Файл: Перечень вопросов для подготовки к экзамену по дисциплине Основы молекулярной биомедицины.pdf

циклические сложные эфиры – лактоны. Они образуются легко уже при незначительном нагревании, а также в кислой среде:
Многоосновные гидроксикилоты. Их примерами служат: яблочная, лимонная, изолимонная кислоты. Янтарная и фурамовая кислоты являются участниками цикла трикарбоновых кислот или цикла Кребса.
33. Оксокислоты, реакционная способность, строение
Оксокислоты
– гетерофункциональные соединения, содержащие карбоксильную и карбонильную (альдегидную или кетонную) группы. В зависимости от взаимного расположения этих групп различают a, b -, g — и т.д. оксокарбоновые кислоты.
Химические свойства
Оксокислоты вступают в реакции, характерные для карбоксильной и карбонильной групп. Отличительная черта оксокислот – легкость, с которой протекает их декарбоксилирование. a -Оксокислоты легко отщепляют СO
2
и СО при нагревании в присутствии серной кислоты. b-Оксокислоты неустойчивы и самопроизвольно декарбоксилируются с образованием кетонов. b -Оксокислоты и их эфиры обладают специфическими свойствами, которые связаны с их повышенной СН-кислотностью. Повышенная подвижность протонов метиленовой группы обусловлена электроноакцепторным влиянием двух карбонильных групп. В результате b -оксокислоты существуют в виде двух таутомерных форм: кетонной и енольной, причем содержание енольной формы в равновесной смеси значительное. Енольные формы дополнительно стабилизируются за счет наличия в них системы сопряженных p -связей и внутримолекулярной водородной связи.

Центральное место среди b -оксокислот и их производных занимает ацетоуксуный эфир (этиловый эфир ацетоуксусной кислоты). Существование в виде двух таутомерных форм обуславливает его двойственную реакционную способность. Как кетон, ацетоуксусный эфир присоединяет нуклеофильные реагенты:
HCN,
NaHSO
3
, фенилгидразин.
Как енол, присоединяет бром, образует хелатные комплексы с ионами переходных металлов, ацилируется хлорангидридами кислот.
При действии на ацетоуксусный эфир какого-либо реагента в реакцию вступает один из таутомеров. Поскольку второй таутомер за счет смешения равновесия восполняет убыль первого, таутомерная смесь реагирует в данном направлении как единое целое.
Ацетоуксусный эфир широко применяется в органическом синтезе как исходное вещество для получения кетонов, карбоновых кислот, гетерофункциональных соединений, в том числе производных гетероциклов, представляющих интерес в качестве лекарственных средств. Так, производные пиразолона используют как исходные вещества в синтезе ненаркотических анальгетиков – антипирина, амидопирина и анальгина.

34. Кетокислоты, реакционная способность, строение.
Карбоновые кислоты, углеводородный радикал которых содержит карбонильную группу, называются оксокислотами. По взаимному расположению карбоксильной и карбонильной групп различают

-, β-, γ- и т.д. оксокислоты.
Общая формула:
Реакционная способность
Оксокислоты более сильные кислоты, чем карбоновые (влияние акцепторной карбонильной группы), реакции идут по двум функциональным группам.

-Оксокислоты
Реакции по карбонильной и карбоксильной группам

Специфические свойства

-, β-Оксокислоты легко декарбоксилируются при нагревании и под действием сильных кислот.

-Оксокислоты легко окисляются.
β-Оксокислоты
1. СН-кислотность ацетоуксусного эфира (кето-енольная таутомерия).
По правилу Эльтекова-Эрленмейера енольные формы альдегидов и кетонов неустойчивы и их содержание незначительно (2,5

10
-4
%). Но при введении акцептора к

-СН
2
-группе ее СН-кислотность значительно возрастает, что приводит к значительному увеличению соединения енольной формы.

Ацетоуксусный эфир является достаточно сильной СН-кислотой, подвижность протона в

-положении приводит к образованию енола.
Стабильность енольной формы обусловлено образованием водородной связи между протоном гидроксильной группы и и атолмом кислорода карбонильной.
Другие примеры кето-енольной таутомерии:
Образование водородной связи обуславливает компланарность фрагмента
(С=СН-С=О), что является следствием эффекта сопряжения. Качественной реакцией на енольную форму является реакция с FeCl
3
, при этом наблюдается сине-фиолетовое окрашивание за счет образования комплексов Fe
+3
с участием енольной формы молекул.
Проявлением СН-кислотности ацетоуксусного эфира являются реакции со щелочными металлами, алкоголятами, амидами металлов, с реактивами
Гриньяра.

