Реферат по предмету "Химия"

Узнать цену реферата по вашей теме


Аммиак и аминокислоты, их роль в нашей жизни

Реферат
По химии
Тема: Аммиак иаминокислоты, их роль в нашей жизни
Подготовила студентка 1курса
Кузнецова Виктория

Аминокислоты
АМИНОКИСЛОТЫ — это органические (карбоновые) кислоты, всоставе которых имеется аминогруппа (— NH2).
Участвуют в обмене белков и углеводов, в образованииважных для организмов соединений (например, пуриновых и пиримидиновыхоснований, являющихся неотъемлемой частью нуклеиновых кислот), входят в составгормонов, витаминов, алкалоидов, пигментов, токсинов, антибиотиков и т. д.;
дигидроксифенилаланин (ДОФА) и -аминомасляная кислота служатпосредниками при передаче нервных импульсов.
Строение аминокислот
В клетках и тканях живых организмов встречается около 300различных аминокислот, но только 20 из них служат звеньями (мономерами), изкоторых построены пептиды и белки всех организмов (поэтому их называютбелковыми аминокислотами). Последовательность расположения этих аминокислот вбелках закодирована в последовательности нуклеотидов соответствующих генов (см.Генетический код). Остальные аминокислоты встречаются как в виде свободныхмолекул, так и в связанном виде. Многие из аминокислот встречаются лишь вопределенных организмах, а есть и такие, которые обнаруживаются только в одномиз великого множества описанных организмов.
История открытия аминокислот
Первая аминокислота — аспарагин— была открыта в 1806,последняя из аминокислот, обнаруженных в белках, — треонин — былаидентифицирована в 1938. Каждая аминокислота имеет тривиальное (традиционное)название, иногда оно связано с источником выделения. Например, аспарагин впервыеобнаружили в аспарагусе (спарже), глутаминовую кислоту — в клейковине (от англ.gluten — глютен) пшеницы, глицин был назван так за его сладкий вкус (от греч.glykys — сладкий).
Структура и свойства аминокислот
Общую структурную формулу любой аминокислоты можнопредставить следующим образом: карбоксильная группа (— СООН) и аминогруппа (—NH2) связаны с одним и тем же -атомомуглерода (счет атомов ведется от карбоксильной группы с помощью букв греческогоалфавита — , , и т. д.). Различаютсяже аминокислоты структурой боковой группы, или боковой цепи (радикал R),которые имеют разные размеры, форму, реакционную способность, определяютрастворимость аминокислот в водной среде и их электрический заряд. И лишь упролина боковая группа присоединена не только к -углеродному атому, но и к аминогруппе, в результате чего образуетсяциклическая структура.
В нейтральной среде и в кристаллах -аминокислотысуществуют как биполяры, или цвиттер-ионы.
Поэтому, например, формулу аминокислоты глицина —NH2—CH2—СООH — правильнее было бы записать как NH3+—CH2—COO–Только в наиболеепростой по структуре аминокислоте — глицине — в роли радикала выступает атомводорода. У остальных аминокислот все четыре заместителя при  -углеродном атомеразличны (т. е. -углеродный атом углерода асимметричен). Поэтому эти аминокислоты обладаютоптической активностью(способны вращать плоскость поляризованного света) имогут существовать в форме двух оптических изомеров — L (левовращающие) и D(правовращающие). Однако все природные аминокислоты являются L-аминокислотами.К числу же исключений можно отнести D-изомеры глутаминовой кислоты, аланина,валина, фенилаланина, лейцина и ряда других аминокислот, которые обнаружены вклеточной стенке бактерий; аминокислоты D-конформации входят в состав некоторыхпептидных антибиотиков(в том числе актиномицинов, бацитрацина, грамицидинов A иS), алкалоидов из спорыньи и т. д.
Классификация аминокислот
Входящие в состав белков аминокислоты классифицируют взависимости от особенностей их боковых групп. Например, исходя из их отношенияк воде при биологических значениях рН (около рН 7,0), различают неполярные, илигидрофобные, аминокислоты и полярные, или гидрофильные. Кроме того, средиполярных аминокислот выделяют нейтральные (незаряженные); они содержат по однойкислой (карбоксильная) и одной основной группе (аминогруппа). Если же ваминокислоте присутствует более одной из вышеназванных групп, то их называют,соответственно, кислыми и основными.
Большинство микроорганизмов и растения создают все необходимыеим аминокислоты из более простых молекул. В отличие от них животные организмыне могут синтезировать некоторые из аминокислот, в которых они нуждаются. Такиеаминокислоты они должны получать в готовом виде, то есть с пищей. Поэтому,исходя из пищевой ценности, аминокислоты делят на незаменимые и заменимые. Кчислу незаменимых для человека аминокислот относятся валин, треонин, триптофан,фенилаланин, метионин, лизин, лейцин, изолейцин, а для детей незаменимымиявляются также гистидин и аргинин. Недостаток любой из незаменимых аминокислотв организме приводит к нарушению обмена веществ, замедлению роста и развития.
В отдельных белках встречаются редкие (нестандартные)аминокислоты, которые образуются путем различных химических превращений боковыхгрупп обычных аминокислот в ходе синтеза белка на рибосомах или после егоокончания (так называемая посттрансляционная модификация белков) (см. Белки).Например, в состав коллагена(белка соединительной ткани) входят гидроксипролини гидроксилизин, являющиеся производными пролина и лизина соответственно; вмышечном белке миозине присутствует метиллизин; только в белке эластине содержитсяпроизводное лизина — десмозин.
Использование аминокислот
Аминокислоты находят широкое применение в качествепищевых добавок. Например, лизином, триптофаном, треонином и метиониномобогащают корма сельскохозяйственных животных, добавление натриевой солиглутаминовой кислоты (глутамата натрия) придает ряду продуктов мясной вкус. Всмеси или отдельно аминокислоты применяют в медицине, в том числе принарушениях обмена веществ и заболеваниях органов пищеварения, при некоторыхзаболеваниях центральной нервной системы (-аминомаслянаяи глутаминовая кислоты, ДОФА). Аминокислоты используются при изготовлениилекарственных препаратов, красителей, в парфюмерной промышленности, впроизводстве моющих средств, синтетических волокон и пленки и т. д.
Для хозяйственных и медицинских нужд аминокислотыполучают с помощью микроорганизмов путем так называемого микробиологическогосинтеза(лизин, триптофан, треонин); их выделяют также из гидролизатов природныхбелков (пролин, цистеин, аргинин, гистидин). Но наиболее перспективны смешанныеспособы получения, совмещающие методы химического синтеза и использованиеферментов.
Аммиак
АММИАК — (от греч. hals ammoniakos — амонова соль,нашатырь, который получали около храма бога Амона в Египте), NH3, бесцветныйгаз с резким запахом. Молекула имеет форму правильной пирамиды. Связи N—Hполярны. Молярная масса 17 г/моль. Плотность 0,639 г/дм3. Температура кипения–33,35°C, температура плавления –77,7°C. Критическая температура 113°C,критическое давление 11,425 кПа. Теплота испарения 23,27 кДж/моль, теплотаплавления 5,86 кДж/моль.
Получение
Впервые чистый аммиак был получен в 1774 Дж. Пристли.Промышленную технологию получения аммиака разработали и осуществили в 1913немцы Ф. Габер и К. Бош, получившие за свои исследования Нобелевские премии.
В промышленности аммиак получают в стальных колоннахсинтеза, наполненных катализатором — пористым железом. Через колонну поддавлением 30 МПа и при температуре 420-500 °C пропускают смесь азота иводорода. Так как реакция
3Н2 + N2 = 2NH3 + 104 кДж
обратима, при однократном проходе газовой смеси черезколонну в аммиак превращается не более 15-25% исходных веществ. Для полногопревращения необходима многократная циркуляция, которую осуществляют с помощьюкомпрессора. В цикл непрерывно вводят свежую газовую смесь взамениспользованной на образование аммиака.
В лаборатории газообразный аммиак получают нагреваниемаммиачной воды или твердой смеси NH4Сl и Сa(OH)2:
2NH4Сl + Сa(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2О
Для осушения аммиака его пропускают через смесь извести седким натром.
Физические и химические свойства
Хорошо растворим в воде (700 объемов NH3 в 1 объеме водыпри комнатной температуре). Максимальная массовая концентрация (%) аммиака вводном растворе 42,8 (0°C), 33,1 (20°C), 23,4 (40°C). Плотность водныхрастворов аммиака (кг/дм3): 0,97 (8% по массе), 0,947 (16%), 0,889 (32 %).Раствор аммиака в воде называют аммиачной водой, ее концентрация 25%. В водномрастворе аммиак частично ионизирован, что обусловливает щелочную реакциюраствора:
NH3 + Н2О = NH4+ + ОН–
На самом деле молекул NH4ОН в растворе не существует.Атом N в молекуле аммиака связан тремя ковалентными связями с атомами водородаи сохраняет при этом одну неподеленную пару. Он не может быть соединен сатомами кислорода и водорода пятью полярными ковалентным и связями. Имеется ввиду гидратированный аммиак, NН3·Н2О.
Аммиак проявляет свойства основания (основания Бренстедта).В кислой среде молекула NH3 присоединяет ион Н+, образуется ион аммония NH4+.Реагируя с кислотами, аммиак нейтрализует их, образуя соли аммония:
NH3 + HCl = NH4Cl
Большинство солей аммония бесцветны и хорошо растворимы вводе. Растворы солей, образованные аммиаком и сильными кислотами, имеютслабокислую реакцию.
Смесь аммиака и воздуха взрывоопасна. Но горит аммиактолько в чистом кислороде бледным зеленым пламенем:

