I.Химия белков 4 страница

Используйте для расчетов таблицу термодинамических характеристик веществ при стандартных условиях.

Задача 8. Составьте молекулярное и ионно-молекулярные (полное и сокращённое) уравнения между веществами:

CH₃COOH + KOH.

Задача 9. Определите нормальную концентрацию раствора, содержащего 33 г сульфида калия в 200 мл раствора. Ответ: 1) 6Н; 2) 0,3Н; 3) 1,5Н; 4) 3Н.

Задача 10. Во сколько раз уменьшается скорость химических реакций при понижении температуры от 40 ^оС до 20 ^оС, если температурный коэффициент γ равен трем?

Задача 11. При расходовании 965 кулонов электричества было получено на катоде 1,0787 г металла. Какой это металл?

1. Золото

2. Платина

3. Серебро

4. Железо

Задача 12. Пользуясь электронными уравнениями, подберите коэффициенты для реакции, идущей по схеме:

HCl + HClO₃ → Cl₂ + H₂O.

Задача 13. Вычислите значение э.д.с. гальванического элемента

(-) Mg / 0,01 М MgSO₄ // 0,1 М CuSO₄ / Cu (+).

Напишите процессы на аноде и катоде, реакцию, генерирующую ток, и определите в кДж энергию химической реакции, превращающуюся в электрическую.

Задача 14. Нарушена сплошность покрытия из Zn, защищающего Cu. Определите тип покрытия (анодное или катодное) и напишите анодную и катодную реакции коррозии, если они возможны в средах:

а) солянокислой,

б) нейтральной, с растворенным кислородом

Задача 15. Электрический ток силой 20 А пропускали в течении 600 секунд через водный раствор СuSO₄. Какие вещества и в каком количестве выделятся за это время на угольных электродах? Напишите уравнения анодного и катодного процессов, а также суммарное уравнение электролиза.

Задача 16. Что такое полимеризация, поликонденсация? Чем отличаются эти реакции друг от друга? Приведите примеры.

Задача 17. Исходя из положения серы, фосфора и хлора в периодической системе, определите, как изменяются окислительные свойства кислот: H₂SO₄, H₃PO₄, HClO₄?

Задача 18. За счет каких связей образован ион [NH₄]⁺?

1) только ковалентных

2)ковалентных и донорно-акцепторной

3) только ионных

4)ионной и ковалентной.

Тестовое задание № 29

Задача 1. На полную эквивалентную нейтрализацию 2,7 г серной кислоты израсходовано 2 г гидроксида щелочного металла. Какова формула гидроксида?

Задача 2. Исходя из значений квантовых чисел для электронов внешнего энергетического уровня (n = 3; l = 0; m_l= 0; m_s= +1/2), напишите электронную формулу этого элемента укажите его название и свойства – металл или неметалл.

Задача 3. Напишите электронную структуру элемента № 4, укажите электронное семейство, к которому он относится, и его валентные электроны.

Задача 4. По значению ПР рассчитайте растворимость, а также концентрацию катионов и анионов в насыщенном растворе, моль/л, г/л, мг/л. Соединение: Co(OH)₂,ПР= 2,5·10^-16.

Задача 5. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза приведённых солей по первой ступени, а также выражения для константы гидролиза. Укажите реакцию среды и направление смещения равновесия гидролиза для каждого случая при: а) разбавлении; б) добавлении раствора кислоты; в) добавлении раствора щёлочи; г) нагревании.

Соли: CuCl₂, K₂SO₄, Na₃PO₄.

Задача 6. Определите рН раствора, в котором содержание ионов H⁺ составляет 1·10^-11 моль/л.

Задача 7. Определите:

а) возможность самопроизвольного протекания процессов;

б) предпочтительность той или иной реакции;

в) количество тепла (кДж), которое выделится или поглотится при прохождении каждой реакции (н.у.).

Уравнения реакций:

Sn(к) + 0,5O₂(г) = SnO(к)

Sn(к) + O₂(г) = SnO₂ (к)

Используйте для расчетов таблицу термодинамических характеристик веществ при стандартных условиях.

Задача 8. Составьте молекулярное и ионно-молекулярные (полное и сокращённое) уравнения, протекающие между веществами:

Zn(OH)₂ + HCl .

Задача 9. Чему равна молярность раствора хлорида натрия, если в 1 л его содержится 117 г этой соли? Ответ: 1) 0,2 м; 2) 2 м; 3) 20 м; 4) 0,5 м.

Задача 10. Как изменится скорость реакции образования оксида серы

2SO_2(г) + O_2(г) ↔ 2SO_3(г),

если объем газовой смеси увеличить в 2 раза?

1. Увеличится в 2 раза

2. Уменьшится в 8 раз

3. Увечится в 8 раз

4. Уменьшится в 2 раза

Задача 11. Как изменится масса железной пластинки после выдерживания ее в растворе азотнокислого серебра?

