselt leidub kalatootmise reovees, ja tsüklilised lämmastikuühendid, nagu püridiin. Üldiselt võimaldab KHT-analüüs hinnata orgaanilise aine sisaldust asulareovees, mis võib olla vahemikus 90-95% teoreetilisest hapnikutarbimisest, mis on vajalik kogu olemasoleva orgaanilise aine täielikuks oksüdeerumiseks. [...]

Mulda ja veekogudesse sattuvad taime- ja loomsed jäägid sisaldavad alati orgaanilisi lämmastikku sisaldavaid aineid – valku ja uureat. Mikroorganismide mõjul toimub nende ainete mineraliseerumine, millega kaasneb ammoniaagi kogunemine. Valkude lagunemist seostatakse putrefaktiivsete mikroorganismide arenguga. See on keerukas, mitmeastmeline protsess, mis algab valkude lagunemisega peptoonideks mikroobsete proteaasiensüümide toimel. Lisaks lõhustatakse peptoonid peptinaasi ensüümide osalusel aminohapeteks. Valkude lagunemise protsessis tekkinud erinevad aminohapped omakorda lagunevad. [...]

Turbases ja soostunud aladel toimub koos põhjavee taseme langusega kivimites orgaanilise aine lagunemine, mis aitab kaasa lämmastikku sisaldavate ainete sisalduse suurenemisele vees ja kivimitest kantud raua sisalduse suurenemisele. vee rikastamise orgaaniliste ainete ja süsinikdioksiidiga tulemus. [...]

Tiigikalakasvatuses peetakse sööda hindamise kriteeriumiks valgu suhet, mis tähendab söödas seeditavate lämmastikku sisaldavate ainete suhet seeditavatesse lämmastikuvabadesse. Valgu suhet kuni 1:5 nimetatakse kitsaks ja üle selle laiaks. Usuti, et mida kitsam see on, seda väärtuslikum on sööt, kuid praktikas see nii pole. leiab alati kinnitust. Mõnel juhul on laiema valgusuhtega (nt 1:7) toiduainetel sama mõju kui kitsa valgu suhtega (nt 1:2) toiduainetel. Seda võib seletada asjaoluga, et seeditava valgu puudust söödas täiendatakse väärtusliku loodusliku toiduga. Loodusliku toidu ja sööda väärtuse ei määra mitte ainult see suhe, vaid tegurite kompleks, mis loovad parimad keskkonnatingimused, eelkõige vitamiinid, mida karpkala saab peamiselt looduslikust toidust.

Seetõttu luuakse keemiatehastes reeglina paigaldised heitvee süva-järelpuhastuseks, kus hävitatakse mürgiste ainete jäägid. Täiendava töötlemise ranged nõuded sõltuvad suuresti paljude mürgiste lämmastikku sisaldavate ainete kumulatiivsest toimest. [...]

Tavaline destilleeritud vesi hapestatakse, sellele lisatakse kaaliumpermanganaat ja destilleeritakse. Seda toimingut korratakse veel kord. Nii vee destilleerimine kui ka lämmastikku sisaldavate ainete määramine tuleb läbi viia ruumis, kus õhus ei ole ammoniaaki. [...]

Atmosfääris leiduvatest hapniku lämmastikuühenditest on saasteained lämmastikoksiid, lämmastikdioksiid ja lämmastikhape. Põhimõtteliselt tekivad opposid lämmastikku sisaldavate ainete lagunemise tulemusena mullabakterite poolt. Igal aastal satub üle maailma atmosfääri 50 107 tonni looduslikku päritolu lämmastikoksiidi, inimtegevuse tulemusena aga vaid 5-107 tonni lämmastikoksiidi ja -dioksiidi. Maa atmosfääris on lämmastikdioksiidi looduslik sisaldus 0,0018–0,009 mg / m3, lämmastikoksiidi 0,002 mg1 m3; lämmastikdioksiidi eluiga atmosfääris 3 päeva, oksiidi 4 päeva [...]

