Какими свойствами обладает полипептид гидрофильными или гидрофобными
1. Запишите формулу дипептида, образованного двумя молекулами аминокислот.
2. В состав полипептида входят следующие аминокислоты: аланин, лизин, глутаминовая кислота. Какими свойствами будет обладать полипептид — гидрофильными или гидрофобными? Ответ поясните. Формулы данных аминокислот приведены в учебнике (с. 19, рис. 6).
Полипептид будет гидрофильным.
3. Альбумин сыворотки крови человека имеет относительную молекулярную массу 68 400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка, принимая во внимание, что средняя относительная молекулярная масса одной аминокислоты равна 120.
$dfrac{68400}{120} = 570$ (аминокислотных остатков).
4. Определите, сколько остатков глюкозы содержится в моле- куле гликогена, если его относительная молекулярная масса составляет примерно $1.62 · 10^6.$
$1.62 · dfrac{10^6}{162} = 10 000$ (остатков глюкозы).
5. Рассчитайте, сколько граммов глицерина было израсходовано клетками организма на синтез жира, если известно, что при этом было затрачено 21 моль высших карбоновых кислот.
На 1 моль глицерина приходится 3 моль кислот. Было использовано 7 моль глицерина. $M(mathrm{C_3H_8O_3}) = 92$ г/моль.
6. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 20 %. Определите процентное содержание остальных нуклеотидов в этой ДНК.
Гуаниловых кислот — 20 %; адениловых — 30 %; тимидиловых — 30 %.
7. Фрагмент молекулы ДНК содержит 280 остатков цитидиловых нуклеотидов, что составляет 14 % от общего количества нуклеотидов. Определите длину данного фрагмента молекулы ДНК.
Ц + Г = $560;$ А + Т = $72 % = 1440;$ $dfrac{560 + 1440}{2} = 1000;$ длина фрагмента равна $340$ нм.
8. Фрагмент молекулы ДНК состоит из 5760 нуклеотидов, из них 1125 тимидиловых нуклеотидов. Определите количество адениловых, гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов в данном фрагменте молекулы ДНК.
А = Т = $1125;$ $5760 — 1125 — 1125 = 3510;$ Г = Ц = $dfrac{3510}{2} = 1755.$
9. Длина фрагмента молекулы ДНК равна 68 нм, что составляет 10 % от длины всей молекулы. На долю адениловых нуклеотидов в данной молекуле ДНК приходится 12 %. Определите относительную молекулярную массу фрагмента молекулы ДНК, принимая во внимание, что относительная молекулярная масса одного нуклеотида равна 354, и число всех видов нуклеотидов в данной молекуле ДНК.
$dfrac{68,нм}{0.34,нм} = 200;$ $200 · 354 = 70 800.$
10. У исследователя есть три молекулы ДНК одинаковой длины. Известно, что содержание тимидиловых нуклеотидов (Т) в первом образце составляет 20 % от общего числа нуклеотидов, во втором — 36 %, в третьем — 8 %. Исследователь начал нагревать данные молекулы ДНК, постепенно повышая температуру. При этом происходило отделение комплементарных цепей друг от друга — так называемое плавление ДНК. Какой образец начал плавиться первым, а какой расплавился в последнюю очередь? Почему?
Поскольку во втором образце содержится меньше Г–Ц (потому как больше тимидиловых нуклеотидов), он начал плавится первым, а в последнюю очередь расплавился третий, где содержание Г–Ц наибольшее (тимидиловых нуклеотидов наименьшее).
Анонимный вопрос · 11 ноября 2018
3,1 K
Пишу, фотографирую, рисую
Есть соединения гидрофобные и гидрофильные.
Гидрофобные — соединения не растворяются в воде. Гидрофобная молекула «не любит» воду, отталкивается от нее. Это жиры, хитин, целлюлоза, воск, парафин. Еще некоторые металлы и пластмассы. Попробуйте капнуть масло в воду. Оно образует маленькую капельку. Кстати, на этом свойстве масла можно проводить множество потрясающих экспериментов (красить воду и доливать масло, получатся разноцветные пузырики)
И гидрофильные — они растворяются в воде — соли, белки, газы, спирты (простые), сахара.
