
- •БиоОрганичесКая химИя
- •Часть 2
- •060101 – «Лечебное дело»
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Углеводы: моно-, ди- и полисахариды
- •Вопрос 1. Какие соединения называются углеводами?
- •Вопрос 2. Какие функции выполняют углеводы?
- •Вопрос 3. Как классифицируются углеводы?
- •Вопрос 4. Являются ли моносахариды оптически активными соединениями? Как изобразить энантиомеры моносахаридов?
- •Вопрос 5. Встречаются ли моносахариды в природе в свободном виде?
- •Вопрос 6. Как написать формулу l-изомера галактозы, если известна формула d-изомера?
- •Вопрос 7. В чём состоит различие между диастеромерами, эпимерами и энантиомерами?
- •Вопрос 8. Как определить, являются ли диастереомерами d-аллоза и l-идоза?
- •Вопрос 9. Как определить, являются ли эпимерами d-глюкоза и d -манноза?
- •Вопрос 10. Как образуются циклические формы моносахаридов?
- •Вопрос 11. Как изображаются циклические формы моносахаридов в виде перспективных формул Хеуорса?
- •Вопрос 12. В каких формах (открытых или циклических) преимущественно находятся моносахариды в твёрдом состоянии и в растворе?
- •Вопрос 13. Напишите -фуранозную и -пиранозную формы l-арабинозы. Изобразите их аномеры в виде проекций Фишера.
- •Вопрос 14. Какие соединения получаются при восстановлении d-глюкозы и d-фруктозы?
- •Вопрос 15. При восстановлении каких альдогексоз образуются оптически неактивные шестиатомные спирты?
- •Вопрос 16. Какие соединения могут получаться при окислении l-галактозы? Будут ли эти соединения оптически активны?
- •Вопрос 17. Какие соединения могут получаться при окислении d-фруктозы? Будут ли эти соединения оптически активны?
- •Вопрос 18. Какие соединения называются гликозидами?
- •Вопрос 19. Как образуются сложные эфиры моносахаридов?
- •Вопрос 21. Каково строение молекулы сахарозы?
- •Вопрос 22. Является ли сахароза самым сладким веществом?
- •Вопрос 23. Какие олигосахариды наиболее распространены в природе?
- •Вопрос 24. Какие углеводы называются полисахаридами?
- •Вопрос 25. Чем отличаются гомополисахариды от гетерополисахаридов?
- •2. Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты
- •Вопрос 30. Как определить тип связи между отдельными соединениями и фрагментами, входящими в состав нуклеиновых кислот?
- •Вопрос 31. Что такое первичная структура нуклеиновых кислот?
- •Вопрос 32. Что такое вторичная структура днк?
- •Вопрос 33. Что такое третичная структура днк?
- •Вопрос 34. Что такое вторичная структура рнк?
- •Вопрос 35. Что такое третичная структура рнк?
- •Вопрос 36. Какое основание комплементарно тимину? Приведите строение этой комплементарной пары и обозначьте водородные связи.
- •Вопрос 37. Какое основание комплементарно по отношению к цитозину? Приведите строение этой комплементарной пары и обозначьте водородные связи.
- •Вопрос 40. Какие виды рнк существуют?
- •3. Липиды и низкомолекулярные биорегуляторы
- •Вопрос 41. К какому классу органических соединений относятся липиды?
- •Вопрос 42. Являются ли липиды биополимерами?
- •Вопрос 43. Какие функции в организме выполняют липиды?
- •Вопрос 44. В чём состоит отличие омыляемых липидов от неомыляемых?
- •Вопрос 45. Какие липиды относятся к омыляемым?
- •Вопрос 46. Какие липиды относятся к неомыляемым?
- •Вопрос 47. Остатки какого спирта входят в состав растительных масел?
- •Вопрос 48. Остатки каких карбоновых кислот входят в состав растительных масел?
- •Вопрос 49. Остатки каких карбоновых кислот входят в состав твёрдых жиров?
- •Вопрос 50. Какую конфигурацию относительно кратной связи имеют ненасыщенные кислоты, входящие в состав природных жиров?
- •Вопрос 51. Как написать формулу триолеилглицерина?
