Главная » Просмотр файлов » Ю.Д. Семчиков - Высокомолекулярные соединения

Ю.Д. Семчиков - Высокомолекулярные соединения (1109596), страница 3

Файл №1109596 Ю.Д. Семчиков - Высокомолекулярные соединения (Ю.Д. Семчиков - Высокомолекулярные соединения) 3 страницаЮ.Д. Семчиков - Высокомолекулярные соединения (1109596) страница 32019-05-05СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Природные органическое полимеры образуются в растительных и животных организмах. Важнейшими из них являются полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты, из которых в значительной степени состоят тела растений и животных (табл. 1.1) и которые обеспечивают само функционирование жизни на Земле. Считается, Табл и иа !.! Содержание различных веществ в теле человека Массовый, ж Тип вещества 60 — 80 20-40 15-20 3- 20 ! — !5 <2 <О,! Вода Сухой остаток: белки жиры полисвхариды иизкомолекуляриые соединения и клеииовые кислоты сталлизации. Затем были внедрены в массовое производство полиуретаны— наиболее распространенные герметики, адгезивы и пористые мягкие материалы 1поролон), а также полисилоксаны — элементорганические полимеры, обладающие более высокими по сравнению с органическими полимерами термостойкостью и эластичностью.

Список замыкают так называемые уникальные полимеры, синтезированные в 60 — 70 гг. ХХ в. К ним относятся ароматические полиамиды, полиимиды, полиэфиры, полиэфиркетоны и дрл непременным атрибутом этих полимеров является наличие у них ароматических циклов и (или) ароматических конденсированных структур. Для них характерно сочетание выдающихся значений прочности и термостойкости.

Период разработки и освоения производства основных полимерных материалов закончился в 70-х ет. К 90-м гг. ХХ в. ежегодное потребление полимерных материалов на душу населения 1кг/год) достигло в развитых странах высокого уровня, который постоянно увеличивается на 2 — 3'Ув в год: что решающим этапом в возникновении жизни на Земле явилось образование из простых органических молекул более сложных — высокомолекулярных. Полисахариды образуются из низкомолекулярных соединений общей формулы С„Н,„О„, называемых сахарами или углеводами.

Для сахаров характерно наличие альдегидной или кетонной ~руин, в соответствии с этим первые называются альдозами, вторые — кетозами. Среди сахаров с л = б, называемых гексозами, имеется 1б изомерных альдогексоз и 1б кетогексоз. Однако только четыре из них (а-галактоза, И-манноза, с1-глюкоза, с7-фруктоза) встречаются в живой клетке.

Биологическая роль сахаров определяется тем, что они являются источником энергии, необходимой организму, которая выделяется при их окислении, и исходным материалом для синтеза макромолекул. В последнем случае большое значение имеет способность сахаров образовывать циклические структуры, что иллюстрируется ниже на примере глюкозы и фруктозы; оно б сн,он нсон сн,он СО б Н 3 О Н НОСН НОНгС О ОН он н — 4 Н 1 нсон НСОН но 3 2 ОН Н~ — ~СН ОН нсон 4 3 2 ! Н ОН нсон ОН Н1 Н СОН а-Р-глюкопираноза Н~ОН Р-Р-фруктофураноза альдегидо-Р-глюкоза кето-Р-фруктоза В водном растворе глюкоза содержит 99,976% циклического изомера. У кстогексоз циклические изомеры пятичленные. Циклические молекулы моносахаридов могут связываться между собой с образованием так называемых гликозидных связей путем конденсации гидроксильных групп.

Наиболее распространены полисахариды, повторяющиеся звенья которых являются остатками и-Р-глюкопиранозы или ее производных. Наиболее известна и широко применяема целлюлоза. В этом полисахариде кислородный мостик связывает 1- и 4-й атомы углерода в соседних звеньях, такая связь называется а-1,4-гликозидной: СН ОН Н О О ОНн н Н ОН О Н Н ОН целлюлоза Химический состав, аналогичный целлюлозе, имеют крахмал, состоящий из амилозы и аминопектина, гликоген и декстран. Отличие первых от цел- 10 люлозы состоит в разветвленности макромолекул, причем амилопектин и гликоген могут быть отнесены к сверхразветвленным природным полимерам, т.е. дендримерам нерегулярного строения.

Точкой ветвления обычно является шестой атом углерода а-Р-гл!окопиранозного кольца, который связан гликозидной связью с боковой цепью. Отличие декстрана от целлюлозы состоит в природе гликозидных связей — наряду с а-1,4-, декстран содсржит также а-1,3- и а-1,6-гликозидные связи, причем последние являются доминирующими. Химический состав, отличный от целлюлозы, имеют хитин и хитозан, но они близки к нсй по структуре. Отличие заключается в том, что при втором атоме углерода а-Р-глюкопиранозных звеньев, связанных а-1,4- гликозидными связями, ОН-группа заменена группами — МНСН>СОО в хитине и группой — ЫН! в хитозане. Целлюлоза содержится в коре и древесине деревьев, стеблях растений: хлопок содержит более 90;4 целлюлозы, деревья хвойных пород — свыше 60",4, лиственных — около 40;4.

Прочность волокон целлюлозы обусловлена тем, что они образованы монокристаллами, в которых макромолекулы упакованы !зара>!лельно одна другой. Целлюлоза сосгав>!яет с>руктур>!у>о основу пред" ставитслей не только растительного мира, !!о и некоторых бактерий.