Samal ajal tuleb märkida, et see muster ei ole universaalne. Selle teevad keeruliseks paljud asjaolud, eelkõige taimede liigispetsiifilisuse iseärasused. Selle teeb keeruliseks asjaolu, et süsivesikute ja lämmastikku sisaldavate ainete sisaldusel on oma dünaamika ja muutused nii kasvuperioodil kui ka üksikute elundite ja kudede vanusega [Lvov, Obuhhova, 1941, Zhdanova, 1951; Reimers, 1959]. Nendes töödes on ka näidatud, et süsivesikute ja lämmastikku sisaldavate ainete üldsisaldus taimes ei sõltu mitte ainult päeva pikkuse ning nende sünteesi ja lagunemise mõjust, vaid ka nende väljavoolu ja ümberjaotumise iseloomust. kogu taime ulatuses. [...]

Kahjudest, mida nitraadid tervisele põhjustavad, on juba eespool mainitud (jaotis 3.3.1). Spinat ja porgand on imikutoidu kõige olulisemad komponendid ning lapse organism on eriti tundlik nitraatide toime suhtes. Erinevalt eelnimetatud köögiviljadest on tubakas ohtralt lämmastikku sisaldavate ainetega väetamisel liiga kõrge orgaaniliste amiinide sisaldus. Sarnane oht võib tekkida ka mitmete teiste toiduks kasutatavate taimede puhul. Amiinide sisalduse suurenedes suureneb ka nitrosoamiinide tekke tõenäosus maos (võrrand 3.16). [...]

Õhulämmastik on enamiku organismide, eriti loomade jaoks neutraalne gaas. Märkimisväärsele mikroorganismide rühmale (sõlmebakterid, sinivetikad jne) on aga lämmastik elutähtsa aktiivsuse tegur. Need mikroorganismid, mis assimileerivad molekulaarset lämmastikku pärast surma ja mineraliseerumist, varustavad kõrgemate taimede juuri selle elemendi ligipääsetavate vormidega. Seega sisaldub lämmastik lämmastikku sisaldavates taimsetes ainetes (aminohapped, valgud, pigmendid jne). Seejärel tarbivad nende taimede biomassi rohusööjad jne. mööda toiduahelat. [...]

Teine lähenemine, nimetagem seda tootmiseks, lähtub põhinäitajate valikul teatud mikroorganismide ja biokeemiliste protsesside “agronoomilisest väärtusest”. See on üsna meelevaldne, kuna juba agronoomilise väärtuse mõiste on väga suhteline ja võib aja jooksul muutuda vastavalt tootmistehnoloogia muutumisele ja meie teadmiste süvenemisele. Seega on orgaanilise aine mineraliseerumine "agronoomiliselt väärtuslik" protsess, mis sõltub huumuse täielikust taastootmisest ja mulla struktuuri taastamisest. Vastasel juhul toimub varem või hiljem mulla niiskuse vähenemine ja degradeerumine koos kõigi sellest tulenevate tagajärgedega selle viljakusele. Nitrifikatsiooniprotsess on lämmastikku sisaldavate ainete mineraliseerumisprotsesside lahutamatu näitaja ja on kahtlemata kasulik loodusmaastikel. [...]

Laboratoorsetes tingimustes algab teine ​​etapp alles 10 päeva pärast ja kestab mitu kuud. Looduses kulgevad mõlemad etapid samaaegselt, kuna reservuaarides segunevad erinevad reoveed ebavõrdse hapnikusisaldusega. Joonisel fig. 5 Theriault annab hapnikutarbimise linnareovee aeroobsel lagunemisel, mis viidi läbi laboritingimustes 9, 20, 30 ° juures. Nendest andmetest järeldub, et lämmastikku sisaldavate ainete nitrifikatsioon nõuab praktiliselt sama palju hapnikku, kui see kulub süsinikku sisaldavate ainete lagundamiseks. [...]

