Caracteristicile compușilor organici care conțin azot. Unii aminoacizi care alcătuiesc proteinele

Folosind această lecție video, toată lumea își va putea face o idee despre subiectul „Compuși organici care conțin azot”. Cu acest videoclip veți afla despre compușii organici care conțin azot. Profesorul va vorbi despre compușii organici care conțin azot, compoziția și proprietățile acestora.

Subiect: Materie organică

Lecția: Compuși organici care conțin azot

Majoritatea compușilor organici naturali conțin azot. N.H. 2 - grupări amino. Substante organice ale caror molecule contin grupa amino , sunt numite amine. Structura moleculelor de amine este similară cu structura amoniacului și, prin urmare, proprietățile acestor substanțe sunt similare.

Aminele sunt derivați ai amoniacului, în moleculele cărora unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu radicali de hidrocarburi. Formula generală a aminelor este R - N.H. 2.

Orez. 1. Modele cu bile și stick ale moleculei de metilamină ()

Dacă un atom de hidrogen este înlocuit, se formează o amină primară. De exemplu, metilamina

(vezi fig. 1).

Dacă se înlocuiesc 2 atomi de hidrogen, se formează o amină secundară. De exemplu, dimetilamină

Când toți cei 3 atomi de hidrogen din amoniac sunt înlocuiți, se formează o amină terțiară. De exemplu, trimetilamină

Diversitatea aminelor este determinată nu numai de numărul de atomi de hidrogen substituiți, ci și de compoziția radicalilor de hidrocarburi. CUnH 2n +1 - NH 2 este formula generală pentru aminele primare.

Proprietățile aminelor

Metilamina, dimetilamina, trimetilamina sunt gaze cu miros neplăcut. Se spune că au un miros de pește. Datorită prezenței legăturilor de hidrogen, acestea sunt foarte solubile în apă, alcool și acetonă. Datorită legăturii de hidrogen din molecula de metilamină, există o mare diferență între punctele de fierbere ale metilaminei (bp = -6,3 ° C) și hidrocarbura metanică corespunzătoare CH 4 (bp ​​​​= -161,5 ° C). Aminele rămase sunt lichide sau solide, în condiții normale, substanțe cu miros neplăcut. Doar aminele superioare sunt practic inodore. Capacitatea aminelor de a intra în reacții similare cu amoniacul se datorează, de asemenea, prezenței unei perechi „singurate” de electroni în molecula lor (vezi Fig. 2).

Orez. 2. Prezența unei perechi „singurate” de electroni în azot

Interacțiunea cu apa

Mediul alcalin dintr-o soluție apoasă de metilamină poate fi detectat folosind un indicator. metilamină CH 3 -NH 2- tot un fond de ten, dar de alt tip. Principalele sale proprietăți se datorează capacității moleculelor de a atașa cationii H +.

Schema rezumată a interacțiunii metilaminei cu apa:

CH 3 -NH2 + H-OH → CH3-NH3++ + OH -

ION DE METILAMINA METIL AMONIU

Interacțiunea cu acizii

La fel ca amoniacul, aminele reacţionează cu acizii. În acest caz, se formează substanțe solide asemănătoare sărurilor.

C2H5-NH2 + NSl→ C2H5-NH3++ Cl -

ETILAMINA CLORURA DE ETIL AMONIU

Clorura de etilamoniu este foarte solubilă în apă. O soluție din această substanță conduce curentul electric. Când clorura de etilamoniu reacţionează cu alcalii, se formează etilamină.

C2H5-NH3 + Cl - + NaOH → C2H5-NH2+NaСl+ H2O

La ardere aminele formează nu numai oxizi de carbon și apă, ci și moleculare azot.

4CH 3 -NH2 + 9O2 → 4 CO2 + 10 H2O + 2N 2

Amestecuri de metilamină cu aer sunt explozive.

Aminele inferioare sunt folosite pentru sinteza medicamente, pesticide, precum și în producția de materiale plastice. Metilamina este un compus toxic. Irită mucoasele, deprimă respirația și are un efect negativ asupra sistem nervos, organe interne.

Rezumând lecția

Ai învățat o altă clasă de substanțe organice - aminele. Aminele sunt compuși organici care conțin azot. Gruparea funcțională a aminelor este NH2, numită grupare amino. Aminele pot fi considerate ca derivați ai amoniacului, în moleculele cărora unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu un radical de hidrocarbură. Considerate chimice şi proprietăți fizice amine

1. Rudzitis G.E. anorganice și Chimie organica. Clasa a IX-a: Manual pentru instituțiile de învățământ general: nivel de bază / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Educație, 2009.

2. Popel P.P. Chimie. Clasa a IX-a: Manual pentru învățământul general institutii de invatamant/ P.P. Popel, L.S. Krivlya. - K.: IC „Academia”, 2009. - 248 p.: ill.

3. Gabrielyan O.S. Chimie. Clasa a IX-a: Manual. - M.: Butarda, 2001. - 224 p.

1. Rudzitis G.E. Chimie anorganică și organică. Clasa a IX-a: Manual pentru instituțiile de învățământ general: nivel de bază / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Educație, 2009. - Nr. 13-15 (p. 173).

2. Calculați fracția de masă a azotului din metilamină.

3. Scrieți reacția de ardere a propilaminei. Indicați suma coeficienților produșilor de reacție.

Substanțele care conțin azot - amoniacul NH, anhidridele azotice NrO3 și M2O5 azotos - se formează în apă în principal ca urmare a descompunerii compușilor proteici care intră în ea cu apa uzată. Uneori, amoniacul găsit în apă poate fi de origine anorganică datorită formării sale ca urmare a reducerii nitraților și nitriților de către substanțe humice, hidrogen sulfurat, fier feros etc. [...]

Substanțele care conțin azot (ioni de amoniu, nitriți și nitrat) se formează în apă ca urmare a reducerii nitriților și azotaților de fier cu hidrogen sulfurat, substanțe humice etc., sau ca urmare a descompunerii compușilor proteici introduși într-un rezervor cu ape uzate. În acest din urmă caz, apa este nesigură din punct de vedere sanitar. În apele arteziene, conținutul de nitriți ajunge la zecimi de mg/l, iar în apele de suprafață - până la miimi de mg/l. Formele compușilor care conțin azot prezenți în apă fac posibilă aprecierea timpului de introducere a apelor uzate în rezervor. De exemplu, prezența ionilor de amoniu și absența nitriților indică contaminarea recentă a apei.[...]

Substanțele care conțin azot (proteinele, de exemplu) suferă un proces de amonificare asociat cu formarea amoniacului, iar apoi a sărurilor de amoniu, disponibile sub formă ionică pentru asimilarea de către plante. Cu toate acestea, o parte a amoniacului, sub influența bacteriilor nitrificatoare, suferă nitrificare, adică oxidare mai întâi la azot, apoi - acid azotic, iar apoi - când acestea din urmă interacționează cu bazele solului - are loc formarea sărurilor de acid azotic. Fiecare proces implică un grup specific de bacterii. În condiții anaerobe, sărurile acidului azotic suferă denitrificare pentru a forma azot liber.[...]

