Lenindzher Основы биохимии т.1 (1128695), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Зависимость растворимости ст рН. Сильно вырщкеиная полярносгь воды и ее способность легко образовьтать водородные связи делает ее прекрасньгм растворителем для веществ ионной природы. Вместе с тем зта особенность воды обусловливает плохую растворимость в ней неионизируемых неполярных органических вешесп~.
таких. как бензол. В принципе растворимость всех органических кислот и оснований в воде можно повысить путем соответственно депротонирования и протониравания, что приводит в обоих случаях к образованию заряженных частнп. Например, бензойная кислота плохо растворима в воде, однако добавление бикарбоиата натрия вызывает повью~ение рН раствора и депротонирование молекул бензойной кислоты с образованием бензоат-ионов, которые хорошо растаоримы в воле. Какой из растворов — 0,1 М ХаОН нли 0,1 М НС1-нужно добавить к воде, чтобы повысить растворимость веществ А, Б, В7 в) О С ! Е ч Н,С 1Ч вЂ” С вЂ” СН,~~ОН Н С О О вЂ” СН, Мпгиловый эфир Х-ацегилгирэзина рК вЂ” 10 106 часть 1. ьиомодекэлы 10 С он ! [сн ),,— -[.*н, 8.
Лечение сыпи, возникаю>яей ии кинге ири соприк<кнсяении с ригтттеи с>оскол>. Содержащиеся в тканях сумаха производные пирокатехола с длинными иенами алкилы<ых групп вызывают харак> срную зудящую сыпь. Если вы случайно дотронулись до суча. ха, то какой способ обработки пораженного участка кожи из перечисленных ниже вы изберете и почему? (а) Промывание поверхности кожи холсднаи нодон. (б] Промывание поверхности кожи разбавленным уксусом или лимонным соком. (в) Промывание поверхнос>и кажи мылом и водой. (г) Промывание поверхности кожи мылам, водой и пищевой (питьевой) содой (бикарбонатом натрия).
9. Ве шчиии рН и есосыаиние лекщятяениик веществ. Широко используемый лекарственный препарат аспирин представляет собой слабую кислоту с рК' = 3,5 О Аспирин всасывается в кровь человека через клетки слизистой жсчудка и тонкого кишечника. Для того чтобы вещество всасывалось, оно доткно легко проходить через клеточные мембраны. Возможность прохождения вещества через клеточную мембрану определяется полярностью его молекуя: ионизированные (заряженные) и сильно полярныс манекулы проходят медленно, тогда ких нейтральные гищюфабные молекулы проходят сквозь мембраны быстро. Где аспирин легче всасывается в кровяной поток в >келулкс или в >анкам кишечнике, если величина рН желудочного сока в желудке близка к 1. а в тонком кишечнике к 6? Дайте четкое обоснование своего выбора.
Приготов,>ение гтиндирнтого бук>ери для килиброяхи рн-петри. Стеклянный электрод. используемый в имеющихся и про- даже рН-мс> рах, дает электрический сит нал. величина которого пропорциональна концентрации ионов водорода. Для гого чтобы па величине сигнала можно бы<ю правильно судить о величине рН, нсобхолимо провести калибровку стеклянного электрода, используя лля этого стандартные растворы с известной концентрацией нанон водорода. Определите, какие количества (в граммах) первичиога кислого фосфата натрия [[>)ан>РОл Н,О; мал, масса 138,01) и вторичного кислого фосфата натрия [?ча НРО, мол. масса 141,98) необходимы ляя нри>отовления 1 л стандартного буфера с рН 7,00, в котором суммарная концентрация фосфатов равна 0,100 М.[Мол.масса смеси фосфатов будет зависеть от их соотношения). Величина РК' первичного кислого фасфата при 25 С раы>а 6,86.
Контроль рн крови путем изменения иитеи<иаиигти дыкииия. а) Парциальнос давление СО в ле>.ких может быс~ро менятьса в зависимогли ат интенсивности и глубины дыхания. Известно. ч'го лля избавления ат икоты необхолимо повыси~ь концентрацию СО> в легких. Этого можно добиться, если частично задержать дыханиц медтенно и н<злубоко вдыхая воздух (гипавентиляция), или вдыхать и выдытпь возлух. прижав к лицу бумажный никс>.
