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Les acides nucléiques en tant que chimie des polymères naturels. Polymères naturels supérieurs - protéines et acides nucléiques

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Objectif du cours : Consolider et approfondir la compréhension des étudiants sur les polymères naturels à l'aide de l'exemple des protéines et des acides nucléiques. Systématiser les connaissances sur la composition, la structure, les propriétés et la fonction des protéines. Avoir une compréhension de la synthèse chimique et biologique des protéines, la création d'aliments artificiels et synthétiques. Élargir la compréhension de la composition et de la structure des acides nucléiques. Pouvoir expliquer la construction de la double hélice d'ADN selon le principe de complémentarité. Connaître le rôle des acides nucléiques dans la vie des organismes. Continuer le développement des compétences d'auto-éducation, la capacité d'écouter une conférence, mettre en évidence l'essentiel. Prenez des notes sur la préparation du plan ou des thèses. Développer l'intérêt cognitif des étudiants, établir des liens interdisciplinaires (avec la biologie).

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Valeurs protéiques La composition des organismes vivant sur Terre contient aujourd'hui environ un millier de milliards de tonnes de protéines. Je me distingue par une variété inépuisable de structure, qui en même temps est strictement spécifique à chacun d'eux, les protéines créent, avec les acides nucléiques, la base matérielle de l'existence de toute la richesse des organismes du monde qui nous entoure. Les protéines sont inhérentes à la capacité d'interactions intramoléculaires, donc la structure est si dynamique et la forme des molécules de protéines est changeante. Les protéines interagissent avec une grande variété de substances. En s'associant entre eux ou avec des acides nucléiques, des polysaccharides et des lipides, ils forment des ribosomes, des mitochondries, des lysosomes, des membranes du réticulum endoplasmique et d'autres structures subcellulaires dans lesquelles s'effectuent divers processus métaboliques. Ce sont donc les protéines qui jouent un rôle prépondérant dans les phénomènes de la vie.

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Niveaux d'organisation d'une molécule de protéine Primaire Secondaire Tertiaire Quaternaire L'une des tâches difficiles de la chimie des protéines était de déchiffrer la séquence des résidus d'acides aminés dans la chaîne polypeptidique, c'est-à-dire la structure primaire d'une molécule de protéine. Il a été résolu pour la première fois par le scientifique anglais F. Sanger et ses collaborateurs en 1945-1956. Ils ont établi la structure primaire de l'hormone insuline, une protéine produite par le pancréas. Pour cela, F. Sanger a reçu le prix Nobel en 1958.

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séquence définie de résidus d'acides a-aminés dans la chaîne polypeptidique Structure primaire -

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Structure quaternaire - agrégats de plusieurs macromolécules protéiques (complexes protéiques) formés en raison de l'interaction de différentes chaînes polypeptidiques

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Propriétés chimiques des protéines (vidéo) Réaction typique des protéines - dénaturation : Coagulation des protéines lorsqu'elles sont chauffées. Précipitation des protéines avec de l'alcool concentré. Précipitation de protéines avec des sels de métaux lourds. 2. Réactions colorées des protéines : Réaction des xanthoprotéines Réaction de Biuret Détermination de la teneur en soufre dans la molécule de protéine.

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Le rôle des protéines dans les processus vitaux Il est d'un grand intérêt d'étudier non seulement la structure, mais aussi le rôle des protéines dans les processus vitaux. Beaucoup d'entre eux ont des propriétés protectrices (immunoglobulines) et toxiques (venins de serpent, toxines cholériques, diphtériques et tétaniques, entérotoxine B de staphylocoque, toxine butulistique) importantes à des fins médicales. Mais l'essentiel est que les protéines soient la partie la plus importante et irremplaçable de l'alimentation humaine. De nos jours, 10 à 15 % de la population mondiale souffre de la faim et 40 % reçoivent des aliments sous-alimentés avec une teneur en protéines insuffisante. Par conséquent, l'humanité est obligée par des moyens industriels de produire des protéines - le produit le plus rare sur Terre. Ce problème est résolu de manière intensive de trois manières : par la production de levure fourragère, la préparation de concentrés protéino-vitaminés à base d'hydrocarbures pétroliers dans les usines, et l'isolement de protéines à partir de matières premières non alimentaires d'origine végétale. Dans notre pays, un concentré de protéines et de vitamines est produit à partir de matières premières hydrocarbonées. La production industrielle d'acides aminés essentiels est également prometteuse en tant que substitut protéique. La connaissance de la structure et des fonctions des protéines rapproche l'homme de la maîtrise du secret le plus intime du phénomène même de la vie.

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ACIDES NUCLEIQUES Les acides nucléiques - les composés organiques naturels de haut poids moléculaire, les polynucléotides, assurent le stockage et la transmission des informations héréditaires (génétiques) dans les organismes vivants. Les acides nucléiques ont été découverts en 1869 par le scientifique suisse F. Mischer en tant que partie intégrante des noyaux cellulaires. Ils tirent donc leur nom du mot latin noyau - noyau. Nycleus "- le noyau. Pour la première fois, de l'ADN et de l'ARN ont été extraits du noyau cellulaire. Par conséquent, ils sont appelés acides nucléiques. La structure et les fonctions des acides nucléiques ont été étudiées par le biologiste américain J. Watson et le physicien anglais F. Crick.

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STRUCTURES DE L'ADN ET DE L'ARN En 1953, le biochimiste américain J. Watson et le physicien anglais F. Crick ont construit un modèle de la structure spatiale de l'ADN ; qui ressemble à une double hélice. Cela correspondait aux données des scientifiques britanniques R. Franklin et M. Wilkins, qui, à l'aide d'une analyse structurale aux rayons X de l'ADN, ont pu déterminer les paramètres généraux de la spirale, son diamètre et la distance entre les tours. En 1962, Watson, Crick et Wilkins ont reçu le prix Nobel pour cette importante découverte.

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ACIDES NUCLEIQUES MONOMÈRES - NUCLÉOTIDES ADN - acide désoxyribonucléique ARN acide ribonucléique Composition du nucléotide dans l'ADN Composition du nucléotide dans l'ARN Bases azotées : Adénine (A) Guanine (D) Cytosine (C) Uracil (U) : Ribose Résidus d'adénium ) Guanine (G) Cytosine (C) Thymine (T) Désoxyribose Résidu d'acide phosphorique ARN messager (i-ARN) ARN de transport (t-ARN) ARN ribosomique (r-ARN)

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Il existe trois types d'acides nucléiques : l'ADN (acides désoxyribonucléiques), l'ARN (acides ribonucléiques) et l'ATP (adénosine triphosphate). Comme les glucides et les protéines, ce sont des polymères. Comme les protéines, les acides nucléiques sont des polymères linéaires. Cependant, leurs monomères - les nucléotides - sont des substances complexes, contrairement aux sucres et acides aminés assez simples. Structure d'acide nucléique

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Caractéristiques comparatives de l'ADN et de l'ARN ADN Polymère biologique Le monomère est un nucléotide de 4 types de bases azotées : adénine, thymine, guanine, cytosine. Paires complémentaires : adénine-thymine, guanine-cytosine Localisation - noyau Fonctions - stockage des informations héréditaires Sucre - ARN désoxyribose Polymère biologique Monomère - nucléotide de 4 types de bases azotées : adénine, guanine, cytosine, uracile Paires complémentaires : adénine-uanine-cytosine -cytosil, guinone - noyau, cytoplasme Fonctions - transfert, transmission de l'information héréditaire. Sucre - ribose

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Triplet Triplet - trois nucléotides consécutifs. La séquence de triplets détermine la séquence d'acides aminés dans une protéine ! Les triplets disposés les uns à la suite des autres, qui déterminent la structure d'une molécule de protéine, constituent un GEN.

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La réplication est le processus d'auto-doublement d'une molécule d'ADN basé sur le principe de complémentarité. Importance de la réplication : en raison de l'auto-doublement de l'ADN, des processus de division cellulaire ont lieu.

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Deux liaisons hydrogène se forment entre les bases azotées d'une paire A et T, et 3 liaisons hydrogène se forment entre G et C, donc la force de la liaison G-C est supérieure à A-T : Paires complémentaires

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La valeur des acides nucléiques Stockage, transfert et transmission par héritage d'informations sur la structure des molécules de protéines. La stabilité de la NC est la condition la plus importante pour la vie normale des cellules et des organismes entiers. Changements dans la structure de la NC - un changement dans la structure des cellules ou des processus physiologiques - un changement dans l'activité vitale.