Substanțele care conțin azot (săruri de amoniu, nitriți și nitrați) se formează în apă în principal ca urmare a descompunerii compușilor proteici care intră în rezervor cu apele uzate menajere și ape industriale. Mai puțin frecvent în apă este amoniacul de origine minerală, format ca urmare a reducerii compușilor organici azotați. Dacă cauza formării amoniacului este putrezirea proteinelor, atunci astfel de ape nu sunt potrivite pentru băut.[...]

Substanțele care conțin azot (ioni de amoniu, ioni de nitriți și nitrați) se formează în apă ca urmare a descompunerii compușilor proteici care aproape întotdeauna intră în ea cu apa uzată. apa menajera, ape uzate de la cocs-benzen, azot-îngrășământ și alte plante. Substanțele proteice se descompun sub influența microorganismelor, al căror produs final este amoniacul. Prezența acestuia din urmă indică contaminarea apei cu apele uzate.[...]

Descompunerea substanțelor care conțin azot până la stadiul de amoniac (are loc destul de repede, prin urmare, prezența sa în apă indică o contaminare recentă. Prezența acidului azot în acesta indică și contaminarea recentă a apei. [...]

Sinteza substanțelor care conțin azot în plantă are loc datorită azotului anorganic și substanțelor organice lipsite de azot.[...]

Substante azotate. Dacă proteinele sunt precipitate în plasma sanguină și apoi separate, în ea rămân o serie de substanțe care conțin azot. Azotul acestor substanțe se numește azot rezidual. Acest grup de substanțe include ureea, acidul uric, amoniacul, aminele, creatina, creatinina, oxidul de trimetilamină etc. [...]

Substanțele primare din licheni sunt în general aceleași ca și în alte plante. Membranele hifelor din talul lichenului sunt compuse în principal din carbohidrați. Chitina (C30 H60 K4 019) se găsește adesea în hife. Caracteristică parte integrantă hifele este o lichenină polizaharidă (C6H10O6)n, numită lichen amidon. Un izomer mai puțin obișnuit al licheninei, izolichenina, se găsește, pe lângă membranele hifelor, în protoplast. Dintre polizaharidele cu molecul mare din licheni, în special în membranele hifelor, se găsesc hemiceluloze, care sunt, evident, carbohidrați de rezervă. În spațiile intercelulare ale unor licheni s-au găsit substanțe pectinice care, absorbind în cantitati mari apa, umflarea si mucusul talului. Multe enzime se găsesc și în licheni - invertază, amilază, catalază, urază, zimază, lichenază, inclusiv extracelulare. Dintre substanțele care conțin azot, în hifele lichenilor s-au găsit mulți aminoacizi - alanină, acid aspartic, acid glutamic, lizină, valină, tirozină, triptofan etc. Ficobiontul produce vitamine în licheni, dar aproape întotdeauna în cantități mici. [...]

Există substanțe care sunt sintetizate doar în celulele corvee. În lucrările academicianului sovietic A. A. Shmuk, s-a demonstrat că formarea de substanțe care conțin azot, cum ar fi alcaloizii, are loc în celulele rădăcinilor. Fiziologul francez de Ropp a germinat germeni de grâu pe un mediu nutritiv în condiții sterile rădăcinile lor nu au intrat în contact cu mediul nutritiv, ci au fost într-o atmosferă umedă, datorită căreia și-au păstrat viabilitatea, iar nutrienții erau furnizați direct prin intermediul; scutellum. Răsadurile s-au dezvoltat normal. Dacă rădăcinile erau smulse, răsadurile au murit. Aceste experimente arată că celulele radiculare sunt necesare pentru funcționarea normală a organismului, ele îi furnizează unele substanțe specifice, eventual de tip hormonal; Omul de știință german Mothes a arătat că dacă frunzele izolate de tutun sunt plasate într-un mediu nutritiv și se formează rădăcini pe ele, atunci acestea pentru o lungă perioadă de timp păstrează culoarea verde. Dacă rădăcinile sunt rupte, frunzele devin galbene atunci când sunt păstrate în amestecul de nutrienți. În acest caz, a fost posibilă înlocuirea influenței rădăcinilor prin aplicarea unei soluții de fitohormon kinetin pe frunze. Astfel, celulele radiculare vii sunt o sursă de multe substanțe organice importante și de neînlocuit, inclusiv hormoni.[...]

După prezența substanțelor care conțin azot în apă, se poate aprecia dacă aceasta este poluată de apele uzate menajere. Dacă poluarea este recentă, atunci tot azotul este de obicei sub formă de amoniac. Dacă există nitriți împreună cu ionul 1NH4+, aceasta înseamnă că a trecut ceva timp de la infecție. Și dacă tot azotul este reprezentat de nitrați, atunci a trecut mult timp de când infecția și apa din rezervorul de la locul de prelevare s-a purificat [...]

Descompunerea substanțelor care conțin azot (proteine) are loc în două etape. În prima etapă, sub influența microorganismelor aerobe și anaerobe, proteinele sunt descompuse cu eliberarea de azot conținut în ele sub formă de MNZ (etapa de amonificare) și formarea de peptone (produse ale defalcării primare a proteinelor), iar apoi aminoacizi. Dezaminarea și decarboxilarea oxidativă și reductivă ulterioară duc la descompunerea completă a peptonelor și aminoacizilor. Durata primei etape variază de la unul la câțiva ani. În a doua etapă, NH3 este oxidat mai întâi la H102 și apoi la HNO3. Revenirea finală a azotului în atmosferă are loc sub acțiunea bacteriilor - denitrificatori, care descompun nitrații de azot molecular. Durata perioadei de mineralizare este de 30-40 de ani sau mai mult.[...]

Majoritatea substanțelor care conțin azot aparțin grupelor 3 și 4 conform clasificării lui L. A. Kulsky. Cu toate acestea, din cauza materiei suspendate prezente metode mecanice, în special pentru tratarea biochimică a apelor uzate generale, sunt de asemenea incluse în schemă.[...]

Cu toate acestea, dintre toate substanțele care conțin azot, cele mai mari dificultăți sunt cauzate de determinarea compușilor bazici foarte polari - alcanolamine (amino alcooli). Deși acești compuși, nepotriviți pentru analiză, pot fi în principiu determinați prin cromatografie gazoasă, tehnica analizei directe1 nu este aplicabilă pentru analiza urmelor de aminoalcooli, deoarece concentrațiile scăzute ale acestor substanțe sunt absorbite ireversibil de împachetarea coloanei și echipamentul cromatografic. Prin urmare, pentru a determina corect impuritățile aminoalcoolilor din aer, a fost elaborată o metodă de analiză a acestor compuși toxici în concentrații sub 10-5% sub formă de derivați cu compuși organofluoroorganici.[...]