В этих условиях парциальное давление СО, в вазлушнам пространстве яс>.ких превыси> нормальное. Объясните. почему зги процедуры влияют на рН крови. б) Бегуны на короткие листанции непосредс>иенца перев стартом обычно интенсивно и глубоко дышат (гнпервентилация) примерно в >ечснис 1>2 мин для удаления СО, из лс>ких. Величина рН крови може> полскочить при этом до 7,60. Объясните, почему рН крови повьппасгся в этих условиях.
в) Во время бега на короткую дистанцию мышцы производят большое количество молочной кислоты из запасов гяюкозы. Исходя из зго> о факта, объясните, почему перел стремительным бегом полезна гипсрвсн> иляпия? ГЛАВА 5 АМИНОКИСЛОТЫ И ПЕПТИДЫ В количественном отноц|енни белки занимают первое место среди всех содержащихся в живой клетке макромолекул; на их долю приходится не менее половины сухого веса клетки. Белки присутствуют во всех клетках, причем нх можно найти в любой часги клетки.
Велико также и разнообразие белков; в одной клетке можно обнаружить сотни различных видов этих макромолекул. Белки выполняют многообразные биологические функции, поскольку они служат молекулярными инструментами, с помощью которых генетическая информация находит свое реальное воплощение. Поэтому изучение биологических макромолекул разумно начать именно с белков, или протеинов. (Это название происходит ог латинско~о слова, означающего «первый» или «главный».) Ключ к пониманию структуры любого из всех этих тысяч различных белков дает неболыпая группа довольно простых молекул, играющих роль строительных блоков. Для построения всех белков, будь то белки из самых древних линий бактерий или из высших организмов, используется один и тот же набор из 20 различных аминокислот, ковалентно связанных друг с другом в определенной, характерной только для данного белка последовательное-ии.
Каждая аминокислота благодаря специфическим особенностям ее боковой цепи наделена химической иущивидуальностью, поэтому всю зту группу из 20 аминокислот можно рассматривагь как алфавит <сязыка» белковой структуры. В этой главе мы уделим внимание также и пептилам -коротким цепям, со- стоящим из двух или более аминокислот, соединенных ковалентными связями. Поистине замечательное свойство клеток-зто их способность соединять 20 аминокислот. в различных комбинапнях и последовательностях, в результате чего образуются пептиды и белки, обладающие совершенно разными свойствами н биологической активностью. Из одних и тех же строительных блоков разные организмы способны вырабатывать такие разнообразные продукты, как ферменты, гормоны, белок хрусталика глаза, перья, паутина, панцырь черепахи (рис.
5-!). белки молока. энкефалины (наркотики, вырабатываемые самим организмом), антибиотики, ядовитые вещества грибов и многие другие соединения. наделенные специфической биологической активностью. Рнс. 5Л. Белок кератнн сннтезнруе1ел у ессл по- званочвык. Он служит ~лавным структурным компонентом волос, чешуи, рогов, шсрьтн, ног- тей н перьев.
Кератнн как главный компонент вволю также в состав плотного панпырв черепк- а н. |08 ЧАСТЫ. БИОМОЛЕКУЛЪ| 5.1. Общие структурные свойства аминокислот Прн кипячении белков в присутствии сильных кислот и щелочей ковалентные связи между аминокислотами, из которых построены белковые цепи, разрываются. Образующиеся прн этом свободные аминокислоты представляют собой сравнительно небольшие молекулы с известной структурой.
Первая аминокислота, аспарагин, была открыта в !306 г. Последним нз 20 обнаруженных в белках аминокислот оказался треонин, который удалось идентифицировать лишь в 19дй г. Каждая аминокислота имеет тривиальное (традипионное) название, происходящее иногда от источника, из которого аминокислота была впервые выделена. Например, аспарагин, как нетрудно догадаться, впервые обнаружили в аспарагусе, а глутамииавую кислоту — в клейковине (по- английски «к)п(еп») пшеницы; гпнцин был назван так эа его сладкий вкус (от греч. «я!у)соз»-сладкий). Все 20 аминокислот, встречаиущиеся в белках, характеризуются общей структурной особенностью — наличием карбоксильной группы и амнногруппы„связанных с одним и тем же атомом углерода (рис.