Материал: Каминская Л.А.. Биоорганическая химия. Справочник-Словарь основных терминов и понятий
Например, пятичленные ароматические гетероциклические соединения азотсодержащие -пиррол ,имидазол,кислородсодержащий- фуран.
Классификация по функциональной группе Карбоновые кислоты, Карбонильные соединения (альдегиды,кетоны), Спирты(одно ,многоатомные)
Фенолы
Соединения со смешанными функциями:
Гидроксикислоты
Оксокислоты
Аминокислоты
Углеводы
Кодеин С18 Н21NO3. |
Твердое кристаллическое вещество. Монометиловый эфир |
||||||||
морфина, |
метилирована фенольная ОН группа, поэтому он не растворим в щелочах |
||||||||
ОткрытРобике |
в |
1832г. |
Получают из высохшего |
на воздухе |
млечного |
сока |
|||
несозревших плодов снотворного мака. |
По характеру действия близок морфину, но |
||||||||
его болеутоляющее |
действие |
выражено слабее: основной фармакологический |
|||||||
эффект заключается в торможении кашлевого центра, |
купирует приступы кашля. |
||||||||
При длительном |
применении |
возникает привыкание, |
тяжелая |
наркотическая |
|||||
зависимо.(смть.Морфин |
) |
|
|
|
|
|
|
||
Коламин (2-аминоэтанол-1) С2Н7NO.Аминоспирт |
, бесцветная гигроскопичная |
||||||||
жидкость. Растворим в воде, |
этаноле, эфире, хлороформе. Основные свойства, |
||||||||
образует соли с кислотами, из воздуха поглощает СО2 .В организмеполучается |
при |
||||||||
декарбоксилированииаминокислоты |
серина (в составе фермента декарбоксилазы |
||||||||
витаминВ |
6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
СН2(ОН) – СН(NН2) -СООН —фермент,вит.В6—> НО-СН 2 – СН2 |
-NН2 +СО 2 |
||||||||
|
серин |
|
|
|
|
|
коламин |
|
|
Промежуточное вещество в синтезе холина, входит в состав |
|||||||||
фосфатидилэтаноламина-фосфолипида |
|
кефалина. |
|
|
|
||||
Количественный анализ биоорганических соединений. |
Определение |
||||||||
содержания веществ в составе |
смесей, |
биологических жидкостей, гомогенате тканей. |
|||||||
В последнем случае экстрагируют вещества и далее используют экстракт. Находят массу вещества в определенном объеме( г/ мл, мг %-масса вещества в объеме100 мл) или рассчитывают концентрацию вещества( моль/л, ммоль/л, мкмоль/л). Используют
классические приемы аналитической химии: |
титрование, |
осаждение и весовой |
анализ. Наиболее перспективными являются |
оптические, |
хроматографические, |
96 |
|
|
полярографические, поляриметрические, ферментативные методы , которые могут
требовать использования |
одновременно стандартного контрольного раствора |
||||
(с известнойконцентрацией |
исследуемого вещества). |
Отсутствие стандарта является |
|||
часто препятствием к проведению количественного анализа. |
|
||||
Коллаген. Следует |
различать |
два разных, но сходных в названии понятия: |
|||
белок коллаген и коллагеновые белки. |
Белок коллагенсодержит |
примерно по составу |
|||
33% глицина, 20%- пролина и гидроксипролина, |
до 15 % лизина и гидроксилизина, |
||||
11 % аланина. В нем мало ароматических аминокислот, нет серусодержащих. Общая последовательность аминокислот в первичной цепи – (гли- Х- У- )n—Образует.
плотно свернутую левую спираль. Три таких спирали формируют правую трехцепочечную спираль тропоколлагена. Размер «палочки» тропоколлагена 1,5х280 нм. Из тропоколлагена формируется коллагеновый белок, в настоящее время изучено 19 различных видов, которые имеют различную пространственную организацию( линейную, сетчатую и другие). Коллаген - основной белок соединительной ткани, располагается во внеклеточном матриксе, входит в состав базальной мембраны, находится в стенках крупных сосудов.
