06.12.22 г. ВТОРНИК. Гр. 401,508,306

  06.12.22 г. ВТОРНИК. Гр. 401,508,306

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи (ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать!) После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)

Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы.

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 401 химия 13,14

ТЕМА 13: Валентность. 

Валентность -это свойство атома химического элемента присоединять или замещать определенное число атомов другого элемента, т.е., иными словами, это количество химических связей, которые атом данного химического элемента может образовывать с другими атомами.
Валентность углерода в органических соединениях равна IV. Этот тезис представляет собой одно из основных положений теории строения органических соединений А.М. Бутлерова.
Для углерода характерно наличие двух валентностей- высшей IV и низшей II. Однако, если изобразить структурные формулы органических веществ, не учитывая положения теории, валентность углерода будет представляться дробным числом, чего не может быть, поскольку величина валентности всегда является целым числом.
Согласно, теории строения органических соединений А.М. Бутлерова атомы в молекулах органических соединений связаны между собой в определенной последовательности, это означает, что атомы углерода могут быть связаны между собой, причем не всегда обязательно одинарными связями. Например:



 

-ЭТЕН(ЭТИЛЕН)

ТЕМА:   Химическое строение как порядок соединения атомов в молекулы по валентности. Изготовление моделей молекул органических веществ.

Основные положения теории химического строения.

В 1860-х гг.  А. М. Бутлеров сформулировал основные положения, ставшие впоследствии фундаментом теории строения органических соединений. Согласно этой теории:

• атомы  в органических молекулах соединены друг с другом  в соответствии с  валентностью, при этом углерод всегда четырехвалентен;
• порядок соединения атомов в молекуле называется химическим строением;
• свойства веществ определяются не только их составом, но и химическим строением;
• атомы в молекулах оказывают взаимное влияние друг на друга;
• исходя из строения молекулы можно предсказать свойства вещества, и, наоборот, на основании химических свойств можно предсказать строение вещества.

Углеводородные цепи могут быть как открытыми (алициклическими), так и замкнутыми (циклическими), как прямыми, так и разветвленными.

Определение

Гомологи — органические соединения, принадлежащие к одному классу веществ, обладающие сходным строением и свойствами, но отличающиеся друг от друга по составу на одну или несколько групп  и отвечающие одной общей формуле.

Способы отображения строения молекул. Формулы. Модели

Структуру вещества, то есть порядок соединения атомов в молекуле, отображает структурная формула, в которой связи между атомами (или группами атомов) изображаются в виде черточек: одна черточка означает одну связь или одну общую электронную пару. Поскольку углерод в органических соединениях всегда четырехвалентен, то  каждый атом углерода может образовывать  четыре связи (четыре черточки).

По количеству соседних углеродных атомов, атомы углерода в молекуле подразделяются на первичные (один «сосед»), вторичные (два «соседа»), третичные (три «соседа») и четвертичные (четыре «соседа»).  Так, концевые атомы в молекуле углеводородов всегда первичные, в линейных молекулах промежуточные атомы — вторичные, а в разветвленных могут появляться третичные и (или) четвертичные атомы углерода.

Для отображения органических молекул используют молекулярные или брутто-формулы, которые представляют собой сокращенную форму записи количественного и качественного состава.

Например, запись  означает, что молекула вещества состоит из 2 атомов углерода и 6 атомов водорода.  Для каждого класса органических соединений можно вывести  общую формулу, отвечающую количественному составу всех гомологов. Эту формулу называют общей формулой гомологического ряда. Вещества, принадлежащие к одному классу, отвечают одной общей формуле. 

 Сравним структурные формулы простейших углеводородов: метана, этана и пропана.

Молекулярная формула метана СН, этана СН, пропана СН. Видно, что формула этана отличается от формулы метана на одну группу СН. Аналогично, состав молекул пропана и этана также отличается на одну группу СН. Следовательно, все эти вещества являются гомологами и относятся к гомологическому ряду метана. Прибавив к формуле пропана указанную гомологическую разницу СН, получим формулу следующего представителя этого гомологического ряда — СН (бутан):

Для состава  СН можно изобразить еще одну структурную формулу:

Следовательно, веществ состава СН  должно быть два, каждому из этих веществ соответствует своя структурная формула. Если первое вещество называется бутаном или н-бутаном, то второе — изобутаном. Бутан и изобутан — изомеры, так как у них одинаковый количественный состав, но разный порядок соединения атомов. Подробно с явлением  изомерии и изомерами можно познакомиться в теме «Виды изомерии».

Для пространственного отображения структуры молекул органических веществ используют  стереохимические формулы.

Стереохимическая формула показывает пространственное расположение атомов в молекулах органических веществ.

Например, пространственное строение этана можно отобразить  стереохимической формулой или с помощью проекций Ньюмена, отображающих конформации этана, то есть расположение (поворот) метильных радикалов относительно одинарной С–С-связи: 

 

Более подробно проекции Ньюмена будут рассмотрены в теме «Виды изомерии».

Для наглядности отображения пространственного строения органических молекул используют также разные модели. Наиболее распространенными являются шаростержневые модели, в которых атомы имеют форму шаров, а связи представлены в виде палочек. Одинарная связь — одна палочка, двойная связь — две палочки. Более достоверно истинную структуру молекул отображают масштабные (полусферические) модели:

      

ГРУППА 508 ХИМИЯ 13,14 ТЕМА 13,14:Решение задач на нахождение молекулярной формулы газообразного углеводорода по массе (объему) продуктов сгорания. Задача.При сгорании некоторой массы неизвестного углеводорода выделилось 4,48 л углекислого газа (оксида углерода(IV) (н. у.) и 3,6 г воды. Относительная плотность вещества по водороду равна 14. Определите молекулярную формулу углеводорода. Дано: V(СО2) = 4,48 л m( Н2О) = 3,6 г Найти: СхНу = ? Решение: 1. Найдём количество вещества углерода, содержащееся в 4,48 л СО2. Вычислим количество вещества СО2, которое содержится в 4,48 л газа: (1 моль(CO2) = 22,4 л/моль); ν(СО2) = 4,48 л : 22,4 л/моль = 0,2 моль; ν(C) = ν (СО2); 0,2 моль (СО2) содержат 0,2 моль (С).   2. Найдём количество вещества водорода, которое содержится в 3,6 г Н2О: М(Н2О) = 18 г/моль; ν(Н2О) = 3,6 г : 18 г/моль = 0,2 моль. Так как в 1 моль воды содержатся 2 моль водорода, то ν(Н) = 0,2 моль × 2 = 0,4 моль.   3. Определим простейшую формулу углеводорода: х : у = ν(C) : ν(Н) = 0,2 : 0,4 = 1: 2 (СН2).   4. Найдём истинную формулу углеводорода:                    М(СхНу) DН(СхНу) = -----------;                      М(Н2) М(Сх Ну) = 2 г/моль × 14 = 28 г/моль. Узнаем, сколько групп CH2 может содержаться в углеводороде с молярной массой 28 г/моль: М(СН2) = 12 + 2 = 14 г/моль; 28:14 = 2. Истинная формула углеводорода — (СН2)2, С2Н4.   Ответ: С2Н4. Группа 306 биология Тема 18, 19: Биосинтез белков .Биосинтез белка.Реакции матричного синтеза. БИОСИНТЕЗ БЕЛКА – это один из видов пластического обмена, в ходе которого наследственная информация, закодированная в генах ДНК, реализуется в определенную последовательность аминокислот в белковых молекулах. Генетическая информация, снятая с ДНК и переведенная в код молекулы и-РНК, должна реализоваться, т.е. проявиться в признаках конкретного организма. Эти признаки определяются белками. Биосинтез белков происходит на рибосомах в цитоплазме. Именно туда поступает информационная РНК из ядра клетки. Если синтез и-РНК на молекуле ДНК называется транскрипцией , то синтез белка на рибосомах называется трансляцией – переводом языка генетического кода на язык последовательности аминокислот в белковой молекуле. Аминокислоты доставляются к рибосомам транспортными РНК. Эти РНК имеют форму клеверного листа. На конце молекулы есть площадка для прикрепления аминокислоты, а на вершине – триплет нуклеотидов, комплементарный определенному триплету – кодону на и-РНК. Этот триплет называется антикодоном. Ведь он расшифровывает код и-РНК. В клетке т-РНК всегда столько же, сколько кодонов, шифрующих аминокислоты. Рибосома движется вдоль и-РНК, смещаясь при подходе новой аминокислоты на три нуклеотида, освобождая их для нового антикодона. Аминокислоты, доставленные на рибосомы, ориентированы по отношению друг к другу так, что карбоксильная группа одной аминокислоты оказывается рядом с аминогруппой другой аминокислоты. В результате между ними образуется пептидная связь. Постепенно формируется молекула полипептида. Синтез белка продолжается до тех пор, пока на рибосоме не окажется один из трех стоп-кодонов – УАА, УАГ, или УГА. После этого полипептид покидает рибосому и направляется в цитоплазму. На одной молекуле и-РНК находятся несколько рибосом, образующих полисому. Именно на полисомах и происходит одновременный синтез нескольких одинаковых полипептидных цепей. Каждый этап биосинтеза катализируется соответствующим ферментом и обеспечивается энергией АТФ. Биосинтез происходит в клетках с огромной скоростью. В организме высших животных в одну минуту образуется до 60 тыс. пептидных связей. РЕАКЦИИ МАТРИЧНОГО СИНТЕЗА К реакциям матричного синтеза относят репликацию ДНК, синтез и-РНК на ДНК (транскрипцию ), и синтез белка на и-РНК (трансляцию), а также синтез РНК или ДНК на РНК вирусов. Репликация ДНК. Структура молекулы ДНК, установленная Дж. Уотсоном и Ф. Криком в 1953 г., отвечала тем требованиям, которые предъявлялись к молекуле-хранительнице и передатчику наследственной информации. Молекула ДНК состоит из двух комплементарных цепей. Эти цепи удерживаются слабыми водородными связями, способными разрываться под действием ферментов. Молекула способна к самоудвоению (репликации), причем на каждой старой половине молекулы синтезируется новая ее половина. Кроме того, на молекуле ДНК может синтезироваться молекула и-РНК, которая затем переносит полученную от ДНК информацию к месту синтеза белка. Передача информации и синтез белка