У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

ОСНОВЫ БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ.html

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-01-17

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 1.2.2025

В пробирку поместите 1 каплю конц. Н2SО4 и 1 каплю исследуемого раствора, закройте газоотводной пробкой, нагрейте над пламенем спиртовки.  

Внешние признаки:

Жидкость темнеет и пенится от выделения СО, который при поджигании горит голубым пламенем.

Б. Определение уксусного альдегида

Подготовьте 2 пробирки. В первую пробирку, снабжённую газоотводной трубкой, поместите 2 капли воды, 1 каплю конц. Н2SО4 и
1 каплю исследуемого раствора.

Конец газоотводной трубки поместите в другую пробирку с 1 каплей раствора J2/KJ и 2 каплями NaOH. Первую пробирку нагрейте.

Внешние признаки:

Во второй пробирке появляется желтовато–белый осадок йодоформа.

Сводные вопросы к теоретическому экзамену
по биоорганической химии

  1.  Теоретические основы строения и реакционной способности органических соединений.

Основные принципы классификации и номенклатуры органических соединений. Электронное строение химической связи.

  1.  Классификация органических соединений по строению углеродного скелета и по функциональным группам. Моно- и гетерофункциональные соединения. Основные классы функциональных производных углеводородов: спирты, амины, альдегиды, кетоны, кислоты, простые и сложные эфиры, тиолы, тиоэфиры.
  2.  Принципы заместительной номенклатуры IUPAC. Органический радикал: первичный, вторичный и третичный атомы углерода. Родоначальная структура, характеристическая группа, заместитель, приставки и окончания.
  3.  Типы химических связей в органических соединениях. Гибридизация атомных орбиталей (Sp3, Sp2, Sp). Свойства ковалентных - и - связей.

Сопряженные системы. Ароматичность. Взаимное влияние атомов.

  1.  Электронное строение р, - и ,- сопряженных систем. Делокализация электронов и стабильность систем. Энергия сопряжения.

Соединения с открытой цепью сопряжения (бутадиен, изопрен). Полиены (-каротин, ретинол), гетеросопряженные системы.

  1.  Электронное строение соединений с замкнутой цепью сопряжения (ароматических). Критерии ароматичности. Проявление ароматичности в ряду аренов (бензол, нафталин, антрацен, фенантрен).
  2.  Ароматичность гетероциклических соединений (пиррол, пиридин, пиримидин, имидазол, пурин). Критерии ароматичности. Электронное строение пиррольного и пиридинового атомов азота.
  3.  Индуктивный и мезомерный эффекты – два механизма передачи взаимного влияния атомов. Условия их проявления, знаки эффектов функциональных групп. Электронодонорные и электроноакцепторные заместители.

Пространственное строение органических соединений.

  1.  Пространственная изомерия (стереоизомерия). Конформации алканов, их энергетическая характеристика. Проекция Ньюмена. Конформации открытых углеводородных цепей.
  2.  Конформации циклоалканов. Конформационный анализ циклогексана и его производных. Аксиальные и экваториальные связи. 1,3-диаксильное взаимодействие, инверсия цикла.
  3.  Конфигурационная стереоизомерия: энантиомерия и диастереомерия (примеры) цис-транс-изомерия алкенов и циклоалканов (примеры).
  4.  Хиральные молекулы, условия хиральности. Стереоизомеры соединений с одним центром хиральности (глицериновый альдегид, молочная кислота, -аминокислоты). Проекционные формулы энантиомеров. Абсолютная и относительная конфигурация, D- и L-стереохимические ряды.
  5.  Стереоизомеры соединений с несколькими центрами хиральности (-аминокислоты, винные кислоты, моносахариды). Рацематы. Мезоформы. Связь пространственного строения органических соединений с их биологической активностью.

Кислотность и основность органических соединений.

  1.  Кислотность и основность органических соединений по теории Бренстеда-Лоури и Льюиса. Примеры кислот и оснований Бренстеда и Льюиса.  рКа как количественная мера кислотных свойств. Качественная оценка силы кислот и оснований (общие принципы).
  2.  Кислотные свойства органических соединений с водородсодержащими функциональными группами: (спирты, фенолы, тиолы, карбоновые кислоты, амины). Качественная оценка силы кислотных свойств. Общие закономерности в изменении кислотных свойств во взаимосвязи с природой атома кислотного центра электронными эффектами заместителей, сольватационный эффект.
  3.  Основные свойства нейтральных молекул, содержащих гетероатомы с неподеленными парами электронов (спирты, тиолы, простые эфиры, сульфиды, карбонильные соединения, амины) и анионов (гидроксид-, алкоксид-ионы, анионы органических кислот). Качественная оценка силы оснований. Общие закономерности в изменении основных свойств.