- •Вопрос 52. Как написать формулу 1-олеил-2-стеарил-3-пальмитилглицерина?
- •Вопрос 53. Какой реагент переводит жидкие жиры в твердые? Приведите схему реакции.
- •Вопрос 54. Взаимодействием каких реагентов можно получить мыло?
- •Вопрос 55. Сколько бензольных колец присутствует в молекуле холестерина?
- •Вопрос 56. Каковы функции холестерина в организме?
- •Вопрос 57. Что такое гормоны?
- •Вопрос 58. Какое влияние на организм оказывают гормоны?
- •Вопрос 59. Как классифицирутся гормоны?
- •4. Витамины
- •Вопрос 60. Какие вещества называются витаминами?
- •Вопрос 61. Как классифицируются витамины?
- •Вопрос 62. Каковы функции витаминов в организме?
- •Вопрос 63. Каковы причины возникновения гипо- и авитаминозов?
- •Вопрос 64. Охарактеризуйте строение, источники и биологическое действие витамина в1.
- •Вопрос 65. Что представляет собой витамин в2 (рибофлавин)? Каково его влияние на организм человека?
- •Вопрос 66. Охарактеризуйте значение витамина рр.
- •Вопрос 67. Какое действие на организм оказывает пантотеновая кислота?
- •Вопрос 68. Какова структура витамина в6? Как он влияет на жизнедеятельность человека?
- •Вопрос 69. Какое строение имеет молекула биотина? Какова его биологическая роль?
- •Вопрос 70. Что представляет собой витамин Вс? Каково его влияние на жизнедеятельность организма?
- •Вопрос 71. Охарактеризуйте строение и биологическое действие витаимна в12.
- •Вопрос 72. Опишите строение и биологическое действие витамина с.
- •Вопрос 73. Что представляют собой бифлавоноиды? Как они влияют на организм человека?
- •Вопрос 74. Какова химическая природа витамина а? Каково его биологическое действие?
- •Вопрос 75. К какому классу веществ относится витамин d ? Как он влияет на функционирование организма человека?
- •Вопрос 76. Как охарактеризовать семейство токоферолов и их влияние на организм человека?
- •Вопрос 77. Какое строение имеет витамин к? Какова его биологическая роль?
- •5. Идентификация органических соединений
- •Вопрос 78. В трёх пробирках находятся растворы желатина, глюкозы и крахмала (в одной пробирке одно вещество). Как провести идентификацию этих соединений?
- •Вопрос 79. В трёх пробирках находятся растительное масло, глицерин и раствор мальтозы (в одной пробирке одно вещество). Как провести идентификацию этих соединений?
- •Вопрос 80. В трёх пробирках находятся этанол, олеат натрия и раствор винной кислоты (в одной пробирке одно вещество). Как провести идентификацию этих соединений?
- •Вопрос 81. В трёх пробирках находятся ацетон, раствор фруктозы и раствор цистеина. Как провести идентификацию этих соединений?
- •Вопрос 82. В трёх пробирках находятся растворы альбумина, тирозина и салициловой кислоты. Как провести идентификацию этих соединений?
- •Вопрос 83. С помощью каких химических реакций можно идентифицировать жирорастворимые витамины?
- •Вопрос 84. С помощью каких химических реакций можно идентифицировать водорастворимые витамины?
- •Вопрос 85. Какими способами можно определить наличие витаминов в биологических объектах?
- •Литература
Вопрос 84. С помощью каких химических реакций можно идентифицировать водорастворимые витамины?
Ответ. Витамин В1 (тиамина) можно окислить до тиохрома. Немного тиамина (на кончике скальпеля) растворяют в 0,5 мл воды, приливают 5…6 капель 5 %-ного раствора красной кровяной соли и 1 мл 30 %-ного раствора гидроксида натрия, перемешивают. Затем прибавляют 1 мл изобутилового спирта и сильно взбалтывают в течение 1…2 минут. Наблюдают в верхнем спиртовом слое голубую флуоресценцию в УФ-лучах. Смесь в пробирке при перемешивании нагревают на водяной бане. Наблюдают появление желтой окраски.