В животном мире в качестве опорных, структурообразующих полимеров полисахариды «используются» лишь насекомыми и членистоногими. Наиболее часто для этих целей применяется хмтин, который служит для построения так называемого внешнего скелета у крабов, раков, креветок. Из хитина деацетилированием получается хитозан, который, в отличие от нерастворимого хитина, растворим в водных растворах муравьиной, уксусной и соляной кислот. В связи с этим, а также благодаря комплексу ценных свойств, сочетающихся с биосовместимостью, хитозан имеет болыние перспсктивы широкого практического применения в ближайшем будущем. Крахмал относится к числу полисахаридов, выполняющих роль резервного пищевого вещесзва в растениях. Клубни, плоды, семена содержат до 70'4 крахмала.

Запасаемым полисахаридом животных является гликоген, который содержится преимущественно в печени и мышцах. Функцию запасаемого питательного продукта выполняет инулин, который содержи> ся в спарже и артишоках, что придает им специфический вкус. Его мономерныс звенья пятичленны, поскольку фруктоза относится к кетозам, в целом же этот полимер построен так же, как полимеры гл!окозы. Прочность стволов и стеблей растений, помимо скелета из целлюлозных волокон, определяется соединительной растительной тканью. Значительную ее часть в деревьях составляет лигнин — до 30 ',4. Его строение точно не установлено.

Известно, что это относительно цизкомолекулярный (М - 1О') сверхразветвленный полимер, образованный в основном из остатков фенолов, замешенных в о7>пю-положении группами — ОСНь в лара-положении группами — СН=СН-СН>ОН, В настоящее время накоплено громадное количество лигнинов как отходов целлюлозно-гидролизной промышленности, но проблема их утилизации не решена. К опорным элементам расти- 11 тельной ткани относятся пектиновые вещества и, в частности пектин, находящийся в основном в стенках клеток. Его содержание в кожуре яблок и белой части кожуры цитрусовых доходит до 30;4. Пектин относится к гетерополисахаридам, т.е.

сополимерам. Его макромолекулы в основном построены из остатков Р-галактуроновой кислоты и ее метилового эфира, связанных и-1,4-гликозидными связями; Н ОН СООН Из пентоз значение имеют полимеры арабинозы и ксилозы, которые образуют полисахариды, называемые арабинами и ксиланами. Они, наряду с целлюлозой, определяют типичные свойства древесины. Упомянутый выше пектин относится к гетерополисахаридам.

Помимо пего, известны гетерополисахариды, входящие в состав животного организма. Гиалуроновая кислота входит в состав стекловидного тела глаза, а также жидкости, обеспечивающей скольжение в суставах (она находится в суставных сумках). Другой важный полисахарид животных — хондроитинсульфат — содержится в ткани и хрящах. Оба полисахарида часто образуют в организме животных сложные комплексы с белками и липидами. Белки.

В животном мире в качестве опорного, структурообразующего полимера обычно выступают белки. Эти полимеры построены из 20 типов так называемых а-аминокислот общей формулы: Н ! й — С вЂ” СООН МН~ В табл. !.2 представлены важнейн)ие аминокислоты, образующие белки. Остатки аминокислот связаны в макромолекулы белка пептидными связями, возникающими в результате реакции карбоксильных и аминогрупп. Ниже эта реакция приведена для двух аминокислот — глнцина и аланина: Н 1Ч вЂ” СН вЂ” СООН + Н 1Ч вЂ” СН вЂ” СООН вЂ” Н 1Ч вЂ” СН вЂ” С вЂ” 1Ч вЂ” СН вЂ” СООН + Н О 2 2 2 2 2 2 ~~3 О Н СН3 Из табл. 1.2 видно, что большинство аминокислот, из остатков которых построен белок, имеют достаточно простое строение и алифатический радикал.

Реже встречаются аминокислоты, содержащие ароматические и насыщенные циклы. Практически все аминокислоты содержат атомы С, Н, О, 1~1, и только цистеин содержит, наряду с»ими, атом серы. Образование сульфидных мостиков играет важную роль в процессах структурообразования в белках. В результате соответствующей реакции, протекающей за счет сульфогидрильных групп цистеина, образуются меж- и внутримолекулярные «сшивки» макромолекул белка. Помимо карбоксильной и аминогрупп, 12 Таблииа 1.2 Некоторые аминокислоты, входящие в состав белков Формула Название СН-СН вЂ” СООН з НН Алании НООС вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН 2 НН2 Асиарагиновая кислота НЯ вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН 7 НН2 Цистсии НООС вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН 2 2 2 Глутаминовая кислота Н и — С вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН 2 11 2 2 О НН Глутамии Н7М СН2 СООН Глиции Лсйции Н,С СН вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН 2 НзС ИН2 С Н вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН Б 5 2 ИН2 Феиилаланин СН вЂ” СН вЂ” СООН 1 1 СН ИН ~,~г' СН, Нролии НΠ— СН вЂ” СН вЂ” СООН 2 ИН2 Серии Н С вЂ” СН вЂ” СН вЂ” СООН з ОН НН Треоиин Тирозии НО СН2 СН СООН НН2 13 аминокислоты белка могут содержать также гидроксильные группы, как, например в серине и треонине.

Значение белков в живой природе трудно переоценить. Это строительный материал живых организмов, биокатализаторы — фсрменты, обеспечивающие протекание реакций в клетках, и энзимы, стимулирующие определенные биохимические реакции, т. е. обеспечивающие избирательность биокатализа.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
2,32 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6375
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее