Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Общеизвестно, что химия и биология долгое время шли каждая своим собственным путем, хотя давней мечтой химиков было создание в лабораторных условиях живого организма.

Резкое укрепление взаимосвязи химии с биологией произошло в результате создания А.М. Бутлеровым теория химического строения органических соединений. Руководствуясь этой теорией, химики-органики вступили в соревнование с природой. Последующие поколения химиков проявили большую изобретательность, труд, фантазию и творческий поисках направленном синтезе вещества. Их замыслом было не только подражать природе, они хотели превзойти ее. И сегодня мы можем уверенно заявить, что во многих случаях это удалось.

Поступательное развитие науки XIX в., приведшее к раскрытию структуры атома и детальному познанию строения и состава клетки, открыло перед химиками и биологами практические возможности совместной работы над химическими проблемами учения о клетке, над вопросами о характере химических процессов в живых тканях, об обусловленности биологических функций химическими реакциями.

Глава 1. РОЛЬ ХИМИИ В РАЗВИТИИ БИОЛОГИИ

Если посмотреть на обмен веществ в организме с чисто химической точки зрения, как это сделал А.И. Опарин, мы увидим совокупность большого числа сравнительно простых и однообразных химических реакций, которые сочетаются между добей во времени, протекают не случайно, а в строгой последовательности, в результате чего образуются длинные цепи реакций. И этот порядок закономерно направлен, к постоянному самосохранению и самовоспроизведению всей живой системы в целом в данных условиях окружающей среды.

Словом, такие специфические свойства живого, как рост, размножение, подвижность, возбудимость, способность реагировать на изменения внешней среды, связаны с определенными комплексами химических превращений.

Значение химии среди наук, изучающих жизнь, исключительно велико. Именно химией выявлена важнейшая роль хлорофилла как химической основы фотосинтеза, гемоглобина как основы процесса дыхания, установлена химическая природа передачи нервного возбуждения, определена структура нуклеиновых Кислот и т.д. Но главное заключается в том, что объективно в самой основе биологических процессов, функций живого лежат химические механизмы. Все функции и процессы, происходящие в живом организме, оказывается возможным изложить на языке химии, в виде конкретных химических процессов.

Разумеется, было бы неверным сводить явления жизни к химическим процессам. Это было бы грубым механистическим упрощением. И ярким свидетельством этого выступает специфика химических процессов в живых системах по сравнению с неживыми. Изучение этой специфики раскрывает единство и взаимосвязь химической и биологической форм движения материи. Об этом же говорят и другие науки, возникшие на стыке биологии, химии и физики: биохимия -- наука об обмене веществ и химических процессов в живых организмах; биоорганическая химия -- наука о строении, функциях и путях синтеза соединений, составляющих живые организмы; физико-химическая биология как наука о функционировании сложных систем передачи информации и регулировании биологических процессов на молекулярном уровне, а также биофизика, биофизическая химия и радиационная биология.

Крупнейшими достижениями этого процесса стали определение химических продуктов клеточного метаболизма (обмена веществ в растениях, животных, микроорганизмах), установление биологических путей и циклов биосинтеза этих продуктов; был реализован их искусственный синтез, сделано открытие материальных основ регулятивного и наследственного молекулярного механизма, а также в значительной степени выяснено значение химических процессов» энергетике процессов клетки и вообще живых организмов.

Ныне для химии особенно важным становится применение биологических принципов, в которых сконцентрирован опыт приспособления живых организмов к условиям Земли в течение многих миллионов лет, опыт создания наиболее совершенных механизмов и процессов. На этом пути есть уже определенные достижения.

Более столетия назад ученые поняли, что основой исключительной эффективности биологических процессов является биокатализ. Поэтому химики ставят своей целью создать новую химию, основанную на каталитическом опыте живой природы. В ней появится новое управление химическими процессами, где начнут применяться принципы, синтеза себе подобных молекул, по принципу ферментов будут созданы катализаторы с таким разнообразием качеств, которые далеко превзойдут существующие в нашей промышленности.

Несмотря на то, что ферменты обладают общими свойствами, присущими всем катализаторам, тем не менее, они не тождественны последним, поскольку функционируют в рамках живых систем. Поэтому все попытки использовать опыт живой природы для ускорения химических процессов в неорганическом мире сталкиваются с серьезными ограничениями. Пока речь может идти только о моделировании некоторых функций ферментов и использовании этих моделей для теоретического анализа деятельности живых систем, а также частично-практического применения выделенных ферментов для ускорения некоторых химических реакций.