Определение витамина В2 (рибофлавин) также основано на использовании окислительно-восстановительной реакции. Рибофлавин растворяют в воде (наблюдают окрашивание и флуоресценцию раствора), к 0,5 мл раствора приливают 10 капель концентрированной соляной кислоты и вносят небольшой кусочек металлического цинка. Начинается выделение пузырьков водорода, жидкость постепенно розовеет, затем обесцвечивается. Реакция обусловлена восстановлением рибофлавина сначала в родофлавин красного цвета, а затем в бесцветный лейкофлавин. При взбалтывании обесцвеченного раствора лейкосоединение вновь окисляется кислородом воздуха в рибофлавин:
Качественная реакция на водорастворимое производное витамина К (викасол). К 1 мл 0,05%-ного спиртового раствора викасола приливают 2…3 капли 0,025%-ного раствора цистеина и 2…3 капли 10%-ного раствора гидроксида натрия. Появляется желтое окрашивание.
Качественная реакция на витамин РР. В колбу объемом 50 мл наливают 5 мл раствора никотиновой кислоты и нагревают на водяной бане до 70 С. Затем в колбу приливают 1 мл роданобромидного раствора, 2 мл спиртового раствора анилина, хорошо перемешивают и добавляют 17 мл спиртовой фосфатно-буферной смеси (рН=5,1). Постепенно раствор окрашивается в красный цвет. Раствор можно отфильтровать и использовать для количественного определения витамина РР.
Существует несколько качественных реакций на витамин С (аскорбиновую кислоту).
Витамин С может взаимодействовать с К3[Fe(CN)6]. К 5 мл 0,02%-ного раствора витамина С прибавляют по несколько капель 5%-ного раствора КOH и 10%-ного раствора К3[Fe(CN)6], перемешивают и добавляют 2…3 капли 10%-ного раствора соляной кислоты (для подкисления) и 1…2 капли 10%-ного раствора хлорида железа (III). Появляется сине-зеленое окрашивание и постепенно образуется синий осадок берлинской лазури – Fe4 [Fe(CN)6]3. Параллельно проделывают контрольный опыт, используя вместо раствора витамина С дистиллированную воду. В этом случае берлинская лазурь не образуется.
Характерная окраска образуется и при витамина С с 2,6-дихлориндофенолом. К раствору аскорбиновой кислоты добавляют по каплям 0,02%-ный раствор натриевой соли 2,6- дихлориндофенола – происходит обесцвечивание синего раствора. Раствор аскорбиновой кислоты подкисляют 10%-ным раствором уксусной кислоты и добавляют по каплям 0,02%-ный раствор 2,6-дихлориндофенола. Появляется и исчезает розовое окрашивание.
Качественные реакции на вещества Р-витаминного действия довольно разнообразны.
Реакция с хлоридом железа (III). К 2 мл насыщенного водного раствора рутина прибавляют 3…4 капли 1%-ного раствора FeCl3. Наблюдают появление зеленого окрашивания вследствие образования комплексного соединения рутина с железом. Координатные связи возникают между ионами железа и атомами кислорода фенольных гидроксильных групп молекулы рутина.
Реакция с серной кислотой. К 2 мл насыщенного водного раствора рутина осторожно по стенке пробирки приливают 1 мл концентрированной серной кислоты. На границе раздела жидкостей появляется желтое кольцо. Концентрированная серная кислота, образует с флаваноидами оксониевые соли, растворы которых окрашены в желтый цвет.
Восстановление кверцетина магнием. К 1 мл насыщенного спиртового раствора кверцетина в пробирке добавляют немного (на кончике скальпеля) порошка металлического магния и несколько капель концентрированной соляной кислоты. Постепенно появляется вначале розовая, а затем малиновая окраска.
Гидролиз рутина. В пробирку насыпают около 0,5 рутина, добавляют 5 мл 0,5%-ного раствора соляной кислоты, осторожно кипятят на спиртовке 1…2 минуты, затем фильтруют. К полученному фильтрату приливают 3 мл 10%-ного раствора NaOH и 3 мл фелинговой жидкости, снова нагревают до кипения и наблюдают выпадение красного осадка оксида меди (II).
При кислотном гидролизе рутина вначале отщепляется молекула дисахарида – рутинозы, которая далее распадается на глюкозу и рамнозу, проявляющие восстанавливающие свойства.