avangard-pressa.ru

Белки и полисахариды как биополимеры. - Химия

И так, слово полимер. В переводе с греческого «поли» - много, «мерос» - часть.

На доске - основные понятия данной темы и их определения. Соотнесите термины и их определения.

Полимеры – вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок и имеющие большую молекулярную массу.

Мономеры – низкомолекулярные вещества, из которых образуются полимеры.

Структурное звено – повторяющаяся группа атомов.

Степень полимеризации – число, показывающее количество элементарных звеньев в молекуле полимера

ü На доске уравнение реакции. Указать данные понятия на основе написанного уравнения.

n CH2 = CH2 (-CH2 – CH2-) n

ü Внимание, полимеры могут иметь ещё и другие названия. Например, ВМС – высокомолекулярные соединения.

ü Объясните происхождение данного слова.

Полимеры имеют большую молекулярную массу.

ü Как найти молекулярную массу полимера, например, полиэтилена, формула которого (- СН2-СН2-)n

Mr = 28n

Т.к., n – величина переменная, то и масса полимера будет разной, отсюда все полимеры не имеют определённой температуры плавления.

Биополимеры — класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды. Биополимеры состоят из одинаковых (или разных) звеньев — мономеров. Мономеры белков — аминокислоты, нуклеиновых кислот — нуклеотиды, в полисахаридах — моносахариды.

Выделяют два типа биополимеров — регулярные и нерегулярные .

Белки имеют несколько уровней организации — первичная, вторичная, третичная, и иногда четвертичная. Первичная структура определяется последовательностью мономеров, вторичная задаётся внутри- и межмолекулярными взаимодействиями между мономерами, обычно при помощи водородных связей. Третичная структура зависит от взаимодействия вторичных структур, четвертичная, как правило, образуется при объединении нескольких молекул с третичной структурой.

В соответствии с природой углевода, входящего в их состав, нуклеиновые кислоты называются рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислотами. Общеупотребительными сокращениями являются РНК и ДНК. Нуклеиновые кислоты играют наиболее ответственную роль в процессах жизнедеятельности. С их помощью решаются две важнейшие задачи: хранения и передачи наследственной информации и матричный синтез макромолекул ДНК, РНК и белка.

Полисахариды, синтезируемые живыми организмами, состоят из большого количества моносахаридов, соединённых гликозидными связями. Зачастую полисахариды нерастворимы в воде. Обычно это очень большие, разветвлённые молекулы. Примерами полисахаридов, которые синтезируют живые организмы, являются запасные вещества крахмал и гликоген, а также структурные полисахариды — целлюлоза и хитин. Так как биологические полисахариды состоят из молекул разной длины, понятия вторичной и третичной структуры к полисахаридам не применяются.

Пластмассы. Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации.

Полимеризация. Поликонденсация

ü Какими особенностями строения молекулы должны обладать мономеры, вступающие в реакцию полимеризации?

Ответ: Это должны быть непредельные соединения, содержащие двойные или тройные связи:

ü К какому типу относится данная химическая реакции

Ответ: Присоединения

ü Какими особенностями строения молекулы должны обладать мономеры, вступающие в реакцию поликонденсации?

Ответ: В поликонденсацию могут вступать соединения, содержащие не менее двухфункциональных групп, способных к химическому взаимодействию.

ü К какому типу относится данная химическая реакция?

Ответ: Замещения.

Синтез полимеров из низкомолекулярных соединений (мономеров) основан на реакциях двух типов: полимеризации и поликонденсации.

Реакция полимеризации - это химический процесс соединения множества молекул мономеров в крупные молекулы полимеров.

Например, полипропилен получают из пропилен СН2=СH–CH3, который является мономером:

n СН2 = СH ®¾ (СН2 - СH)n

½ ½

CH3 CH3

Пропилен полипропилен

(пропен)

Мономер – вещество, из которого образуется полимер.

Структурное звено – повторяющаяся группа атомов.

n-степень полимеризации.

Реакция поликонденсации - это процесс образования полимеров из множества молекул мономеров, которые сопровождаются выделением побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).

nC6H12O6 → (C6H10O5)n + H2O

Глюкоза крахмал

Кроме того, следует отметить, что некоторые полимеры получают не из мономеров, а из других полимеров, используя химические превращения макромолекул. (Например, при действии азотной кислоты на природный полимер целлюлозу получают новый полимер - тринитратцеллюлозы).

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 ®¾ [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O