Материал: Каминская Л.А.. Биоорганическая химия. Справочник-Словарь основных терминов и понятий
ФАФС (PAPS) – фосфоаденозилфосфосульфат
ХС– холестерин(холестерол |
) свободный,неэтерифицированный |
ХЭ – холестерин(холестерол |
) этерифицированный |
ЯМР (NMR)ядерный– магнитный |
резонанс |
(В скобках для ряда соединений указана распространенная английская аббревиатура )
Обозначения, принятые для механизмов реакций
А (addition)присоединение- |
|
|
АЕ -электрофильное |
присоединение |
|
АNu - нуклеофильное |
присоединение |
|
АR - радикальноеприсоединение |
|
|
E (elimination) - элиминирование,отщепление |
, удаление |
|
S (substition) - замещение |
|
|
SЕ -электрофильное замещение
SNu -нуклеофильное замещение
SR - радикальноезамещение
6
ГЛАВА 1.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ: ПРИРОДНЫЕ НИЗКО - И ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ
|
Vade mecum |
( |
Идисо мнойзаглавие путеводителей) |
А
Аденин |
- азотистое пуриновое |
основание |
(6-аминопурин) |
С5Н5N5. |
|||
Бесцветные кристаллы, Т плавл. 360-365 |
оС (с разложением). Плохо растворим в |
||||||
холодной воде, |
хорошо в горячей, растворим |
в кислотахщелочах |
. Образует соли с |
||||
кислотами и основаниями |
|
|
|
|
|||
|
|
NH2 |
N |
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
||
|
|
N |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
||
|
|
H |
|
|
|
||
Под действием азотистой кислоты HNO2 дезаминируется и превращается в гипоксантин. Биологически активное соединение , которое входит в состав всех
нуклеиновых кислот, адениловых нуклеотидов (АМФ, АДФ, АТФ), в состав динуклеотидов НАД+,ФАД.
Аденозин (9-ß-D-рибофуранозилоаденин) С10Н13N5О4N -гликозид , состоящий из D рибозы- и аденина., бесцветные кристаллы, Т. плавл. 229 оС , легко растворим в воде, нерастворим в большинстве неорганических растворителей. Является слабым
основанием, рК а аминогруппы равно 3,5,при |
кислотном гидролизе распадается на |
|||||
аденин D- |
рибозу. (см.Нуклеозиды ) |
|
|
|
||
Аденозиндифосфорная кислота (АДФ, аденозиндифосфат). Нуклеотид, |
||||||
твердое кристаллическое вещество, присутствует |
во всех клетках |
организма |
||||
человека, |
животных, |
растений, |
большинства |
микроорганизмов. АДФ и ее соли |
||
щелочных |
металлов |
хорошо растворимы в |
воде, |
нерастворимы в |
органических |
|
растворителях. Соли |
щелочно -земельныхметаллов |
плохо растворимы в воде, а |
||||
тяжелых металлов – |
нерастворимы. При щелочном гидролизе легко |
отщепляется |
||||
концевой фосфат. Оставшаяся фосфатная группа гидролизуется значительно труднее.
Связьмежду фосфатами в АДФ относитсяк |
макроэргическим. |
В биологических |
|
объектах |
накопление АДФ активирует процессы катаболизма. |
Синтезируется из |
|
АМФ и |
образуется при гидролизе АТФ , |
который сопровождается выделением |
|
7
энергии, обеспечивающейжизненно важные процессы. Является предшественником в синтезе АТФ. (см.Аденозинтрифосфат )
Аденозинмонофосфат (АМФ, Адениловая кислота). Нуклеотид ,
нуклеозидмонофосфат. Известны три изомера: 5'- АМФ, 3'-АМФ , 2 ' -АМФ. Растворимы в воде, нерастворимы в органических растворителях. Соли, образованные активными щелочными и щелочно -земельными металлами, растворимы в воде,а тяжелыми металлами -нерастворимы
.
|
|
|
|
|
|
|
|
NH2 |
|
|
CH2OPO3H2 |
|
N |
|
|
N |
|||
|
|
|
|||||||
|
|
N |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
N |
|||||||
|
|
O |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
H |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
H |
|
|
|
|
||
|
|
OH |
|
OH |
|
|
|
|
|
В щелочной среде гидролизуется сложно-эфирная фосфатная связь, труднее у 5'—АМФ по сравнению с другими изомерами. В кислой среде происходит гидролиз гликозидной связи. В биологических объектах накопление АМФ может играть роль активатора некоторых направлений метаболизма, в частности, катаболизма. (см .
Нуклеотиды)
Особую роль выполняет циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) (см.)
Аденозинмонофосфат циклический( цАМФ, Аденозин- 3', 5',- циклофосфат).
Циклический нуклеотид, твердое кристаллическое вещество.Растворим в воде.
