Материал: Каминская Л.А.. Биоорганическая химия. Справочник-Словарь основных терминов и понятий
C |
| |
C |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
С(sp3 ) |
- N+- |
|
С (sp2) |
|
|
| |
|
|
|
тетраэдрическая |
конфигурация |
тригональная конфигурация |
||
Определяет способность веществ с биологической активностью (нейромедиаторов, гормонов, лекарственных препаратов, ксенобиотиковалкалоидов и др.) связываться с рецепторами, превращаться в биохимических реакциях с участием белков-ферментов, транспортироваться через мембраны.
Простые белки (см. Белки простые).
Проекция Ньюмена. Способ плоскостного изображения групп, располагающихся в пространстве, вокруг любой одинарной связи С—С. Выделяют первый и второй планы и« смотрят» на молекулу вдоль этой линии связи.
На рисунке представлена наиболее выгодная заторможенная конформация: объемные метильные группы не заслоняют друг друга, а атомы водорода находятся в противоположных вертикальных направлениях
|
|
СН3 |
СН3 |
|
|
| |
| |
взгляд → |
СН3 -С ─ |
С –СН3 |
|
|
|
| |
| |
|
|
Н |
Н |
Пример: 2,2-диметилбутан |
|
первый |
второй |
|
|
план |
план |
Проекции Фишера (наиболее применимы к хиральным биоорганическим |
|||
молекулам). Выделяют асимметричный, |
хиральный атом углерода(*) и его 4связи, |
||
По определённому правилу на плоскость проецируется тетраэдр (располагают две связи горизонтально, две связи вертикально). Соблюдается правило расположения групп по старшинству: вверху записывают старшую группу, внизу радикал (остальную часть молекулы), а оставшиеся атомы водорода и функциональные группы (ОН, N Н2, SН, галогены и т.д.) по обе стороны хирального атома. Определяют движение от атома водорода через старшую группу: по часовой стрелке
D- конфигурация,против часовойLконфигурация- |
. |
161 |
|
R – *СНСООН |
СООН |
СООН |
| |
|
|
NН2 |
Н - * С - NН2 |
NН2 – *С - Н |
|
| |
| |
|
R |
R |
|
D- конфигурация |
L-конфигурация. |
Пространственная изомерия (см.Стереоизомерия |
). |
|
Прототропное равновесие. Равновесие между структурами, которые отличаются только положением протона (и вследствие этого расположением простых и кратных связей)(см. таутомерия , кето-енольная и лактим-лактамная таутомерия).
Прохиральный центр. Асимметричный атом углерода содержит два одинаковых и два различных заместителя. Замена одного из одинаковых заместителей на отличный от него превращает центр в хиральный.
ПуринC 5H4N4 (латpurusчистый). Конденсированноегетероциклическое
соединение, содержащее два цикла -имидазол и пиримидин, его производные аденин и гуанин входят в состав нуклеиновых кислот. АТФ- основное макроэргическое соединение организма содержит цикл пурина.
6 |
5 |
7 |
||||
1 N |
N |
|||||
|
|
8 |
||||
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
N |
4 |
N 9 |
||||
|
||||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
H |
|||
|
|
|
|
|
||
Производные пурина нашли широкое применение в производстве противоопухолевых. противовирусных, сульфаниламидных и других лекарственных препаратов (меркаптопурин, кофеин, теофиллин). Конечным продуктом обмена пуриновых соединений в организме человека является мочевая кислота.
Пуриновые азотистые основания. Так называют аденин, гуанин, котороые входят в составсех нуклеиновых кислот (см.Азотистые основания)
.
162
Р
Радикал (R•). Частица (атом, молекула, фрагмент молекулы), имеющая неспаренныйэлектрон . Радикалы могут быть нейтральными или иметь заряд. Из нейтральной молекулы образуется два радикала при гомолитическом разрыве связи.
Общая электронная пара связираспределяется |
поровну, по одному электрону на |
|
каждую новую радикальнуючастицу |
. |
|
С12 —> 2 С1
С1 -|- С1 |
—> C1• + C1• |
|
|
неспаренныйэлектрон |
принято обозначать( • Радикалы) |
присутствуют в |
|
реакционной среде в случаегалогенирования, нитрования |
алканов на свету, полного |
||
гидрирования, хлорирования ароматических соединений при высокой температуре
(цепные радикальныереакции), |
В окружающей среде радикалы хлора получаются |
|
при разрушении галогенорганических соединений( |
полихлорвинила, хлоропрена, |
|
хлоралканов), радикал оксида азота-при грозовых и электрических разрядах, радикалы кислорода -при распаде озона
Диаграмма распределения электронов в атоме хлора на 3-ем энергетическом уровне невозбужденном состоянии.
--↑↓-- |
↑↓----- -- ↑--- |
С 1 --↑↓--- |
неспаренный электрон |
3 s |
р 3 |
Органические молекулы также образуют радикалы при отрыве атома водорода другим радикалом от атома углерода в sp3 –гибридном состоянии или разрыве связи между атомамиС sp3.
