Maturitní okruhy z chemie

Metabolismus bílkovin

• 
  proteiny se v organismu jednak neustále hydrolyticky štěpí (proteolýza), jednak se znovu tvoří (proteosyntéza)
  
• 
  hydrolýza bílkovin z potravy na složky - aminokyseliny (trávení bílkovin) probíhá u člověka v žaludku a v tenkém střevě
  
• 
  hydrolýzu katalyzují enzymy produkované buňkami žaludeční stěny (pepsin) a slinivky břišní (trypsin a chymotrypsin)
  
• 
  trávicí enzymy se tvoří v neaktivní formě (jako tzv. zymogeny) a teprve v okamžiku potřeby jsou aktivovány
  
• 
  pepsin, trypsin a chymotrypsin patří mezi endopeptidasy, protože katalyzují štěpení peptidové vazby uvnitř peptidového řetězce, jejich působením se molekula bílkovin rozštěpí na kratší peptidy
  
• 
  úplné rozštěpení molekuly bílkoviny až na aminokyseliny dokončí exopeptidasy, které štěpí peptidový řetězec od konce: karboxypeptidasy od C-konce peptidu a aminopeptidasy od N-konce peptidu, poslední dipeptid je rozštěpen enzymem dipeptidasou
  
• 
  štěpení i syntéza bílkovin probíhá v buňkách organismů neustále, proteolytické enzymy jsou lokalizovány v lysozómech
  
• 
  aminokyseliny zniklé hydrolýzou bílkovin tvoří zásobu, kterou může organismus využít několika způsoby
  

1. 
   přímo k syntéze bílkovin tělu vlastních
   
2. 
   jako akumulátor energie, která se může uvolnit odbouráváním v citrátovém cyklu až na oxid uhličitý a vodu, v tom případě je dusík aminokyselin z organismu vylučován - např. ve formě amoniaku (mořské organismy), močoviny (živorodí) nebo kys. močové (vejcorodí), rostliny uskladňují dusík ve formě zvláštních aminokyselin a dusíkatých bází, např. alkaloidů
   
3. 
   k tvorbě zásobních látek (glykogenu nebo lipidů)
   

• 
  12 z proteinogenních aminokyselin si člověk dovede syntetizovat - neesenciální (postradatelné), zbývajících 8 aminokyselin však syntetizovat neumí, musí mu být dodávány v potravě v dostatečném množství - esenciální (nepostradatelné): leucin, isoleucin, threoinin, lysin, methionin, fenylalanin, tryptofan, valin
  

5. 
   POLYMERY, PLASTICKÉ HMOTY
   

• 
  polymerace, polykondenzace, podstata reakcí
  
• 
  představitelé polymerů, polykondenzátů, jejich výroba
  

Syntetické polymery

• 
  makromolekulární sloučeniny s relativní molekulovou hmotností obvykle desítek či stovek tisíc
  
• 
  obsahují strukturní jednotku zvanou mer, která se v jejich makromolekulách pravidelně opakuje
  
• 
  syntetické polymery se upravují vhodnými příměsemi a vznikají tak plasty
  
• 
  plasty - pevné a dobře tvarovatelné, lehké, snadno se obrábějí a většinou mají i dobré tepelně izolační vlastnosti, na rozdíl od kovů téměř nepodléhají korozi, z některých plastů, např. polyamidů, se vyrábějí syntetická vlákna
  

1. 
   termoplasty - plasty, které teplem měknou a ochlazením získávají původní vlastnosti, jejich molekuly tvoří vzájemně nepropojené řetězce
   
2. 
   reaktoplasty - zahříváním neměknou, ale rozkládají se, jejich řetězce jsou mezi sebou propojeny kratšími řetězci, takže předmět z nich vyrobený je vlastně jedinou gigantickou molekulou
   
3. 
   elastomery - syntetické polymery, které lze natahovat někdy až na desetinásobek jejich původní délky - např. kaučuky
   

• 
  polyreakce, jimiž vznikají syntetické polymery, se dají podle průběhu dělit na řetězové a stupňovité
  

1. 
   řetězové reakce - dochází při nich k postupnému spojování molekul obsahujících alespoň jednu dvojnou vazbu, jsou iniciovány katalyzátory uvolňujícími radikály (např. dibenzoylperoxidem), vznikají z monomerů
   
2. 
   stupňovité reakce (krokové) - vyznačují se tím, že výchozí sloučeniny se nejprve slučují v menší či větší celky, které se pak navzájem spojují v makromolekuly
   

• 
  v praxi se polyreakce dělí na polymerace, polykondenzace a polyadice: polymery (polymeráty), polykondenzáty, polyadukty
  

1. 
   polymerace - řetězová polyreakce - polymerace vynilchloridu na polyvinylchlorid:
   

vynilchlorid (monomer) polyvinylchlorid (polymer)

někdy se polymerace dvou i více polymerů provádí současně - kopolymerace

2. 
   polykondenzace - druh stupňovité polyreakce, při níž dochází k reakci molekul dvou typů sloučenin, z nichž každá obsahuje nejméně dvě reaktivní skupiny, při vzájemné reakci těchto skupin se odštěpují molekuly nízkomolekulární sloučeniny (např. voda nebo alkohol), např. vznik polyamidu 6,6 z hexamethylendiaminu a kyseliny adipové:
   

3. 
   polyadice - patří ke stupňovitým reakcím, při nichž se však žádná sloučeniny se neodštěpuje, uskutečňuje se spojováním molekul dvou různých sloučenin, z nichž každá má dvě reaktivní skupiny schopné reakce se skupinami druhé sloučeniny, polyadicí vznikají např. polyuretany:
   

• 
  polymery, polykondenzáty i polyadukty řadíme k syntetickým polymerům
  
• 
  syntetické polymery užívané v praxi se přeměňují v plasty přídavkem látek, které zlepšují jejich vlastnosti
  
• 
  vláčnost polymerů se dosáhne přidáním změkčovadel, stabilizátory zvětšují jejich stálost (např. antioxydanty zpomalují jejich stárnutí vlivem kyslíku), pigmenty polymery zbarvují, plniva zvětšují jejich objem bez zhoršení kvality