идут по матричному принципу, сравнимому с работой печатного станка в типографии. Информация от ДНК многократно копируется. Если при копировании произойдут ошибки, то они повторятся во всех последующих копиях. Правда, некоторые ошибки при копировании информации молекулой ДНК могут исправляться. Этот процесс устранения ошибок называется репарацией . Первой из реакций в процессе передачи информации является репликация молекулы ДНК и синтез новых цепей ДНК. Репликация – это процесс самоудвоения молекулы ДНК, осуществляемый под контролем ферментов. На каждой из цепей ДНК, образовавшихся после разрыва водородных связей, при участии фермента ДНК-полимеразы синтезируется дочерняя цепь ДНК. Материалом для синтеза служат свободные нуклеотиды, имеющиеся в цитоплазме клеток. Биологический смысл репликации заключается в точной передаче наследственной информации от материнской молекулы к дочерним, что в норме и происходит при делении соматических клеток. Транскрипция – это процесс снятия информации с молекулы ДНК, синтезируемой на ней молекулой и-РНК. Информационная РНК состоит из одной цепи и синтезируется на ДНК в соответствии с правилом комплементарности. Как и в любой другой биохимической реакции в этом синтезе участвует фермент. Он активирует начало и конец синтеза молекулы и-РНК. Готовая молекула и-РНК выходит в цитоплазму на рибосомы, где происходит синтез полипептидных цепей. Процесс перевода информации, содержащейся в последовательности нуклеотидов и-РНК, в последовательность аминокислот в полипептиде называется трансляцией. ТЕМА 19:  БИОСИНТЕЗ БЕЛКА. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ТРАНСЛЯЦИЮ. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ  Примеры решения задач Необходимые пояснения: Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360o Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов Длина одного шага – 3,4 нм Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц) Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя. В среднем один белок содержит 400 аминокислот; вычисление молекулярной массы белка: где Мmin – минимальная молекулярная масса белка, а – атомная или молекулярная масса компонента, в – процентное содержание компонента. Задача № 1.Одна из цепочек  ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ  АЦЦ  ГАТ  АЦТ  ЦГА  ТТТ  АЦГ  ... Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы. Для наглядности  можно использовать  магнитную "азбуку" ДНК (прием автора статьи) . Решение: по принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т,Г-Ц) .Она выглядит следующим образом: ТЦА  ТГГ  ЦТА   ТГА  ГЦТ  ААА  ТГЦ. Задача № 2. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: ААА  ЦАЦ  ЦТГ  ЦТТ  ГТА  ГАЦ. Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина. Решение: Задание выполняется с помощью таблицы генетического кода, в которой нуклеотиды в иРНК (в скобках – в исходной ДНК) соответствуют аминокислотным остаткам. Задача № 3. Большая из двух цепей белка инсулина имеет (так называемая цепь В) начинается со следующих аминокислот : фенилаланин-валин-аспарагин-глутаминовая кислота-гистидин-лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК,  хранящего информацию об этом белке. Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): т.к. одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов, точную структуру и-РНК  и участка  ДНКопределить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем один из вариантов: Цепь белка Фен Вал Асн Глу Гис Лей и-РНК УУУ ГУУ ААУ ГАА ЦАЦ УУА ДНК 1-я цепь ААА ЦАА ТТА ЦТТ ГТГ ААТ 2-я цепь ТТТ ГТТ ААТ ГАА ЦАЦ ТТА Задача № 4. Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ  ЦГЦ  ТЦА  ААА  ТЦГ  ...  Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене. Как отразится на строении  белка удаление из гена четвертого нуклеотида? Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем: Цепь ДНК ЦГГ ЦГЦ ТЦА ААА ТЦГ и -РНК ГЦЦ ГЦГ АГУ УУУ АГЦ Аминокислоты цепи белка Ала-Ала-Сер-Фен-Сер При удалении из гена четвертого нуклеотида – Ц произойдут заметные изменения – уменьшится количество и состав аминокислот в  белке: Цепь ДНК ЦГГ ГЦТ ЦАА ААТ ЦГ и -РНК ГЦЦ ЦГА ГУУ УУА ГЦ Аминокислоты цепи белка Ала-Арг-Вал-Лей- Задача № 5. Вирусом табачной мозаики (РНК-содержащий вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью: Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-. Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирова ния превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики,  если все цитидиловые нуклеотиды  подвергнутся указанному химическому превращению? Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем  : Аминокислоты цепи белка (исходная) Ала – Тре – Сер – Глу – Мет- и -РНК (исходная) ГЦУ АЦГ АГУ ГАГ АУГ и -РНК (дезаминированная) ГУУ АУГ АГУ ГАГ АУГ Аминокислоты цепи белка (дезаминированная) Вал – Мет – Сер – Глу – Мет-