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
Соединения бывают
????гидрофобные (они боятся воды????),????гидрофильные(которые любят воду❤️) и
????амфифильные( имеют гидрофобные и гидрофильные части????)
Жиры, липиды, нерастворимые соли, белки, углеводороды гидрофобны???? они не растворяются в воде????
К гидрофобным веществам относят: липиды, жиры, нерастворимые соли и некоторые белки. Все эти вещества нерастворимы в воде. Можно привестив пример — формула бензола — C₆H₆
Приведите примеры софизмов, которые Вы знаете?
Мой любимый — софизм Эватла. Он иллюстрирует, как методы спора софистов иногда обращались против них самих.
Эватл брал уроки у софиста Протагора с тем условием, что гонорар он уплатит только тогда, когда выиграет свой первый процесс. Но после окончания обучения Эватл не стал брать никакого процесса и на основании договора отказался платить. Тогда Протагор сказал, что подаст суд и, в любом случае, победит: «Судьи или присудят тебя к уплате гонорара или не присудят. В обоих случаях ты должен будешь уплатить. В первом случае в силу приговора судьи, во втором случае в силу нашего договора». На это Эватл ответил: «Ни в том, ни в другом случае я не заплачу. Если меня присудят к уплате, то я, проиграв первый процесс, не заплачу в силу нашего договора, если же меня не присудят к уплате гонорара, то я не заплачу в силу приговора суда».
Прочитать ещё 4 ответа
Для чего используется гидрокарбонатная вода?
Стажер исследователь ОИВТ РАН, лаборатория водородной и возобновляемой энергетики… · t.me/century_arch
Гидрокарбонатная вода является вторым названием щелочной минеральной воды.
Например, гидрокарбонатной водой является всем известное боржоми.
Поскольку гидрокарбонатная вода богата такими минералами, то она способствует лечению желудочно-кишечного тракта, при болезнях печени, мочевых путей и при проблемах с обменом веществ.
Какие свойства характеризуют графит?
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Физические: цвет от черного до стального серого, металлический блеск, жирный, пачкает пальцы, хрупкий, при воздействии расслаивается на части-чешуйки. Огнеупорен, проводит электричество, невысокая плотность.
Химические: не растворяется в кислотах, с некоторыми солями и щелочными металлами образует соединения наподобие включений. С кислородом реагирует при очень высокой температуре, образуя в итоге углекислый газ.
Какие основные химические реакции протекают в болотах ?
Нейробиолог (к.б.н). Психофизилог. Музыкант.
В присутствии кислорода органические вещества могут окисляться до углекислого газа и воды. В болотах мало кислорода, поэтому в них происходит медленное анаэробное, неполное разложение органики, до гумуса, торфа, метана.
Сравнима ли понятие диффузия и гидратация?
Не перестаю узнавать новое. Люблю путешествия и все с этим связанное. Много лет…
Гидратация — процесс присоединения молекул воды к молекулам или ионам другого вещества, или их связывание при помощи молекул воды.
А диффузия — это процесс выравнивания концентрации растворенного вещества, который происходит по причине хаотичного движения частиц раствора.
Существует так называемая модель Таннера, которая описывает обратную зависимость коэффициента диффузии воды от степени гидратации. Но это касается только водных растворов. В остальных слычаях эти два процесса сравнивать не совсем верно.
Прочитать ещё 1 ответ
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 3809807
Гость:
24 Декабря в 22:34
4
1
Лучший ответ:
Гость:
Это будет отрицательно заряженное вещество с гидрофобной частью и гидрофильной частью (т.е. будет амифильно)
24 Декабря в 22:37
Ваш ответ (не менее 20 символов):
Ваше имя (не менее 2 символов):
Лучшее из галереи:
Другие вопросы:
Гость:
Подскажите! синтаксический разбор предложения: Далекий грозный ропот прокатился от края до края лесов и замер где-то над гарями.