Fikseerimise lõppu kontrollitakse järgmiselt: proovid võetakse kapist välja, rullitakse lahti - taimne materjal peab olema niiske ja loid, samas peab säilitama oma värvi, s.t. ära kollaseks muutu. Proovi edasine kuivatamine toimub õhu juurdepääsuga avatud kottides temperatuuril 50-60 ° C 3-4 tundi.Määratletud temperatuuri ja ajavahemikke ei tohi ületada. Pikaajaline kuumutamine kõrgel temperatuuril toob kaasa paljude lämmastikku sisaldavate ainete termilise lagunemise ja taimsete süsivesikute karamelliseerumise. [...]

Vihm põhjustab õhu puhastamise muulgi viisil peale äsja kirjeldatud. Oleme juba öelnud, et pilve sees olevad tilgad tekivad kondenseerumise tulemusena väikestele osakestele raadiusega 0,1-1,0 mikronit. Tõhusad kondensatsioonituumad on meresoolaosakesed. Teadlaste sõnul on suurem osa kondensatsioonituumadest, isegi väiksema suurusega, väävlit sisaldavad osakesed, mida paiskavad atmosfääri tööstussaasteallikad. Teatud lämmastikuühendid võivad toimida ka kondensatsioonituumadena. Kui sajab, siis pilve sees olevad tilgad ühinevad kokkupõrke ja ühinemise tulemusena vihmapiiskadega. Maapinnale kukkudes kannavad nad endaga kaasa väävlit ja lämmastikku sisaldavad ained. Mõnikord need kahte tüüpi ained isegi väetavad mulda, kuna lisavad sellele toitaineid (taimede jaoks).

LIPIIDID

Lipiidid- looduslikud orgaanilised ühendid, millest paljud on rasvhapete ja alkoholide estrid. Lipiidide üldisteks omadusteks on nende hüdrofoobsus ja vees lahustumatus, kuid nad kõik lahustuvad erineval viisil orgaanilistes lahustites - eetris, bensiinis, kloroformis, atsetoonis jne.

Lipiididest uuritakse toiduainete teaduses rasvu, suure molekulmassiga happeid ja lipoide.

Rasvad. Neil on kõrge energeetiline väärtus - 1 g rasva vabastab oksüdatsiooni käigus 9,0 kcal (37,7 kJ), osaleb aktiivselt plastilistes protsessides, olles osa elusrakkude membraanidest ja muudest struktuuridest ning ladestub ka keha kudedesse. Need on oluliste vitamiinide ja muude bioloogiliselt aktiivsete ainete allikas. Rasvu kasutatakse laialdaselt paljude toiduainete valmistamisel, need parandavad toidu maitset.

Päritolu järgi jagunevad rasvad taimseteks ja loomseteks rasvadeks.

TO taimsed rasvad(õlid) hõlmavad kakaovõid, kookosvõid ja palmivõid.

Vedelad rasvad vastavalt omadustele jaotatakse need mittekuivavateks (oliivi-, mandli-) ja kuivavateks (linaseemne-, kanepi-, mooni- jne) õlideks.

Loomsed rasvad jagatud ka vedel ja tahke. Eristada maismaaloomade vedelaid rasvu (sõrarasv) ning mereloomade ja kalade vedelaid rasvu (kalaõli, vaalamaksaõli jne). Loomsed tahked rasvad - veiseliha, sealiha, lambaliha, samuti või.

Keemilise koostise poolest on rasvad glütserooli C 3 H 5 (OH) 3 kolmehüdroksüülsete alkoholiestrite ja rasvhapete segu. Rasvade koostis sisaldab küllastunud (küllastunud) ja küllastumata (küllastumata) rasvhapete jääke. Erineva päritoluga rasvad erinevad üksteisest rasvhapete koostise poolest. Kõik rasvhapped, mis moodustavad rasvu, sisaldavad paarisarv süsinikuaatomeid – 14 kuni 22, kuid sagedamini 16 ja 18. Taimsed rasvad, välja arvatud kookosõli ja kakaooaõli, jäävad 0 °C lähedasel temperatuuril vedelaks, kuna sisaldavad märkimisväärses koguses küllastumata rasvhappeid.

