Funkcis csoportot tartalmaz szerves vegyletek FEHRJK SZNHIDRTOK rettsgi

Funkciós csoportot tartalmazó szerves vegyületek FEHÉRJÉK SZÉNHIDRÁTOK

Érettségi program FEHÉRJÉK SZÉNHIDRÁTOK Fehérjék: előfordulás, fizikai tulajdonságok, jelentőség. Fehérjék enzimatikus hidrolízise. Fehérjék denaturálása. Szénhidrátok: glükóz, szacharóz, keményítő, cellulóz – előfordulás, fizikai tulajdonságok, jelentőség. Monoszacharidok: glükóz és fruktóz (síkszerkezeti képletek), perspektivikus képletek (Haworth): glükopiraníz, fruktofuranóz. Glükóz oxidációja (Tollens és Fehling reagenssel). Monoszacharidok kondenzációja. Keményítő enzimatikus hidrolízise.

FEHÉRJÉK A fehérjék az α-aminosavak polikondenzációjából származó makromolekulák, melyekben az aminosavrészek peptidkötéssel kapcsolódnak egymáshoz. A fehérjék felépítésében mindössze 20 -féle aminosav vesz részt. A fehérjék összetételük szerint lehetnek: - egyszerű fehérjék, melyek hidrolízisével csak aminosavak keletkeznek (pl. a vérplazmában levő albumin); - összetett fehérjék, melyek szerkezetében nem fehérje természetű komponens, az úgynevezett prosztetikus csoport is jelen van. Prosztetikus csoportok szacharid zsír nukleinsav foszforsav-észter fémion Összetett fehérjék glikoproteidek lipoproteidek nukleoproteidek foszfoproteidek metalloproteidek

FEHÉRJÉK – fizikai tulajdonságok A vízben való oldhatóság szerint a fehérjék lehetnek: - vízben oldódó fehérjék, globulárisak (gömb alakúak): az albuminok (a tojásfehérje fehérjéi), hemoglobin (a vér vörös fehérjéje), kazein (a tejben levő fehérje), az inzulin (a hasnyálmirigy által termelt hormon); - vízben oldhatatlan fehérjék, rostfehérjék (fonalas szerkezetűek): kollagén (a bőr fő fehérjéje), keratin (haj, köröm, toll, szarv, pata fehérjéje), fibroin (a természetes szelyem fehérjéje)

FEHÉRJÉK– jelentősége Fehérje funkciója transzportfehérjék tartalékfehérje hormonok védőfehérjék strukturfehérjék Fehérje típusa hemoglobin mioglobin ovalbumin kazein inzulin szomatikus hormonok antitestek trombin glikoproteinek keratin kollagén szklerotin mukoproteinek Szerepe az O 2 -t szállítja a gerincesek vérében az O 2 -t szállítja az izmokban a tojásfehérje fehérjéje a tejben levő fehérje a glükóz metabolizmusát szabályozza serkentik a növekedést komplex vegyületeket képeznek idegen fehérjékkel a véralvadás vegyfolyamatát szabályozza sejtfal-fehérjék haj, köröm, toll, szarv, pata fehérjéje inszalag, porc, csont-fehérje rovarok vázának fehérjéje nyálkahártya fehérjéje

FEHÉRJÉK– kémiai tulajdonságok A fehérjék enzimatikus hidrolízise Hidrolízis során a biopolimerekből monomerek szakadnak le vízmolekulák hatására. A polipeptidek teljes hidrolízise HCl oldat hatására történik, a fehérjemolekulák amid kötései felhasadnak és aminosavak keletkeznek. A fehérjék részleges hidrolízise specifikus enzimek jelenlétében történik, a nagy peptid láncokat kisebb egységekre hasítják. Az enzimek csak bizonyos aminosavak közötti peptidkötéseket szakítanak el. Enzim Hasított peptidkötések tripszin lizin, arginin staphylococcus aureus proteáz glutaminsav