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Application des END Tout au long de sa vie, une personne tombe malade, se retrouve dans des conditions industrielles ou climatiques défavorables. La conséquence en est l'augmentation de la fréquence des « pannes » dans l'appareil génétique bien huilé. Jusqu'à un certain temps, les "échecs" ne se manifestent pas à l'extérieur, et nous ne les remarquons pas. Hélas! Au fil du temps, les changements deviennent apparents. Tout d'abord, ils apparaissent sur la peau. Actuellement, les résultats des études des biomacromolécules sortent des murs des laboratoires, commençant à aider de plus en plus les médecins et les cosmétologues dans leur travail quotidien. Retour dans les années 1960. il est devenu connu que des brins isolés d'ADN provoquent la régénération cellulaire. Mais ce n'est que dans les toutes dernières années du XXe siècle qu'il est devenu possible d'utiliser cette propriété pour restaurer les cellules vieillissantes de la peau.

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L'application de la science ND est encore loin de la possibilité d'utiliser des brins d'ADN exogène (à l'exception de l'ADN viral) comme matrice pour une "nouvelle" synthèse d'ADN directement dans des cellules humaines, animales ou végétales. Le fait est que la cellule hôte est protégée de manière fiable contre l'introduction d'ADN étranger par les enzymes spécifiques qu'elle contient - les nucléases. L'ADN étranger subira inévitablement une destruction, ou une restriction, sous l'action des nucléases. L'ADN sera reconnu comme « étranger » en raison de l'absence dans celui-ci d'un schéma de distribution de bases méthylées inhérent à l'ADN de la cellule hôte, spécifique de chaque organisme. En même temps, plus la relation entre les cellules est étroite, plus leur ADN formera des hybrides. Le résultat de cette recherche est diverses crèmes cosmétiques, y compris des fils magiques pour le rajeunissement de la peau.

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Renforcement de la leçon (test de contrôle) Option 1 1. Une double chaîne polynucléotidique est caractéristique des molécules : a) ADN b) ARN c) les deux réponses précédentes sont correctes. 2. Poids moléculaire moyen, quel type d'acide nucléique est le plus gros ? a) ADN b) ARN c) dépend du type de cellule vivante 3. Quelles substances ne font pas partie intégrante du nucléotide ? a) une base pyrimidique ou purique. b) ribose et désoxyribose c) - acides aminés d) acide phosphorique 4. Les nucléotides de l'ADN ne contiennent pas de résidus comme bases : a) cytosine c) guanine b) uracile d) adénine e) thymine 5. La séquence nucléotidique est la structure de acides nucléiques: a) primaire c) tertiaire b) secondaire d) quaternaire 2 option 1. Les acides nucléiques tirent leur nom du mot latin: a) noyau c) vie b) cellule d) premier 2. Chaîne polymère, quel acide nucléique est une séquence de nucléotides ? a) ADN b) ARN c) les deux types d'acides nucléiques 3. La structure secondaire en forme de double hélice est caractéristique des molécules : a) ADN c) ARN b) protéines d) tous les acides nucléiques 4. Base purine n'est pas : a) adénine c) guanine b) thymine d) tous sont 5. La molécule de nucléotide ne contient pas : a) résidu de monosaccharide c) résidu de base azotée b) résidu d'acide aminé d) résidu d'acide phosphorique

La plupart des matériaux de construction modernes, des médicaments, des tissus, des articles ménagers, des emballages et des consommables sont des polymères. Il s'agit de tout un groupe de composés qui présentent des caractéristiques distinctives. Il y en a beaucoup, mais malgré cela, le nombre de polymères ne cesse de croître. Après tout, les chimistes de synthèse découvrent chaque année de plus en plus de nouvelles substances. En même temps, c'était le polymère naturel qui était d'une importance particulière à tout moment. Quelles sont ces molécules étonnantes ? Quelles sont leurs propriétés et quelles sont leurs caractéristiques ? Nous répondrons à ces questions au cours de l'article.

Polymères : caractéristiques générales

Du point de vue de la chimie, un polymère est considéré comme une molécule d'un poids moléculaire énorme : de plusieurs milliers à des millions d'unités. Cependant, en plus de cette caractéristique, il en existe plusieurs autres, selon lesquelles les substances peuvent être classées précisément en polymères naturels et synthétiques. Ce:

des unités monomériques constamment répétées qui se connectent par différentes interactions ;
le degré de polymérisation (c'est-à-dire le nombre de monomères) doit être très élevé, sinon le composé sera considéré comme un oligomère ;
une certaine orientation spatiale de la macromolécule ;
un ensemble de propriétés physiques et chimiques importantes caractéristiques uniquement de ce groupe.

