18.Типы окислительно-восстановительных реакций, протекающих в организме.
Все биохимические ОВ редокс-процессы, скорость и глубина которых контролируются организмом, протекают под действием ферментов – оксидоредуктаз. Фермент представляет собой сложное образование, в котором белок связан с небелковой частью (простетической группой). Простетические группы: 1.кофакторы – комплексные соединения катионов Ме с биолигандами, в которых окисленная форма комплексообразователя является акцептором электрона. 2.коферменты – сложные соединения органической природы, способные к обратимым редокс-процессам за счёт изменения степени окисления атома углерода.
Типы ОВР в организме:
1.дегидрогеназное окисление-восстановление (реакция дегидрирования)
2.оксигеназное ОВ (гидроксилирование)
3.диоксигеназное окисление субстрата
4.свободнорадикальное ОВ.
19.Физико-химические принципы транспорта электронотранспортной цепи митохондрий.
Основные переносчики электронов встроены во внутреннюю мембрану митохондрий и организованы в 4 комплекса, расположенных в определённой последовательности (векторно) . В этой последовательности их стандартные окислительно-восстановительные потенциалы становятся более положительными по мере приближения к кислороду Каждое звено этой цепи специфично в отношении донора и акцептора электронов. На первом этапе дегидрогеназы катализируют отщепление водорода от различных субстратов. Если субстратами служат а-гидрокси-кислоты малат, изоцитрат, 3-гидроксибутират, водород переносится на NAD+. Образовавшийся NADH в дыхательной цепи, в свою очередь, окисляется NADH-дегидрогеназой (комплекс I). Если субстратом служат такие соединения, как сукцинат или глицерол-3-фосфат, акцептором водорода служат FAD-зависимые дегидрогеназы. От NADH и FADH2 электроны и протоны передаются на убихинон и далее через цепь цитохромов к молекулярному кислороду. До сих пор точно неизвестно, каким образом расположены все переносчики электронов дыхательной цепи. Однако установлено, что в расположении дыхательных комплексов существует определённая асимметрия: некоторые из белков-переносчиков находятся ближе к той стороне внутренней мембраны, которая обращена к матриксу, а другие - к противоположной; некоторые белки пронизывают мембрану насквозь.
20.Классификация комплексных соединений, их строение. Представления о строении металлоферментов и других биокомплексных соединений (гемоглобин, цитохромы ,кобаламины).
Классификация комплексных соединений
По числу центральных атомов:
1.одноядерные, 2.многоядерные
По типу лигандов:
1.аквакомплекс – комплексная частица, в которой в качестве лиганда присутствует молекула Н2О
2.гидроксокомплекс – гидроксильные группы
3.аммиакаты – группы NH3
4.ацидокомплекс – кислотные остатки
5.карбонильные – группа СО
По составу и хим.свойствам:
1.кислоты, 2.основания, 3.соли
По заряду комплексов:
1.катионные, 2.анионные, 3.нейтральные.
Теория Вернера:
1.в молекуле любого комплексного соединения один из ионов обычно положительно заряжен, занимает центральное место, называется комплексообразователем или центральным ионом.
2.вокруг него в непосредственной близости расположено некоторое количество противоположно заряженных ионов или электронейтральных молекул, называющихся лигандами, которые образуют внутреннюю координационную среду соединения.
3.остальные ионы, не разместившиеся во внутренней среде, находятся на более далеком расстоянии от центр.иона, которые составляют внешнюю координационную среду. Число лигандов. Окружающих центр.ион, называется координационным числом.
Внутренняя среда комплекса при растворении сохраняет стабильность, ионы внешней среды легко отщепляются.
Металлофермент – комплексное соединение, в котором белковая часть связана с ионами Ме.
Цитохромы – сложные белки, осуществляющие в живых клетках ступенчатый перенос е и Н2 от окисленных орг.в-в к молекулярному О2.
Кобаламины (в12) – природное биоактивное кобальтоорганическое соединение. Состоящее из корринового кольца (4 пиррольных ядер , у которых атомы азота связаны с кобальтом)
Гемоглобин – сложный белок, состоящий из белка (глобина) и железосодержащей группы (гем).
Гем – комплексное соединение железа и протопорфирина 9, состоящее из 4 пиррольных колец, соединенных СН-мостиками.
Глобин – тетрамер, состоящий из 2 пар полипептидных цепей.
Порфилово кольцо:
гем
21.Типы изомерии органических соединений.