С nH2n+2 + R• ——> СnH2n+1• + RH
В радикале атом углерода, имеющий неспаренный электрон, переходит в состояние sp2 , неспаренный электрон располагается на негибридной орбитали, а три связи с другими атомами располагаются в одной плоскости под углом 1200. Устойчивость радикалов зависит от нескольких факторов:
а) возникновение системы сопряжения при образовании радикала, атом, несущий неспаренный электрон, включается в цепь сопряжения, происходит увеличение устойчивости радикала.
|
• |
—СН=СН— СН2—СН= СН— R+ |
• —> — СН =СН—СН —СН =СН— +R Н |
несопряженная система |
| цепь сопряжения | |
Именно такое несопряженное строение имеют природные полиненасыщенные
кислоты.
163
б) влияние заместителей, связанных с атомом, на котором локализован неспаренный электрон; донорные и акцепторные заместители увеличивают устойчивость радикалов.В ряду алканов устойчивость радикалов изменяется:
С (третичный) >С (вторичный) >С (первичный)
Радикальное замещение. Распространенный тип реакций в ряду алканов. Характерны реакции галогенирования, нитрования. Участвуют радикалы, которые
образуются из |
молекул при высокой температуре, ультрафиолетовом облучении, |
||
при действиидругих |
свободных радикалов в результате гомолитического разрыва |
||
связи. Любая |
радикальная реакция |
включает в себя три стадии: а) инициация, |
|
б) рост цепи,в |
)обрыв цепи.Относится |
к цепным реакциям. |
|
На стадии инициации образуются радикальные частицы.
С1 -|С- 1 —> C1• + C1•
Рост цепи включает в себя два этапа, которые повторяются достаточно долго, пока все молекулы алкана не вступят в реакцию, на каждом этапе образуется радикал.
СnH2n+2 + C1• ——> СnH2n+1• + H C1
алкильный радикал
СnH2n+1• + C1 - C1 ——> СnH2n+1 - C1 + C1•
Хлоралкан
Обрыв цепи наступает вследствие встречи радикалов или «выброса» атома
водорода, |
тогда получается |
алкен. Образование |
этой побочной реакции |
небольшого количестванового |
алкана с удвоенной |
массой –доказательство |
|
образования радикалов. |
|
|
|
|
C1• + C1• |
—УФ —> C12 |
|
СnH2n+1• + C1• ——> СnH2n+1 - C1
СnH2n+1• +С nH2n+1• ——> СnH2n+1-СnH2n+1 (новый алкан) СnH2n+1• ——> СnH2n + Н•
В реакциях радикального замещения атомы углерода отличаются активностью: легче проходит замещние у третичного, затем вторичного, и в последнюю очередь, у первичного атома углерода. Это связано с различной устойчивостью промежуточных алкильных радикалов. При хлорировании2метилбутана с большей долей образуется 2-хлор-2- метилбутан.
СН3 – СН2 –СН(СН 3) –СН3 + C12 |
— УФ—>СН 3 – СН2 –СC1(СН3) –СН3 +Н -C1 |
|
2-метилбутан |
2- хлор-2-метилбутан |
|
|
164 |
164 |
|
|
|
В клетке возможны неферментативные реакции с участием свободных радикалов, чаще всего с участием активных форм кислорода и NO оксида азота (+2). (см. Радикал, Активные формы кислорода)
Рафиноза (мелитроза) |
С18 Н32О16. |
Нередуцирующий трисахарид, построен их |
||
остатков |
D- галактозы, D-глюкозы, |
D-фруктозы. Твердое кристаллическое |
||
вещество, самый распространенный после сахарозы олигосахарид растений. |
Связь |
|||
между D-галактозой иа -D-глюкозой β (1-6) образует дисахарид мелобиозу. К ней |
||||
присоединяется β - D-фруктофураноза |
гликозидной группой. Гидролизуется |
|||
кислотами, некоторыми ферментами. |
Получают из отходов в производстве |
|||
сахарозы( |
свекловичного сахара). |
|
|
|
Рацемизация. Превращение одного энантиомера в свой зеркальный изомер (возникновение равного количества энантиомеров).
Рацемат (рацемическая смесь). Образец (кристалл, раствор) содержит одинаковое количество энантиомеров.
Реактивы для качественных реакций (см.Качественные реакции).
Редуцирующие дисахариды. ( см.Дисахариды ).
Ретиналь. |
(лат– retina – |
сетка) Обнаруженв |
сетчатке глаза. Одна из форм |
витамина А (см. ВвитаминА). |
|
|
|
Ретиноевая кислота. |
Биологически активное вещество, образуется в |
||
клетках при окислении ретиналя (см.Витамин А). |
|
||
Ретинол. Спирт , биологически активное вещество, образуется при восстановлении ретиналя (см.ВитаминА ).
Рецепторы. Особые интегративные или поверхностные белки, связанные с мембранами клетки (плазматической, ядерной, митохондриальной, эндоплазматической), выполняющие функции передачи сигнала клетке от особых сигнальных молекул. Рецепторы могут быть простыми и сложными белками. Их активация осуществляется несколькими путями: изменение конформации, связывание фосфатных групп или их гидролиз. Сигнальные молекулы: нейромедиаторы, гормоны, простагландины, циклические нуклеотиды, цитокины, выделяемые лейкоцитами( нейтрофилами, макрофагами др) Действие ряда лекарственных препаратов основано на связывании с рецепторам. К ним относятся транквиллизаторы, нейростимуляторы, анестетики, наркотические средства, прием этих средств усиливает или прерывает естественную биохимическую регуляциюметаболизма
165 |
165 |
|