ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 163
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
– относительное постоянство соотношения кислота-основание внутренней среды живого организма, поддерживающиеся за счет различных буферных систем, таких как гидрокарбонатная, гемоглобиновая, фосфатная, белковая (протеиновая).
Кислотно-основные нарушения – являются патологическими изменениями парциального давления двуокиси углерода (рСО2) и уровня бикарбоната (HCO3−) в крови, которые обычно приводят к аномальным значениям значения pH.
Ацидоз – это уменьшение кислотной буферной емкости физиологической системы по сравнению с нормой. То есть избыточное содержание кислоты, из-за чего поступающие новые кислоты не нейтрализуются.
Алкалоз – это увеличение кислотной буферной емкости физиологической системы по сравнению с нормой.
Циклоалканы. Нормальные циклы. Реакции радикального замещения в ряду циклогексана и циклопентана. Малые циклы. Особенности строения и химических свойств малых циклов. Реакции гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования циклопропана.
Циклоалканы – циклические предельные углеводороды, с общей формулой СnН2n.
Малые циклы циклопропан С3Н6 и циклобутан С4Н8 – неустойчивые ввиду своего строения.
Реакции с циклопропаном:
1. Гидрирования (+Н2)
2. Галогенирования (+Hal2)
3. Гидрогалогенирования (+НHal)
Нормальные циклы начинаются с циклопентана. Они не плоские и имеют привычный угол 1090 между связями. Для них, как и для алканов, характеры реакции радикального замещения SR.
Реакции радикального замещения SR:
1. Галогенирование (+Hal2):
2. Нитрование (+OH-NO2):
3. Гидрирование (+H2):
Взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений и способы его передачи. Индуктивный эффект. Мезомерный эффект. Делокализованная химическая связь. π, π- и р, π - Сопряжение. Сопряженные системы с открытой и замкнутой цепью. Энергия сопряжения. Электронодонорные и электроноакцепторные заместители.
Способы взаимного влияния атомов в молекулах органических соединений:
При написании схем реакций необходимо в молекуле указывать влияния обоих эффектов. Синей стрелочкой указан индуктивный эффект, черной мезомерный.
Делокализованная химическая связь – ковалентная связь, электронная пара которой рассредоточена между несколькими (более 2х) ядрами атомов. Такая делокализация (рассредоточение) электронов характерна для сопряженных π-связей, т. е. кратных связей, чередующихся с одинарными.
Сопряжение – выравнивания связей и зарядов в реальной молекуле, путем последовательного перекрывания трех или более р-орбиталей с образованием делокализованной связи. Образование сопряженной системы приводит к снижению энергии молекулы.
Нуклеиновые кислоты – полинуклеотид, образованный остатками нуклеотидов.
В зависимости от углевода, входящего в их состав, все нуклеиновые кислоты, подразделяют на два типа:
Первичная структура нуклеиновых кислот – цепочка из остатков нуклеотидов, связанных между собой 3’-5’фосфодиэфирными связями (их последовательность изображают, начиная с 5’-конца и заканчивая 3’-концом в направлении 5’→3’).
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. На 5’ конце фосфорная кислота, на 3’ конце сводная ОН-группа.
Вторичная структура
Для ДНК – это двойная спираль из двух антипараллельных цепей, связанных водородными связями между комплементарными азотистыми основаниями. (А=Т, Г≡Ц).
В отличие от ДНК, РНК, состоящая из 1 цепи, не формирует двойных спиралей по всей длине, а образует небольшие участки со спаренными основаниями, которые могут спирализоваться. Н-р, Вторичная структура транспортной РНК.
Билет 20
Дисперсные системы и их классификация. Строение мицелл в лиофобных коллоидных растворах. Дисперсные системы – это гетерогенная система, в которой одна из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределенными в объеме другой однородной фазы.
Фаза – это однородная часть системы.
Дисперсная фаза – мелкораздробленные частицы, равномерно распределенные в дисперсной среде.
Дисперсная среда – однородная непрерывная фаза, в которой распределены частицы дисперсной фазы.
