Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Тема XIII . Изомерия биоорганических
Соединений
Изомерия – это явление существования изомеров – молекул одинакового состава, но различного строения и свойств. Виды изомерии и изомеров в химии многочисленны и разнообразны. Явление изомерии в биоорганической химии чрезвычайно важно, поскольку разные изомеры клеточных метаболитов, лекарственных препаратов и ксенобиотиков имеют разные свойства, разные биологические функции и действие на организм и зачастую очень небольшие структурные различия в молекулах пары изомеров приводят к кардинальным различиям в их биологических свойствах, характере действия на организм, токсичности и т.д.
По теме занятия студент должен: знать: - определения: изомерия, таутомерия, хиральный (асимметрический) центр (атом), пара энантиомеров, диастереомеры, конформация, конфигурация (абсолютная и относительная), оптическая активность, виды изомерии (статическая - структурная, пространственная (геометрическая и оптическая), динамическая - конформационная и таутомерия), виды прототропной таутомерии (кето-енольная, лактим-лактамная, кольчато-цепная (цикло-оксо), понятия о D- и L-стереорядах в органических соединениях классов гидрокси- и аминокислот, конфигурационный стандарт Розанова – D-глицериновый альдегид, написание структурных формул этих соединений в форме проекций Фишер; - биологическое значение явлений изомерии и таутомерии; Уметь: - различать и составлять структурные формулы геометрических и оптических изомеров (энантиомеры, диастереомеры, D- и L-стереоизомеры в проекциях Фишера) биологически активных органических соединений, представителей рядов карбоновых кислот, гидрокси- и аминокислот; - составлять структурные формулы и сравнивать химическую устойчивость лактим-лактамных и кето-енольных таутомерных форм органических соединений между собой. - прогнозировать возможные виды изомерии для биоорганических соединений по их структурным формулам; Владеть: - знаниями о значении изомерии и таутомерии биоорганических молекул в решении задач медицины.
Вопросы для подготовки 1. Определения понятий: изомерия, изомеры. 2. Виды изомерии (пространственная, структурная), их отличия друг от друга. 3. Разновидности структурной изомерии в ациклических и циклических соединениях: изомерия скелета, положения, характера функциональной группы и др.
4. Равновесная динамическая изомерия – таутомерия. Сущность явления (на примерах кето-енольной и лактим-лактамной таутомерии). Роль СН–кислотного центра в образовании енольной формы. 5. Какие факторы влияют на стабильность таутомерных форм? 6. Пространственная (стерео) изомерия и её виды (геометрическая, оптическая). Понятия: конформация, конфигурация. 7. Связь между составом, строением молекулы и способностью образовывать геометрические изомеры. Сходство и отличие физических и химических свойств изомеров, сравнение устойчивости цис- и транс-форм. 8. Конформации шестичленных циклов – «кресло», «ванна». 9. Оптическая изомерия. Хиральный атом углерода. Стереоряды (D, L). Определение стереоряда. Абсолютная и относительная конфикурации. Знак оптического вращения. Оксикислотный ключ Розанова. Определение числа стереоизомеров по количеству хиральных центров N = 2n. 10. Проекции Э.Фишера. Основные понятия: энантиомер, диастереомер, мезо-форма, рацемическая смесь. 12. Значение пространственной и структурной изомерии в проявлении биологической активности органических молекул – метаболитов и лекарственных препаратов (примерах фумаровой и малеиновой кислот, D- и L-аминокислот, D- и L-глюкозы, D- и L-молочной кислоты, холестерина).
Задачи и упражнения 1. Составьте структурные формулы изомеров состава: C3H8O, C4H8O, C4H8O2. 2. Напишите структурные формулы соединений в енольной (кето-) форме: а) ацетон, б) пировиноградная кислота, в) щавелевоуксусная кислота (2-оксобутандиовая), сравните устойчивости енольных форм пировиноградной и щавелевоуксусной кислот между собой, г) ацетоуксусная (3-оксобутановая), сравните устойчивость енольных форм ацетоуксусной кислоты. 3. Запишите структурную формулу макроэргического соединения фосфоенолпировиноградной кислоты. 4. Зная явление лактим-лактамной таутомерии, определите записанную таутомерную форму азотистого основания нуклеиновых кислот цитозина и напишите его вторую таутомерную форму. 5. Какие из перечисленных соединений могут иметь геометрические изомеры: пропеновая кислота, бут-2-ен, бут-1-ен, кротоновая (бут-2-еновая кислота).
6. Изобразите структурные формулы пространственных (геометрических или цис-, транс-) изомеров:бут-2-ена; пент-2-ена; бутендиовых кислот (цис-форма – малеиновая, транс-форма - фумаровая); олеиновой кислоты (18: 1: 9). 7. Изобразите пространственные конформации циклогексановых структур: кресло, ванна и укажите, которая из них присутствует в природных веществах (холестерин, стероидные гормоны, циклические формы моносахаридов). 8. Составьте структурные формулы энантиомеров природных метаболитов в форме проекций Фишера: а) D- и L-изомеров глицеринового альдегида (2,3-дигидрокси-пропаналь) б) D- и L-изомеров молочной кислоты (2-гидроксипропановая) в) D- и L-изомеров аланина (2-аминопропановая кислота) г) D- и L-изомеров яблочной кислоты (2-гидроксибутандиовая кислота) д) D- и L-изомеров винной кислоты (2,3-дигидроксибутандиовая кислота) 9. Составьте все возможные оптические изомеры винной кислоты (2,3-дигидроксибутандиовая). Укажите пары: энантиомеры, диастереомеры и мезоформу. 10. Рассчитайте число оптических изомеров у соединения, содержащего 3 хиральных атома углерода (рибоза). Сколько образуется пар энантиомеров? Сколько диастереомеров у каждого изомера? 11. Составьте структурные формулы веществ, обладающих оптической изомерией. Укажите хиральные атомы. а) бутан-2-он б) пропандиовая кислота в) 2-гидроксибутановая кислота г) бутандиовая кислота д) 2-амино-3-гидроксибутановая кислота 12. Составьте ещё две возможные таутомерные формы ацетоуксусной кислоты и выберите более устойчивую: 13. Запишите кетоновые формы нижеприведенных соединений: 14. Напишите структурную формулу азотистого основания ДНК тимина в лактимной форме: 15. Напишите реакцию, используйте формулы обоих соединений в лактимной форме: Тесты 1. Изомеры, относящиеся друг к другу как предмет к своему зеркальному изображению следует называть: а) диастереомеры б) энантиомеры в) мезо-формы г) рацематы д) цис-, транс-изомеры 2. Для определения абсолютной конфигурации оптически активного соединения предложено вещество в качестве стандарта: а) молочная кислота б) глицериновый альдегид в) пировиноградная кислота г) глицерин д) винная кислота 3. Если стереоизомеры не являются энантиомерами, то их называют: а) диастереомеры б) эпимеры в) мезо-формы г) рацематы д) цис-, транс-изомеры 4. Рацемическая смесь – это смесь: а) равных количеств диастереомеров б) равных количеств энантиомеров в) любых количеств энантиомеров г) любых количеств диастереомеров д) нет верного определения
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-11-27; просмотров: 69; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.17.64.47 (0.013 с.) |