Küllastunud rasvhapped - palmitiin (C 15 H 31 COOH), steariin (C 17 H 35 COOH), müristiin (C 13 H 27 COOH).Neid happeid kasutatakse peamiselt energiamaterjalina, kõige rohkem leidub neid ka loomsetes rasvades, mis määrab nende rasvade kõrge sulamistemperatuuri (50-60 °C) ja tahke oleku.

Küllastumata rasvhapped jaguneb monoküllastumata (sisaldab ühte küllastumata vesinikku) ja polüküllastumata (mitu sidet). Monoküllastumata rasvhapete peamine esindaja on oleiinhape (C 18 H 34 O 2), mille sisaldus oliiviõlis on 65%, võis - 23%.

Polüküllastumata rasvhapete hulka kuuluvad kahe kaksiksidemega linoolhape (C 18 H 32 O 4); linoleen (C 18 H 30 O 2) kolme kaksiksidemega ja arahhidoon (C 20 H 32 O 2), nelja kaksiksidemega. Asendamatud rasvhapped on linool-, linoleen- ja arahhidoonhape. Neil on suurim keemiline aktiivsus, need kuuluvad vitamiinitaoliste ühendite hulka ja neid nimetatakse faktoriks F. Arahhidoonhapet leidub kalaõlis ja mereloomade rasvas. Linoolhappe peamine allikas on päevalilleõli (60%). Taimeõlides domineerivad oleiin-, linool- ja linoleenhape. Taimeõlide standardites on indikaator - joodiarv, mis iseloomustab hapete küllastamatuse astet. Mida suurem on joodiarv, seda rohkem on rasvas küllastumata happeid, seda suurem on rääsumise tõenäosus.

Rasvade seeduvus sõltub suuresti sulamistemperatuurist. Seeduvuse järgi eristatakse neid: rasvad sulamistemperatuuriga 37 °C, seeduvus 70-98% (kõik vedelad rasvad, piimarasvad, ghee-, linnu- ja kalarasvad); rasvad sulamistemperatuuriga 50-60 ° C imenduvad halvasti (lambarasv - 44-51 °C).

Vedelad rasvad saab muuta tahketeks rasvadeks küllastumata rasvhapete vesinikuga küllastamisel. Seda protsessi nimetatakse hüdrogeenimiseks. Margariini tootmine põhineb rasva hüdrogeenimisel.

Rasvad on vees lahustumatud, kuid valkude juuresolekul võivad limaskestad, mida nimetatakse emulgaatoriteks, moodustada veega stabiilseid emulsioone. Sellel rasvade omadusel põhineb margariini, majoneesi ja erinevate kreemide tootmine.

Rasvad on veest kergemad, kuna nende tihedus on alla ühtsuse - 0,7-0,9. Rasvad on kõrge keemistemperatuuriga, seetõttu kasutatakse neid praadimiseks, kuumalt pannilt ei aurustu. Tugeval kuumutamisel (240-260 ° C) rasv aga laguneb, moodustades lenduvaid tugevalõhnalisi aineid. Rasvad on ebastabiilsed ühendid, seetõttu võivad tootmisel, töötlemisel ja ladustamisel välistegurite mõjul neis toimuda hüdrolüüsiprotsessid (vee, hapete, ensüümide juuresolekul lagunemine glütserooliks ja vabadeks rasvhapeteks). Hüdrolüüs on rasvade riknemise algstaadium ladustamise ajal. Saadud vabad rasvhapped annavad rasvale kõrvalmaitse, seetõttu on toidurasvade standarditesse lisatud rasvade kvaliteedinäitaja happearv. Tööstuses saadakse seepi rasva sisaldavatest toorainetest kõrgel temperatuuril leeliste juuresolekul (seebistusprotsess).

Rasvade oksüdatsioon - hapniku ja triglütseriidide küllastumata rasvhapete jääkide keemilise interaktsiooni protsess - toimub kolmes etapis.