35. Нуклеозиды: строение, номенклатура, функция.
Нуклеозиды – это N-гликозиды, образованные нуклеиновыми основаниями и рибозой или дезоксирибозой.
Между аномерным атомом углерода моносахарида и атомом азота в положении 1 пиримидинового цикла или атомом азота в положении 9 пуринового цикла образуется b –гликозидная связь.
В зависимости от природы моносахаридного остатка нуклеозиды делят на рибонуклеозиды (содержат остаток рибозы) и дезоксирибонуклеозиды (содержат остаток дезоксирибозы). Названия нуклеозидов строят на основе тривиальных названий нуклеиновых оснований, добавляя окончание –идин для производных пиримидина и -озин для производных пурина. К названиям дезоксирибонуклеозидов добавляют приставку дезокси-. Исключение составляет нуклеозид, образованный тимином и дезоксирибозой, к которому приставка дезокси- не добавляется, так как тимин образует нуклеозиды с рибозой лишь в очень редких случаях.
Для обозначения нуклеозидов используются однобуквенные обозначения, входящих в их состав нуклеиновых оснований. К обозначениям дезоксирибонуклеозидов ( за исключением тимидина) добавляется буква
”д”.
Наряду с представленными на схеме основными нуклеозидами в составе нуклеиновых кислот встречаются минорные нуклеозиды, содержащие модифицированные нуклеиновые основания.

В природе нуклеозиды встречаются также в свободном состоянии, преимущественно в виде нуклеозидных антибиотиков, которые проявляют противоопухолевую активность. Нуклеозиды-антибиотики имеют некоторые отличия от обычных нуклеозидов в строении либо углеводной части, либо гетероциклического основания, что позволяет им выступать в качестве антиметаболитов, чем и объясняется их антибиотическая активность.
Как
N-гликозиды, нуклеозиды устойчивы к действию щелочей, но расщепляются под действием кислот с образованием свободного моносахарида и нуклеинового основания. Пуриновые нуклеозиды гидролизуются значительно легче пиримидиновых.
36. Классы нуклеиновых кислот: строение и функция.
Нуклеиновые кислоты - высокомолекулярное органическое соединение, биополимер (полинуклеотид), образованный остатками нуклеотидов.
Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации.
Полимерные формы нуклеиновых кислот называют полинуклеотидами.
Различают четыре уровня структурной организации нуклеиновых кислот: первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Первичная структура представляет собой цепочки из нуклеотидов, соединяющихся через остаток фосфорной кислоты (фосфодиэфирная связь). Вторичная структура — это две цепи нуклеиновых кислот, соединённые водородными связями. Стоит отметить, что цепи соединяются по типу «голова-хвост» (3' к 5'), по принципу комплементарности (азотистые основания находятся внутри этой структуры).
Третичная структура, или же спираль, образуется за счет радикалов азотистых оснований (образуются водородные дополнительные связи, которые и сворачивают эту структуру, тем самым обуславливая её прочность). И, наконец, четвертичная структура — это комплексы гистонов и нитей хроматина.
Важнейшие функции нуклеиновых кислот – передача, хранение и реализация
(процесс воплощения в биологически активных веществах) наследственной информации.
37. Биологические функции и классификация липидов.
ЛИПИДАМИ называются сложные органические вещества биологической природы нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях. ЛИПИДЫ являются основным продуктом питания.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ
РОЛЬ
ЛИПИДОВ.
1 .Структурная. Липиды являются обязательным структурным компонентом биологических мембран клеток.
2.Резервная.
ЛИПИДЫ могут откладываться в запас.
3.Энергетическая. Было установлено, что при окислении 1 гр. ЛИПИДОВ до конечных продуктов выделяется
9,3 ккал энергии.
4.Механическая. ЛИПИДЫ подкожной жировой клетчатки, соединительной ткани предохраняют внутренние органы от механических повреждений.
5 .Теплоизолирующая. Защищают организм от переохлаждения и перегревания.
6.Транспортная. ЛИПИДЫ мембран клеток участвуют в транспорте катионов.
7.Регуляторная.
Некоторые гормоны являются
СТЕРОИДАМИ
(АНДРОГЕНЫ, ЭСТРОГЕНЫ, ГЛЮКО- и МИНЕРАЛОКОРТИКОИДЫ),
«Местные» гормоны - ПРОСТАГЛАНДИНЫ, ПРОСТАЦИКЛИНЫ, тромбоксаны, лейкотриены образуются в организме из
ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ВЖК, входящих в состав ЛИПИДОВ.
8.Участвуют в передаче нервного импульса.
9.Являются источником эндогенной воды. При окислении 100 гр. ЛИПИДОВ выделяется
107гр эндогенной воды.
10.Растворяющая роль. В ЛИПИДАХ растворяются витамины A, D, E, К