Классификация растворов по строению частиц растворенного вещества:
Истинные растворы - растворы, где частицы растворенного вещества находятся в воде или другом растворителе в виде молекул, атомов или ионов. Это растворы низкомолекулярных соединений НМС (солей, кислот, щелочей). Размер частиц 10-10 – 10-9м
Коллоидные растворы – это растворы, относящиеся к дисперсным системам, где частицы дисперсной фазы находятся в дисперсной среде в виде мицелл, размеры которых превышают молекулярные. Это золи (кровь, лимфа) и гели (кожа, мозг). Размер частиц 10-9 – 10-6м
Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) – это растворы, занимающие промежуточное состояние между истинными и коллоидными. Н-р, растворы белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов.
Лиофобные (гидрофобные) дисперсные системы –– системы, частицы дисперсной фазы которых не взаимодействуют или слабо взаимодействуют с дисперсионной средой (водой).
(m+n)AgNO3 (изб) + m KI = m AgI+mKNO3+nAgNO3 (стабилизатор3)
Мицелла лиофобной системы – коллоидная частица, частица дисперсной фазы золей; состоит из гранулы и подвижного диффузного слоя, электронейтральна.Агрегат – микрокристалл, на основе которого строится мицелла коллоидной частицы.Потенциалопределяющие ионы – ионы, которые адсорбируются ядром. Адсорбируется тот ион, который уже есть в агрегате и взят в избытке (в агрегате уже есть Ag из-за этого он же и адсорбируется);Ядро мицеллы – кристаллический агрегат + слой потенциалопределяющих ионов, сообщающие заряд ядру мицеллы.Противоионы – ионы, противоположные по знаку заряда ядра мицеллы. Они образуют в плотный адсорбционный и диффузный слои.Гранула – часть мицеллы, состоящая из агрегата и плотного адсорбционного слоя; несет электрический заряд
Аминокислоты. Классификация. Химические свойства как гетерофункциональных соединений. α-Аминокислоты. Классификация α-аминокислот, входящих в состав белков. Биполярная структура, образование хелатных соединений.
Аминокислоты – гетерофункциональные органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильная группа (-СООН) и аминогруппа (-NH2).
Классификация по взаимному расположению функциональных групп
Аминокислоты амфолиты, так как проявляют и кислотные, и основные свойства:
В роли основания (реакции по аминогруппе):
1) Образование оснований Шиффа (замещенного имина):
2) N-алкилирование:
3) N-ацилирование:
В роли кислоты (реакции по карбоксильной группе):
1) Образование сложных эфиров:
Также эти две группы могут взаимодействовать друг с другом:
А) Внутримолекулярная дегидратация (отщепление воды) с образованием лактамов – если функциональные группы расположены на достаточном расстоянии друг от друга:
Б) Межмолекулярная дегидратация с образованием пептидных связей – если функциональные группы расположены у одного углерода:
Как все полифункциональные соединения, аминокислоты легко образуют хелатные комплексы с ионами большинства металлов. Широкое применение в медицине имеют комплексы кальция и магния с глицином, используемые, как легко усвояемые источники этих элементов. Реакция с солями Cu2+ в щелочной среде – биуретовая реакция, с образованием фиолетовой окраски:
α-Аминокислоты – гетерофункциональные соединения, молекулы которых содержат одновременно аминогруппу и карбоксильную группу у одного и того же атома углерода. Кристаллические, растворимые в воде вещества, многие имеют сладкий вкус.
Заменимые -аминокислоты — аминокислоты, синтезирующиеся в организме в достаточном количестве (Ala, Asp, Asn, Glu, Gln, Gly, Pro, Ser).
Незаменимые -аминокислоты — аминокислоты, не синтезирующиеся в организме; должны поступать с пищей (Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Lys, Thr).
