Номер 6, страница 377 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 66. Белки. Глава 6. Биологически активные вещества - номер 6, страница 377.

Условие.

6. Какие связи разрушаются при действии на белки солей свинца или ртути? Почему такая денатурация необратима?

Решение.

Решение 2.

Какие связи разрушаются при действии на белки солей свинца или ртути?

При действии на белки солей тяжелых металлов, таких как свинец и ртуть, происходит процесс денатурации — разрушения их сложной пространственной структуры. Катионы тяжелых металлов ($Pb^{2+}$, $Hg^{2+}$) обладают высоким сродством к определенным функциональным группам в составе аминокислотных остатков белка. В первую очередь они взаимодействуют с сульфгидрильными группами (–SH) аминокислоты цистеина, разрывая при этом дисульфидные мостики (–S–S–). Эти мостики являются ковалентными связями, которые играют ключевую роль в стабилизации третичной и четвертичной структур белка. Кроме того, ионы металлов могут взаимодействовать с отрицательно заряженными карбоксильными группами (–COO⁻) и с атомами азота в имидазольных кольцах гистидина, что приводит к нарушению ионных и водородных связей, также поддерживающих пространственную укладку белковой молекулы.

Ответ: При действии солей свинца или ртути на белки в первую очередь разрушаются дисульфидные мостики, а также ионные и водородные связи, которые поддерживают третичную и четвертичную структуру белковой молекулы.

Почему такая денатурация необратима?

Денатурация под действием солей тяжелых металлов является необратимой, поскольку между ионами металла и функциональными группами белка образуются очень прочные химические связи, которые не разрушаются при удалении денатурирующего агента из среды. В частности, ионы свинца и ртути образуют с сульфгидрильными группами цистеина прочные связи, близкие к ковалентным (так называемые меркаптиды). Эти новые связи (например, вида белок–S–Hg–S–белок) химически изменяют белковую молекулу и необратимо фиксируют ее в развернутом, нефункциональном состоянии. Происходит коагуляция (осаждение) белка, и он полностью теряет свою биологическую активность, так как восстановить исходную уникальную конформацию становится невозможно.

Ответ: Денатурация необратима из-за образования очень прочных химических связей (меркаптидов) между ионами тяжелых металлов и функциональными группами белка (в первую очередь сульфгидрильными), что приводит к необратимому изменению химической структуры белка и потере его нативной конформации.