24 Декабря в 22:33
Смотреть ответ
5
1
Гость:
Напишите сочинение рассуждение.раскрывая смысл высказывания : «многие русские слова сами по себе излучают поэзию » не менее 70слов
24 Декабря в 22:33
Смотреть ответ
4
1
Гость:
При переработке нектара цветов в мёд пчелы уменьшают в нем содержание воды.Найдите,сколько килограммов нектара нужно переработать пчёлам для получения 1 кг меда,учитывая,что нектар содержит 70% воды,а полученный из него мёд-17%.
24 Декабря в 22:32
Смотреть ответ
13
1
Гость:
Что значит: в природе все заряды кратны элементарному заряду?
24 Декабря в 22:32
Смотреть ответ
13
1
Гость:
Помогите решить уравнения3189-а=1068+1296657+х=7075+1001Спасибо.
24 Декабря в 22:31
Смотреть ответ
4
1
Капелька росы на гидрофобной поверхности листа
Капли воды на гидрофобной поверхности травы
Не следует путать с гидрофобией — боязнью воды.
Гидрофо́бность (от др.-греч. ὕδωρ «вода» + φόβος «боязнь, страх») — физическое свойство молекулы, «стремление» избежать контакта с водой[1]. Сама молекула в этом случае называется гидрофо́бной.
Гидрофобные молекулы обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди других нейтральных молекул и неполярных растворителей. Поэтому вода на гидрофобной поверхности, обладающей высоким значением угла смачивания, собирается в капли. А при добавлении в воду гидрофобных жидкостей, в зависимости от плотности, они собираются в изолированные сгустки, либо распределяются по поверхности воды, как происходит с нефтью.
Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других подобных материалов. Гидрофобные материалы используются для очистки воды от нефти, удаления разливов нефти и химических процессов разделения полярных и неполярных веществ.
Слово «гидрофобный» часто используется в качестве синонима к слову «липофильный» — «жиролюбивый», хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества в целом липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы, фторопласт.
Химические основы[править | править код]
Согласно термодинамике, материя стремится к состоянию с минимальной энергией, а связывание понижает химическую энергию. Молекулы воды поляризованы и способны образовывать между собой водородные связи, чем объясняются многие уникальные свойства воды. В то же время, гидрофобные молекулы не поляризованы и не способны образовывать водородные связи, поэтому вода отталкивает такие молекулы, предпочитая образовывать связи внутри себя. Именно этот эффект определяет гидрофобное взаимодействие, называемое так не совсем корректно, так как его источником является взаимодействие гидрофильных молекул воды между собой.[2] Так, две несмешивающиеся фазы (гидрофильная и гидрофобная) будут находиться в таком состоянии, где поверхность их контакта будет минимальной. Данный эффект можно наблюдать в явлении разделения фаз, происходящем, например, при расслоении водно-масляной эмульсии.
Сверхгидрофобность[править | править код]
Капля на поверхности лотоса.
Сверхгидрофобные материалы имеют поверхности, чрезвычайно несклонные к смачиванию (с углом контакта с водой, превышающим 150°). Многие из подобных материалов, обнаруженных в природе, подчиняются закону Кассье и являются двухфазными на субмикронном уровне, причем одним из компонентов является воздух. Эффект лотоса основан на этом принципе. Примером сверхгидрофобного материала-биомиметика в нанотехнологии является нанопин-плёнка (англ.)русск.. Показано, что поверхность пентоксида ванадия может переключаться между сверхгидрофобностью (англ.)русск. и сверхгидрофильностью под действием УФ излучения[3]. Согласно этому исследованию, любую поверхность можно наделить подобным свойством путём нанесения на неё суспензии розеткообразных частиц V2O5, например, с помощью струйного принтера. Тут гидрофобность также вызывается межслойными воздушными полостями (разделёнными расстояниями 2.1 нм). Механизм действия УФ излучения состоит в создании пар «электрон-дырка», в которых дырки реагируют с атомами кислорода в кристаллической решетке, создавая кислородные вакансии на поверхности, а электроны восстанавливают V5+ до V3+. Кислородные вакансии закрываются водой и такое поглощение воды поверхности ванадия делает её гидрофильной. При продолжительном пребывании в темноте вода замещается кислородом и гидрофильность утрачивается.