Substanțele greu de descompus, cum ar fi acidul lignosulfonic din apele uzate din industria celulozei, necesită, desigur, un timp de descompunere mai lung. În a doua etapă are loc nitrificarea substanțelor care conțin azot.[...]

La fel ca la mazăre, sinteza substanțelor care conțin azot din frunzele de porumb a fost perturbată în cazurile în care sinteza zaharurilor a fost suprimată; conținutul de substanțe azotate a crescut (variante cu simazină, clorazină și atrazină). Când porumbul a fost expus la ipazină, propazină și trietazină, cantitatea de azot total a fost aproape de control.[...]

Acestea sunt substanțe heterociclice care conțin azot de natură alcalină, care au un efect fiziologic puternic. Ele aparțin și compușilor azotați non-proteici. În prezent, se cunosc un număr semnificativ de plante purtătoare de alcaloizi, dintre care multe au fost introduse în cultură. Nicotina alcaloidă se acumulează în frunzele de tutun (3-7%), în frunzele, tulpinile și semințele lupinilor alcaloizi - lupinină, sparteină, lupanină și alți alcaloizi (1-3%), în scoarța arborelui de china alcaloidul. chinină (8-12 %), în sucul lăptos uscat al macului de opiu (opiu), alcaloizii alcătuiesc 15-20%, dintre care principalii sunt morfina, narcotina și codeina. Cofeina alcaloidă se găsește în boabele de cafea (1-3%), în frunzele de ceai (până la 5%), în cantități mici în boabele de cacao, nuci de cola și alte plante. Alcaloidul teobromina este conținut (până la 3%) în boabele de cacao, mai puțin în frunzele de ceai.[...]

Procesul biochimic de oxidare a substanțelor organice din apele uzate (oxidare biochimică) are loc cu ajutorul microorganismelor-mineralizatoare în două faze: în prima fază, oxidarea substanțelor organice care conțin în principal carbon și substanțe care conțin azot are loc înainte de debutul nitrificării. . Prin urmare, prima fază este adesea numită carbonică. A doua fază include procesul de nitrificare, adică oxidarea azotului din sărurile de amoniu în nitriți și nitrați. A doua fază durează aproximativ 40 de zile, adică mult mai lentă decât prima fază, care durează aproximativ 20 de zile și necesită mult mai mult oxigen. Cererea biochimică de oxigen (BOD) ia în considerare doar prima fază de oxidare. În natură, totuși, este dificil să se separe ambele faze de oxidare, deoarece acestea apar aproape simultan. La calcularea capacității de autoepurare a rezervoarelor, pentru a decide asupra gradului necesar de purificare a apei uzate înainte de a le elibera în rezervor, se ia în considerare doar prima fază de oxidare, deoarece este practic dificil să se obțină date pentru a doua fază.[...]

Acizii humici extrași din turbă sunt substanțe cu conținut de azot cu o structură ciclică cu o greutate moleculară de aproximativ 30-40 mii. Acizii humici formează compuși complecși cu aluminosilicați, oxizi metalici, ioni de fier și mangan.[...]

Amoniacul intră în atmosferă ca urmare a descompunerii substanțelor organice care conțin azot și poate fi prezent în aer departe de aşezări la o concentrație de 0,003-0,005 mg/m3.[...]

Alte grupe fiziologice de anaerobi participă la ciclul substanțelor care conțin azot: descompun proteinele, aminoacizii, purinele (bacteriile proteolitice, purinolitice). Mulți sunt capabili să fixeze activ azotul atmosferic, transformându-l în formă organică. Acești anaerobi ajută la îmbunătățirea fertilității solului. Numărul de celule anaerobe proteolitice și zaharolitice din 1 g de sol fertil ajunge chiar și la milioane. De o importanță deosebită sunt acele grupuri de microorganisme care participă la descompunerea formelor greu accesibile de compuși organici, cum ar fi pectina și celuloza. Aceste substanțe constituie o mare parte din reziduurile vegetale și sunt principala sursă de carbon pentru microorganismele din sol.[...]

În general, materialele prezentate în acest capitol arată că carbohidrații și substanțele care conțin azot sunt factori trofici importanți care au un anumit efect cantitativ asupra înfloririi plantelor. Experimentele cu specii de zi scurtă și lungă au arătat că metabolismul carbohidraților și azotului în plante fac parte din fondul metabolic, care influențează în mod activ sinteza unor regulatori hormonali mai specifici ai înfloririi plantelor [...]

Metode cromatografie lichidă Puteți determina orice substanțe organice care conțin azot în gaze și lichide. În același timp, metodele chimice tradiționale sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă. Gruparea amino a acestuia din urmă este legată cu formaldehidă, iar gruparea carboxil este titrată cu soluție de hidroxid de sodiu.[...]

Până acum, am comparat date analitice privind conținutul de glucide și substanțe azotate din frunzele speciilor de plante de zi scurtă și de zi lungă în funcție de durata zilei, favorabilă sau nefavorabilă înfloririi. Ideea principală a următoarei serii de experimente a fost de a elucida efectul carbohidraților și compușilor care conțin azot asupra înfloririi plantelor atunci când sunt îmbogățite artificial sau epuizate din aceste substanțe. Această abordare a problemei studiate poate fi descrisă ca fiind sintetică [Chashshkhyan, 1943].[...]

Excrementele și organismele moarte servesc drept hrană pentru descompozitorii care transformă substanțele organice care conțin azot în substanțe anorganice.[...]

Oxidarea cu dicromat de potasiu este mai completă chiar și unele cloruri care nu sunt de potasiu. materie organică(N0, B2-, 8203“, Fe2+, RО3“). Amoniacul și ionii de amoniu formați în timpul oxidării azotului organic nu sunt oxidați. Unele substanțe care conțin azot, cum ar fi trimetilamina, se găsesc frecvent în apele uzate pescuitul, compușii ciclici de azot, cum ar fi piridina, nu sunt, de asemenea, oxidați în analiza COD. ÎN analiza generala COD face posibilă estimarea conținutului de materie organică în scurgerea urbană, poate în intervalul de 90-95% din consumul teoretic de oxigen necesar pentru oxidarea completă a tuturor materiei organice prezente.

Reziduurile vegetale și animale care intră în sol și în corpurile de apă conțin întotdeauna substanțe organice care conțin azot - proteine ​​și uree. Sub influența microorganismelor, are loc mineralizarea acestor substanțe, însoțită de acumularea de amoniac. Descompunerea proteinelor este asociată cu dezvoltarea microorganismelor putrefactive. Acesta este un proces complex, în mai multe etape, care începe cu descompunerea proteinelor în peptone sub acțiunea enzimelor microbiene proteinaze. Apoi, peptonele sunt descompuse în aminoacizi cu participarea enzimelor peptinazei. Diferiți aminoacizi formați în timpul descompunerii proteinelor sunt, la rândul lor, supuși descompunerii.[...]