En général, il est assez facile de distinguer une substance de nature polymérique des autres. Il suffit de regarder sa formule pour le comprendre. Un exemple typique est le polyéthylène bien connu, largement utilisé dans la vie quotidienne et l'industrie. C'est un produit dans lequel l'éthylène ou l'éthylène entre. Généralement, la réaction s'écrit comme suit :

nCH 2 = CH 2 → (-CH-CH-) n, où n est le degré de polymérisation des molécules, indiquant combien d'unités monomères sont incluses dans sa composition.

Aussi, à titre d'exemple, on peut citer un polymère naturel, qui est bien connu de tous, c'est l'amidon. De plus, ce groupe de composés comprend l'amylopectine, la cellulose, les protéines de poulet et de nombreuses autres substances.

Les réactions aboutissant à la formation de macromolécules sont de deux types :

polymérisation;
polycondensation.

La différence est que dans le second cas, les produits d'interaction sont de faible poids moléculaire. La structure du polymère peut être différente, elle dépend des atomes qui le forment. On trouve souvent des formes linéaires, mais il existe aussi des maillages tridimensionnels, très complexes.

Si nous parlons des forces et des interactions qui maintiennent les unités monomères ensemble, nous pouvons en identifier plusieurs principales :

les forces de Van der Waals ;
liaisons chimiques (covalentes, ioniques);
interaction électrostatique.

Tous les polymères ne peuvent pas être combinés dans une catégorie, car ils ont une nature, une méthode de formation complètement différentes et remplissent des fonctions différentes. Leurs propriétés diffèrent également. Par conséquent, il existe une classification qui vous permet de diviser tous les représentants de ce groupe de substances en différentes catégories. Elle peut reposer sur plusieurs caractéristiques.

Classification des polymères

Si nous prenons comme base la composition qualitative des molécules, alors toutes les substances considérées peuvent être classées en trois groupes.

Organique - ce sont ceux qui contiennent des atomes de carbone, d'hydrogène, de soufre, d'oxygène, de phosphore, d'azote. C'est-à-dire les éléments qui sont biogéniques. Il existe de nombreux exemples : polyéthylène, polychlorure de vinyle, polypropylène, viscose, nylon, polymère naturel - protéine, acides nucléiques, etc.
Elementorganic - ceux qui contiennent une sorte d'inorganique étranger et non.Le plus souvent, il s'agit de silicium, d'aluminium ou de titane. Exemples de telles macromolécules : polymères de verre, matériaux composites.
Inorganique - la chaîne est basée sur des atomes de silicium, pas de carbone. Les radicaux, cependant, peuvent faire partie des ramifications latérales. Ils ont été découverts assez récemment, au milieu du 20e siècle. Utilisé dans la médecine, la construction, l'ingénierie et d'autres industries. Exemples : silicone, cinabre.

Si nous divisons les polymères par origine, nous pouvons en distinguer trois groupes.

Polymères naturels, dont l'utilisation est largement répandue depuis l'Antiquité. Ce sont de telles macromolécules qu'une personne n'a fait aucun effort pour créer. Ils sont le produit des réactions de la nature elle-même. Exemples : soie, laine, protéines, acides nucléiques, amidon, cellulose, cuir, coton et autres.
Artificiel. Ce sont des macromolécules créées par l'homme, mais basées sur des analogues naturels. C'est-à-dire que les propriétés du polymère naturel déjà existant s'améliorent et changent simplement. Exemples : artificiel
Synthétique - ce sont des polymères dans la création desquels seule une personne est impliquée. Il n'y a pas d'analogues naturels pour eux. Les scientifiques développent des méthodes pour synthétiser de nouveaux matériaux avec des caractéristiques techniques améliorées. C'est ainsi que naissent les composés polymères synthétiques de toutes sortes. Exemples : polyéthylène, polypropylène, viscose, etc.

Il y a une autre caractéristique qui sous-tend la division des substances considérées en groupes. Ce sont la réactivité et la stabilité thermique. Il existe deux catégories pour ce paramètre :

thermoplastique;
thermodurcissable.

Le polymère naturel est le plus ancien, le plus important et le plus précieux. Ses propriétés sont uniques. Par conséquent, nous considérerons plus en détail cette catégorie particulière de macromolécules.

Quelle substance est un polymère naturel ?

Pour répondre à cette question, regardons d'abord autour de nous. Qu'est-ce qui nous entoure? Les organismes vivants qui nous entourent qui se nourrissent, respirent, se reproduisent, fleurissent et produisent des fruits et des graines. Et que sont-ils d'un point de vue moléculaire ? Il s'agit de connexions telles que :

protéines;
acides nucléiques;
polysaccharides.