См. также[править | править код]
- Гидрофильность
- Гидрофобное покрытие
- Флотация
- Эффект сальвинии
Примечания[править | править код]
- ↑ Aryeh Ben-Na’im Hydrophobic Interaction Plenum Press, New York (ISBN 0-306-40222-X)
- ↑ Goss, K. U. and R. P. Schwarzenbach (2003): «Rules of Thumb for Assessing Equilibrium Partitioning of Organic Compounds: Successes and Pitfalls.» JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION 80(4): 450—455. Link to abstract
- ↑ UV-Driven Reversible Switching of a Roselike Vanadium Oxide Film between Superhydrophobicity and Superhydrophilicity Ho Sun Lim, Donghoon Kwak, Dong Yun Lee, Seung Goo Lee, and Kilwon Cho J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(14) pp 4128 — 4129; (Communication) doi:10.1021/ja0692579
Литература[править | править код]
- Чугунов, А. О. Физическая водобоязнь / А. О. Чугунов, А. А. Полянский, Р. Г. Ефремов // Природа. — 2013. — Вып. 1169, № 1. — С. 24-34.
Ссылки[править | править код]
- Webtool to calculate and plot the hydrophobicity of proteins.
- [wetenschap.infonu.nl/scheikunde/18559-hydrofobe-interactie-chromatografie.html Hydrophobicity applied — hydrophobic interaction chromatography (dutch)]
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных доменов |
В биологии липиды — это несколько свободная группа органических молекул (жиров и жироподобных веществ (липоидов). Их главной химической характеристикой называют нерастворимость (гидрофобность) или частичную растворимость (амфифильность) в воде и расщепление в неполярных органических растворителях, таких как бензин, эфир, ацетон, хлороформ, метанол, бензол.
Но это определение не принимает химия, так как есть липиды, гидролизующиеся в воде и нерастворимые в неполярных растворителях. В химии липидами называют жирные кислоты и их производные. Но мы изучаем биологию, и поэтому будем считать липидом, например, холестерин, который нельзя назвать производным жирной кислоты.
Липиды есть в клетках всех живых организмов. Их содержание колеблется от 5 до 15 % сухой массы. В клетках жировой ткани оно достигает 90 %. Запасные жиры животных – это только один из видов липидов. К ним также относятся масла, такие как оливковое, кокосовое, кукурузное и др, воск, некоторые витамины, гормоны и др.
Кокосовое масло
Липиды содержат большую долю неполярных углеводородных связей (C – H), и поэтому их длинноцепочечные молекулы не могут складываться, как у белков, чтобы отгородить свои гидрофобные части от окружающей водной среды. Вместо этого при погружении молекулы липидов самопроизвольно группируются и их полярные (гидрофильные) группы направляются в сторону воды, а неполярные (гидрофобные) части поднимаются над водой.
Вы могли замечать этот эффект при добавлении масла в кастрюлю с водой, оно собирается в капли и поднимается на поверхность. В сторону воды обращается хорошо растворимая глицериновая часть молекулы, а над водой находится цепочка нерастворимых жирных кислот. Эта способность к спонтанной агрегации имеет важное значение для клетки, так как из таких комплексов состоит основа клеточных мембран.
Масло в воде
Состав липидов
Липиды – это органические вещества, основу которых составляют высшие жирные кислоты или высокомолекулярные спирты. По составу и строению они разнообразны. Липидными мономерами могут быть:
- высшие углеводороды;
- жирные кислоты;
- высшие алифатические спирты, кетоны, альдегиды;
- высшие полиолы;
- изопрены и их производные;
- высшие аминоспирты.
Кроме основной части они могут включать и нелипидные компоненты, тогда их называют сложными: липопротеины, гликолипиды.
