Белки. Нуклеиновые кислоты

Задача 1. Серповидная анемия возникает на почве замены одного аминокислотного остатка – глутаминовой кислоты – на остаток валина в b-полипептидной цепи молекулы гемоглобина. Фрагмент цепи нормального гемоглобина: -глу-глу-лиз-. Фрагмент цепи аномального гемоглобина: -вал-глу-лиз- (глу-глутаминовая кислота; лиз-лизин; вал-валин). Изобразите эти фрагменты при помощи химических формул.

Решение.

Фрагмент цепи аномального гемоглобина

.

Фрагмент цепи нормального гемоглобина.

Задача 2. В полипептидной цепи фиброина шелка повторяются фрагменты типа: -ала-гли-ала-гли. Напишите химическую формулу такого фрагмента, где ала-аланин, гли-глицин.

Решение.

СН3 СН3

| |

.–NH–CH–CO–NH–CH2–CO–NH–CH–CO–NH–CH2–CO– .

Задача 3. При изучении желатина в качестве его модели используют синтетический полипептид полиглицин. Составьте реакцию поликонденсации глицина и приведите структурную форму полиглицина.

Решение.

NH2–CH2–COOH + H2N–CH2–COOH + H2N–CH2–COOH + .®

nH2O + H2N–CH2–CO–NH–CH2–CO–NH–CH2–CO– .(–NH–CH2–СО–)n

Задача 4. Почему происходит уменьшение веса мяса и рыбы после их тепловой обработки?

Решение. Во время тепловой обработки происходит денатурация белков мяса или рыбы. Белки становятся практически не растворимыми в воде и отдают значительную часть содержащейся в них воды, при этом масса мяса, например, уменьшается на 20-40 %.

Задача 5. О чем свидетельствует образование «хлопьев» во время варки мяса?

Решение. Если мясо погрузить в холодную воду и нагревать, то растворимые белки из наружных слоев мяса переходят в воду в количестве до 0,2 % от массы мяса. Во время варки происходит их денатурация, при этом образуются хлопья (пена, всплывающая на поверхность).

Задача 6. Установите структуру нуклеотида, имеющего молекулярную формулу C10H14N5O8P.

Решение. Общая формула нуклеотидов:

где X — Н (для дезоксирибонуклеотидов) или —ОН (для рибонуклеотидов), Y — азотистое основание. Согласно молекулярной формуле нуклеотида, в состав основания Y входят пять атомов азота, пять атомов углерода (другие пять атомов углерода входят в состав остатка углевода — рибозы или дезоксирибозы) и один или два атома кислорода. Единственное азотистое основание, удовлетворяющее этим требованиям, — гуанин:

Поскольку в состав нуклеотида входят 8 атомов кислорода, а в состав остатков фосфорной кислоты и основания — пять (четыре из кислоты и один из основания), то остаток углевода должен содержать три атома кислорода, т. е. X = ОН; углевод — рибоза. Искомый нуклеотид построен из остатков рибозы, гуанина и фосфорной кислоты. Его структурная формула:

Ответ. Нуклеотид построен из остатков рибозы, гуанина и фосфорной кислоты.

Задача 7. Напишите формулы протеиногенных аминокислот, имеющих в растворе кислую реакцию. Благодаря чему они имеют кислую природу?

Решение:

В белках имеются две аминокислоты, имеющие кислую природу – это аспарагиновая (аминоянтарная) и глутаминовая (аминоглутановая) кислоты:

Они являются моноаминодикарбоновыми, содержащие одну аминную и две карбоксильные группы, благодаря чему они и являются кислыми.

Задача 8. Напишите формулы протеиногенных аминокислот, имеющих в растворе щелочную реакцию. Ответ обоснуйте.

Решение:

В растворе щелочную реакцию дают лизин и оритнин, т.к. в них содержатся две аминные группы

Задача 9. В одном из белков содержится 0,32% серы. Какова его относительная молекулярная масса, если предположить, что в молекуле содержится только один атом серы?

Решение: Молекулярная масса вещества будет во столько раз больше атомной массы серы, во сколько 100% больше 0,32%:

, отсюда

Следовательно, относительная молекулярная масса белка 10000.