Ainsi, chacun des composés ci-dessus est un polymère naturel. Ainsi, il s'avère que la vie autour de nous n'existe que grâce à la présence de ces molécules. Depuis les temps anciens, les gens ont utilisé de l'argile, des mélanges de construction et des mortiers pour renforcer et créer une habitation, de la laine tissée à partir de laine, du coton, de la soie, de la laine et de la peau d'animal pour créer des vêtements. Les polymères organiques naturels ont accompagné l'homme à toutes les étapes de sa formation et de son développement et l'ont aidé à bien des égards à atteindre les résultats que nous avons aujourd'hui.

La nature elle-même a tout donné pour rendre la vie des gens aussi confortable que possible. Au fil du temps, le caoutchouc a été découvert et ses propriétés remarquables ont été découvertes. L'homme a appris à utiliser l'amidon à des fins alimentaires et la cellulose à des fins techniques. Le camphre est également un polymère naturel, également connu depuis l'Antiquité. Les résines, les protéines, les acides nucléiques sont tous des exemples de composés envisagés.

La structure des polymères naturels

Tous les membres de cette classe de substances ne sont pas créés égaux. Ainsi, les polymères naturels et synthétiques peuvent différer considérablement. Leurs molécules sont orientées de manière à rendre leur existence aussi rentable et pratique que possible d'un point de vue énergétique. De plus, de nombreuses espèces naturelles sont capables de gonfler et leur structure change au cours du processus. Plusieurs des variantes les plus courantes de la structure de la chaîne peuvent être distinguées :

linéaire;
ramifié;
en forme d'étoile;
appartement;
engrener;
ruban;
en forme de peigne.

Les représentants artificiels et synthétiques des macromolécules ont une très grande masse, un grand nombre d'atomes. Ils sont créés avec des propriétés spécialement spécifiées. Par conséquent, leur structure a été initialement planifiée par l'homme. Les polymères naturels sont le plus souvent linéaires ou réticulés dans leur structure.

Exemples de macromolécules naturelles

Les polymères naturels et artificiels sont très proches les uns des autres. Après tout, les premiers deviennent la base de la création des seconds. Il existe de nombreux exemples de telles transformations. En voici quelques uns.

Le plastique blanc laiteux ordinaire est un produit obtenu en traitant la cellulose avec de l'acide nitrique avec l'ajout de camphre naturel. La réaction de polymérisation conduit à la solidification du polymère résultant et à sa transformation en le produit souhaité. Et le plastifiant - le camphre, le rend capable de se ramollir lorsqu'il est chauffé et de changer de forme.
Soie d'acétate, fibre de cuivre-ammoniac, viscose - ce sont tous des exemples de ces fils, des fibres obtenues à partir de la cellulose. Le lin et les tissus ne sont pas si résistants, ni brillants, se froissent facilement. Mais leurs analogues artificiels sont dépourvus de ces défauts, ce qui rend leur utilisation très attrayante.
Pierres artificielles, matériaux de construction, mélanges, simili cuir sont aussi des exemples de polymères obtenus à partir de matières premières naturelles.

La substance, qui est un polymère naturel, peut être utilisée sous sa vraie forme. Il existe également de nombreux exemples de ce type :

colophane;
ambre;
amidon;
amylopectine;
cellulose;
laine;
coton;
soie;
ciment;
argile;
chaux;
protéines;
acides nucléiques et ainsi de suite.

Il est évident que la classe de composés que nous considérons est très nombreuse, pratiquement importante et significative pour l'homme. Considérons maintenant plus en détail plusieurs représentants de polymères naturels, très demandés à l'heure actuelle.

Soie et laine

La formule du polymère naturel de la soie est complexe, car sa composition chimique s'exprime par les composants suivants :

fibroïne;
séricine;
cires;
graisses.

La protéine principale elle-même, la fibroïne, contient plusieurs types d'acides aminés. Si vous imaginez sa chaîne polypeptidique, elle ressemblera à ceci : (-NH-CH 2 -CO-NH-CH (CH 3) -CO-NH-CH 2 -CO-) n. Et ce n'est qu'une partie. Si nous imaginons qu'une molécule de protéine tout aussi complexe, la séricine, est attachée à cette structure à l'aide des forces de van der Waals, ensemble, elles sont mélangées en une seule conformation avec de la cire et des graisses, alors il est clair pourquoi il est difficile de décrire la formule de soie naturelle.