Здесь самым перспективным направлением, очевидно, являются исследования, ориентированные на применение принципов биокатализа в химии и химической технологии, для чего нужно изучить весь каталитический опыт живой природы, в том числе и опыт формирования самого фермента, клетки и даже организма.

Теория саморазвития элементарных открытых каталитических систем, в самом общем виде выдвинутая профессором МГУ А.П. Руденко в 1964 г., является общей теорией химической эволюции и биогенеза. Она решает вопросы о движущих силах и механизмах эволюционного процесса, то есть о законах химической эволюции, об отборе элементов и структур и их причинной обусловленности, о высоте химической организации и иерархии химических систем как следствии эволюции.

Теоретическим ядром этой теории является положение о том, что химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем и, следовательно, эволюционирующим веществом являются катализаторы. В ходе реакции происходит естественный отбор тех каталитических центров, которые обладают наибольшей активностью. Саморазвитие, самоорганизация и самоусложнение каталитических систем происходит за счет постоянного притока трансформируемой энергии. А так как основным источником энергии является базисная реакция, то максимальные эволюционные преимущества получают каталитические системы, развивающиеся на базе экзотермических реакций. Отсюда базисная реакция является не только источником энергии, но и орудием отбора наиболее прогрессивных эволюционных изменений катализаторов.

Развивая эти взгляды, А.П. Руденко сформулировал основной закон химической эволюции, согласно которому с наибольшей скоростью и вероятностью образуются те пути эволюционных изменений катализатора, на которых происходит максимальное увеличение его абсолютной активности.

Практическим следствием теории саморазвития открытых каталитических систем является так называемая «нестационарная технология», то есть технология с меняющимися условиями реакции. Сегодня исследователи приходят к выводу, что стационарный режим, надежная стабилизация которого казалась залогом высокой эффективности промышленнoгo процесса, является лишь частным случаем нестационарного режима. При этом обнаружено множество нестационарных режимов, способствующих интенсификации реакции.

В настоящее время уже видны перспективы возникновения и развития новой химии, на основе которой будут созданы малоотходные, безотходные и энергосберегающие промышленные технологии.

Сегодня химики пришли к выводу, что, используя те же принципы, на которых построена химия организмов, в будущем (не повторяя в точности природу) можно будет построить принципиально новую химию, новое управление химическими, процессами, где начнут применяться принципы синтеза себе подобных молекул. Предвидится создание преобразователей, использующих с большим КПД солнечный свет, превращая его в химическую и электрическую энергию, а также химическую энергию в свет большой интенсивности.

Для освоения каталитического опыта живой природы и реализации полученных знаний в промышленном производстве химики наметили рад перспективных путей.

Первый -- развитие исследований в области металлокомплексного катализа с ориентацией на соответствующие объекты живой природы. Этот катализ обогащается приемами, которыми пользуются живые организмы в ферментативных реакциях, а также способами классического гетерогенного катализа.

Второй путь заключается в моделировании биокатализаторов. В настоящее время за счет искусственного отбора структур удалось построить модели многих ферментов характеризующихся высокой активностью и селективностью, иногда' почти такой же, как и у оригиналов, или с большей простотой строения.

Правда, пока все же полученные модели не в состоянии заменить природные биокатализаторы живых систем. На данном этапе развития химических знании проблема эта решается чрезвычайно сложно. Фермент выделяется из живой системы, определяется его структура, он вводится в реакцию для осуществления каталитических функций. Но работает непродолжительное время и быстро разрушается, поскольку является выделенным из целого, из клетки. Цельная клетка со всем ее ферментным аппаратом -- более важный объект, чем одна, выделенная из нее деталь.

Третий путь к освоению механизмов лаборатории живей природы связывается с достижениями химии иммобилизованных систем. Сущность иммобилизации состоит в закреплении выделенных из живого организма ферментов на твердой поверхности путем адсорбции, которая и превращает их в гетерогенный катализатор и обеспечивает его стабильность и непрерывное действие.