În zonele de turbă și mlaștină, odată cu scăderea nivelului apei subterane, are loc descompunerea materiei organice în roci, ceea ce contribuie la creșterea conținutului de substanțe care conțin azot și fier din apă, îndepărtat din roci ca un rezultat al îmbogățirii apei cu substanțe organice și dioxid de carbon.

În piscicultură din iaz, criteriul de evaluare a furajelor este raportul proteic, adică raportul dintre substanțele digerabile care conțin azot din furaj și cele digerabile fără azot. Un raport de proteine ​​de până la 1:5 se numește îngust, iar deasupra se numește larg. Se credea că, cu cât este mai îngustă, cu atât este mai valoroasă mâncarea, dar în practică nu este cazul. găsește întotdeauna confirmarea. În unele cazuri, furajele cu un raport mai mare de proteine ​​(de exemplu 1:7) au același efect ca furajele cu un raport de proteine ​​mai îngust (de exemplu 1:2). Acest lucru poate fi explicat prin faptul că lipsa proteinelor digerabile din furaje este completată cu alimente naturale valoroase. Valoarea alimentelor și furajelor naturale este determinată nu numai de acest raport, ci de un complex de factori care creează cele mai bune conditii mediul extern, în special vitamine, pe care crapul le poate obține în principal din hrana naturală.[...]

Prin urmare, de regulă, instalațiile chimice creează instalații pentru post-tratarea profundă a apelor uzate, unde substanțele toxice rămase sunt distruse. Cerințele stricte pentru post-tratare depind în mare măsură de efectul cumulativ al multor substanțe toxice care conțin azot.[...]

Apa distilată obișnuită este acidulată, se adaugă permanganat de potasiu și se distilează. Această operație se repetă din nou. Atât distilarea apei, cât și determinarea substanțelor care conțin azot trebuie efectuate într-o cameră în care nu există amoniac în aer.[...]

Dintre compușii oxigen-azot prezenți în atmosferă, poluanții sunt oxidul de azot, dioxidul de azot și acidul azotic. OPP se formează în principal ca urmare a descompunerii substanțelor care conțin azot de către bacteriile din sol. În fiecare an, 50.107 de tone de oxid de azot natural intră în atmosferă la nivel mondial, în timp ce doar 5-107 de tone de oxid de azot și dioxid de azot provin din activitățile umane. În atmosfera Pământului, conținutul natural de dioxid de azot este de 0,0018-0,009 mg/m8, oxidul de azot este de 0,002 mg/m3; durata de viață a dioxidului de azot în atmosferă este de 3 zile, oxidul de 4 zile.[...]

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că acest model nu este universal. Este complicat de multe circumstanțe, în primul rând de caracteristicile specifice ale speciilor de plante. Este complicat de faptul că conținutul de carbohidrați și substanțe care conțin azot are propria sa dinamică și modificări în timpul sezonului de vegetație, precum și cu vârsta organelor și țesuturilor individuale [Lvov, Obukhova, 1941, Zhdanova, 1951; Reimers, 1959]. Aceste lucrări au arătat, de asemenea, că conținutul total de carbohidrați și substanțe care conțin azot dintr-o plantă depinde nu numai de influența duratei zilei și de sinteza și defalcarea acestora, ci și de natura fluxului și redistribuirii lor în întreaga plantă [.. .]

Daunele pe care nitrații îl provoacă sănătății au fost deja discutate mai sus (secțiunea 3.3.1). Spanacul și morcovii sunt componenta esentiala hrana pentru bebelusi, iar organismul copiilor reactioneaza deosebit de sensibil la efectele nitratilor. Spre deosebire de legumele menționate mai sus, tutunul, atunci când este fertilizat abundent cu substanțe care conțin azot, prezintă un conținut excesiv de crescut de amine organice. Un pericol similar poate apărea și în cazul unui număr de alte plante care sunt consumate. Odată cu creșterea conținutului de amine, crește și probabilitatea formării nitrozaminelor în stomac (ecuația 3.16).[...]

Azotul din aer este un gaz neutru pentru majoritatea organismelor, în special pentru animale. Cu toate acestea, pentru un grup semnificativ de microorganisme (bacterii nodulare, alge albastre-verzi etc.) azotul este un factor vital. Microorganismele numite, care asimilează azotul molecular, după moarte și mineralizare, furnizează rădăcinilor plantelor superioare forme accesibile ale acestui element. Astfel, azotul este inclus în substanțele care conțin azot ale plantelor (aminoacizi, proteine, pigmenți etc.). Ulterior, biomasa acestor plante este consumată de ierbivore etc. De lanțul trofic.[ ...]

A doua abordare, să o numim producție, atunci când alegem principalii indicatori, se bazează pe „valoarea agronomică” a anumitor microorganisme și procese biochimice. Este destul de condiționat, deoarece însuși conceptul de „valoare agronomică” este foarte relativ și se poate schimba în timp, în funcție de schimbările în tehnologia de producție și de aprofundarea cunoștințelor noastre. Astfel, mineralizarea materiei organice este un proces „agronomic valoros”, dar supus reproducerii complete a humusului și refacerii structurii solului. În caz contrar, mai devreme sau mai târziu vor avea loc dezumidificarea și degradarea solului cu toate consecințele care decurg pentru fertilitatea acestuia. Procesul de nitrificare este un indicator integral al proceselor de mineralizare a substanțelor care conțin azot și este, fără îndoială, util în peisajele naturale.[...]

ÎN conditii de laborator a doua etapă începe abia după 10 zile și durează câteva luni. În natură, ambele etape au loc simultan, deoarece diferite ape uzate sunt amestecate în rezervoare cu concentrații inegale de oxigen. În fig. 5 Theriault dă consumul de oxigen în timpul descompunerii aerobe a apelor uzate municipale, care a fost efectuată în condiții de laborator la 9, 20, 30°. Din aceste date rezultă că nitrificarea substanțelor care conțin azot necesită practic aceeași cantitate de oxigen pe care este cheltuită pentru descompunerea substanțelor care conțin carbon [...]

Sfârșitul comiterii este verificat în felul următor: probele sunt scoase din dulap, desfăcute - materialul vegetal trebuie să fie umed și moale, în timp ce trebuie să-și păstreze culoarea, adică. nu se îngălbenește. Uscarea ulterioară a probei se efectuează cu acces la aer în pungi deschise la o temperatură de 50-60°C timp de 3 - 4 ore Temperatura și intervalele de timp specificate nu trebuie depășite. Încălzirea prelungită la temperaturi ridicate duce la descompunerea termică a multor substanțe care conțin azot și la caramelizarea carbohidraților în masa vegetală.[...]

