Страница 125 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

1. Какие вещества называют аминокислотами? Приведите примеры.

Какие вещества называют аминокислотами? Приведите примеры.

Аминокислоты — это органические гетерофункциональные соединения, в молекулах которых одновременно содержатся две функциональные группы: аминогруппа ($–NH_2$), обладающая основными свойствами, и карбоксильная группа ($–COOH$), обладающая кислотными свойствами. Такое строение придает аминокислотам амфотерные свойства, то есть способность реагировать как с кислотами, так и с основаниями.

Аминокислоты, входящие в состав белков, являются α-аминокислотами. Это означает, что аминогруппа и карбоксильная группа присоединены к одному и тому же атому углерода (α-атому). Общая формула α-аминокислот:

$R-CH(NH_2)-COOH$

где $R$ — это боковая цепь или радикал, строение которого отличает одну аминокислоту от другой.

В растворах, особенно при нейтральных значениях pH, аминокислоты существуют в виде внутренних солей, называемых цвиттер-ионами. В этой форме аминогруппа протонирована (заряжена положительно), а карбоксильная группа депротонирована (заряжена отрицательно):

$R-CH(NH_3^+)-COO^-$

Примеры аминокислот:

• Глицин (аминоуксусная кислота) — самая простая аминокислота, у которой в качестве радикала $R$ выступает атом водорода ($H$). Его формула: $NH_2-CH_2-COOH$.
• Аланин (α-аминопропионовая кислота) — в качестве радикала $R$ содержит метильную группу ($–CH_3$). Его формула: $CH_3-CH(NH_2)-COOH$.
• Валин — незаменимая аминокислота с разветвленной боковой цепью (изопропильной группой $–CH(CH_3)_2$).
• Лизин — основная аминокислота, так как ее боковая цепь содержит дополнительную аминогруппу.
• Аспарагиновая кислота — кислая аминокислота, так как ее боковая цепь содержит дополнительную карбоксильную группу.
• Цистеин — серосодержащая аминокислота.
• Фенилаланин — ароматическая аминокислота, содержащая бензольное кольцо в боковой цепи.

Всего в природе известно более 500 аминокислот, но только 20 из них (стандартные или протеиногенные) используются для построения белков во всех живых организмах.

Ответ: Аминокислотами называют органические соединения, содержащие в своей молекуле одновременно карбоксильную ($–COOH$) и аминогруппу ($–NH_2$). Благодаря этому они являются амфотерными соединениями. Примеры аминокислот: глицин ($NH_2-CH_2-COOH$), аланин ($CH_3-CH(NH_2)-COOH$), валин, лизин, фенилаланин.

2. Из перечисленных молекул укажите те, которые соответствуют аминокислотам:

a) ${H_2N-CH_2-COOH};$

б) ${C_6H_5NH_2};$

в) ${HO-CH_2-CO-NH_2};$

г) ${H_2N-CH(CH_2C_6H_5)COOH}.$

Аминокислоты — это органические гетерофункциональные соединения, в состав которых входят две функциональные группы: аминогруппа ($-NH_2$) и карбоксильная группа ($-COOH$). Для того чтобы определить, какие из представленных молекул являются аминокислотами, необходимо проанализировать наличие этих двух групп в каждой структуре.

а) Молекула со структурной формулой $H_2N-CH_2-COOH$ является аминоуксусной кислотой, также известной как глицин. В её структуре присутствует аминогруппа ($-NH_2$) и карбоксильная группа ($-COOH$). Следовательно, это соединение является аминокислотой.
Ответ: соответствует аминокислоте.

б) Представленная молекула является анилином ($C_6H_5NH_2$). Она содержит аминогруппу ($-NH_2$), присоединенную к бензольному кольцу. Однако в её структуре отсутствует карбоксильная группа ($-COOH$). Таким образом, анилин относится к классу ароматических аминов, но не является аминокислотой.
Ответ: не соответствует аминокислоте.

в) Молекула со структурной формулой $HO-CH_2-CO-NH_2$ является 2-гидроксиацетамидом. В ней есть гидроксильная группа ($-OH$) и амидная группа ($-CO-NH_2$). Карбоксильная группа ($-COOH$) в данной молекуле отсутствует. Поэтому это соединение не является аминокислотой.
Ответ: не соответствует аминокислоте.

г) Данная молекула является фенилаланином. Её структурная формула $H_2N-CH(CH_2C_6H_5)-COOH$. В её составе есть и аминогруппа ($-NH_2$), и карбоксильная группа ($-COOH$), которые связаны с одним и тем же атомом углерода. Это классический пример $\alpha$-аминокислоты.
Ответ: соответствует аминокислоте.