Четвертый путь в развитии исследований, ориентированных на применение принципов биокатализа в химии и химической технологии, характеризуется постановкой самой широкой задачи -- изучением и освоением всего каталитического опыта живой природы, в том числе и формирования фермента, клетки и даже организма. Это ступень, на которой основы эволюционной химии как действенной науки с ее рабочими функциями. Ученые утверждают, что это движение химической науки к принципиально новой химической технологии с перспективой создания аналогов живых систем. Решение названной задачи займет важнейшее место в создании химии будущего.

Глава 2. О ВЗАИМОСВЯЗИ КУРСОВ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ И ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

В предстоящем учебном году открывается возможность преодолеть существовавший десятилетия разрыв в школьном преподавании органической химии и общей биологии. Он заключается в том, что при параллельном изучении предметов в выпускном классе на уроках химии учащиеся не успевали получить знания о строении и свойствах биологически важных веществ, необходимые для успешного усвоения на уроках биологии процессов, совершающихся в клетках на молекулярном уровне. Это неизбежно вносило элементы догматизма в учебный процесс и ограничивало возможности формирования у учащихся важных в мировоззренческом отношении представлений о материальных основах явлений жизни.

Согласно ныне принятым программам, положение дел изменилось. Органическая химия стала изучаться на год раньше. В прошлом учебном году учащиеся X класса уже изучили основные ее разделы -- теорию строения, важнейшие классы углеводородов и кислородсодержащих органических веществ. Следовательно, им известны химическое строение и свойства углеводов и жиров. В первой четверти 11-го года обучения (1989/90 уч. г.) будет завершено изучение органической химии. Учащиеся познакомятся с аминокислотами и белками, традиционно изучаемыми в данном курсе, а также с нуклеиновыми кислотами, сведения о которых впервые введены в него.

Таким образом, знания о химии биологически важных веществ могут быть в полном объеме использованы как опорные при изучении на уроках биологии химической организации клетки и протекающих в ней процессов. Это будет способствовать как более глубокому пониманию школьниками изучаемых биологических явлений, так и закреплению химических знаний, уяснению роли химии в познании живой природы.

В интересах курса общей биологии органическая химия не только стала изучаться на год раньше. В ее содержание включены дополнительные вопросы, без знания которых строение нуклеиновых кислот не может быть охарактеризовано. Так, в разделе о моносахаридах (тема «Углеводы») теперь рассматривается не только глюкоза с ее изомерами, но также рибоза и дезо-ксирибоза, при этом вводятся сведения о циклическом строении молекул моносахаридов, так как именно в такой форме рибоза и дезоксирибоза участвуют в построении нуклеиновых кислот. Чтобы дать учащимся представление об азотистых основаниях, входящих в структуру РНК и ДНК, введена тема «Азотсодержащие гетероциклические соединения». Строение нуклеиновых кислот рассматривается после изучения белков, когда возникает необходимость обсудить проблему синтеза белков. Стадии матричного синтеза на уроках химии, естественно, не обсуждаются, так как это задача курса общей биологии³. Задача курса органической химии -- сформировать у школьников знания о химическом строении нуклеиновых кислот как природных полимерах и о строении тех низкомолекулярных веществ, которые их образуют.

Использование на уроках биологии структурных формул веществ, соотнесенных с их химической характеристикой, позволит учащимся более прочно и успешно усвоить биологический материал о нуклеиновых кислотах. Учащимся станут понятнее состав, строение и роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белков, если они будут знать, что такое рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав РНК и ДНК, чем они отличаются друг от друга; что представляют собой азотистые основания, почему они азотистые и почему основания; что скрывается за названиями: аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил; каково химическое строение нуклеотида и поли-нуклеотида.

Разумеется, сложное строение азотистых оснований и нуклеотидов учащимся не следует заучивать, они должны лишь уметь комментировать его по заранее подготовленным таблицам, изображающим приводимые далее в статье структурные формулы, или таблицам, заимствуемым на время урока в кабинете химии.

Начиная изучение на уроках биологии вопроса о нуклеиновых кислотах, учитель, несомненно, должен обратиться к имеющимся у школьников знаниям. Прежде всего учащиеся должны объяснить происхождение названий нуклеиновых кислот. Учащимся будет легче ответить на данный вопрос, начав с характеристики РНК (хотя в учебнике общей биологии сначала рассматривается строение ДНК)⁴. Показав строение углеводного компонента РНК -- рибозы, они смогут объяснить, как образуется название другого углеводного компонента -- дезоксирибозы и всего данного вида нуклеиновых кислот.