Căderea ploii duce la faptul că aerul este purificat în alt mod, pe lângă cel descris. Am spus mai devreme că picăturile din interiorul norului se formează ca urmare a condensului particule mici raza 0,1 -1,0 μm. Particulele de sare de mare sunt nuclee eficiente de condensare. Potrivit oamenilor de știință, majoritatea nucleelor ​​de condensare și mai mici sunt particule care conțin sulf, care sunt emise în atmosferă de sursele de poluare industrială. Unii compuși de azot pot servi și ca nuclee de condensare. Când cade ploaia, picăturile din interiorul norului se combină cu picăturile de ploaie ca urmare a ciocnirii și fuziunii. Când cad la pământ, iau cu ei substanțe care conțin sulf și azot. Uneori, aceste două tipuri de substanțe fertilizează chiar solul prin adăugarea de nutrienți (pentru plante).

Foarte important în economie nationala substanțe organice care conțin azot. Azotul poate fi inclus în compușii organici sub forma unei grupe nitro NO 2, o grupare amino NH 2 și o grupare amido (grup peptidic) - C(O)NH, iar atomul de azot va fi întotdeauna legat direct de atomul de carbon .

Compuși nitro se obțin prin nitrarea directă a hidrocarburilor saturate cu acid azotic (presiune, temperatură) sau prin nitrarea hidrocarburilor aromatice cu acid azotic în prezența acidului sulfuric, de exemplu:

Nitroalcanii inferiori (lichide incolore) sunt utilizați ca solvenți pentru materiale plastice, fibre de celuloză și multe lacuri nitroarene inferioare (lichide galbene) sunt utilizate ca intermediari pentru sinteza compușilor amino.

Amine(sau compuși amino) pot fi considerate ca derivați organici ai amoniacului. Aminele pot fi primar R – NH2, secundar RR"NH și terţiar RR"R" N, în funcție de numărul de atomi de hidrogen care sunt înlocuiți cu radicalii R, R", R". De exemplu, o amină primară - etilamină C2H5NH2, amină secundară - digetilamină(CH 3) 2 NH, amină terțiară – trietilamina(C2H5)3N.

Aminele, ca și amoniacul, prezintă proprietăți de bază, se hidratează într-o soluție apoasă și se disociază ca baze slabe:

iar cu acizii formează săruri:

Aminele terțiare adaugă derivați de halogen pentru a forma săruri de tetra-amoniu:

Azhinuri aromate(în care gruparea amino este legată direct de inelul benzenic) sunt baze mai slabe decât alchilaminele datorită interacțiunii perechilor de electroni ai atomului de azot cu electronii β ai inelului benzenic. Gruparea amino facilitează înlocuirea hidrogenului în ciclul benzenic, de exemplu cu brom; 2,4,6-tribromoanilina se formează din anilină:

Chitanță: reducerea compușilor nitro cu ajutorul hidrogenului atomic (obținut fie direct într-un vas prin reacția Fe + 2HCl = FeCl 2 + 2H 0, fie prin trecerea hidrogenului H 2 peste un catalizator de nichel H 2 = 2H 0) conduce la sinteza primar amine:

b) Reacția lui Zinin

Aminele sunt utilizate în producția de solvenți pentru polimeri, medicamente, aditivi pentru furaje, îngrășăminte și coloranți. Foarte otravitoare, in special anilina (lichid galben-maroniu, absorbit in organism chiar si prin piele).

11.2. Aminoacizi. Veverițe

Aminoacizi– compuși organici care conțin două grupe funcționale – acizi UNSși amină NH2; stau la baza proteinelor.

Exemple:

Aminoacizii prezintă proprietăți atât ale acizilor, cât și ale aminelor. Deci, formează săruri (datorită proprietăților acide ale grupării carboxil):

și esteri (ca alți acizi organici):

Cu acizi mai puternici (anorganici), aceștia prezintă proprietățile bazelor și formează săruri datorită proprietăților de bază ale grupului amino:

Reacția de formare a glicinaților și a sărurilor de gliciniu poate fi explicată după cum urmează. Într-o soluție apoasă, aminoacizii există în trei forme (folosind glicina ca exemplu):

Prin urmare, glicina, în reacție cu alcalii, se transformă într-un ion de glicinat, iar cu acizii într-un cation de gliciniu, echilibrul se deplasează în mod corespunzător către formarea de anioni sau cationi.

Veverițe– compuși naturali organici; sunt biopolimeri formați din reziduuri de aminoacizi. În moleculele proteice, azotul este prezent sub forma unei grupări amido – C(O) – NH– (așa-numita legătură peptidică C–N). Proteinele conțin în mod necesar C, H, N, O, aproape întotdeauna S, adesea P etc.

Când proteinele sunt hidrolizate, se obține un amestec de aminoacizi, de exemplu:

Pe baza numărului de reziduuri de aminoacizi dintr-o moleculă de proteină, acestea se disting dipeptide(glicilalanina mai sus), tripeptide etc. Proteinele naturale (proteinele) conţin de la 100 la 1 10 5 resturi de aminoacizi, ceea ce corespunde unei greutăţi moleculare relative de 1 10 4 – 1 10 7.

Formarea macromoleculelor proteice ( biopolimeri), adică legarea moleculelor de aminoacizi în lanțuri lungi are loc cu participarea grupului COOH a unei molecule și a grupului NH2 a altei molecule:

Semnificația fiziologică a proteinelor este dificil de supraestimat, nu este o coincidență că ele sunt numite „purtători de viață”. Proteinele sunt materialul principal din care este construit un organism viu, adică protoplasma fiecărei celule vii.

În timpul sintezei biologice a proteinelor, 20 de resturi de aminoacizi sunt incluse în lanțul polipeptidic (în ordinea specificată cod genetic organism). Printre acestea se numără și cele care nu sunt sintetizate deloc (sau sunt sintetizate în cantități insuficiente) de către organismul însuși aminoacizi esentialiși sunt introduse în organism împreună cu alimente. Valoarea nutritivă proteinele sunt diferite; proteinele animale, care au un conținut mai mare de aminoacizi esențiali, sunt considerate mai importante pentru oameni decât proteinele vegetale.