1. Уменьшится

2. Не изменится

3. Увеличится

Задача 12. На основе электронных уравнений подберите коэффициенты в окислительно-восстановительной реакции

H₂S + SO₂ ® S + H₂O.

Задачу 13. Вычислите значение э.д.с. гальванического элемента

(-) Mn / 0,01 М MnSO₄ // 0,1 М CdSO₄ / Cd (+).

Напишите процессы на аноде и катоде, реакцию, генерирующую ток, и определите в кДж энергию химической реакции, превращающуюся в электрическую.

Задача 14. Нарушена сплошность покрытия из Mn, защищающего Cu. Определите тип покрытия (анодное или катодное) и напишите анодную и катодную реакции коррозии, если они возможны в средах:

а) солянокислой,

б) нейтральной, с растворённым кислородом.

Задача 15. Какие вещества и в каком количестве выделятся на угольных электродах при электролизе раствора MgCl₂ течение 60 мин при силе тока 10 А? Напишите уравнения анодного и катодного процессов, а также суммарное уравнение электролиза.

Задача 16. Назовите вещество, получающееся при полимеризации этилена.

Задача 17. В каком ряду оксидов содержатся только амфотерные гидроксиды:

1) Sn(ОН)₂, Рb(ОН)₂, Сr(ОН)₃

2) Аl(ОН)₃, КОН, Мg(ОН)₂

3) Zn(ОН)₂, Ва(ОН)₂, Fе(ОН)₃?

Задача 18. Что определяет невозможность существования молекулы Ве₂?

Ответ: 1) Соответствующая степень окисления бериллия;

2) Электронная конфигурация бериллия в данном состоянии;

3) Порядок связи, вычисленный по методу молекулярных орбиталей.

Тестовое задание № 30

Задача 1. Эквивалентная масса трехвалентного металла 68,1 г/моль. Вычислите aтомную массу металла, эквивалентную массу оксида.

Задача 2. Исходя из значений квантовых чисел для электронов внешнего энергетического уровня (n = 2; l = 1; m_l= – 1, 0; m_s= +1/2, +1/2) напишите электронную формулу этого элемента приведите его название и свойства – металл или неметалл.

Задача 3. Напишите электронную структуру элемента № 16, укажите электронное семейство, к которому он относится, и его валентные электроны.

Задача 4. По значению ПР рассчитайте растворимость, а также концентрацию катионов и анионов в насыщенном растворе, моль/л, г/л, мг/л. Соединение: PbCl₂, ПР= 2·10^-5.

Задача 5. Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза приведённых солей по первой ступени, а также выражения для константы гидролиза. Укажите реакцию среды и направление смещения равновесия гидролиза для каждого случая при: а) разбавлении; б) добавлении раствора кислоты; в) добавлении раствора щёлочи; г) нагревании.

Соли: MgCl₂, Na₃PO₄, K₂SO₄.

Задача 6. Определите рН раствора, в котором содержание ионов H⁺ составляет 1·10^-13 моль/л.

Задача 7. Определите:

а) возможность самопроизвольного протекания процессов;

б) предпочтительность той или иной реакции;

в) количество тепла (кДж), которое выделится или поглотится при прохождении каждой реакции (н.у.).

Уравнения реакций:

S(к) + O₂(г) = SO₂ (к)

S(к) + 1,5O₂(г) = SO₃ (к)

Используйте для расчетов таблицу термодинамических характеристик веществ при стандартных условиях.

Задача 8. Составьте молекулярное и ионно-молекулярные (полное и сокращённое) уравнения между веществами:

Са(OH)₂ + H₃PO₄.

Задача 9. Сколько граммов хлорида железа FeCl₃ надо растворить в в 450 г воды для приготовления 10 % -го раствора?

Ответы: 1) 5 г; 2) 45 г; 3) 50 г; 4) 53 г.

Задача 10. Во сколько раз изменится прямой реакции, протекающей по уравнению

C_(К) + 2O_2(Г) = 2CO_2(Г),

если увеличить давление в 2 раза?

1. Увеличится в 8 раз

2. Уменьшится в 4 раза

3. Увеличится в 2 раза

4. Не изменится

Задача 11. При покрытии каким из приведенных металлов, в случае нарушения покрытия, медь разрушается первой?

1. Железо

2. Серебро

3. Никель

4. Магний

Задача 12. Какие соединения и простые вещества могут проявлять только окислительные свойства? Выберите такие вещества из предложенного перечня: NH₃, CO₂, SO₂, KMnO₄, F₂, HNO₃. Составьте уравнение электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

HNO₃ + H₂S ® H₂SO₄ + NO + H₂O.

Задача 13. Вычислите значение э.д.с. гальванического элемента

(-) Zn / 0,001 М ZnSO₄ // 0,001 М Bi₂ (SO₄)₃ /Bi (+).

Напишите процессы на аноде и катоде, реакцию, генерирующую ток, и определите в кДж энергию химической реакции, превращающуюся в электрическую.

