! Некоторые ваши ответы были сокращены, потому что контрольная будет в формате теста и нет необходимости расписывать многие процессы, нужен лишь краткий ответ.!
Вопросы к контрольной работе 1
Можно пользоваться справочными материалами (формулы азотистых оснований и пентоз)
Углеводы
1. Выберите формулу Хеуорса α-d-гулофуранозы.
(Могут быть различные варианты моносахаридов).
D-гулоза
а) |
б) |
в) |
г) |
д) |
е) |
ж) |
з) |
и) Здесь не представлено формулы данного соединения.
2. По какой схеме можно получить тетрозу из глицеринового альдегида? (Для ответа напишите цепь реакций).
Для этого используется реакция карбонильных групп с синильной кислотой, протекающая с образованием циангидрина. После омыления нитрильной группы образуется лактон, который легко восстанавливается амальгамой натрия в спирте до полуацетальной формы соответствующего сахара, число атомов углерода в молекуле которого увеличилось до четырех
Представленная схема увеличения длины углеродной цепочки рассматривает образование и превращения только одного из двух возможных пространственных изомеров циангидрина глицеринового альдегида, приводящие к эритрозе; с другим изомером образуется треоза.
3. По какой схеме реакций можно укоротить тетрозу на один атом углерода? (Для ответа напишите цепь реакций).
Из сахара получают оксим, затем действием ацетангидрида в присутствии пиридина превращают оксимную группу в нитрильную и ацетилируют гидроксильные группы. Затем действием основания укорачивают цепочку на один атом углерода, отщепляя синильную кислоту, и снимают ацетатные группы в результате реакции переэтерификации:
4. По какой схеме можно получить аммониевую соль глюкозо-1-фосфата из пентаацетата глюкозы? (Для ответа напишите цепь реакций).
5. Чем объясняется взаимное превращение сахаров (например глюкоза – манноза – фруктоза) в присутствии оснований? (Для ответа напишите схему реакций взаимного превращения сахаров).
В присутствии концентрированных щелочей из сахаров образуются окрашенные в коричневый цвет продукты поликонденсации. Очевидно, что это связано с превращениями по типу альдольной и кротоновой конденсации. Однако разбавленные щелочи и гидроксиды щелочно-земельных металлов вызывают перегруппировку Лобри-де-Брюйна–ван‑Экенштейна, затрагивающую асимметрический атом углерода. Впервые с таким превращеним встретился Фишер, обнаруживший, что при восстановлении глюкозы амальгамой натрия в воде наряду с сорбитом образуется также маннит:
Позже было установлено, что в присутствии оснований идет взаимное превращение сахаров, связанное с образованием енолов. Так, из глюкозы образуется енольная форма, которая может снова превратиться как в глюкозу, так и в маннозу или фруктозу (на схемах этих превращений сахара показаны в формулах Фишера для более наглядного представления химизма превращений):
Ответом на вопрос является вторая схема, первая представлена для теоретического обоснования.
6. Чем обуславливается высокая избирательность синтеза производных сахаров in vivo и in vitro?
in vivo – в организме in vitro – вне организма, в пробирке
Живая природа использует молекулы сахаров для получения растворимых в воде
производных, которые участвуют в обменных процессах, переносятся жидкими средами в
многоклеточных организмах или выводятся из организма. Биосинтетические пути
получения таких соединений основаны на высокоизбирательных ферментативных
реакциях. Химический синтез соединений, в состав которых входят молекулы сахаров,
основан на использовании ряда защитных групп, позволяющих проводить избирательные
превращения по отдельным функциональным группам в их молекулах.
7. Что такое агликон?
Связанные с сахарами несахаридные фрагменты гликозидов называют агликонами
8. Каким способом можно получить тиоацетали?
9. Чем объясняется химическая устойчивость сахарозы?
У сахарозы в образовании одной гликозидной связи принимают участие две аномерных гидроксильных группы: из молекулы глюкозы и из молекулы фруктозы. В результате образуется эфирная связь, которая достаточно устойчива к гидролизу.
Наличием эфирной связи
10. Чем обусловлена высокая прочность целлюлозы?
Молекула целлюлозы стабилизируется водородными связями в линейном виде другими молекулами целлюлозы и образует очень плотно упакованные молекулярные пучки с высокой прочностью взаимного связывания, что и определяет роль этого полисахарида как конструкционного элемента клеточных стенок (не путать с мембранами) и внутреннего скелета растений
11. В каких условиях целлюлоза может разлагаться на мономеры глюкозы?
При гидролизе в присутствии кислот в жёстких условиях целлюлоза превращается в глюкозу, правда, чистота этой глюкозы недостаточна для использования её в пищевых целях. Тем не менее, она может служить сырьем для получения технического спирта при сбраживании дрожжами. В мягких условиях разбавленная соляная кислота (1,0–2,5 н.) гидролизует только нерегулярные участки в пучках ассоциированных молекул целлюлозы. При этом образуется так называемая микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ).