Материал: Каминская Л.А.. Биоорганическая химия. Справочник-Словарь основных терминов и понятий
Брожение молочнокислое |
(в мышцах этот процесс носит название |
анаэробный гликолиз). Превращение |
глюкозо -6-фосфата в молочную кислоту. |
Единственный путь синтеза АТФ в анаэробных условиях. Типичен для обмена
веществ в эритроците, белых мышцах, |
мозговом веществе почки, преобладает |
в печени. ( см. Молочная кислота) |
|
С6Н12О6 —— ферменты—— > |
2 С3Н6О3 молочная кислота |
Брожение спиртовое. Превращение моносахаридов под действием комплекса ферментов дрожжей в этанол. Кроме двух последних, все реакции совпадают с анаэробным гликолизом.В организме человека не встречается.
С6 Н12О6 —— ферменты —— > 2С2Н5ОН + 2СО2
2-Бутеновая кислота. см( .Кротоновая |
кислота) |
Бутендиовые кислоты. ( см. Фумаровая кислота)
В
Валериановые кислоты.( см.Карбоновые кислоты гомологического ряда)
Винные кислоты (дигидроксибутандиовые кислоты). Известны три изомера:
D- винная, |
L- винная и |
мезовинная кислоты, |
все твердые кристаллические |
|||
вещества, растворимые воде. |
D винная- |
и L-винная |
кислоты - энантиомеры , |
|||
их рацемическую смесь называют виноградной кислотой; две пары: D -винная и |
||||||
мезовинная , Lвинная- |
и |
мезовинная –диастереомеры. |
Мезовинная кислота |
|||
оптически неактивна ввиду внутренней симметрии молекулы. |
|
|||||
СООН |
|
СООН |
СООН |
|
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Н- CОН- |
|
НОCН- |
Н - C - ОН |
|
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
НО-С -Н |
Н -С -ОН Н - С -ОН |
|
|
|||
| |
|
| |
|
| |
|
|
CООН |
|
СООН |
СООН |
|
|
|
D -винная |
|
L- винная |
мезовинная |
|
||
36
D -винная кислота в виде кислой соли (винного камня) выделяется в осадок из
красного виноградного вина. При |
пиролизе |
D винной– |
кислоты образуется |
пировиноградная кислота (отсюда ее название). |
Изучая винные кислоты, в 1830г. |
||
И. Берцелиус ввел понятие изомерии, |
а в 1848 |
г. Л. Пастер разделил их на |
|
оптические антиподы. Соли винной кислоты называются тартраты. В медицине используется для лечения цистозоматозов лекарство антимониланатрия тартрат (натрий винносурьмянокислый) (SbО) ООС-СН( ОН)-СН (ОН)-СООК, который
обладает сильным рвотным действие и известен под названием«рвотный |
» камень. |
||||
Двойную соль винной |
кислоты калия - |
натрия |
тартрат КООС -СН( |
ОН)- |
|
СН(ОН )СООNа (сегнетову |
соль) аптекарь Сенье |
в 17в |
. начал использовать |
как |
|
слабительное средство. В 20ве ке обнаружили особые физические свойства данной соли, которая положила начало исследованию веществ-сегнетоэлектриков, обладающих пьезоэффектом, которые применяются в радиотехнике, для создания генераторов переменной частоты, в том числе и в производстве медицинской
аппаратуры. |
Сегнетова соль является оптически активным соединением, |
так как |
|||
исчезает |
симметричное строение из-за присутствия двух разных катионов: натрия |
||||
и калия. |
В |
аналитической |
химии |
применяют для получения реактива Фелинга |
|
(проведение |
качественной |
реакции |
для обнаружения глюкозы и ряда |
других |
|
углеводов). |
|
|
|
|
|
Витамины (vitaжизнь, первоначально - жизненно важные азотсодержащие вещества). Группа веществ, которые не синтезируются в организме, относятся к незаменимым для организма. Поступают с продуктами питания, вырабатываются симбиотической микрофлорой кишечника человека. Известно более 20витаминов различного химического строения. Классифицируют по физико-химическим свойствам (водо – и жирорастворимые), по биологическим функциям (коферменты, редоксвитамины и т д.). Вещества, которые в организме могут превращаться в витамины, называют провитамины. Недостаток (гиповитаминоз) или отсутствие витамина (авитаминоз) проявляется в развитии алиментарного заболевания, которое имеет характерные симптомы (болезнь бери-бери, пеллагра,цинга).