Exemple de sarcini pentru părțile A, B, C

1-2. Clasa organica

1. compuși nitro

2. amine primare

conţine un grup funcţional

1) – O – NU 2

3. Legături de hidrogen format între molecule

1) formaldehidă

2) propanol-1

3) cianura de hidrogen

4) etilamină

4. Numărul de izomeri structurali din grupa aminelor saturate pentru compoziția C 3 H 9 N este egal cu

5. Într-o soluție apoasă de aminoacid CH 3 CH(NH 2) COOH, mediul chimic va fi

1) acid

2) neutru

3) alcalin

6. O funcție dublă în reacții este îndeplinită (separat) de toate substanțele din mulțime

1) glucoză, acid etanoic, etilen glicol

2) fructoză, glicerină, etanol

3) glicină, glucoză, acid metanoic

4) etilenă, acid propanoic, alanină

7-10. Pentru o reacție în soluție între glicină și

7. hidroxid de sodiu

8. metanol

9. acid clorhidric

10. Produsele de acid aminoacetic sunt

1) sare și apă

3) dipeptidă și apă

4) ester și apă

11. Un compus care reacţionează cu acid clorhidric pentru a forma o sare, suferă reacţii de substituţie şi se obţine prin reducerea produsului de nitrare al benzenului este

1) nitrobenzen

2) metilamină

12. Când se adaugă turnesol la o soluție apoasă incoloră de acid 2-aminopropanoic, soluția capătă culoare:

1) roșu

4) violet

13. Pentru a recunoaște izomerii cu structura CH 3 -CH 2 -CH 2 -NO 2 și NH 2 -CH(CH 3) - COOH, ar trebui să utilizați un reactiv

1) peroxid de hidrogen

2) apa cu brom

3) Soluție de NaHCO3

4) Soluție de FeCl3

14. Când acidul azotic concentrat acționează asupra proteinelor,... apare colorarea:

1) violet

2) albastru

4) roșu

15. Potriviți numele conexiunii cu clasa căreia îi aparține

16. Anilina acționează în procesele:

1) neutralizare cu acid formic

2) deplasarea hidrogenului de către sodiu

3) obţinerea fenolului

4) înlocuirea cu apă cu clor

17. Glicina este implicată în reacții

1) oxidare cu oxid de cupru (II).

2) sinteza dipeptidei cu fenilalanina

3) esterificare cu butanol-1

4) adăugarea de metilamină

18-21. Scrieți ecuațiile de reacție conform diagramei

Pe baza naturii substituenților de hidrocarburi, aminele sunt împărțite în

Caracteristicile structurale generale ale aminelor

La fel ca în molecula de amoniac, în molecula oricărei amine atomul de azot are o pereche de electroni singura direcționată către unul dintre vârfurile tetraedrului distorsionat:

Din acest motiv, aminele, precum amoniacul, au proprietăți de bază exprimate în mod semnificativ.

Astfel, aminele, similare cu amoniacul, reacţionează reversibil cu apa, formând baze slabe:

Legătura dintre cationul de hidrogen și atomul de azot din molecula de amină se realizează folosind un mecanism donor-acceptor datorită perechii de electroni singuri a atomului de azot. Aminele saturate sunt baze mai puternice în comparație cu amoniacul, deoarece în astfel de amine, substituenții hidrocarburi au un efect inductiv pozitiv (+I). În acest sens, densitatea electronilor pe atomul de azot crește, ceea ce facilitează interacțiunea acestuia cu cationul H +.

Aminele aromatice, dacă gruparea amino este conectată direct la inelul aromatic, prezintă proprietăți de bază mai slabe în comparație cu amoniacul. Acest lucru se datorează faptului că perechea de electroni singuratică a atomului de azot este deplasată către sistemul π aromatic al inelului benzenic, în urma căruia densitatea electronilor pe atomul de azot scade. La rândul său, acest lucru duce la o scădere a proprietăților de bază, în special a capacității de a interacționa cu apa. De exemplu, anilina reacționează numai cu acizi tari, și practic nu reacționează cu apa.

Proprietățile chimice ale aminelor saturate

După cum sa menționat deja, aminele reacționează reversibil cu apa:

Soluțiile apoase de amine au o reacție alcalină datorită disocierii bazelor rezultate:

Aminele saturate reacţionează cu apa mai bine decât amoniacul datorită proprietăţilor lor de bază mai puternice.

Proprietățile de bază ale aminelor saturate cresc în serie.

Aminele saturate secundare sunt baze mai puternice decât aminele saturate primare, care la rândul lor sunt baze mai puternice decât amoniacul. În ceea ce privește proprietățile de bază ale aminelor terțiare, dacă vorbim de reacții în soluții apoase, atunci proprietățile de bază ale aminelor terțiare sunt exprimate mult mai rău decât cele ale aminelor secundare, și chiar puțin mai proaste decât ale celor primare. Acest lucru se datorează obstacolelor sterice, care afectează semnificativ rata de protonare a aminei. Cu alte cuvinte, trei substituenți „blochează” atomul de azot și interferează cu interacțiunea acestuia cu cationii H +.

Interacțiunea cu acizii

Atât aminele saturate libere, cât și soluțiile lor apoase reacţionează cu acizii. În acest caz, se formează săruri:

Deoarece proprietățile de bază ale aminelor saturate sunt mai pronunțate decât cele ale amoniacului, astfel de amine reacționează chiar și cu acizi slabi, cum ar fi acidul carbonic:

Sărurile de amine sunt solide care sunt foarte solubile în apă și slab solubile în solvenți organici nepolari. Interacțiunea sărurilor de amine cu alcalii duce la eliberarea de amine libere, similar cu deplasarea amoniacului atunci când alcalii acționează asupra sărurilor de amoniu:

2. Aminele saturate primare reacţionează cu acidul azot pentru a forma alcoolii corespunzători, azot N2 şi apă. De exemplu:

O trăsătură caracteristică a acestei reacții este formarea de azot gazos și, prin urmare, este calitativ pentru aminele primare și este folosit pentru a le distinge de cele secundare și terțiare. Trebuie remarcat faptul că, cel mai adesea, această reacție este efectuată prin amestecarea aminei nu cu o soluție de acid azotic în sine, ci cu o soluție de sare de acid azot (nitrit) și apoi adăugarea unui acid mineral puternic la acest amestec. Când nitriții interacționează cu acizi minerali puternici, se formează acid azot, care reacţionează apoi cu amina:

Aminele secundare în condiții similare dau lichide uleioase, așa-numitele N-nitrozamine, dar această reacție nu apare în testele reale de USE în chimie. Aminele terțiare nu reacţionează cu acidul azot.

Arderea completă a oricăror amine duce la formarea de dioxid de carbon, apă și azot:

Interacțiunea cu haloalcanii

Este de remarcat faptul că exact aceeași sare se obține prin acțiunea clorurii de hidrogen asupra unei amine mai substituite. În cazul nostru, când clorura de hidrogen reacţionează cu dimetilamina:

Prepararea aminelor:

1) Alchilarea amoniacului cu haloalcani:

În caz de deficiență de amoniac, sarea acestuia se obține în loc de amine:

2) Reducerea de către metale (la hidrogen din seria de activitate) într-un mediu acid:

urmat de tratarea soluției cu alcali pentru a elibera amina liberă:

3) Reacția amoniacului cu alcoolii la trecerea amestecului lor prin oxid de aluminiu încălzit. În funcție de proporțiile alcool/amină, se formează amine primare, secundare sau terțiare:

Proprietățile chimice ale anilinei

Anilină - denumirea banală pentru aminobenzen, având formula:

După cum se poate vedea din ilustrație, în molecula de anilină gruparea amino este direct legată de inelul aromatic. Astfel de amine, așa cum sa menționat deja, au proprietăți de bază mult mai puțin pronunțate decât amoniacul. Astfel, în special, anilina practic nu reacționează cu apa și acizii slabi, cum ar fi acidul carbonic.