FEHÉRJÉK– kémiai tulajdonságok A fehérjék denaturálása A denaturálás a fehérjék térszerkezetének változásában áll. Megfordítható denaturálás: fizikai hatásokra jön létre (pl. alacsony hőmérséklet, egyes sók adagolására bekövetkező fehérje koagulálás). Reverzibilis kicsapásnál a fehérjék nem szenvednek mélyreható változást, a csapadékot az eredeti oldószerben újra feloldhatjuk. A fehérje visszanyerheti térszerkezetét, tehát renaturálódhat. Megfordíthatatlan denaturálás után a fehérjék nem nyerik vissza sem a szerkezetüket, sem a biokémiai tulajdonságukat. Megváltozik a szerkezetük és nem oldódnak újra az eredeti oldószerben. Létrejöhet: - fizikai behatásokra (magas hőmérséklet, X sugarak, ultrahanggal való kezelés); - kémiai úton: erős savak, bázisok, egyes sók, szerves anyagok (alkohol) hatására.

SZÉNHIDRÁTOK A szénhidrátok vagy tudományos nevén szacharidok olyan szén, hidrogén és oxigén tartalmú vegyes funkciós szerves vegyületek, melyekben a H : O arány 2 : 1 (mint a vízben). Általános képletük: Cn(H 2 O)n ha n= 5 – 8 monoszacharidok (nem hidrolizálnak) n= 2 – 10 oligoszacharid (hidrolízisük során monoszacharidok képződnek) n > 10 poliszacharid (hidrolízisük során oligoszacharidok és monoszacharidok keletkeznek) Molekulájukban a karbonil (-CO) és hidroxil (-OH) csoportok vannak jelen.

MONOSZACHARIDOK A glükóz és fruktóz Fischer-féle szerkezeti képlete * * * * D(+) - glükóz aldohexóz 4 királis centrum 16 lehetséges sztereoizomer összegképletük C 6 H 12 O 6 D(-)-fruktóz ketohexóz 3 királis centrum 8 lehetséges sztereoizomer funkciós izomerek

MONOSZACHARIDOK A szacharidok gyűrűs alakja perspektivikus képletekkel (Haworth) ábrázolhatók. A gyűrűs szerkezet a hexóz karbonil csoportja és az 5. szénatomon található hidroxilcsoport kölcsönhatásakor alakul ki. A hidroxilcsoport hidrogén atomja a karbonilcsoportra addícionál, a kialakult csoportot glikozidos hidroxilcsoportnak nevezzük. glükopiranóz fruktofuranóz

MONOSZACHARIDOK - fizikai tulajdonságok A glükóz fizikai tulajdonságai: - szilárd, kristályos anyagok; - vízben könnyen oldódik, a hidroxilcsoportjai és a vízmolekulák között hidrogénkötések alakulnak ki; - oldatának p. H-ja semleges; - színtelen, szagtalan és édes ízű vegyület.

MONOSZACHARIDOK - kémiai tulajdonságok A glükóz oxidációja a Tollens reagenssel - ezüsttükör próba, fémezüst válik ki az edény falán glükóz diamino-ezüst-hidroxid glükonsav

MONOSZACHARIDOK - kémiai tulajdonságok A glükóz oxidációja a Fehling reagenssel - vörös Cu 2 O csapadék keletkezik glükóz glükonsav réz(I)-oxid

MONOSZACHARIDOK - kémiai tulajdonságok Monoszacharidok kondenzációja Két monoszacharidmolekula kondenzációja víz eliminációjával diszacharidokhoz vezet. Éterkötés alakul ki két monoszacharid glikozidos hidroxilcsoportja (nem redukáló diszacharid) vagy az egyik molekula glikozidos és a másik molekula alkoholos hidroxil csoportja között (redukáló diszacharid). A legfontosabb nem redukáló diszacharid a szacharóz, α-glükóz és β-fruktóz kondenzációjával alakul ki. α-glükóz β-fruktóz szacharóz - szilárd, kristályos, édes ízű, vízben jól oldódó vegyület; - 85 °C-on olvad, ennél magasabb hőmérsékleten sárgásbarna folyékony anyag keletkezik (karamell)