Зная, что рибоза относится к моносахаридам -- пентозам, учащиеся без труда приведут ее структурную формулу (по аналогии с формулой хорошо известной им глюкозы) -- см. рис. 1.

Далее они должны указать, что дезоксирибоза отличается от рибозы небольшим изменением в одном из структурных звеньев: у второго углеродного атома нет гидроксильной группы (окси-группы), вместо нее -- атом водорода (см. рис. 2).

Зная, что приставка «дез» означает отсутствие, устранение чего-либо (в данном случае отсутствует гидроксильная (оксигруппа), учащиеся легко объясняют название дезоксирибозы.

Учащимся несколько труднее привести циклические формулы углеводов, так как в них необходимо отразить не только последовательность соединения атомов в молекулах (химическое строение вещества но и пространственное расположение атомов относительно плоскости кольца. Циклическая формула рибозы может быт заранее изображена на классной доек или представлена на таблице (см. рис. 3

На занятиях по биологии нет необходимости обсуждать, как происходит изомерное превращение одних форм молекул в другие (это рассматривается на урока химии), но внимание к циклическому строению (выраженному так называемыми перспективными формулами) привлечь еле дует, поскольку именно ими придется oперировать при характеристике строения нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Учащиеся могут прокомментировать перепективную формулу, проверить, не изменяется ли атомный состав молекулы при превращении в новую форму, преобразовать (наименьшими изменениями) перспективную формулу рибозы в формулу дизоксирибозы.

С химическим строением цитозина, урацила, тимина, аденина и гуани на (см. рис. 4) учащиеся знакомились. Комментируя по подготовленным заранее н доске формулам строение этих веществ школьники прежде всего должны отнести их к гетероциклическим соединениям, та как молекулы содержат циклические струн туры, в состав которых наряду с углеродными атомами входят другие атомы (гетероатомы), в данном случае -- атомы азота. Это, следовательно, азотсодержащие гетероциклические соединения. Тем самым одна часть общего названия веществ (азотистые основания) расшифрована.

Могут дать учащиеся и ответ на вопрос о том, почему данные вещества называются основаниями. Из курса органической химии они знают, что основания -- это вещества, молекулы которых в ходе химической реакции присоединяют протон.

Им известны органические основания амины R -- NH2. Атом азота аминогруппы --NH2, затратив три электрона на связи с двумя атомами водорода и углеводородным радикалом, имеет еще пару валентных
(так называемых неподеленных) электронов, посредством которой он и присоединяет положительно заряженный атом водорода Н+ (протон). Аминогруппы -- NH2, проявляющие свойства оснований, учащиеся отмечают в формулах соединений аденина, гуанина, цитозина. Но им известно и большее. Они могут указать на некоторые атомы азота, входящие в состав гетероциклов, также обладающие основными свойствами.

Например, в молекулах урацила и тимина гетероатомы азота, затратив
по три электрона на химические связи с другими атомами, имеют по свободной электронной паре для присоединения протона.

После обсуждения вопроса о строении веществ, образующих нуклеиновые кислоты (фосфорная кислота хорошо известна учащимся, и ее строение не вызывает у них вопросов), логично перейти к выяснению структуры нуклеотидов, являющихся промежуточными продуктами гидролиза нуклеиновых кислот, их основными структурными звеньями.

Структуру нуклеотида легче представить, если «воспроизвести» его синтез из соответствующих компонентов. Это могут проделать учащиеся, используя подготовленные заранее изображения соответствующих формул, после чего прокомментировать данный процесс и образующуюся структуру (см. рис. 5). В процессе комментирования они должны назвать, какой углевод и какое азотистое основание участвуют в образовании данного (взятого для примера) нуклеотида, указать, через какие атомы (в результате выделения воды) соединяются остатки молекул в нуклеотид.

Подобным образом можно обсудить процесс соединения нуклеотидов в макромолекулу полинуклеотида (см. учебник органической химии, с. 187). Для этого достаточно показать соединение двух нуклеотидов. Необходимо только проследить за тем, чтобы не получилось так: в одном

нуклеотиде содержится остаток рибозы, а в другом -- остаток дизоксирибозы или наряду с остатками рибозы в нуклеотидах содержатся остатки азотистого основания -- тимина. Кстати, было бы интересно узнать, как учащиеся объяснят неправомерность названных выше сочетаний.

