- •Тема 6. Соединения со смешанными функциями
- •Конкретные задачи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Этапы занятия и контроль усвоения знаний
- •Содержание этапов занятия
- •Гидрокси – и оксоальдегиды и кетоны
- •Оксокислоты
- •Химические свойства
- •2. Кето-енольная таутомерия-оксокислот.
- •Оксокислоты
- •Стереоизомерия
- •(Оптические,
- •Энантиомеры
- •Глоссарий
- •Тема 6. Аминокислоты. Первичная структура белков и пептидов
- •I. Аминокислоты с неполярными (гидрофобными) r-группами (8):
- •II. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) незаряженными
- •III. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) положительно заряженными радикалами (3):
- •IV. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) отрицательно заряженными радикалами (2):
- •III. Биологически важные реакции - аминокислот
- •2. Реакция декарбоксилирования:
- •IV. Аналитические, качественные реакции аминокислот и пептидов.
- •3. Взаимодействие с 2,4-динитрофторбензолом – днфб (реактивом Сенджера):
- •Тема 8. Углеводы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Этапы занятия и контроль усвоения знаний
- •Тема 8-1. Углеводы. Моносахариды Теория
- •Важнейшие природные моносахариды Альдопентозы
- •Альдогексозы Кетогексоза
- •Перспективные формулы Хеуорса
- •Цикло-цепная таутомерия моносахаридов – это существование в водном растворе смеси таутомерных форм, способных превращаться друг в друга через открытую таутомерную форму:
- •3. Мутаротация сахаров При растворении кристаллической таутомерной формы углевода в воде наблюдается явление мутаротации.
- •4. Конформации моносахаридов
- •5. Эпимеризация
- •6. Химические свойства моносахаридов
- •1. Окисление
- •Галактаровая и др.) кислоты
- •Тема 8-2. Ди – и полисахариды
- •Дисахариды
- •Цикло-цепная таутомерия дисахаридов
- •Химические свойства дисахаридов
- •Реакция «серебряного зеркала»:
- •Полисахариды
- •Тема 9. Гетероциклические соединения
- •Конкретные задачи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Этапы занятий и контроль усвоения знаний
- •Содержание этапов занятия
- •Электронное строение «пиррольного» атома азота
- •Шестичленные гетероциклические системы с одним гетероатомом
- •Электронное строение «пиридинового» атома азота
- •Химические свойства
- •Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами
- •Химические свойства
- •Шестичленные гетероциклические соединения с двумя гетероатомами Пиримидин
- •Производные пиримидина
- •Полициклические гетероциклы
- •Триптофан
- •Хинолин и изохинолин
- •Нуклеиновые кислоты
- •Общая схема построения нуклеиновых кислот
- •Нуклеиновые кислоты
- •Нуклеотиды
- •Названия нуклеозидов и нуклеотидов
III. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) положительно заряженными радикалами (3):
1. Лизин (Лиз):
: NH2-CH-COOH +NH3-CH-COO + OH
+H2O
(CH2)4 (CH2)4
: NH2 +NH3
2. Аргинин (Арг):
NH2-CH-COOH + H2O +NH3-CH-COO- + -OH
(CH2)3 (CH2)3
:NH NH
..
C=NH C=+NH2
:NH2NH2
В этом случае протонируется атом азота при двойной связи, так как его неподеленная электронная пара не включена в сопряжение.
3. Гистидин (Гис):
ˉ
+ H2O +-OH
IV. Аминокислоты с полярными (гидрофильными) отрицательно заряженными радикалами (2):
Аспарагиновая кислота (Асп):
NH2-CH-COOH +NH3-CH-COO + H+
CH2 CH2
COOH COO
Глутаминовая кислота (Глу):
NH2-CH-COOH +NH3-CH-COO + H+
(CH2)2(CH2)2
COOHCOO
Во всех - -аминокислотах, за исключением глицина,- атом углерода
связан с четырьмя различными замещающими группами и, следовательно, является асимметрическим, или хиральным. Такие молекулы встречаются в двух стереоизомерных формах и проявляют оптическую активность.
Все аминокислоты, входящие в состав молекул белков, являются L-стереоизомерами.
Химические свойства аминокислот
I. Общие (неспецифические) свойства.
1. Все свойства карбоновых кислот (см. тему № 4).
2. Все свойства аминов.
Свойства аминов
Аминаминазываются органические производные аммиака, в которых один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы (первичные, вторичные и третичные амины).
Все протеиногенные -аминокислоты – за исключением пролина – содержат первичную аминогруппу.
а) Основные свойства( способность образовывать соли с кислотами) -:
обусловлены наличием неподеленной электронной пары на внешнем электронном уровне атома азота:
+ -
(СH3)3N+HCl(CH3)3NHCl
триметиламин триметиламмоний хлорид
б) Нуклеофильные свойства проявляются в реакциях:
- алкилирования аминов (получение аминов из аммиака и алкилгалогенидов):
·· + - + NH3
NH3 + CH3 - CH2Cl C2H5NH3Cl
этиламмоний -NH4Cl
хлорид
C2H5NH2
Этиламин
Дальнейшее алкилирование приведет ко вторичному амину, затем к третичному амину, который можно превратить в соль четвертичного аммониевого основания (реакция Гофмана).
- ацилирования аминов, например:
СH3-CH2-NH2 + CH3-C=O CH3-C=O + HCl
ClNH2
Эти реакции встречаются в организме.
Переносчиком ацетильной группы на нуклеофильные субстраты invivoслужит ацетилкофермент А.
+ СН3-С=О +KoA-SH
SKoA
мономер хитина
N-ацетилглюкозамин
- взаимодействия аминов с альдегидами и кетонами (обсуждались в теме № 3).
в) Реакция с азотистой кислотой– качественная реакция на класс аминов.
СH3-CH2-NH2 + H-O-N=O N2 + H2O + C2H5OH
первичный амин
+ -
(С2H5)2NH + HONO (C2H5)2NH2ONO (C2H5)2N-N=O
вторичный амин -H2ON–нитрозо-
диэтиламин
(желтый раствор)
Третичные амины с азотистой кислотой не реагируют.
Первичные ароматические амины дают очень реакционноспособные соли диазония
(реакция диазотирования), которые дальше вступают в различные превращения (в
том числе реакция азосочетания, например, с -нафтолом).
Амфотерность– способность проявлять как кислотные:
NH 2 – R – COOH + HCI == [ N+H3 – R – COOH] CI
так и основные свойства:
NH 2–R–COOH+NaOH===NH 2–R–COONa+H2O
Амфотерность аминокислот проявляется и внутримолекулярно – в водном
растворе все аминокислоты образуют внутренние соли:
NH 2 – R – COOH === + NH 3 – R – COO-
II. Специфические свойстваобусловлены взаимным влиянием двух функциональных групп.-,- и- Аминокислоты при нагревании вступают в реакции, аналогичные реакциям соответствующих оксикислот.
- Аминокислоты при нагревании образуют дикетопиперазины.
Реакция идет межмолекулярно через промежуточное образование дипептидов:
дипептидов:
Дикетопиперазин
2. -Аминокислоты образуютнепредельные кислоты:
t°
R-CH-CH2-C=O R-CH=CH-C=O
-NH3
NH2OHOH
3. - и-Аминокислоты образуют циклические амиды, называемые- и - лактамами. Для них характерно таутомерное превращение (лактамлактим):
t°
R-CH-CH2-CH2-C=O
-H2O
NH2 OH
лактам
лактим