σ- Комплекс (см.Карбокатион ).
π–Комплекс . Соединение или промежуточная частица, в которой связь между акцептором электронов и донором электронов осуществляется за счет π - электронов донора. В биоорганических реакциях образуются в реакциях электрофильного присоединения к двойной связи алкенов и в реакциях электрофильного замещения в ароматических соединениях. В реакциях АЕ+ акцептором является электрофильная частица протон, а донором-электроны двойной связи. В реакцияхS Е+ акцептором являются различные электрофилы (катионы галогена, нитроний, сульфоний, карбокатион),а донором -ароматическая система (см.Механизмы реакций).
Комплементарные пары (лат. |
complementum |
– средство пополнения). |
В биоорганической химии, молекулярной |
биологии, |
биохимии –пары азотистых |
оснований, которые образуют между собой водородные связи: две между тимином и аденином, три – между цитозином и гуанином. Правило Чаргаффа отражает их существование Компоненты пары стабилизируют вторичную структуру ДНК, принадлежат разным цепям двойной спирали, располагаются внутри спирали почти
перпендикулярно ее оси. Взаимодействозникаетие |
за |
счет водородных связей |
|
в комплементарных парах между полярными группамиСО…NH |
или пиррольным |
||
и пиридиновыми атомами. Комплементарные пары А.-Т, |
Г-.Ц |
присутствуют в |
|
момент репликации ДНК между материнской и |
дочерней |
цепями (прямая |
|
транскрипция ДНК-иРНК, обратная транскрипция РНК-ДНК), в процессе трансляции на рибосоме между иРНК и антикодономтРНК.
97
Рис.1 Двойная спираль ДНК и комплементарные пары
Константа кислотности (см.Кислота . теория Бренстеда-Лоури).
Константа основности (см.Основание .Теория Бренстеда-Лоури).
Конфигурация. Определенное расположение атомов в пространстве, понятие стереохимии, используемое для характеристики пространственной организации органической молекулы. Конфигурация создается благодаря направленному
расположению орбиталейвалентных |
электронов атомов. |
|
|||||
|
Тетраэдрическое направление связей |
характерн о для гибридизация sp3, угол |
|||||
между связями 1090 |
28,может |
сопровождаться |
возникновением оптической |
||||
(зеркальной) |
изомерии. Тригональное плоскостное направление связей, гибридизация |
||||||
sp, |
угол |
между |
связями |
1200 |
объясняет |
наличие |
геометрической, |
цис-транс-изомерии. Гибридизация sр, угол между связями 1800, создает дигональное, линейное направление связей. Все биологически активные классы природных соединений: аминокислоты, белки, углеводы, гидроксикислоты, липиды , многие лекарственные препараты, имеют пространственное строение, определенную
конфигурацию. |
От нее зависит способность |
этих веществ связываться |
с рецепторами, |
превращаться в биохимических |
реакциях с участием белков- |
ферментов,транспортироваться через мембраны. |
|
|
Конфигурация абсолютная - реальное расположение заместителей относительно определенного центра в пространстве. Изучение и определение конформации возможно несколькими независимыми методами: синтетическими, рентгенографическими, расчетными .
98
Конфигурация относительная – оценивается с привлечением веществ, принятых за стандарт (стандарт выбран произвольно, например, один их двух
стереоизомеров глицеринового альдегида |
условно приняли за D-изомер, а другой – |
||||
за L-изомер). |
Синтетическими методами изучаемое вещество надо превратить |
||||
в стандартное |
(следует |
избегать реакций, |
затрагивающих |
интересующий нас |
|
асимметрический центр). |
Условный |
стереоряд стандарта |
определит стереоряд |
||
исследуемого вещества. |
|
|
|
|
|
Конформация– определённая геометрия молекулы. Возникает за счёт поворота частей молекулы вокруг σ - связи. Конформация одного соединения отличается от другого степенью поворота вокруг одной или нескольких σ -связей
Молекула может иметь несколько конформаций, которые непрерывно переходят друг в друга вследствие непрерывного вращения атомов относительно одинарных связей. Конформационные изменения можно назвать «поворотной» изомерией.