Reacția anilinei cu acizii

Anilina reacționează cu acizii anorganici puternici și medii. În acest caz, se formează săruri de fenilamoniu:

Reacția anilinei cu halogenii

După cum sa spus deja la începutul acestui capitol, gruparea amino din aminele aromatice este atrasă în inelul aromatic, care la rândul său reduce densitatea electronilor pe atomul de azot și, ca urmare, o crește în inelul aromatic. O creștere a densității electronilor în inelul aromatic duce la faptul că reacțiile de substituție electrofilă, în special reacțiile cu halogeni, au loc mult mai ușor, în special în pozițiile orto și para față de gruparea amino. Astfel, anilina reacționează ușor cu apa de brom, formând un precipitat alb de 2,4,6-tribromoanilină:

Această reacție este calitativă pentru anilină și permite adesea identificarea acesteia printre alți compuși organici.

Reacția anilinei cu acidul azot

Anilina reacționează cu acidul azotat, dar datorită specificității și complexității acestei reacții, nu apare în examenul de stat unificat real în chimie.

Reacții de alchilare a anilinei

Utilizând alchilarea secvenţială a anilinei la atomul de azot cu hidrocarburi halogenate, pot fi obţinute amine secundare şi terţiare:

Obținerea anilinei

1. Reducerea nitrobenzenului de către metale în prezența acizilor puternici neoxidanți:

C 6 H 5 -NO 2 + 3Fe + 7HCl = +Cl- + 3FeCl 2 + 2H 2 O

CI-+ NaOH = C6H5-NH2 + NaCI + H2O

Orice metale situate înaintea hidrogenului din seria de activitate pot fi folosite ca metale.

Reacția clorobenzenului cu amoniacul:

C 6 H 5 −Cl + 2NH 3 → C 6 H 5 NH 2 + NH 4 Cl

Proprietățile chimice ale aminoacizilor

Aminoacizi sunt compuși ale căror molecule conțin două tipuri de grupări funcționale - grupări amino (-NH 2) și grupări carboxi- (-COOH).

Cu alte cuvinte, aminoacizii pot fi considerați derivați acizi carboxilici, în moleculele cărora unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu grupări amino.

Astfel, formula generală a aminoacizilor poate fi scrisă ca (NH 2) x R(COOH) y, unde x și y sunt cel mai adesea egale cu unul sau doi.

Deoarece moleculele de aminoacizi conțin atât o grupare amino, cât și o grupare carboxil, ele prezintă Proprietăți chimice asemănătoare atât cu aminele cât și cu acizii carboxilici.

Proprietățile acide ale aminoacizilor

Formarea sărurilor cu alcalii și carbonați de metale alcaline

Esterificarea aminoacizilor

Aminoacizii pot reacționa prin esterificare cu alcooli:

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 OH → NH 2 CH 2 COOCH 3 + H 2 O

Proprietățile de bază ale aminoacizilor

1. Formarea sărurilor la interacțiunea cu acizii

NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl —

2. Interacțiunea cu acidul azotat

NH2-CH2-COOH + HNO2 → HO-CH2-COOH + N2 + H2O

Notă: interacțiunea cu acidul azot are loc în același mod ca și cu aminele primare

3. Alchilare

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I —

4. Interacțiunea aminoacizilor între ei

Aminoacizii pot reacționa între ei pentru a forma peptide - compuși care conțin în moleculele lor legătura peptidică -C(O)-NH-

Totodată, trebuie menționat că în cazul unei reacții între doi aminoacizi diferiți, fără respectarea unor condiții specifice de sinteză, se produce simultan formarea diferitelor dipeptide. Deci, de exemplu, în loc de reacția glicinei cu alanina de mai sus, care duce la glicylananin, poate apărea reacția care duce la alanilglicină:

În plus, molecula de glicină nu reacționează neapărat cu molecula de alanină. Reacțiile de peptizare apar și între moleculele de glicină:

Si alanina:

În plus, deoarece moleculele peptidelor rezultate, ca și moleculele originale de aminoacizi, conțin grupări amino și grupări carboxil, peptidele în sine pot reacționa cu aminoacizi și alte peptide datorită formării de noi legături peptidice.

Aminoacizii individuali sunt utilizați pentru a produce polipeptide sintetice sau așa-numitele fibre de poliamidă. Astfel, în special, folosind policondensarea acidului 6-aminohexan (ε-aminocaproic), nailonul este sintetizat în industrie:

Rășina de nailon rezultată este folosită pentru a produce fibre textile și materiale plastice.

Formarea sărurilor interne ale aminoacizilor în soluție apoasă

În soluții apoase, aminoacizii există predominant sub formă de săruri interne - ioni bipolari (zwitterioni):

Obținerea aminoacizilor

1) Reacția acizilor carboxilici clorurati cu amoniacul:

CI-CH2-COOH + 2NH3 = NH2-CH2-COOH + NH4CI

2) Defalcarea (hidroliza) proteinelor sub acțiunea soluțiilor de acizi minerali puternici și alcalii.

Aminoacizi sunt principalele componente structurale ale moleculelor proteice și apar sub formă liberă în produsele alimentare în timpul procesului de descompunere a proteinelor.

Amide de aminoacizi conținute în Produsele vegetale ca constituent natural. De exemplu, varza și sparanghelul conțin amidă de asparagină (0,2-0,3%).

Compuși de amoniac găsite în produsele alimentare în cantităţi mici sub formă de amoniac şi derivaţii acestuia. Amoniacul este produsul final al descompunerii proteinelor. O cantitate semnificativă de amoniac și amine indică descompunerea putrefactivă a proteinelor alimentare. Prin urmare, atunci când se studiază prospețimea cărnii și a peștelui, se determină conținutul de amoniac din acestea. Derivații de amoniac includ monoaminele CH3NH2, dimetilaminele (CH3)2NH și trimetilaminele (CH3)3N, care au un miros specific. Metilamina are un miros asemănător cu amoniacul. Dimetilamina este o substanță gazoasă cu miros de saramură de hering, formată în principal în timpul putrezirii proteinelor din pește și a altor produse. Trimetilamina este o substanță gazoasă conținută în cantități semnificative în saramură de hering. În formă concentrată, are miros de amoniac, dar în concentrații slabe are miros de pește putred.

Nitrați- saruri ale acidului azotic. Conținut în produsele alimentare în cantități mici, cu excepția dovleacului și a dovleceilor.

Nitriți se adauga in cantitati mici la sararea carnii si in carnati tocati pentru a da carnea Culoare roz. Nitriții sunt foarte toxici, astfel încât utilizarea lor în industria alimentară este limitată (o soluție de nitriți se adaugă la cârnați din carne tocată în proporție de cel mult 0,005% din masa cărnii).