Биологические функции α-аминокислот:
— структурные компоненты белков;
— один из основных источников энергии в организме;
— биорегуляторы и предшественники многих биорегуляторов
— лекарственные препараты
Классификация:
1) по типу радикала
2) по полярности радикала
У неионогенных аминокислот при физиологических условиях (рН ≈ 7) радикал находится в неионизированном состоянии (например, в тирозине гидроксильная группа находится в диссоциированном виде только в щелочной среде, при рН = 7 она не ионизирована).
У ионогенных аминокислот при физиологических условиях (рН ≈ 7) радикал находится в ионизированном состоянии — несет положительный или отрицательный заряд.
3) по кислотно-основным свойствам:
Биполярная структура – аминокислоты в растворах содержатся в виде биполярного иона (би-два, полюс - заряд) или по-другому цвиттер-иона
Изоэлектрическая точка pI – это такое значение pH, при котором аминокислота будет находится в виде биполярного иона.
1. Для нейтральных (один кислотный и один основный центр) аминокислот pI ≈ 5-6 (слабокислая среда, почти нейтральная). В зависимости от рН среды нейтральная аминокислота может существовать трех разных формах — катионной, диполярного иона и анионной форме:
2. Для кислых (-СООН 2 группы и 1 группа -NH2) аминокислот pI < 7 (кислая среда, для закрытия второго -COO- протоном):
задача
билет 29
Номенклатура органических соединений — совокупность названий органических веществ и правил, по которым составляются эти названия
Первичный атом углерода — атом, связанный только с одним другим углеродным атомом.Вторичный атом углерода — атом, связанный с двумя другими углеродными атомами.Третичный атом углерода — атом, связанный с тремя другими углеродными атомами.
1. Использует названия органических радикалов, функциональных групп, классов соединений, тривиальные названия.
2. В качестве локантов использует греческие буквы (α, β, γ, δ, ε, ω), а также префиксы орто-, мета-, пара-.
3. При наличии нескольких разных заместителей они приводятся в алфавитном порядке.
4. Локанты ставятся, начиная с атома углерода, ближайшего к функциональной группе.
Заместительная номенклатура
Последовательность действий при составлении названия:
1. Выявить все имеющиеся в нем характеристические группы.
2. Установить, какая группа является старшей. Ее название отражается в виде суффикса и ставится в конце названия соединения с указанием соответствующего локанта (-ов). Все остальные группы входят в название соединения в виде префиксов. Если одинаковых характеристических групп несколько, используется умножающий префикс (ди-, три- тетра- и т.д).
3. Выбрать родоначальную структуру:
Для нециклических соединений — углеводород, соответствующий самой длинной углеродной цепи, обязательно включающей старшую характеристическую группу (группы). При наличии нескольких характеристических групп, имеющих порядок старшинства, максимальное число их должно входить в главную цепь.
Для циклических и гетероциклических соединений за родоначальную структуру обычно принимают карбоцикл или гетероцикл. В ряде случаев за родоначальную структуру принимают соединение, имеющее распространенное тривиальное название (например, фенол, пенициллин и т
Кислотно-основные нарушения – являются патологическими изменениями парциального давления двуокиси углерода (рСО2) и уровня бикарбоната (HCO3−) в крови, которые обычно приводят к аномальным значениям значения pH.
Ацидоз – это уменьшение кислотной буферной емкости физиологической системы по сравнению с нормой. То есть избыточное содержание кислоты, из-за чего поступающие новые кислоты не нейтрализуются.
Алкалоз – это увеличение кислотной буферной емкости физиологической системы по сравнению с нормой.
Циклоалканы. Нормальные циклы. Реакции радикального замещения в ряду циклогексана и циклопентана. Малые циклы. Особенности строения и химических свойств малых циклов. Реакции гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования циклопропана.
Циклоалканы – циклические предельные углеводороды, с общей формулой СnН2n.
Малые циклы циклопропан С3Н6 и циклобутан С4Н8 – неустойчивые ввиду своего строения.