Rasvade oksüdeerumist atmosfäärihapniku toimel nimetatakse autooksüdatsiooniks. Autooksüdatsiooni esimene etapp on induktsiooniperiood, mil oksüdatiivseid protsesse rasvades peaaegu ei tuvastata. Erinevate rasvade ja õlide vastupidavust oksüdatsioonile iseloomustab nende induktsiooniperioodide võrdlev kestus. Autooksüdatsiooni teises etapis toimuvad reaktsioonid, mille tulemusena tekivad peroksiidühendid. Kolmandas etapis toimuvad peroksiidühendite sekundaarsed reaktsioonid, mille tulemusena akumuleeruvad rasvadesse hüdroperoksiidid ja nende muundumisproduktid - aldehüüdid, ketoonid, vabad madalmolekulaarsed rasvhapped, mis muudavad rasvade ja õlide maitset ja lõhna. ja vähendavad oluliselt nende toiteväärtust.

Lipoidid (rasvained). Nende hulka kuuluvad fosfatiidid, steroolid ja vahad.

Fosfatiidid on lipiidid, mis sisaldavad seotud fosforhapet. Need on tavaliselt ühehüdroksüülsete alkoholide estrid, millest üks või kaks alkoholirühma on esterdatud fosforhappega. Fosfatiidide hulka kuuluvad lisaks fosforhappe jääkidele ka üks lämmastiku alustest – koliin, kolamiin või seriin. Fosfatiide, mis koosnevad glütseroolist, rasvhappest, fosforhappest ja koliini jääkidest, nimetatakse letsitiiniks. Letsitiin on vees lahustumatu, kuid moodustab sellega emulsioone. Seda letsitiini omadust kasutatakse margariinitööstuses, šokolaadi, vahvlite, küpsiste tootmisel. Letsitiini on palju munakollases (9,4%), sojas (1,7%), piimarasvas (1,3%), seentes (7,0%), rafineerimata taimeõlides.

Kefalin - see on fosfatiid, milles fosforhape on kombineeritud kalomiiniga, mis on vähem tugev alus kui koliin. Tsefaliin on letsitiinist happelisem; mängib olulist rolli vere hüübimisprotsessis.

steroolid- suure molekulmassiga tsüklilised alkoholid, mida leidub rasvades vabas vormis ja steriidide kujul - rasvhapete estrid. Loomsete rasvade koostis sisaldab kolesterooli (aju, munakollane, vereplasma - 1,6%). Taime- ja bakterirakkudes on suurim tähtsus ergosteroolil, mis erineb kolesteroolist kahe täiendava kaksiksideme ja ühe täiendava metüülrühma poolest, ultraviolettkiirte toimel muudetakse ergosterool kaltsiferooliks - D-vitamiiniks.

Vahad keemiliselt rasvadele lähedane. Taimsed vahad moodustavad lehtede, puuviljade, köögiviljade pinnale katte, mis kaitseb neid mikroobide, kuivamise ja liigse niiskuse eest. Loomsete vahade hulka kuulub mesilasvaha.

Aminohapped on valgumolekulide peamised struktuurikomponendid ja esinevad vabal kujul toiduainetes valkude lagunemise ajal.

Aminohappeamiide ​​leidub taimsetes toiduainetes loodusliku koostisosana. Näiteks kapsas ja spargel sisaldavad asparagiinamiidi (0,2-0,3%).

Ammoniaagiühendeid leidub toiduainetes väikestes kogustes ammoniaagi ja selle derivaatidena. Ammoniaak on valkude lagunemise lõpp-produkt. Märkimisväärne kogus ammoniaaki ja amiine viitab toiduvalkude mädanemisele. Seetõttu määratakse liha ja kala värskuse uurimisel nendes ammoniaagi sisaldus. Ammoniaagi derivaatide hulka kuuluvad monoamiinid CH 3 NH 2, dimetüülamiinid (CH 3) 2 NH ja trimetüülamiinid (CH 3) 3 NH, millel on spetsiifiline lõhn. Metüülamiinil on ammoniaagi lõhn. Dimetüülamiin on heeringasoolvee lõhnaga gaasiline aine, mis tekib peamiselt kalavalkude ja muude saaduste lagunemisel. Trimetüülamiin on gaasiline aine, mida leidub märkimisväärses koguses heeringa soolvees. Kontsentreeritud kujul lõhnab see nagu ammoniaak, kuid madalas kontsentratsioonis on see mädanenud kala lõhn.