Конформации отличаются по энергетическому состоянию. В наиболее устойчивой, энергетически выгодной, молекула находится более длительное время, но в результате столкновений с другими молекулами ее конформация изменяется, а затем вновь возвращается в более устойчивое состояние. см( . Пространственная изомерия, Стереоизомерия,Проекции Ньюмена).
Молекула циклогексана
Шестичленные неароматические циклы (циклогексан, пирановый |
цикл в |
|||
углеводах могут иметь одну неустойчивую конформацию« |
твист» (II), |
две более |
||
устойчивые конформации« |
ванна» (III) и « кресло» |
(I), последняя |
наиболее |
|
энергетическивыгодная |
. |
|
|
|
Конформер. Молекула в стабильной конформации, соответствует энергетическому минимуму на энергетической кривой (заторможенная конформация, пример:конформация «кресло» циклогексана).
Кофеин С8Н10О2N4. Относят к группе алкалоидов. Впервые выделен в 1819 г Кристаллическое вещество, растворим в воде(1: 80 при Т150 С, 1 : 2 при Т 1000 С), умеренно в спирте, хлороформе, эфире. Растворимость повышается в присутствии
некоторых солей, |
например, бензоата натрия, образующих с ним |
двойное |
|
соединение. По этой именно причинераспространенный |
лекарственный |
препарат |
|
кофеина имеет состав «кофеин-бензоат натрия». Кофеиночень слабое основание,
дает неустойчивые |
соли с кислотами. Содержится в листьях чая, зернах кофе |
(1- 3%), орехах кола,. |
В настоящее время получают синтетическим путем. |
|
99 |
|
|
|
|
O |
|
CH3 |
|
|
||
|
|
H3C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
N |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
O |
|
N |
|
|
||||
|
|
|
H |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
||
Токсическая доза составляет от 5до |
10г, |
вызывает |
сильноедвигательное |
|||||||
и эмоциональное возбуждение , которые |
могут закончиться судорогами. В |
|||||||||
организме |
подвергается деметилированию, сначала превращается в ксантин, |
а затем |
||||||||
в мочевую кислоту. |
В течение 6часов |
разрушается половина введенной дозы. |
||||||||
Отмечено |
определенное привыкание |
- |
«кофеиномания», которая |
может |
||||||
сформироваться при неумеренном употреблении напитков кокакола и различных видов «энерджи». Кофеин применяют в качестве стимулятора сердечно -сосудистой системы. Механизм действия кофеина изучализвестный русский физиолог И.П. Павлов.
Кофермент. Небелковая часть сложного белка-фермента, находится в каталитическом участке активного центра, участвует в осуществлении
биохимической реакции. |
Специфичность фермента - выбор субстрата и направления |
|
реакциизависят |
от |
белковой части фермента (апофермента). Коферментами |
являются витамины, нуклеотиды, динуклеотиды, порфириновые молекулы (гемы),
ионы металлов.
Коферменты |
|
никотинамидадениннуклеотид |
(НАД+) |
и |
|||
никотинамиддинуклеотидфосфат (НАДФ+). |
Динуклеотиды НАД |
+, |
НАДФ+, |
||||
НАДН, НАДФН в окисленной и восстановленной формах |
твердые кристаллические |
||||||
вещества, |
очень гигроскопичные, хорошо растворимы в воде. НАД |
+ и НАДФ+ |
|||||
разлагаются при |
нагревании в воде,под действием ультрафиолета, |
а |
НАДН и |
||||
НАДФН –быстрее |
даже при комнатной температуре. Ферментативной активностью |
||||||
обладают |
соединения |
только с β-гликозидной связью. |
Имеются спектральные |
||||
отличия окисленной и восстановленной форм: НАД+ (НАДФ+) λ 260 (230)нм, |
НАДН |
||||||
(НАДФН) λ 259(339)нм |
. На этих отличиях основано количественное определение |
||||||
коферментов в биологических средах и определение кинетики (скоростей) биохимических реакций путем спектрофотометрии.
100