38. Строение и свойства омыляемых липидов.
Омыляемые липиды - это биогеные соединения, содержащие сложноэфирные
( иногда амидные) связи и легко гидролизующиеся в водных растворах кислот и щелочей.
В состав липидов входят следующие обязательные структурные компоненты
– спирты и высшие жирные кислоты.
Спирты:
- высшие одноатомные СН
3
-(СН
2
)
14
СН
2
-ОН цетиловый спирт
- трехатомный спирт – глицерин
- двухатомный аминоспирт – сфингозин
Характеристика кислот, входящих в состав омыляемых липидов (ЖК)
1) Содержат четное число атомов углерода С4-С22, (с С16 - высшие жирные кислоты (ВЖК)) наиболее часто встречаются С16-С18.
2) Могут быть насыщенными (ВЖК – твердые) и ненасыщенные – жидкие.
3) Ненасыщенные ЖК содержат двойные связи, начиная как правило с С9, но есть другие (

-3 двойная связь у третьего с конца цепочки углерода)
4) Двойные связи не сопряжены, разделены метиленовой группой –СН
2
–
5)
Преобладают ненасыщенные
ЖК цис-конформации
СООН
6) являются поверхностноактивными веществами. В структуре выделяют полярную гидрофильную «голову» -СООН и неполярный гидрофобный
«хвост» УВ радикал.
Наиболее важные представители ЖК и их источники
1.С
3
Н
7
СООН – масляная (коровье молоко, сливочное масло)
2.С
5
Н
11
СООН – капроновая (козье молоко)

Высшие жирные кислоты (ВЖК)
1.С
15
Н
31
СООН – пальмитиновая (пальмовое масло)
2.С
17
Н
35
СООН – стеариновая (свиной, говяжий жир)
Ненасыщенные ВЖК (растительные масла)
1. С
17
Н
33
СООН олеиновая содержит одну

-связь (оливковое масло)
2.С
17
Н
31
СООН линолевая кислота содержит две

-связи (подсолнечное, соевое, кукурузное масло)
3.С
17
Н
29
СООН (

-3)линоленовая кислота содержит три

-связи (льняное масло, рыбий жир).
4.С
19
Н
31
СООН арахидоновая кислота содержит четыре

-связи (образуется в организме из линолевой)
Простые омыляемые липиды
Простые омыляемые липиды – это биогенные соединения, образованные карбоновыми (жирными) кислотами и спиртами
Примеры простых липидов:
1. Триацилглицерины (твердые –жиры; жидкие - масла) имеют общую формулу
Этот триацилглицерин имеет твердую консистенцию т.к. в его составе больше насыщенных ВЖК. (олеиновая, пальмитиновая, стеариновая)
2. Воски бывают растительного и животного происхождения. В составе растений 80% от всех липидов. Защищают от вредителей, болезней, потери воды. Животные – пчелиный воск, спермацет ( в черепной полости кашалота)
Воски – сложные эфиры высших жирных кислот и одноатомных спиртов
3. Церамиды амиды аминоспирта сфингозина и ЖК. Содержатся в незначительных количествах в тканях растений и животных. Являются предшественниками сложных липидов.
Сфингозин

Общая формула церамидов.
Номенклатура триацилглицеринов
Нумерация родоначальной структуры от ненасыщенных ЖК. Название содержит корень «глицерин» и в приставке в алфавитном порядке называют остатки ЖК с окончанием –