Nitraadid on lämmastikhappe soolad. Toiduainetes on neid ebaolulises koguses, välja arvatud kõrvits ja suvikõrvits.

Nitritit lisatakse väikestes kogustes liha soolamisel ja hakkvorstis, et anda lihale roosakas värvus. Nitritid on väga mürgised, seetõttu on nende kasutamine toiduainetööstuses piiratud (nitritilahust lisatakse hakklihavorstile koguses mitte rohkem kui 0,005% liha massist).

Valgud on inimeste toitumises kõige olulisemad lämmastikku sisaldavad ühendid. Need on elusorganismides leiduvad kõige olulisemad orgaanilised ühendid. Veel eelmisel sajandil eristasid teadlased erinevate loomade ja taimede koostist uurides aineid, mis mõne omaduste poolest meenutasid munavalget: nii et kuumutamisel need kalgendusid. See andis põhjust nimetada neid valkudeks. Valkude tähtsust kõigi elusolendite alusena märkis F. Engels. Ta kirjutas, et kus on elu, seal leitakse valke, ja kus on valgud, seal on elumärke.

Seega viitab termin "valgud" suurele klassile orgaanilisi kõrgmolekulaarseid lämmastikku sisaldavaid ühendeid, mis esinevad igas rakus ja määravad selle elutähtsa aktiivsuse.

Valkude keemiline koostis. Keemiline analüüs näitas esinemist kõigis valkudes (%): süsinik - 50-55, vesinik - 6-7, hapnik - 21-23, lämmastik - 15-17, väävel - 0,3-2,5. Üksikutes valkudes leidub erinevates kogustes fosforit, joodi, rauda, ​​vaske ning mõningaid makro- ja mikroelemente.

Valgu monomeeride keemilise olemuse määramiseks viiakse läbi hüdrolüüs - valgu pikaajaline keetmine tugevate mineraalhapete või alustega. Kõige sagedamini kasutatav 6N HNO 3 ja keeb 24 tundi temperatuuril 110 ° C. Järgmises etapis eraldatakse hüdrolüsaadi moodustavad ained. Sel eesmärgil kasutatakse kromatograafia meetodit. Lõpuks selgitatakse eraldatud monomeeride olemust teatud keemiliste reaktsioonide abil. Selle tulemusena leiti, et valkude algsed koostisosad on aminohapped.

Valkude molekulmass (mw) on 6000 kuni 1 000 000 ja suurem, näiteks m.m. valk piimaalbumiin - 17400, piimaglobuliin - 35200, munaalbumiin - 45000. Loomade ja taimede kehas leidub valku kolmes olekus: vedel (piim, veri), siirupine (munavalge) ja tahke (nahk, juuksed, vill).

Tänu suurele m.m. valgud on kolloidses olekus ja lahustis hajutatud (jaotatud, hajutatud, suspendeeritud). Enamik valke on hüdrofiilsed ühendid, mis on võimelised suhtlema veega, mis seondub valkudega. Seda koostoimet nimetatakse hüdratsiooniks.

Paljud valgud teatud füüsikaliste ja keemiliste tegurite (temperatuur, orgaanilised lahustid, happed, soolad) mõjul koaguleeruvad ja sadestuvad. Seda protsessi nimetatakse denatureerimiseks. Denatureeritud valk kaotab oma võime lahustuda vees, soolalahustes või alkoholis. Kõik kõrgel temperatuuril töödeldud toiduained sisaldavad denatureeritud valku. Enamiku valkude denaturatsioonitemperatuur on 50–60 °C. Valkude denatureerival omadusel on suur tähtsus eelkõige leivaküpsetamisel ja kondiitritoodete valmistamisel. Valkude üheks oluliseks omaduseks on võime moodustada vees paisumisel geele. Valgu paisumisel on suur tähtsus leiva, pasta ja muude toodete valmistamisel. "Vananedes" eraldab geel vett, samal ajal väheneb maht ja kahaneb. Seda nähtust, mis on paistetuse vastand, nimetatakse sünereesiks.