-
Они плоские -
Все атомы С имеют sp3 гибридизацию (а для характерен угол 1090) -
Угол между связями С-С в циклопропане 600, а в циклобутане 900, из-за чего для них характерны реакции с раскрытием цикла (для перехода угла между связями в обычное значение)
Реакции с циклопропаном:
1. Гидрирования (+Н2)
2. Галогенирования (+Hal2)
3. Гидрогалогенирования (+НHal)
Нормальные циклы начинаются с циклопентана. Они не плоские и имеют привычный угол 1090 между связями. Для них, как и для алканов, характеры реакции радикального замещения SR.
Реакции радикального замещения SR:
1. Галогенирование (+Hal2):
2. Нитрование (+OH-NO2):
3. Гидрирование (+H2):
Взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений и способы его передачи. Индуктивный эффект. Мезомерный эффект. Делокализованная химическая связь. π, π- и р, π - Сопряжение. Сопряженные системы с открытой и замкнутой цепью. Энергия сопряжения. Электронодонорные и электроноакцепторные заместители.
Способы взаимного влияния атомов в молекулах органических соединений:
-
Индуктивный эффект I. Смещение электронной плотности по сигма-связям в сторону более электроотрицательного атома. Быстро ослабевает по цепи σ-связей.-
Отрицательным индуктивным эффектом I(-) обладает заместитель, на которого сместилась электронная плотность, в результате чего он приобрел частичный отрицательный заряд. -
Положительным индуктивным эффектом I(+) обладает заместитель, от которого сместилась электронная плотность, в результате чего он приобрел частичный положительный заряд.
-
-
Мезомерный эффект M. Смещение электронной плотности химической связи по π-связям.-
Положительным мезомерным эффектом M(+) обладает тот заместитель, который повышает электронную плотность π-системы. -
Отрицательным мезомерным эффектом M(-) обладает тот заместитель, который понижает электронную плотность π-системы.
-
При написании схем реакций необходимо в молекуле указывать влияния обоих эффектов. Синей стрелочкой указан индуктивный эффект, черной мезомерный.
Делокализованная химическая связь – ковалентная связь, электронная пара которой рассредоточена между несколькими (более 2х) ядрами атомов. Такая делокализация (рассредоточение) электронов характерна для сопряженных π-связей, т. е. кратных связей, чередующихся с одинарными.
Сопряжение – выравнивания связей и зарядов в реальной молекуле, путем последовательного перекрывания трех или более р-орбиталей с образованием делокализованной связи. Образование сопряженной системы приводит к снижению энергии молекулы.
-
π, π – сопряжение – это перекрывание между р-орбиталями двух или более соседних π-связей; -
р, π – сопряжение – это перекрывание между р-орбиталями π-связи с соседней неподеленной парой электронов на p-орбитали отдельного гетероатома (N, Hal, O и др.). Для сопряженной системы с открытой цепью необходимо чтобы сопрягающиеся части находились через одну одинарную часть.
Рибонуклеиновые (РНК) и дезоксирибонуклеиновые (ДНК) кислоты. Первичная структура нуклеиновых кислот.
Нуклеиновые кислоты – полинуклеотид, образованный остатками нуклеотидов.
В зависимости от углевода, входящего в их состав, все нуклеиновые кислоты, подразделяют на два типа:
-
РНК — рибонуклеиновые кислоты (состоят из рибонуклеотидов) -
ДНК — дезоксирибонуклеиновые кислоты (состоят из дезоксирибонуклеотидов).
| РНК | ДНК |
| Рибоза | Дезоксирибоза |
| аденин, гуанин, цитозин и урацил | аденин, гуанин, цитозин и тимин |
| считывание, перенос и передачу наследственной информации | кодирование, хранение и воспроизведение генетической информации |
| в ядре, цитоплазме, митохондриях, пластидах | в ядрах клеток |
Первичная структура нуклеиновых кислот – цепочка из остатков нуклеотидов, связанных между собой 3’-5’фосфодиэфирными связями (их последовательность изображают, начиная с 5’-конца и заканчивая 3’-концом в направлении 5’→3’).
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ. На 5’ конце фосфорная кислота, на 3’ конце сводная ОН-группа.
Вторичная структура
Для ДНК – это двойная спираль из двух антипараллельных цепей, связанных водородными связями между комплементарными азотистыми основаниями. (А=Т, Г≡Ц).