Обсуждение структуры полинуклеотида убедительно покажет учащимся, что основной костяк макромолекулы составляет монотонно чередующиеся остатки молекул углевода и фосфорной кислоты (соединенные через 3-й и 5-й углеродные атомы углеводного звена), а остатки азотистых оснований присоединены к основной цепи как бы сбоку (наподобие «бахромы») по месту первого углеродного атома углеводного звена.

Такой характер строения полинуклеотида просматривается особенно отчетливо, если формулу его изобразить более схематично (см. рис. 6).

После подобного обсуждения химического строения нуклеотидов и полинуклеотидов учащимся целесообразно предположить рассмотреть рис. 75 и 76 в учебнике общей биологии. Изучая их, они смогут определить, что именно «скрывается» на рисунке за многочисленными многоугольниками различной формы и окраски. Если учащиеся обратят внимание, что углеводное звено, изображенное на рисунках, содержит как бы четыре углеродных атома, то надо пояснить, что пятый атом углерода, находящийся вне цикла, не обозначен, чтобы не усложнять принципиальную схему.

Представленная в таком виде структура полинуклеотидов в последующем поможет школьникам понять, что собой представляют триплеты, кодирующие те или иные аминокислоты. По таблице генетического кода, имеющейся в учебнике (с. 171), они, кстати, смогут определить, какая аминокислота закодирована изображенным выше триплетом.

При изучении энергетического обмена в клетках учащиеся смогут рассматривать молекулу аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) как нуклеотид с двумя дополнительными остатками фосфорной кислоты (см. рис. 7).

Приведем несколько замечаний к обсуждению двойной спирали ДНК. Опорным здесь будет известное учащимся понятие водородной связи. Они знают, что такая связь образуется между атомом водорода, имеющим значительный (хотя и частичный) положительный заряд вследствие смещения от него электронной плотности химической связи, и другими ковалентно связанными атомами, несущими достаточный отрицательный заряд. При изучении органической химии школьники чаще встречались с примерами, когда такая связь устанавливается у водородного атома с атомами кислорода (между молекулами воды, спиртов, карбоновых кислот, группами --С-- и --N-- соседних витков вторичной структуры белка). Знакомясь со строением гетероциклов и нуклеиновых кислот, они узнали о возможности установления водородной связи с атомами азота, несущими отрицательный заряд.

После того как на уроке будет выяснено, что обе цепи ДНК обращены друг к другу азотистыми основаниями, которые соединяются между собой так, что образуются «ступеньки» строго из трех гетероциклов, и когда такой закономерности будет дано объяснение, учащимся можно предложить прокомментировать образование водородных связей между аденином одной цепи ДНК и тимином другой цепи или между гуанином и цитозином (см. рис. 8).

Зная общий принцип образования водородных связей, они должны объяснить происхождение зарядов у атомов, между которыми обозначена водородная связь на представленных схемах. Их рассуждения должны быть примерно следующими: в аминогруппах атом азота смещает электронную плотность ковалентных связей с атомами водорода в свою сторону, вследствие чего на них появляется положительный заряд; понятна зарядность атомов кислорода, так как они имеют внешние электроны, не участвующие в образовании связей, и, кроме того, вследствие высокой электроотрицательности смещают к себе электронную плотность имеющихся ковалентных связей.

Появление водородной связи с атомами азота (в случае аденина и цитозина) учащиеся объяснят тем, что эти атомы, затратив по три электрона на образование связей в цикле, имеют еще по два валентных электрона, которые и обусловливают необходимый отрицательный заряд на атомах для образования водородных связей.

У учащихся иногда возникает мысль, что при образовании водородных связей атом водорода оказывается как бы двухвалентным, что противоречит «азам» химии. Поэтому здесь нелишне еще раз обратить внимание школьников на то, что такая связь отличается от ковалентной: она электростатическая, значительно менее прочная по сравнению с ковалентной и имеет большую длину, поэтому законов валентности элементов водородная связь не нарушает.

Глава 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ

Урок 1. Белки - основа органической жизни

химия биология белок азотсодержащий

Образовательная - познакомить учащихся с основными химическими свойствами белков на основе проведения опытов и компьютерной презентации; рассмотреть этапы синтеза белка в клетке и обосновать их роль в живом организме.

Развивающая - развивать теоретическое мышление учащихся и их умение прогнозировать свойства белков на основе самостоятельного проведения опытов, решение теоретических задач и упражнений.

Воспитательная - формировать научное мировоззрение учащихся на примере интеграции естественных наук, лежащих в основе строения и функционирования организма.

Задачи урока:

1. Учащиеся должны изучить химические свойства белков, этапы синтеза белка в клетке и роль белков в живом организме.

2. Уметь применять полученные знания в решении задач, упражнений по данной теме.

3. Приобрести навыки по составлению молекул белка и проведению качественных реакций на белок в лабораторных исследованиях.

Ход урока.

I. Организационный момент.

“Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и сама жизнь, что приводит к разложению белка” (Ф. Энгельс)

II. Химические свойства белков.

1. Известные нам белки обладают различными свойствами. Некоторые из них, например, белки, содержащиеся в ногтях и волосах, нерастворимы в воде, тогда как другие растворяются.

Гидролиз - разрушение первичной структуры белка. В лаборатории этот процесс проводится в присутствии кислот и щелочей. В организме он происходит под действием ферментов. Реакция гидролиза белков приводит к образованию аминокислот, из которых в клетках организма образуются белки, характерные для данного организма.

2. Исследуем свойства белков.

2.1. Высаливание. Под действием хлорида натрия яичный белок высаливается. Этот процесс обратимый, поскольку при попадании в чистую воду белок растворяется снова.

2.2 Нальем 2 мл яичного белка в каждую из 4-х пробирок. Затем добавим разбавленную соляную кислоту, гидроксид натрия, этиловый спирт, четвертую пробирку нагреем на огне. Добавим дистиллированную воду и встряхнем их.

Белки коагулируют под действием всех этих веществ. При этом структура белка необратимо разрушается. Произошла денатурация. Ученые полагают, что процессы старения связаны с медленно протекающей денатурацией, т.к. денатурация приводит к нарушению антигенной чувствительности белка, а иногда к полному блокированию ряда иммунологических реакций, к инактивации ферментов и нарушению обмена веществ.

Наличие белков в различных продуктах определяют с помощью реакции идентификакации. Одна из них - горение. Проведем с вами реакции идентификации белков.

3. Лабораторная работа учащихся.

1. Ксантопротеиновая реакция (обнаружение бензольных ядер в аминокислотных остатках). Поместите кусочек прессованного творога в пробирку и добавьте несколько капель азотной кислоты. Осторожно нагрейте.

2. Биуретовая реакция (распознавание пептидных связей). Налейте в пробирку 2 мл яичного белка. Добавьте такой же объем концентрированного раствора гидроксида натрия и несколько капель раствора медного купороса.

4. Вывод.

1. Белки могут быть как растворимы, так и нерастворимы в воде, в зависимости от их состава и структуры.

2. Водорастворимые белки образуют коллоидные растворы.

3. При обработке хлоридом натрия белки высаливаются из раствора. Этот процесс обратим.

4. Кислоты, щелочи, высокая температура разрушают структуру белков и приводят к их денатурации.

5. Белки также денатурируют под действием спирта и тяжелых металлов.

6. Денатурация - процесс необратимый.

7. При обработке конц. азотной кислотой белки претерпевают денатурацию и желтеют.

8. При обработке конц. раствором гидроксида натрия и насыщенным раствором медного купороса белок становится сине-фиолетовым.

Тесты по теме Азотсодержащие гетероциклические соединения

ЗАДАНИЕ. Среди предложенных утверждений выберите истинные.

ВАРИАНТ 1

1. Пиридин - шестичленный азотсодержащий гетероцикл.

2. Пиридин кипит при 130 °С.

3. Пиррол - газ с резким запахом, ограниченно растворимый в воде.

4. Пиррол обладает слабовыраженными ароматическими свойствами и очень слабыми основными свойствами.

5. Основные свойства пиридина подтверждает его способность вступать в реакцию нитрования.

6. Неподеленная пара электронов атома азота в молекуле пиррола участвует в образовании единой 6-электронной системы.

7. Источником промышленного получения пиридина служит каменноугольная смола.