Витамины водорастворимые . Объединены по признаку |
растворимости в |
||||
воде. Всасываются |
в тонком кишечнике, |
транспортируются |
белками крови |
||
альбуминами. |
Представители: |
тиамин (В1), |
рибофлавин (В2), |
пиридоксаль или |
|
пиридоксамин (В6), цианокобаламин (В12), аскорбиновая кислота (С), никотинамид
(вит. РР) |
и |
др. Входятв |
состав |
сложных |
белков |
–ферментов |
в |
качестве |
|||
коферментов, обеспечивая определенные биохимические реакции. |
Витамин РР |
||||||||||
образует динуклеотиды НАД+ и НАДФ+, |
В2-кофермент динуклеотид ФАД. |
||||||||||
Витамины |
жирорастворимые |
(гидрофобные). Объединены по |
признаку |
||||||||
нерастворимости в воде.Представители: |
|
ретинол илиретиналь (вит.А),вит .Е,Д,К . |
|||||||||
Всасываются вместе с липидными компонентами пищи |
транспортируются в кровь |
||||||||||
в составе |
липопротеинов |
хиломикронов |
, |
которые |
образуются |
в |
процессе |
||||
переваривания |
и |
всасывания |
липидов |
в |
клетках кишечника энтероцитах. (см. |
||||||
Липопротеины) |
|
|
|
37 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВитаминА . Представитель терпенов , желто-оранжевог цвета, известны три соединения –ретиналь , ретинол и ретиноевая кислот. Двапервых вещества обладают витаминной активностью.
Ретинол |
С20Н30О. Кристаллическое соединение, растворим в жирах |
и органических |
рстворителях , нерастворим в воде, в присуствии поверхностно- |
активных веществ (белков, желчных кислот) образует водные эмульсии. Характерна геометрическая изомерия по двойным связям. Обычно существует в виде смеси изомеров: полной трансформе и циспо двойной связи, расположенной рядом с гидроксильной группой. Обладает ярко-желтой флуоесценцией. Вступает в реакции присоединения, обесцвечивает раствор бромной воды, разрушается конц.
хлороводородной кислотой, раствором КМnО4 неустойчив к действию кислорода. Присутствие антиоксидантов (витамина Е) увеличивает устойчивость к окислению. Содержится в печени морских рыб, животных, яичном желтке, в растениях в виде провитамина А-каротина. В организме ферментативно окисляется в альдегид- ретиналь. Этот процесс характерен для сетчатки глаза и обеспечивает процесс фоторецепции.
CH2OH
Ретинол
CHO
Ретиналь
COOH
Ретиноеваякислота
Ретиналь соединяется с белком опсином и образует фоточувствительный пигмент родопсин (зрительный пурпур). На слабое сумеречное освещение реагируют рецепторные клетки-палочки, содержащие зрительный пигмент родопсин, который
содержит 11-цис- ретиналь, альдегидную форму витамина А. В темноте цисретиналь
38
связан с белком опсином в виде родопсина. В процессе зрительного акта происходит распад родопсина на опсини витамин А , изомеризация, реакции окисления и восстановления и вновь сборка родопсина:
Цис-ретиналь—>транс- ретиналь – > трансретинол — > цисретинол —> цисретиналь.
Недостаток витамина А сопровождается снижением световой чувствительности зрения (гемеролапия, или «куриная слепота» от греч. hëmera –день+ alaos-темный + opsisзрение).
Ретиноевая кислота - важный фактор дифференциации клеток в период эмбрионального развития, обладает противоканцерогенным действием. Успешно используют при лечении онкогематологических заболеваний.
Биотины. Соединения , содержащие конденсированную систему, которая образована двумя гетероциклическими соединениями имидазолом и тиофаном (см. Гетероциклические соединения). Обнаружены два изомера. а-Биотин выделен из яичного желтка., β - биотин( витамин Н, от немHaut – кожа) обнаружена в молоке и печени.