POLISZACHARIDOK A cellulóz n= 300 – 3300 - a növényi sejtek és rostok vázanyaga; biztosítja a növény szilárdságát, mechanikai ellenállóképességét és rugalmasságát - β-glükózrészekből épül fel, ezek 1 -4 -es helyzetben kapcsolódnak egymáshoz A cellulóz fehér színű, íztelen, szagtalan, szilárd, amorf anyag. Vízben vagy szerves oldószerekben oldhatatlan, oldódik Schweizer reagensben: [Cu(NH 3)4](OH)2. Higroszkópos, kis mennyiségben elnyeli a levegőben levő vizet.

POLISZACHARIDOK A keményítő - természetes poliszacharid, előfordul a gyümölcsökben, magvakban, gumókban; - két komponensnek a keveréke: Amilóz: n= 200 – 1200 - a keményítő belső része, a keményítő tömegének 10 – 20 %-a; - az α-glükózrészek 1 -4 -es helyzetben kapcsolódnak egymáshoz

POLISZACHARIDOK A keményítő Amilopektin n= 6000 – 36000 - a szemcsék héját alkotja, a keményítő tömegének 80 – 90 %-a - az α-glükózrészek 1 -4 -es és 1 -6 -os helyzetben kapcsolódnak egymáshoz, emiatt az amilopektin makromolekulája elágazó A keményítő fizikai tulajdonságai: - fehér, amorf, finom szemcséjű por; - hideg vízben oldhatatlan; - meleg vízben a keményítőszemcsék megduzzadnak, ragacsos viszkózus oldat képződik, mely hűtésre csirizzé dermed.

POLISZACHARIDOK - kémiai tulajdonságok A keményítő enzimatikus hidrolízise Enzimatikus hidrolízissel a keményítő teljesen lebontható α-glükózra. keményítő α-glükóz

Feladatok - Érettségi 2020 – Teszt 1 III. tétel /G/ 1 Egy fehérje részleges hidrolíziséből származó (P) vegyes dipeptid móltömege 174 g/mol, és alkotóelemeinek tömegaránya C : H : O : N = 42 : 7 : 24 : 14. Határozza meg a (P) dipeptid molekulaképletét! Megoldás 1. kiszámítjuk a dipeptid molekulatömegét a mólarány alapján 2. kiszámítjuk a dipeptidet alkotó elemek mólszámát molekulaképlet C 7 H 14 O 3 N 2

Feladatok - Érettségi modell 2020 III. tétel /G/ 2 Egy kukoricafaj 80% tömegszázalék keményítőt tartalmaz. Határozza meg az 56 kg keményítő előállításához szükséges kukorica tömegét kilogrammban kifejezve, tudva, hogy a keményítő leválasztása 20% tömegszázalék veszteséggel ment végbe. Megoldás 1. kiszámítjuk az 56 kg keményítő előállításához szükséges kukorica tömegét 80% tömegszázalék keményítő 100 kg kukorica. . . . . 80 kg keményítő 20% tömegszázalék veszteség x kg kukorica. . . . . 56 kg keményítő x = 70 kg kukorica 2. kiszámítjuk a szükséges kukorica tömegét, figyelembe vesszük a vesztességet 20% veszteség: a kukoricának csak a 80%-át hasznosították 70 kg kukorica. . . 80 % y kg kukorica. . . 100 % y = 87, 5 kg kukorica

Feladatok - Érettségi modell 2020 III. tétel /G/ 4 Egy glükózoldatot fölös mennyiségű megfelelő reagenssel kezelve 2, 16 g ezüst rakódik le. Határozza meg a reakcióhozamot, ha az oldat 2, 25 g glükózt tartalmazott! Megoldás 1. felírjuk a reakcióegyenletet 2. kiszámítjuk a 2, 16 g ezüst előállításához szükséges glükóz mennyiséget 180 g glükóz. . . 2 · 108 g ezüst 3. kiszámítjuk a reakció hozamát

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!