1.Структурная:
1)изомерия УЦ:
А.кето-енольная таутомерия
Б.лактам-лактимная таутомерия
В.кольчато-цепная таутомерия
Г.имино-енаминная таутомерия
2)изомерия положения кратных связей
СН3-СН=СН-СН3, СН2=СН-СН2-СН3
2.Пространственная изомерия(стереоизомерия)
А.геометрическая
(цис-, транс-изомерия)
Б.оптическая изомерия
22.Многоатомные спирты: этиленгликоль, глицерин, инозит. Их структура и функции. Образование сложных эфиров с неорганическими кислотами (нитроглицерин, фосфаты глицерина, инозита).
Многоатомные спирты – полифункциональные соединение, в молекулах которых содержатся две или более гидроксильных остатков ОН-.
1
2
3
23.Полиамины: этилендиамин, путресцин. Аминоспирты: аминоэтанол (коламин), холин, ацетилхолин.
ПОЛИАМИНЫ - полимеры, содержащие в повторяющемся звене макромолекулы первичные, вторичные, третичные или четвертичные аминогруппы.
1
2
Аминоспирты — алифатические органические соединения, содержащие —NH2 и —ОН группы у разных атомов углерода в молекуле.
1
2
3
24.Аминофенолы: дофамин, норадреналин, адреналин. Понятие о биологической роли этих соединений и их производных.
Аминофенолы - ароматические соединения, содержащие в молекуле аминогруппу и гидроксильную группу.
1
2
3
Физиологически активные вещества, относящиеся к биогенным моноаминам; являются медиаторами (норадреналин, дофамин) и гормонами (адреналин, норадреналин) симпатоадреналовой (адренергической) системы. Основные регуляторные влияния симпатоадреналовой системы (Симпатоадреналовая система) осуществляются через мозговое вещество надпочечников и адренергические нейроны.
25.Монокарбоновые кислоты: химические свойства с участием карбоксильной группы: (образование солей, сложных эфиров. амидов, ангидридов). Функциональные производные карбоновых кислот - тиоэфиры (АцетилКоА, АцилКоА).
Монокарбоновые кислоты – это карбоновые кислоты, содержащие ровно одну карбоксильную группу –COOH.
Химические свойства:
1.Образование солей. Карбоновые кислоты легко вступают в реакции с основаниями, основными оксидами и активными металлами:
2RCOOH + Mg = (RCOO)2Mg + Н2
CH3COONa + НСl = СН3СООН + NaCl
HCOOH ---H2SO4---> CO + H2O
2.Образование функциональных производных. Путем замещения гидроксильной группы различными группами можно получать функциональные производные кислот:
.
Тиоэфиры – серные аналоги сложных эфиров.
1
2-
26.Насыщенные дикарбоновые кислоты: щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая. Соли щавелевой кислоты - оксалаты.
Щавелевая кислота НООС—СООН — простейшая двухосновная кислота. Ее соли называют оксалатами.
Na2C2O4
--tNa2CO3+CO,
Малоновая кислота НООС-СН2-СООН
,
Янтарная кислота НООС(СН2)2СООН
Глутаровая кислота НООС(СН2)2СООН
27.Ненасыщенные дикарбоновые кислоты: фумаровая, малеиновая их пространственное строение. Превращение янтарной кислоты в фумаровую кислоту как пример биологической реакции дегидрирования.
Малеиновая кислота
,
Фумаровая кислота
Превращение янтарной кислоты в фумаровую кислоту:
28.Гидроксикарбоновые кислоты: гликолевая, молочная, яблочная, лимонная, изолимонная, у-гидроксимасляная, в-гидроксимаспяная. Химические свойства: реакции дегидратации, окисления, образования эфиров на примере молочной кислоты.
Молочная кислота
Яблочная и лимонная кислоты
29.Оксокарбоновыс кислоты: глиоксалевая, пировиноградная, шавелевоуксусная. в-оксомасляная, а-кето-глутаровая. Химические свойства: реакции восстановления, декаробоксилирования, кето-енольная таутомерия на примере пировиноградной кислоты.
А-кетоглутаровая кислота
Щавелевоуксусная кислота
30.Классификация углеводов (моно-, олиго-, полисахариды), их классификация (альдозы, кетозы).
Моносахариды -- углеводы, молекулы которых не могут быть разложены на более простые молекулы углеводов;
Олигосахариды -- углеводы, содержащие от двух до десяти одинаковых или различных моносахаридных остатков. По числу таких остатков различают дисахариды, трисахариды, тетрасахариды и т. д.;
Полисахариды -- углеводы, содержащие более десяти (до тысячи и выше) одинаковых или различных моносахаридных остатков.
Моносахариды по виду функциональной группы делятся на альдозы (содержат альдегидную группу) и кетозы (содержат карбонильную группу).
Кетозы - глюкоза, галактоза, фруктоза
