Азотсодержащие органические вещества

🧪 Химия · 11 класс

Азотсодержащие органические вещества

Азотсодержащие органические соединения — это органические вещества, в молекулах которых есть атомы азота. К ним относятся амины, аминокислоты и белки. Эти соединения играют важнейшую биологическую роль: из аминокислот построены белки — основа всех живых организмов.

Амины

Амины — производные аммиака NH3, в котором один или несколько атомов водорода замещены углеводородными радикалами. Простейший пример — метиламин CH3NH2. Подобно аммиаку, амины проявляют основные свойства: связывают катион водорода и реагируют с кислотами.


Основные свойства амина:
CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl

Аминокислоты

Аминокислоты — это органические вещества, содержащие одновременно две функциональные группы: кислотную карбоксильную -COOH и основную аминогруппу -NH2. Простейшая — глицин. Из-за двух противоположных групп аминокислоты амфотерны: реагируют и с кислотами, и со щелочами.

Вещество	Функциональные группы	Главное свойство
Амины	`-NH2`	основные
Аминокислоты	`-NH2` и `-COOH`	амфотерные
Белки	пептидные связи	биополимеры

Белки

Белки — природные высокомолекулярные соединения (биополимеры), построенные из остатков аминокислот, соединённых пептидными связями -CO-NH-. Белки выполняют строительную, защитную, транспортную и каталитическую (ферменты) функции. Качественные реакции на белок — биуретовая (фиолетовое окрашивание) и ксантопротеиновая (жёлтое).

Разбор: образование пептидной связи


Две аминокислоты соединяются с отщеплением воды:
H2N-CH2-COOH + H2N-CH2-COOH →
H2N-CH2-CO-NH-CH2-COOH + H2O
Группа -CO-NH- и есть пептидная (амидная) связь.

Биологическая роль

Азотсодержащие соединения лежат в основе жизни. Аминокислоты — «кирпичики», из которых организм строит все белки. Белки выполняют множество функций: коллаген образует кожу и сухожилия, гемоглобин переносит кислород, ферменты ускоряют реакции обмена веществ, антитела защищают от инфекций. Кроме того, азот входит в состав нуклеиновых кислот, хранящих наследственную информацию. Без азотсодержащих веществ невозможны рост, питание и размножение организмов.

Денатурация

При нагревании, действии кислот или солей тяжёлых металлов белок теряет природную структуру — происходит денатурация. Пример из жизни — сворачивание белка при варке яйца. Чаще всего денатурация необратима, поэтому остывшее варёное яйцо не возвращается в жидкое состояние.

Частые ошибки: не путайте аминогруппу -NH2 (основная) и карбоксильную -COOH (кислотная) — именно их сочетание делает аминокислоты амфотерными. Помните, что белки построены из аминокислот, а пептидная связь возникает с выделением воды.

Кратко о главном

Азотсодержащие вещества — амины, аминокислоты, белки.
Амины — производные аммиака, проявляют основные свойства.
Аминокислоты содержат -NH2 и -COOH, поэтому амфотерны.
Белки — биополимеры из аминокислот с пептидными связями -CO-NH-.
При нагревании белки денатурируют (теряют структуру).

Следующая тема →

Полимеры