Valguproduktide ebaõige ladustamise korral võib valkude sügavam lagunemine toimuda aminohapete, sealhulgas ammoniaagi ja süsinikdioksiidi lagunemissaaduste vabanemisega. Väävlit sisaldavad valgud vabastavad vesiniksulfiidi.

Inimene vajab päevas 80-100 g valke, sealhulgas 50 g loomseid valke. Kui 1 g valku oksüdeeritakse, vabaneb kehas 16,7 kJ ehk 4,0 kcal.

Aminohapped on orgaanilised happed, milles a-süsiniku aatomi vesinikuaatom on asendatud aminorühmaga NH2. Seetõttu on see üldvalemiga α-aminohape

Tuleb märkida, et kõigi aminohapete koostises on ühised rühmad: - CH 2, -NH 2, -COOH ja aminohapete kõrvalahelad ehk radikaalid (R) erinevad. Radikaalide keemiline olemus on mitmekesine: vesinikuaatomist tsükliliste ühenditeni. Just radikaalid määravad aminohapete struktuursed ja funktsionaalsed omadused.

Aminohapped vesilahuses on ioniseeritud olekus amiini- ja karboksüülrühmade, samuti radikaale moodustavate rühmade dissotsiatsiooni tõttu. Teisisõnu, need on amfotermilised ühendid ja võivad eksisteerida kas hapetena (prootonidoonorid) või alustena (prootoni aktseptorid).

Kõik aminohapped jagunevad sõltuvalt nende struktuurist mitmesse rühma.

Joonis 1.1. Aminohapete klassifikatsioon

20 aminohappest, mis on seotud valkude ehitusega, ei ole kõigil sama bioloogiline väärtus. Osa aminohappeid sünteesib inimkeha ja nende vajadus rahuldatakse ilma välise sisendita. Selliseid aminohappeid nimetatakse mitteolulisteks (histidiin, arginiin, tsüstiin, türosiin, alaniin, seriin, glutamiin- ja asparagiinhapped, proliin, hüdroksüproliin, glütsiin). Teist osa aminohapetest organism ei sünteesi ja neid tuleb varustada toiduga. Neid nimetatakse asendamatuteks (trüptofaaniks). Kõiki asendamatuid aminohappeid sisaldavaid valke nimetatakse terviklikeks ja kui vähemalt üks asendamatutest hapetest puudub, on valk defektne.

Valkude klassifikatsioon. Valkude klassifikatsioon põhineb nende füüsikalis-keemilistel ja keemilistel omadustel. Valgud jagunevad lihtsateks (valgud) ja kompleksseteks (valgud). Lihtvalgud hõlmavad valke, mis hüdrolüüsil annavad ainult aminohappeid. Kompleksiks - valgud, mis koosnevad lihtsatest valkudest ja mittevalgurühma kuuluvatest ühenditest, mida nimetatakse proteesideks.

Valkude hulka kuuluvad albumiin (piim, muna, veri), globuliinid (vere fibrinogeen, liha müosiin, munaglobuliin, kartuli tuberiin jne), gluteliinid (nisu ja rukis), prodmiinid (nisu gliadiin), skleroproteiinid (luukollageen, sideelastiinkude). , juuste keratiin).

Proteiidide hulka kuuluvad fosfoproteiinid (piimakaseiin, kanamuna vitelliin, kalamarja ihtuliin), mis koosnevad valgust ja fosforhappest; kromoproteiinid (vere hemoglobiin, liha lihaskoe müoglobiin), mis on globiinivalgu ja värvaine ühendid; glükoproteiinid (kõhre, limaskestade valgud), mis koosnevad lihtsatest valkudest ja glükoosist; lipoproteiinid (fosfatiidi sisaldavad valgud) on osa protoplasmast ja klorofülli teradest; nukleoproteiinid sisaldavad nukleiinhappeid ja mängivad organismi jaoks olulist bioloogilist rolli.