Veverițe sunt cei mai importanți dintre compușii care conțin azot pentru alimentația umană. Sunt cei mai importanți compuși organici găsiți în organismele vii. În secolul trecut, în timp ce studiau compoziția diferitelor animale și plante, oamenii de știință au izolat substanțe care, în unele proprietăți, semănau cu albușul de ou: de exemplu, s-au coagulat la încălzire. Acest lucru a dat naștere la numirea lor proteine. Importanța proteinelor ca bază a tuturor viețuitoarelor a fost remarcată de F. Engels. El a scris că acolo unde există viață, se găsesc proteine, iar acolo unde sunt prezente proteine, există semne de viață.

Astfel, termenul „proteine” se referă la o clasă mare de compuși organici cu azot molecular înalt prezenți în fiecare celulă și care determină activitatea ei vitală.

Compoziția chimică a proteinelor. Analiza chimică a arătat prezența în toate proteinele (în%): carbon - 50-55, hidrogen - 6-7, oxigen - 21-23, azot - 15-17, sulf - 0,3-2,5. Fosfor, iod, fier, cupru și unele macro și microelemente în cantități variate au fost găsite în proteinele individuale.

Pentru a determina natura chimică a monomerilor proteici, se efectuează hidroliza - fierbere prelungită a proteinei cu acizi sau baze minerale puternice. Cel mai frecvent utilizat este 6N HN0 3 și fierbere la 110°C timp de 24 de ore. În etapa următoare se separă substanțele incluse în hidrolizat. În acest scop, se utilizează metoda cromatografiei. În cele din urmă, natura monomerilor izolați este clarificată folosind anumite reacții chimice. Ca urmare, s-a constatat că componentele inițiale ale proteinelor sunt aminoacizii.

Greutatea moleculară (m.m.) a proteinelor este de la 6000 la 1.000.000 și mai mare, deci, m.m. proteina albumină din lapte - 17400, globulină din lapte - 35200, albumina din ou - 45000. În corpul animalelor și al plantelor, proteinele se găsesc în trei stări: lichide (lapte, sânge), siropos (albuș de ou) și solid (piele, păr, lână).

Datorită marii m.m. proteinele sunt în stare coloidală și dispersate (distribuite, împrăștiate, suspendate) în solvent. Majoritatea proteinelor sunt compuși hidrofili, capabili să interacționeze cu apa, care se leagă de proteine. Această interacțiune se numește hidratare.

Multe proteine, sub influența anumitor factori fizici și chimici (temperatură, solvenți organici, acizi, săruri), coagulează și precipită. Acest proces se numește denaturare. Proteina denaturată își pierde capacitatea de a se dizolva în apă, soluții sărate sau alcool. Toate produsele alimentare procesate folosind temperaturi mari, conțin proteine ​​denaturate. Pentru majoritatea proteinelor, temperatura de denaturare este de 50-60 °C. Capacitatea de denaturare a proteinelor este importantă, în special, la coacerea pâinii și la producerea produselor de cofetărie. Una dintre proprietățile importante ale proteinelor este capacitatea de a forma geluri atunci când se umflă în apă. Umflarea proteinelor are mare importanțăîn producția de pâine, paste făinoase și alte produse. Pe masura ce gelul imbatraneste, pierde apa si scade in volum si ridurile. Acest fenomen, opusul umflăturii, se numește sinereză.

Dacă produsele proteice sunt depozitate necorespunzător, poate apărea o descompunere mai profundă a proteinelor cu eliberarea de produși de descompunere ai aminoacizilor, inclusiv amoniacul și dioxidul de carbon. Proteinele care conțin sulf eliberează hidrogen sulfurat.

O persoană are nevoie de 80-100 g de proteine ​​pe zi, inclusiv 50 g de proteine ​​animale. Când 1 g de proteină este oxidat, organismul eliberează 16,7 kJ, sau 4,0 kcal.

Aminoacizi - aceștia sunt acizi organici în care atomul de hidrogen al atomului de carbon oc este înlocuit cu o grupare amino NH2. Prin urmare, este un oc-aminoacid cu formula generală

Trebuie remarcat faptul că toți aminoacizii conțin grupe comune: - CH 2, -NH 2, -COOH, iar lanțurile laterale ale aminoacizilor, sau radicalii (R), diferă. Natură chimică radicalii sunt diversi: de la atomul de hidrogen la compuși ciclici. Radicalii sunt cei care determină caracteristicile structurale și funcționale ale aminoacizilor.

Aminoacizii dintr-o soluție apoasă sunt în stare ionizată din cauza disocierii grupărilor amină și carboxil, precum și a grupărilor care fac parte din radicali. Cu alte cuvinte, sunt compuși amfotermici și pot exista fie ca acizi (donatori de protoni), fie ca baze (acceptori de protoni).

Toți aminoacizii sunt împărțiți în mai multe grupe în funcție de structura lor

Dintre cei 20 de aminoacizi care sunt implicați în construcția proteinelor, nu toți au aceeași valoare biologică. Unii aminoacizi sunt sintetizați de corpul uman, iar nevoia de ei este satisfăcută fără a fi furnizate din exterior. Astfel de aminoacizi sunt numiți neesențiali (histidină, arginină, cistină, tirozină, alanină, serie, acizi glutamic și aspartic, prolină, hidroxiprolină, glicină). Restul aminoacizilor nu sunt sintetizați de organism și trebuie obținuți din alimente. Ele sunt numite esențiale (triptofan). Proteinele care conțin toți aminoacizii esențiali sunt numite complete, iar dacă cel puțin unul dintre acizii esențiali lipsește, proteina este incompletă.

Clasificarea proteinelor. Clasificarea proteinelor se bazează pe fizico-chimic și caracteristici chimice. Proteinele sunt împărțite în simple (proteine) și complexe (proteide). Proteinele simple includ proteine ​​care la hidroliză produc doar aminoacizi. Proteinele complexe sunt proteine ​​formate din proteine ​​simple și compuși ai grupului non-proteic, numit protetic.

Proteinele includ albumine (lapte, ouă, sânge), globuline (fibrinogen din sânge, miozina din carne, globulină din ou, tuberina de cartof etc.), gluteline (grâu și secară), prodamine (gliadină din grâu), scleroproteine ​​(colagen din oase, țesături conjunctive de elastină). , cheratina părului).

Proteidele includ fosfoproteine ​​(cazeina din lapte, vitelina de ouă de pui, ichtulină de icre de pește), care constau din proteine ​​și acid fosforic; cromoproteine ​​(hemoglobina din sânge, mioglobina țesutului muscular din carne), care sunt compuși ai proteinei globinei și a unui colorant; glucolroteide (proteine ​​ale cartilajului, membranelor mucoase), constând din proteine ​​simple și glucoză; lipoproteinele (proteine ​​care conțin fosfatid) fac parte din boabele de protoplasmă și clorofilă; Nucleoproteinele conțin acizi nucleici și joacă un rol biologic important pentru organism.