8. Пиридиновые структуры присутствуют в молекулах хлорофилла, гемоглобина, биллирубина.

9. Производные пиридина - алкалоиды - широко распространены в растительном и животном мире.

10. В молекуле гемоглобина пиррольные структуры связаны с атомом меди.

11. Производные пиррола используются для защиты металлов от коррозии.

12. Производные азотсодержащего гетероциклического соединения пиримидина - пиримидиновые основания: тимин, цитозин и урацил - входят в состав макромолекул нуклеиновых кислот.

ВАРИАНТ 2

1. Пиррол - шестичленный азотсодержащий гетероцикл.

2. Пиррол кипит при 130 °С.

3. Пиридин - бесцветная жидкость с запахом, напоминающим запах хлороформа, ограниченно растворимая в воде.

4. Пиридин обладает ароматическими свойствами, более ярко выраженными по сравнению с пирролом, но относительно слабыми по сравнению с бензолом.

5. Пиррол способен реагировать с калием, в результате чего выделяется водород.

6. Неподеленная пара электронов атома азота в молекуле пиридина участвует в образовании единой 6-электронной системы.

7. Источником промышленного получения пиррола служит каменноугольная смола.

8. Пиридин активно используется для денатурации этилового спирта.

9. Пиррол применяется для синтеза лекарственных средств.

10. В молекуле хлорофилла пиррольные структуры связаны с атомом кальция.

11. Производным пиридина является алкалоид никотин, который при малых дозах вызывает возбуждение центральной нервной системы, а уже при небольшой передозировке действует на живой организм как сильный яд.

12. Производные азотсодержащего гетероциклического соединения пурина - пуриновые основания: аденин и гуанин - входят в состав макромолекул белков.

ВАРИАНТ 3

1. Пиридин - пятичленный азотсодержащий гетероцикл.

2. Пиридин кипит при 115 °С.

3. Пиррол - бесцветная жидкость с запахом, напоминающим запах хлороформа, ограниченно растворимая в воде.

4. Пиррол обладает ярко выраженными основными свойствами.

5. Ароматические свойства пиридина подтверждает его способность вступать в реакцию нитрования подобно бензолу, но с большим трудом.

6. Неподеленная пара электронов атома азота в молекуле пиррола не участвует в образовании единой 6-электронной системы.

7. Источником промышленного получения пиррола служат обезжиренные кости животных.

8. Пиррол активно используется для денатурации этилового спирта.

9. Производные пиридина - алкалоиды - не обладают физиологической активностью.

10. В молекуле гемоглобина пиррольные структуры связаны с атомом магния.

11. Производные пиридина используются для защиты металлов от коррозии.

12. В состав макромолекул ДНК входит пиримидиновое основание тимин, а в РНК - урацил.

ВАРИАНТ 4

1. Пиррол - пятичленный азотсодержащий гетероцикл.

2. Пиррол кипит при 115 °С.

3. Пиридин - бесцветная жидкость с неприятным запахом, хорошо растворимая в воде и этиловом спирте.

4. Основные свойства у пиридина выражены сильнее, чем у алифатических аминов.

5. Основные свойства пиррола подтверждает его способность вступать в реакцию с калием.

6. Неподеленная пара электронов атома азота в молекуле пиридина не участвует в образовании единой 6-электронной системы.

7. Пиррол и пиридин невозможно получить синтетическим путем.

8. Пиррольные структуры присутствуют в молекулах хлорофилла, гемоглобина, биллирубина и некоторых других природных соединений.

9. Остаток молекулы пиррола входит в состав нуклеотида ДНК.

10. В молекуле хлорофилла пиррольные структуры связаны с атомом магния.

11. Производные пиридина - алкалоиды - даже при большой передозировке не действуют как яды.

12. Азотистые основания - аденин, гуанин и цитозин - входят в состав и макромолекул ДНК, и макромолекул РНК.

ЛИТЕРАТУРА

1. Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Химия-11. М.: Блик-плюс, 2000;

2. Писаренко А.Н., Хавин З.Я. Курс органической химии. М.: Высшая школа, 1985;

3. Браун Т., Лемей Г.Ю. Химия в центре наук. М.: Мир, 1983;

4. Юдин А.М., Сучков В.Н. Химия для вас. М.: Химия, 1983.

Размещено на Allbest.ru