4NH3 + 3О2 = 2N2 + 6Н2О,
применение платинового катализатора, образуется оксидазота (II) NО:
4NH3 + 5О2 = 4NО + 6Н2О
Аммиак обладает восстановительными свойствами:
2NH3 + Fe2O3 = 2Fe + N2+ 3H2O
При определенных условиях аммиак реагирует с галогенами.Щелочные и щелочно-земельные металлы реагируют с жидким и газообразным аммиаком,давая амиды. При нагревании в Атмосфере аммиака многие металлы и неметаллы (Zn,Cd, Fe, Cr, B, Si и другие) образуют нитриды. Жидкий аммиак взаимодействует ссерой:
10S + 4 NH3 = 6 Н2S + N4S4
При 1000°C аммиак реагирует с углем, образуя HCN и частичноразлагаясь на азот и водород.
Применение
В промышленности аммиак используют при получении азотнойкислоты HNO3, в производстве азотных минеральных удобрений, в качествехладагента. Аммиачная вода является азотным удобрением. Нашатырный спирт используютв медицине.

Физиологическое действие
Аммиак ядовит, ПДК 20 мг/м3. Жидкий аммиак вызываетсильные ожоги. При содержании в воздухе 0,5% по объему аммиак сильно раздражаетслизистые оболочки. При остром отравлении поражаются глаза и дыхательные пути.При хроническом отравлении — расстройство пищеварения, катар верхнихдыхательных путей, ослабление слуха.

Список литературы
1.        Советская энциклопедия «Биология и Химия»
2.        Советская энциклопедия «Хочу всё знать» С. С. Бердоносов, П. С.Бердоносов, Р. А. Матвеева


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме:

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.