Aujourd'hui, la plupart de ce produit est fourni par la Chine, car dans son immensité se trouve l'habitat naturel du principal producteur - le ver à soie. Auparavant, depuis les temps les plus anciens, la soie naturelle était très appréciée. Seuls les gens nobles et riches pouvaient s'en acheter des vêtements. Aujourd'hui, de nombreuses caractéristiques de ce tissu laissent beaucoup à désirer. Par exemple, il est fortement magnétisé et ridé, de plus, il perd de son éclat et s'estompe sous l'effet de l'exposition au soleil. Par conséquent, les dérivés artificiels basés sur celui-ci sont plus utilisés.

La laine est également un polymère naturel, car c'est un déchet de la peau et des glandes sébacées des animaux. Sur la base de ce produit protéiné, on fabrique des tricots qui, comme la soie, sont un matériau précieux.

Amidon

L'amidon polymère naturel est un déchet des plantes. Ils le produisent par le processus de photosynthèse et l'accumulent dans différentes parties du corps. Sa composition chimique :

amylopectine;
amylose;
alpha-glucose.

La structure spatiale de l'amidon est très ramifiée, désordonnée. Grâce à l'amylopectine incluse dans la composition, elle est capable de gonfler dans l'eau et de se transformer en une pâte. Celui-ci est utilisé dans l'ingénierie et l'industrie. La médecine, l'industrie alimentaire, la fabrication de colles à papier peint sont aussi des domaines d'utilisation de cette substance.

Parmi les plantes contenant le maximum d'amidon, on peut distinguer :

maïs;
Patate;
blé;
manioc;
L'avoine;
sarrasin;
bananes;
sorgho.

Sur la base de ce biopolymère, du pain est cuit, des pâtes sont faites, de la gelée, des céréales et d'autres produits alimentaires sont bouillis.

Cellulose

Du point de vue de la chimie, cette substance est un polymère dont la composition est exprimée par la formule (C 6 H 5 O 5) n. Le maillon monomère de la chaîne est le bêta-glucose. Les principaux sites de teneur en cellulose sont les parois cellulaires des plantes. C'est pourquoi le bois est une source précieuse de ce composé.

La cellulose est un polymère naturel qui a une structure spatiale linéaire. Il est utilisé pour la fabrication des types de produits suivants :

produits de pâtes et papiers;
Fourrure artificielle;
différents types de fibres artificielles;
coton;
plastiques;
poudre sans fumée;
bandes de film et ainsi de suite.

Il est évident que son importance industrielle est grande. Pour que ce composé soit utilisé dans la production, il doit d'abord être extrait de plantes. Cela se fait par une cuisson à long terme du bois dans des appareils spéciaux. Le traitement ultérieur ainsi que les réactifs utilisés pour la digestion varient. Il existe plusieurs manières :

sulfite;
nitrate;
natron;
sulfate.

Après ce traitement, le produit contient encore des impuretés. Il est à base de lignine et d'hémicellulose. Pour s'en débarrasser, la masse est traitée au chlore ou à l'alcali.

Il n'y a pas de catalyseurs biologiques dans le corps humain qui seraient capables de décomposer ce biopolymère complexe. Cependant, certains animaux (herbivores) se sont adaptés à cela. Certaines bactéries s'installent dans leur estomac et le font à leur place. En retour, les micro-organismes reçoivent de l'énergie pour la vie et l'habitat. Cette forme de symbiose est extrêmement bénéfique pour les deux parties.

Caoutchouc

C'est un polymère naturel avec une valeur économique précieuse. Il a été décrit pour la première fois par Robert Cook, qui l'a découvert lors d'un de ses voyages. Ça s'est passé comme ça. Ayant débarqué sur une île où vivaient des indigènes qu'il ne connaissait pas, il fut chaleureusement accueilli par eux. Son attention a été attirée par les enfants locaux qui ont joué avec un objet inhabituel. Ce corps sphérique a poussé du sol et a rebondi vers le haut, puis est revenu.

Après avoir demandé à la population locale de quoi était fait ce jouet, Cook apprit que c'est ainsi que se solidifie la sève de l'un des arbres, l'hévéa. Beaucoup plus tard, il a été découvert qu'il s'agissait d'un caoutchouc biopolymère.

La nature chimique de ce composé est connue - il s'agit de l'isoprène, qui a subi une polymérisation naturelle. Formule du caoutchouc (C 5 H 8) n. Ses propriétés, grâce auxquelles il est si apprécié, sont les suivantes :

élasticité;
résistance à l'usure;
isolation électrique;
imperméabilité.