В отличие от ДНК, РНК, состоящая из 1 цепи, не формирует двойных спиралей по всей длине, а образует небольшие участки со спаренными основаниями, которые могут спирализоваться. Н-р, Вторичная структура транспортной РНК.
Билет 20
Дисперсные системы и их классификация. Строение мицелл в лиофобных коллоидных растворах. Дисперсные системы – это гетерогенная система, в которой одна из фаз представлена мелкими частицами, равномерно распределенными в объеме другой однородной фазы.
Фаза – это однородная часть системы.
Дисперсная фаза – мелкораздробленные частицы, равномерно распределенные в дисперсной среде.
Дисперсная среда – однородная непрерывная фаза, в которой распределены частицы дисперсной фазы.
Классификация растворов по строению частиц растворенного вещества:
Истинные растворы - растворы, где частицы растворенного вещества находятся в воде или другом растворителе в виде молекул, атомов или ионов. Это растворы низкомолекулярных соединений НМС (солей, кислот, щелочей). Размер частиц 10-10 – 10-9м
Коллоидные растворы – это растворы, относящиеся к дисперсным системам, где частицы дисперсной фазы находятся в дисперсной среде в виде мицелл, размеры которых превышают молекулярные. Это золи (кровь, лимфа) и гели (кожа, мозг). Размер частиц 10-9 – 10-6м
Растворы высокомолекулярных соединений (ВМС) – это растворы, занимающие промежуточное состояние между истинными и коллоидными. Н-р, растворы белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов.
Лиофобные (гидрофобные) дисперсные системы –– системы, частицы дисперсной фазы которых не взаимодействуют или слабо взаимодействуют с дисперсионной средой (водой).
(m+n)AgNO3 (изб) + m KI = m AgI+mKNO3+nAgNO3 (стабилизатор3)
Мицелла лиофобной системы – коллоидная частица, частица дисперсной фазы золей; состоит из гранулы и подвижного диффузного слоя, электронейтральна.Агрегат – микрокристалл, на основе которого строится мицелла коллоидной частицы.Потенциалопределяющие ионы – ионы, которые адсорбируются ядром. Адсорбируется тот ион, который уже есть в агрегате и взят в избытке (в агрегате уже есть Ag из-за этого он же и адсорбируется);Ядро мицеллы – кристаллический агрегат + слой потенциалопределяющих ионов, сообщающие заряд ядру мицеллы.Противоионы – ионы, противоположные по знаку заряда ядра мицеллы. Они образуют в плотный адсорбционный и диффузный слои.Гранула – часть мицеллы, состоящая из агрегата и плотного адсорбционного слоя; несет электрический заряд
Аминокислоты. Классификация. Химические свойства как гетерофункциональных соединений. α-Аминокислоты. Классификация α-аминокислот, входящих в состав белков. Биполярная структура, образование хелатных соединений.
Аминокислоты – гетерофункциональные органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильная группа (-СООН) и аминогруппа (-NH2).
Классификация по взаимному расположению функциональных групп
Аминокислоты амфолиты, так как проявляют и кислотные, и основные свойства:
В роли основания (реакции по аминогруппе):
1) Образование оснований Шиффа (замещенного имина):
2) N-алкилирование:
3) N-ацилирование:
В роли кислоты (реакции по карбоксильной группе):
1) Образование сложных эфиров:
Также эти две группы могут взаимодействовать друг с другом:
А) Внутримолекулярная дегидратация (отщепление воды) с образованием лактамов – если функциональные группы расположены на достаточном расстоянии друг от друга:
Б) Межмолекулярная дегидратация с образованием пептидных связей – если функциональные группы расположены у одного углерода:
Как все полифункциональные соединения, аминокислоты легко образуют хелатные комплексы с ионами большинства металлов. Широкое применение в медицине имеют комплексы кальция и магния с глицином, используемые, как легко усвояемые источники этих элементов. Реакция с солями Cu2+ в щелочной среде – биуретовая реакция, с образованием фиолетовой окраски:
α-Аминокислоты – гетерофункциональные соединения, молекулы которых содержат одновременно аминогруппу и карбоксильную группу у одного и того же атома углерода. Кристаллические, растворимые в воде вещества, многие имеют сладкий вкус.