Чтобы понять физико-химические свойства и биологические функции липидов, рассмотрим строение наиболее распространённых из них – триглицеридов и фосфолипидов.
Липиды триглицериды
Триглицериды (триацилглицериды) – это сложные эфиры глицерина и трёх остатков высших не всегда одинаковых жирных кислот (ЖК), соединённых сложноэфирными связями реакцией дегидрации (кондинсации). К ним относятся жиры и масла.
ЖК – это карбоновые кислоты (COOH), с углеводной цепью, содержащей не менее 4 атомов. Мы описываем их как «кислоты», потому что их функциональная группа (- COOH, карбоксильная) имеет тенденцию ионизировать с производством ионов водорода, что является свойством кислоты. Глицерин представляет собой трёхуглеродный полиспирт (с тремя —OH группами).
Триглицериды – довольно большие молекулы, однако по сравнению с гликогеном и крахмалом они малы. Но так как молекулы триглицеридов могут группироваться, образуя агрегаты, они внешне становятся похожими на макромолекулы. Углеводородные цепи жирных кислот сильно отличаются по длине. Наиболее распространены триглицериды с 14-22 атомами углерода. Их многочисленные C—H связи служат формой долгосрочного хранения энергии.
Если все внутренние атомы углерода в цепи ЖК связаны с двумя атомами водорода, тогда все максимально возможные связи заполнены и липид называется насыщенным, или предельным (в них нет двойных связей). Жирная кислота с двойными связями между одной или несколькими парами последовательных атомов углерода будет иметь меньше возможного количества атомов водорода, она будет ненасыщенной, или непредельной.
ЖК с одной двойной связью называются мононенасыщенными, а имеющие более одной двойной связи называются полиненасыщенными. Наиболее часто встречающиеся в природе ненасыщенные жирные кислоты имеют двойные связи с цис-конфигурацией, где углеродная цепь находится на одной стороне до и после двойной связи.
Промышленные частично гидрированные жиры могут приобрести двойные связи с транс-конфигурацией, где углеродная цепь перемещается на противоположную сторону до и после двойной связи. Это так называемые транс-жиры. Они связаны с повышением уровня «плохого холестерина» — липопротеинов низкой плотности и понижением уровня «хорошего холестерина» — липопротеинов высокой плотности. Это может стать причиной ишемической болезни сердца. Транс-жиры не должны присутствовать в продуктах нашего питания.
Наличие двойной связи влияет на поведение молекул, так как вокруг такой связи не может происходить вращение C = C, в отличие от связи одинарной C—C. Эта характеристика влияет на точку плавления липидов, то есть отвечает за то, является ли ЖК при комнатной температуре твёрдым жиром или жидким маслом.
По этой причине триглицериды подразделяют на твёрдые жиры и жидкие масла. В жирах в основном содержатся предельные насыщенные кислоты (например, стеариновая и пальмитиновая). В маслах – непредельные, ненасыщенные кислоты (например, олеиновая). В молекуле масла имеется одна двойная связь, которая значительно понижает температуру плавления. Сравните: Тпл. стеариновой кислоты равна 69,6°С, олеиновой – 13,4°С.
Жиры, содержащие полиненасыщенные ЖК, имеют низкие температуры плавления, потому что их цепи не сгибаются в местах двойных связей. Большинство насыщенных жиров, таких как животные жиры и сливочные масла, твёрдые при комнатной температуре. Например, говяжье сало состоит из глицерина, насыщенных пальмитиновой и стеариновой кислот (пальмитиновая кислота плавится при 63°С, а стеариновая – при 70°С).
У животных, обитающих в условиях холодноого климата (например, арктических рыб), триглицериды содержат больше остатков ненасыщенных кислот, чем у обитателей южных широт. Поэтому их жир и при низких температурах остается жидким, а тело сохраняет гибкость.
Триглицериды, помещённые в воду, самопроизвольно связываются, образуя шарики, порой очень большие по отношению к размеру отдельных молекул. Эта их особенность позволяет им выполнять разные функции в организме, например, храниться в везикулах жировой ткани как потенциальный источник энергии.