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
HN |
|
NH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
H H H H |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
C |
2 |
C |
2 |
C |
2 |
C |
2 |
COOH |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Витамин Н (биотин) |
|
|
|
||||||||||||||
Изомеры отличаются строением боковой цепи. β-Биотин - бесцветные |
||||||||||||||||||
кристаллы, Т |
плавл. 2320С, |
растворим |
в |
воде, |
плохо |
в спирте, не |
растворим |
|||||||||||
в органических |
растворителях. |
Устойчив |
к |
|
действию |
разбавленных |
кислот и |
|||||||||||
щелочей, к нагреванию. При |
действиипероксида |
водорода, концентрированных |
||||||||||||||||
кислот и щелочей разрушается.
Входит в состав многих ферментных систем, связанных с реакциями карбоксилирования. Образуется промежуточное соединение карбоксибиотин >N-COO-. Известны реакции карбоксилирования пировиноградной кислоты, АцКоА и др. (см.Карбоксилирование )
Недостаток витамина Н проявляется в нарушении функции кожных покровов и выпадением волос.Синтезируется микрофолорой кишечника человека.
39
Витамин В1 (тиаминхлорид, |
4-метил-5-β-оксиэтил-N-(2'метил- -4'амино- |
- |
||||||||||||||||||||
5'метилпиримидил) тиазолий хлорид ) С12Н17ОN4SCl.В |
составе соединения два |
|||||||||||||||||||||
гетероциклических соединения: |
пиримидин |
|
|
и |
тиазол в |
|
виде иона |
тиазолия. |
||||||||||||||
Бесцветные иглы со слабым запахом дрожжей или орехов. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
N |
|
|
NH2 |
H2 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl- |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
C |
N |
|
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2 |
CH2OH |
|
|
|
|
||
|
|
H3C |
|
N |
|
|
|
S |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
ВитаминВ1 (тиамин) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Растворим в воде, |
уксусной кислоте, этаноле, глицери, не |
|
растворим в эфире, |
|||||||||||||||||||
бензоле, хлороформе. |
Устойчив |
к |
|
нагреванию в кислой среде и действию |
||||||||||||||||||
окислителей. В |
|
щелочной среде тиазоловый цикл расщепляется и щелочной также |
||||||||||||||||||||
легко окисляется с образованием тиохрома, |
который обладает интенсивной синей |
|||||||||||||||||||||
флуоресценцией.При восстановленииобразуется |
|
|
|
неактивный дигидротиамин. |
|
|||||||||||||||||
В природе синтезируется растительными клетками и некоторыми видами микроорганизмов, в том числе заселяющими нижние отделы кишечника человека. Присутствует во всех тканях организма человека в митохондриях, цитоплазме, в клетках крови эритроцитах, лейкоцитах активной форме виде тиаминпирофосфата
(ТПФ), содержащего макроэргическую связь. |
Образование дифосфата (пирофосфата) |
||
происходит по оксиметильной группе СН2ОН. |
|
||
|
R - CH2OH + АТФ ——> |
R- CH2O-РО3Н2 +АДФ |
|
|
тиамин |
|
тиаминмонофосфат |
R- CH2O-РО3Н2 +АТФ ——> |
R- CH2O-РО( ОН) ~РО 3Н2 +АДФ |
||
|
тиаминпирофосфат |
||
Участвует |
в реакциях декарбоксилирования а-кетокислот (пировиноградной, |
||
кетоглутаровой), считают, что контролирует |
весь углеводный обмен ( гликолиз, |
||
глюконеогенез,цикл Кребса),синтез нейромедиатора ацетилхолина. |
|||
Реакции |
декарбоксилирования |
осуществляются через образование |
|
промежуточного соединения между кетокислотой и ТПФ по реакции
нуклеофильного присоединения; подвижный атома |
водорода( |
указан стрелкой) |
переходит к атому кислорода карбонильной группы, |
Подвижность возникает за |
|
счет смещения электронной плотности под влияниемакцепторного |
положительно |
|
заряженного атома азота. |
|
|
40