Циклический аденозинмонофосфат(цАМФ |
) |
8
Более устойчив к |
кислотному |
гидролизу по сравнению с нециклическими |
|||||
нуклеотидами. |
В организме человека и многих биологических объектах встречается |
||||||
также цГМФ. |
Циклические |
нуклеотиды образуются |
из |
нуклеозидтрифосфатов. |
|||
Являются посредниками |
в |
передаче |
сигналов |
гормонов |
, изменяя в клетке |
||
активность ферментов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
АТФ — фермент циклаза——> цАМФ +Н 4Р2О7 |
||||||
После выполнения |
действия происходит гидролиз циклического нуклеотида. |
||||||
Могут образоваться два соединения |
5'АМФ- |
и 3' - |
АМФ, но в биологических |
||||
условиях образуется только 5'-АМФ, а in vitro получается 3'-АМФ. Действие цАМФ и цГМФ имеет, как правило, противоположный характер в отношении регуляции метаболических процессов.
Аденозинтрифосфат (АТФ). |
Нуклеотид, |
нуклеозидтрифосфат. Наиболее |
||
распространенноев |
организме |
человека макроэргическое соединение. Впервые |
||
АТФ выделен из мышц в 1929 г. |
К. Ломаном. Химическийсинтез |
осуществил |
||
в 1948 г. А. Тодд. Содержание АТФ |
в скелетных мышцах млекопитающих до 4г/ кг, |
||
общее содержание около 125 г. У |
человекаскорость |
обмена |
АТФ достигает |
50 кг/сутки. При гидролизе АТФ образуетсяаденозиндифосфат |
(АДФ) |
||
Всоставе АТФ присутствуют разные типы химических связей:
-N - β - гликозидная
-сложноэфирная
- две ангидридные(в |
биологическом отношениимакроэргические |
) |
В водных растворах АДФ и АТФ неустойчивы. При0 0С АТФ стабильна в воде всего несколько часов,а при кипячении в течение 10 мин.
Под действием щелочи два концевых фосфата (ангидридные связи) гидролизуются легко, а оставшийся (сложноэфирная связь) - трудно. При кислотном гидролизе N- гликозидная связь разрушается легко.
|
|
|
|
|
NH2 |
O |
O |
O |
|
|
|
HO P O |
P |
O P OH |
N |
N |
|
|
|||||
|
|
O |
|
|
|
|
|
CH2 |
O |
N |
N |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
H |
|
|
|
H |
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
OH OH
Макроэргические связи
В клетках присутствует в виде магниевой соли АТФ-4 •2 Мg +2, синтез АТФ осуществляется последовательным превращением нуклеозидмонофосфата в дифосфат,а затем в трифосфат.
9
АМФ ———АДФ> ———АТФ>
В условиях in vivo гидролиз макроэргической связи АТФ сопровождается выделением энергии( около 35кДж / моль), которая обеспечивает другие энергозависимые биохимические процессы.
АТФ +Н 2О —фермент |
АТФгидролаза——> АДФ +Н 3 РО4 |
Адреналин С9Н13NO3. |
Биологически активное соединение, синтезируется |
в мозговом веществе надпочечников (гормон стресса) и некоторых структурах ц. н. с. (нейромедиатор).
Оптически активное вещество, в организме человека присутствует L-форма, которая обладает в 10-15 раз большей активностью, чем синтетически полученный D-изомер.
|
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
|
|
|
CH2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH |
|
CH3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
||||||||
|
|
|
Адреналин |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Природный |
адреналинбесцветное |
кристаллическое вещество, Т плавл. |
|||||||||||||||
212-2150С (разлаг.), не |
растворим в |
органических |
растворителях, плохо |
||||||||||||||
в холодной, хорошо в горячей воде, растворим в кислотах, |
щелочах. Не растворим в |
||||||||||||||||
водном растворе |
аммиака |
и гидрокарбоната. Основные |
свойства аминогруппы |
||||||||||||||
несколько выше, чем у норадреналина (влияет донорная метильная группа).
Типичные свойства фенолов. |
Две орто-фенольные группы легко |
окисляются, |
|
превращаясь в орто-хинон, с |
хлоридом железа (+3)дает |
зеленое |
окрашивание, |
восстанавливает реактив Фелинга. Применяют как лекарственный препарат при
снижении давления, резкого падения сердечной деятельности. см( |
. Норадреналин, |
|||||||
Качественные реакции, Хинон) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Азометины (основания Шиффа). Содержат |
азометиновую группу -СН= N-. |
|||||||
Получаются в |
реакциинуклеофильного |
присоединенияА |
N между карбонильными |
|||||
соединениями( |
альдегидами |
кетонами) и |
первичными аминами. Азометиновые |
|||||
группировки |
образуются |
в |
качестве |
промежуточных |
соединений при |
|||
взаимодействии |
витамина В6 |
с |
аминокислотами |
в реакциях переаминирования |
||||
(трансаминирования) и декарбоксилирования; в биохимических процессах синтеза структур коллагеновых белков при взаимодействии природной аминокислоты лизина
и ее производного альлизина. |
С |
участием азометиновых групп формируются |
циклические фрагменты десмозина |
и изодесмозина, которые присутствуют в |
|
структуре эластина. |
|
|
10