Фосфолипиды
Фосфолипид можно рассматривать как замещённый триглицерид, в нём одна жирная кислота заменена фосфатом. За счёт этого гидрофильные свойства фосфолипидов выражены сильнее, в связи с чем в воде они могут образовывать двухслойные структуры – билипидный слой биологической мембраны. Структура фосфолипида состоит из трёх субъединиц.
- Глицерин – 3-углеродный спирт, в котором каждый атом углерода несёт гидроксильную группу. Глицерин образует костяк молекулы фосфолипида.
- Жирные кислоты – длинные углеводные цепи (CH2), заканчивающиеся карбоксильной группой (- COOH). Две жирные кислоты присоединяются к глицериновой основе.
- Фосфатная группа (–PO42-), прикреплённая к одному концу глицерина. Она встречается в заряженных молекулах: холин, этаноламин, аминокислота серин.
Молекула фосфолипида имеет заряженную гидрофильную «головку» на одном конце (фосфатная группа) и два длинных неполярных гидрофобных «хвоста» на другом. Такая структура важна для выполнения функций молекулой, хотя она и парадоксальна. Почему молекула должна одновременно быть и нерастворимой и растворимой в воде?
Только благодаря этим уникальным свойствам фосфолипидов появилась биологическая мембрана. Фосфолипиды образуют сложную структуру (бислой), в которой два слоя молекул выстраиваются в линию, причём гидрофобные «хвосты» каждого слоя направлены друг к другу, или внутрь, оставляя гидрофильные головки ориентированными наружу. Это и есть основа биологической мембраны, но об этом подробнее поговорим при изучении строения клетки.
Функции фосфолипидов:
- служат запасными соединениями, в том числе в семенах, желтках яиц;
- образуют бислой биологических мембран;
- формируют внешний слой липопротеинов плазмы крови;
- входят в состав сурфоктанта легких и способствует предотвращению слипания стенок во время выдоха;
- исполняют роль вторичных посредников в передаче гормонального сигнала в клетки.
Фосфолипиды в биологической мембране.
Автор: Dhatfield (talk)
Другие липиды
Липиды под названием воски выполняют в клетках растений, животных и некоторых прокариот защитную роль. В составе секрета сальных желёз млекопитающих они смазывают волосы и кожу, придавая им эластичность и уменьшая их изнашиваемость. Воски копчиковой железы птиц предназначены для создания водоотталкивающей плёнки на перьях.
Восковая плёнка наземных растений (восковая кутикула) предохраняет листья от застоя излишков воды в условиях высокой влажности и от испарения воды в жарком климате. Воск входит и в состав кутикулы наземных членистоногих.
Водоотталкивающая восковая кутикула
Воски — сложные эфиры одноатомных высокомолекулярных спиртов и высших карбоновых кислот.
У животных они также входят в состав селезёнки, лимфатических узлов и головного мозга. К природным воскам относятся спермацетовый, пчелиный, ланолин, воск сахарного тростника, карнаубский и др.
Пчелиный воск – это, в основном, мирицилпальмитат плюс небольшое кол-во пигментов, других спиртов и жирных кислот. Его производят пчёлы для изготовления сот.
Спермацет – это эфир цетилового спирта и пальмитиновой кислоты. Добывается из фиброзных мешков костных углублений черепа кашалотов и служит животному проводником звуков при эхолокации. Используется в парфюмерии, хорошо всасывается через кожу и служит прекрасной основой для кремов и мазей. Поэтому на кашалотов долгое время шла беспощадная охота.
Ланолин – состоит из смеси эфиров ланолиновой, пальмитиновой, стеариновой и др. кислот и двух стеринов – ланостерина и агностерина. Вырабатывается как смазочное вещество, покрывающее шерсть овец.
Еще одну группу липидов составляют стероиды. Их молекулы не содержат остатков карбоновых кислот. Стероидами являются, например, желчные кислоты (важнейшие компоненты желчи) и стероидные гормоны (половые гормоны, гормоны коры надпочечников — кортикостероиды), а также стерины.