Cependant, il y a aussi des inconvénients. Au froid, il devient cassant et cassant, et à la chaleur - collant et filandreux. C'est pourquoi il est devenu nécessaire de synthétiser des analogues de base artificielle ou synthétique. Aujourd'hui, les caoutchoucs sont largement utilisés à des fins techniques et industrielles. Les produits les plus importants basés sur eux:

caoutchouc;
ébonites.

ambre

C'est un polymère naturel, puisque dans sa structure c'est de la résine, sa forme fossile. La structure spatiale est un polymère de charpente amorphe. Il est hautement inflammable et peut s'enflammer avec une flamme d'allumette. Possède des propriétés de luminescence. C'est une qualité très importante et précieuse qui est utilisée dans les bijoux. Les bijoux en ambre sont très beaux et recherchés.

De plus, ce biopolymère est également utilisé à des fins médicales. Du papier de verre, des revêtements de vernis pour diverses surfaces en sont fabriqués.

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Le premier groupe H, O, N, C (macroéléments) Le deuxième groupe P, S, Ka, Na, Ca, Mg, Fe, Cl Le troisième groupe Zn, Cu, J, F, etc. (oligo-éléments) Les éléments chimiques qui composent les cellules HNOC Ca Ba

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Valeurs protéiques

Les organismes vivant actuellement sur Terre contiennent environ un millier de milliards de tonnes de protéines. Je me distingue par une variété inépuisable de structure, qui en même temps est strictement spécifique à chacun d'eux, les protéines créent, avec les acides nucléiques, la base matérielle de l'existence de toute la richesse des organismes du monde qui nous entoure. Les protéines sont inhérentes à la capacité d'interactions intramoléculaires, donc la structure est si dynamique et la forme des molécules de protéines est changeante. Les protéines interagissent avec une grande variété de substances. En s'associant entre eux ou avec des acides nucléiques, des polysaccharides et des lipides, ils forment des ribosomes, des mitochondries, des lysosomes, des membranes du réticulum endoplasmique et d'autres structures subcellulaires dans lesquelles s'effectuent divers processus métaboliques. Ce sont donc les protéines qui jouent un rôle prépondérant dans les phénomènes de la vie.

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séquence définie de résidus d'acides a-aminés dans la chaîne polypeptidique Structure primaire -

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Structure quaternaire - agrégats de plusieurs macromolécules protéiques (complexes protéiques) formés en raison de l'interaction de différentes chaînes polypeptidiques

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Propriétés chimiques des protéines (vidéo)

La réaction caractéristique des protéines est la dénaturation : coagulation des protéines lorsqu'elles sont chauffées. Précipitation des protéines avec de l'alcool concentré. Précipitation de protéines avec des sels de métaux lourds. 2. Réactions colorées des protéines : Réaction des xanthoprotéines Réaction de Biuret Détermination de la teneur en soufre dans la molécule de protéine.

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Le rôle des protéines dans les processus vitaux

Il est d'un grand intérêt d'étudier non seulement la structure, mais aussi le rôle des protéines dans les processus vitaux. Beaucoup d'entre eux ont des propriétés protectrices (immunoglobulines) et toxiques (venins de serpent, toxines cholériques, diphtériques et tétaniques, entérotoxine B de staphylocoque, toxine butulistique) importantes à des fins médicales. Mais l'essentiel est que les protéines soient la partie la plus importante et irremplaçable de l'alimentation humaine. De nos jours, 10 à 15 % de la population mondiale souffre de la faim et 40 % reçoivent des aliments sous-alimentés avec une teneur en protéines insuffisante. Par conséquent, l'humanité est obligée par des moyens industriels de produire des protéines - le produit le plus rare sur Terre. Ce problème est résolu de manière intensive de trois manières: par la production de levure fourragère, la préparation de concentrés protéino-vitaminés à base d'hydrocarbures pétroliers dans les usines et l'isolement de protéines à partir de matières premières non alimentaires d'origine végétale. Dans notre pays, un concentré de protéines et de vitamines est produit à partir de matières premières hydrocarbonées. La production industrielle d'acides aminés essentiels est également prometteuse en tant que substitut protéique. La connaissance de la structure et des fonctions des protéines rapproche l'homme de la maîtrise du secret le plus intime du phénomène même de la vie.