Заменимые -аминокислоты — аминокислоты, синтезирующиеся в организме в достаточном количестве (Ala, Asp, Asn, Glu, Gln, Gly, Pro, Ser).
Незаменимые -аминокислоты — аминокислоты, не синтезирующиеся в организме; должны поступать с пищей (Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Lys, Thr).
Биологические функции α-аминокислот:
— структурные компоненты белков;
— один из основных источников энергии в организме;
— биорегуляторы и предшественники многих биорегуляторов
— лекарственные препараты
Классификация:
1) по типу радикала
2) по полярности радикала
У неионогенных аминокислот при физиологических условиях (рН ≈ 7) радикал находится в неионизированном состоянии (например, в тирозине гидроксильная группа находится в диссоциированном виде только в щелочной среде, при рН = 7 она не ионизирована).
У ионогенных аминокислот при физиологических условиях (рН ≈ 7) радикал находится в ионизированном состоянии — несет положительный или отрицательный заряд.
3) по кислотно-основным свойствам:
Биполярная структура – аминокислоты в растворах содержатся в виде биполярного иона (би-два, полюс - заряд) или по-другому цвиттер-иона
Изоэлектрическая точка pI – это такое значение pH, при котором аминокислота будет находится в виде биполярного иона.
1. Для нейтральных (один кислотный и один основный центр) аминокислот pI ≈ 5-6 (слабокислая среда, почти нейтральная). В зависимости от рН среды нейтральная аминокислота может существовать трех разных формах — катионной, диполярного иона и анионной форме:
2. Для кислых (-СООН 2 группы и 1 группа -NH2) аминокислот pI < 7 (кислая среда, для закрытия второго -COO- протоном):
-
Для основных (-NH2 2 группы и 1 группа -СOOH) аминокислот pI > 7 (щелочная среда, для отнятия протона у -NH3+):
задача
билет 29
1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Классификация и номенклатура органических соединений. Основные принципы заместительной и радикально-функциональной номенклатуры.
Номенклатура органических соединений — совокупность названий органических веществ и правил, по которым составляются эти названия
Первичный атом углерода — атом, связанный только с одним другим углеродным атомом.Вторичный атом углерода — атом, связанный с двумя другими углеродными атомами.Третичный атом углерода — атом, связанный с тремя другими углеродными атомами.
-
По наличию функциональной группы. -
Радикально-функциональная номенклатура
1. Использует названия органических радикалов, функциональных групп, классов соединений, тривиальные названия.
2. В качестве локантов использует греческие буквы (α, β, γ, δ, ε, ω), а также префиксы орто-, мета-, пара-.
3. При наличии нескольких разных заместителей они приводятся в алфавитном порядке.
4. Локанты ставятся, начиная с атома углерода, ближайшего к функциональной группе.
Заместительная номенклатура
Последовательность действий при составлении названия:
1. Выявить все имеющиеся в нем характеристические группы.
2. Установить, какая группа является старшей. Ее название отражается в виде суффикса и ставится в конце названия соединения с указанием соответствующего локанта (-ов). Все остальные группы входят в название соединения в виде префиксов. Если одинаковых характеристических групп несколько, используется умножающий префикс (ди-, три- тетра- и т.д).
3. Выбрать родоначальную структуру:
Для нециклических соединений — углеводород, соответствующий самой длинной углеродной цепи, обязательно включающей старшую характеристическую группу (группы). При наличии нескольких характеристических групп, имеющих порядок старшинства, максимальное число их должно входить в главную цепь.
Для циклических и гетероциклических соединений за родоначальную структуру обычно принимают карбоцикл или гетероцикл. В ряде случаев за родоначальную структуру принимают соединение, имеющее распространенное тривиальное название (например, фенол, пенициллин и т