Задача 14. Нарушена сплошность покрытия из Mg, защищающего Zn. Определите тип покрытия (анодное или катодное) и напишите анодную и катодную реакции коррозии, если они возможны в средах:

а) солянокислой,

б) нейтральной, c растворённым кислородом.

Задача 15. Составьте схему процессов, происходящих на инертных электродах при электролизе водного раствора Zn(NO₃)₂. Вычислите массу получающихся на электродах веществ. если сила тока 100 А, время электролиза 60 минут.

Задача 16. Составьте схему получения каучука из изопрена.

Задача 17. На основании строения атомов лития и бериллия поясните, почему первый потенциал ионизации у лития меньше, чем у бериллия, а второй потенциал ионизации лития больше, чем у бериллия?

Задача 18. Химическую связь во фториде магния называют:

Ответ: 1) ионной; 2) металлической; 3) водородной; 4) ковалентной полярной.

I.Химия белков

1.1. Аминокислотный состав белков. Минорные аминокислоты.

Структурной единицей белков и пептидов являются аминокислоты. В качестве функциональных групп они содержат аминогруппу и карбоксильную группу. В аминокислотах обе они связаны с одним и тем же a-углеродным атомом. Аминокислоты отличаются друг от друга строением радикала. В природе существует около 300 различных аминокислот, однако в состав белков включается только 20. Одни и те же 20 аминокислот присутствуют в белковых молекулах всех форм жизни – растений, животных и микроорганизмов. Эти аминокислоты называются протеиногенными или основными.

Общая формула a-аминокислот:

H₂N-CH-COOH

R

В зависимости от полярности радикалов различают 4 группы протеиногенных аминокислот.

1. Аминокислоты с неполярными радикалами, или неполярные (гидрофобные) аминокислоты.

аланин (ала)	валин (вал)
метионин (мет)	триптофан (три)
лейцин (лей)	фенилаланин (фен)
Н2N-CH-COOH | CH-CH3 | CH2 | CH3 изолейцин	пролин (про)

Н₂N-CН-СООН

|

Н

глицин (гли)

2. Аминокислоты с незаряженными полярными радикалами, или полярные (гидрофильные) незаряженные аминокислоты.

тирозин (тир)

глутамин (глн)

цистеин (цис)

аспарагин (асн)

треонин (тре)

серин (сер)

3. Аминокислоты с отрицательно заряженными полярными радикалами, или отрицательно заряженные (кислые) аминокислоты.

аспартат (асп)

глутамат (глу)

4. Аминокислоты с положительно заряженными полярными радикалами, или положительно заряженные (основные) аминокислоты.

лизин (лиз)

аргинин (арг)

гистидин (гис)

Наряду с указанными аминокислотами в составе некоторых белков в незначительных количествах содержатся минорные или нестандартные аминокислоты. Минорные аминокислоты - это производные протеиногенных аминокислот, образующиеся в результате модификации их радикалов в составе полипептидной цепи в ходе посттрансляционной модификации белков.

К нестандартным аминокислотам относится 4-гидроксипролин и 5-гидроксилизин; обе эти аминокислоты входят в состав коллагена - фибриллярного белка соединительной ткани. В мышечном белке миозине, участвующем в сокращении мышц присутствует N-метилгистидин. Еще одна минорная аминокислота g-карбоскиглутамат обнаружена в некоторых белковых факторах свертывания крови (II, UII, IC, C факторы). Из лизина образуется минорная аминокислота десмозин, присутствующая только в фибриллярном белке эластине. В некоторых случаях минорные аминокислоты встречаются только в составе одного белка и могут служить его маркерами. Это может быть использовано для идентификации белка или оценки скорости его распада. Во время голодания происходит ускоренный распад белков мышечной ткани и крови. Оценить такое состояние можно по величине экскреции с мочой метилгистидина – минорной аминокислоте мышечной ткани.

Присутствие минорных аминокислот является очень важным для проявления функциональной активности белков. Нарушение образования минорных аминокислот ведет, как правило, к потере биологической активности соответствующего белка. При недостаточности в организме аскорбиновой кислоты гидроксилирование пролина и лизина в составе коллагена происходит в недостаточном объеме и лишенный гидроксильных групп коллаген не может сформировать полноценные волокна. Проявляется это кровоточивостью десен, кровеносных сосудов, выпадением зубов и т.д. Недостаточное g-карбоксилирование остатков глутамата в составе некоторых белковых факторов свертывания крови может быть причиной кровоточивости.

Для изучения аминокислотного состава белков на первом этапе используют кислотный (НСl), щелочной (NaOH) и, реже, ферментативный гидролиз или их сочетание. Аминокислотный состав гидролизата исследуют с помощью ионообменной хроматографии или электрофореза.

Для качественного и количественного определения аминокислот используется реакция их с нингидрином.

При анализе аминокислотного состава белков выявлен ряд закономерностей. Аминокислоты присутствуют в различных белках в разных соотношениях - ни в одном из известных белков аминокислоты не содержатся в эквимолярных соотношениях. Не все белки содержат полный набор из 20 протеиногенных аминокислот.