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ACIDES NUCLÉIQUES

Acides nucléiques - les composés organiques naturels de haut poids moléculaire, les polynucléotides, assurent le stockage et la transmission d'informations héréditaires (génétiques) dans les organismes vivants. Les acides nucléiques ont été découverts en 1869 par le scientifique suisse F. Mischer en tant que partie intégrante des noyaux cellulaires. Ils tirent donc leur nom du mot latin noyau - noyau. Nycleus "- le noyau. Pour la première fois, de l'ADN et de l'ARN ont été extraits du noyau cellulaire. Par conséquent, ils sont appelés acides nucléiques. La structure et les fonctions des acides nucléiques ont été étudiées par le biologiste américain J. Watson et le physicien anglais F. Crick.

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Caractéristiques comparatives de l'ADN et de l'ARN

ADN Polymère biologique Monomère - nucléotide de 4 types de bases azotées : adénine, thymine, guanine, cytosine. Paires complémentaires : adénine-thymine, guanine-cytosine Localisation - noyau Fonctions - stockage des informations héréditaires Sucre - ARN désoxyribose Polymère biologique Monomère - nucléotide de 4 types de bases azotées : adénine, guanine, cytosine, uracile Paires complémentaires : adénine-uanine-cytosine -cytosil, guinone - noyau, cytoplasme Fonctions - transfert, transmission de l'information héréditaire. Sucre - ribose

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Triolet

Triplet - trois nucléotides consécutifs. La séquence de triplets détermine la séquence d'acides aminés dans une protéine ! Les triplets disposés les uns à la suite des autres, qui déterminent la structure d'une molécule de protéine, constituent un GEN.

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L'ADN DANS LA COMPOSITION DU CHROMOSOME

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ADN ET ARN STRUCTURES D'ADN

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La valeur des acides nucléiques

Stockage, transfert et transmission par héritage d'informations sur la structure des molécules de protéines. La stabilité de la NC est la condition la plus importante pour la vie normale des cellules et des organismes entiers. Changements dans la structure de la NC - un changement dans la structure des cellules ou des processus physiologiques - un changement dans l'activité vitale.

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Application de NK

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Tout au long de la vie, une personne est malade, se retrouve dans des conditions industrielles ou climatiques défavorables. La conséquence en est l'augmentation de la fréquence des « pannes » dans l'appareil génétique bien huilé. Jusqu'à un certain temps, les "échecs" ne se manifestent pas à l'extérieur, et nous ne les remarquons pas. Hélas! Au fil du temps, les changements deviennent apparents. Tout d'abord, ils apparaissent sur la peau. Actuellement, les résultats des études des biomacromolécules sortent des murs des laboratoires, commençant à aider de plus en plus les médecins et les cosmétologues dans leur travail quotidien. Retour dans les années 1960. il est devenu connu que des brins isolés d'ADN provoquent la régénération cellulaire. Mais ce n'est que dans les toutes dernières années du XXe siècle qu'il est devenu possible d'utiliser cette propriété pour restaurer les cellules vieillissantes de la peau.

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Consolidation de la leçon (test de contrôle)

Option 1 1. Une double chaîne polynucléotidique est caractéristique des molécules : a) ADN b) ARN c) les deux réponses précédentes sont correctes. 2. Poids moléculaire moyen, quel type d'acide nucléique est le plus gros ? a) ADN b) ARN c) dépend du type de cellule vivante 3. Quelles substances ne font pas partie intégrante du nucléotide ? a) une base pyrimidique ou purique. b) ribose et désoxyribose c) - acides aminés d) acide phosphorique 4. Les nucléotides de l'ADN ne contiennent pas de résidus comme bases : a) cytosine c) guanine b) uracile d) adénine e) thymine 5. La séquence nucléotidique est la structure de acides nucléiques: a) primaire c) tertiaire b) secondaire d) quaternaire 2 option 1. Les acides nucléiques tirent leur nom du mot latin: a) noyau c) vie b) cellule d) premier 2. Chaîne polymère, quel acide nucléique est une séquence de nucléotides ? a) ADN b) ARN c) les deux types d'acides nucléiques 3. La structure secondaire en forme de double hélice est caractéristique des molécules : a) l'ADN c) l'ARN b) les protéines d) tous les acides nucléiques 4. La base purique n'est pas : a) l'adénine c) la guanine b) la thymine d) tous sont 5. La molécule ne contient pas de nucléotide : a) résidu de monosaccharide c) résidu de base azotée b) résidu d'acide aminé d) résidu d'acide phosphorique

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Présentation au sujet : Polymères naturels supérieurs - Protéines et acides nucléiques

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