II. Общие закономерности реакционной способности органических соединений как химическая основа их биологического функционирования.

Классификация химических реакций. Реакционная способность алифатических и ароматических углеводородов.

  1.  Химическая реакция, субстрат, реагент, типы реагентов. Примеры. Классификация органических реакций. Понятие о механизме реакций, гомо- и гетеролитическое расщепление связей. Электронное и пространственное строение промежуточных частиц (радикал, карбкатион и карбанион). Реакционная способность органических соединений, реакционный центр.

17. Реакционная способность алканов и циклоалканов. Механизм реакций радикального замещения (SR). Галогенирование алканов и циклоалканов (обычные циклы). Понятие о региоселективности, цепном процессе.

18. Реакционная способность алкенов и алкадиенов. Механизм реакций электрофильного присоединения (AЕ), гидрогалогенирование, гидратация. Правило Марковникова. Особенности электрофильного присоединения к сопряженным системам. Гидратация , -непредельных карбоновых кислот.

19. Реакционная способность ароматических соединений. Реакции электрофильного замещения (SЕ). Галогенирование, сульфирование, нитрование, алкилирование и ацилирование ароматических углеводородов. Ориентирующее действие заместителей.

Реакции нуклеофильного замещения у тетрагонального атома углерода. Реакционная способность спиртов, фенолов, тиолов, аминов.

20. Реакционные центры и химические свойства спиртов. Кислотные и основные свойства. Влияние электронных и пространственных факторов на реакционную способность соединений в реакциях SN.

21. Реакции нуклеофильного замещения (SN1), (SN2) у тетрагонального атома углерода в ряду спиртов и их тиоаналогов. Реакции алкилирования. Роль кислотного катализа в реакциях  (SN)  у спиртов. Биологическая роль реакций алкилирования.

22. Конкурентные реакции элиминирования (E): реакции внутримолекулярной дегидратации спиртов. Повышенная СН-кислотность как причина реакций элиминирования, сопровождающих нуклеофильное замещение.

23. Реакционные центры аминов, их основность. Амины как нуклеофильные реагенты в реакциях алкилирования, ацилирования и присоединения-отщепления. Схемы реакций.

Биологически важные реакции карбонильных соединений. Реакционная способность альдегидов и кетонов. Реакции нуклеофильного присоединения у тригонального атома углерода.

24. Электронное строение оксогруппы. Реакционные центры альдегидов и кетонов. Реакции нуклеофильного присоединения (AN): гидратация, восстановление, реакция со спиртами (ацетализация) и тиолами. Гидролиз ацеталей. Кислотный катализ.

25. Реакционная способность альдегидов и кетонов в реакциях AN. Реакции присоединения – отщепления AN-E. Взаимодействие альдегидов и кетонов с аммиаком, аминами. Гидролиз иминов.

26. Реакции с участием СН-кислотного центра альдегидов и кетонов: альдольное присоединение, галоформные реакции. Основной катализ, окисление альдегидов. Реакция диспропорционирования.

Реакционная способность карбоновых кислот и их функциональных производных. Реакции нуклеофильного замещения у тригонального атома углерода.

27. Электронное и пространственное строение карбоксильной группы. Реакционные центры карбоновых кислот. Характеристика кислотных свойств карбоновых кислот. Реакции декарбоксилирования карбоновых кислот в зависимости от числа и взаимного расположения карбоксильных групп.

28. Реакции нуклеофильного замещения у тригонального атома углерода в ряду карбоновых кислот. Реакции ацилирования - образования галогенангидридов, сложных эфиров и тиоэфиров, амидов и обратные им реакции гидролиза.

29. Ацилирующие агенты (ангидриды, карбоновые кислоты, сложные эфиры, сложные тиоэфиры), сравнительная активность этих агентов. Механизм реакций ацилирования (SN).

Ацилфосфаты и ацилкофермент А-природные макроэргические ацилирующие реагенты. Биологическая роль реакций ацилирования.

Гетерофункциональные органические соединения алифатического и бензольного рядов. Строение и реакционная способность.

30. Особенности химического поведения полифункциональных соединений. Многоатомные спирты, двухатомные фенолы. Многоосновные кислоты. Примеры. Система гидрохинон-хинон. Образование хелатных комплексов как качественная реакция. Особенности поведения дикарбоновых кислот при нагревании. Полиамины.

31. Аминоспирты и аминофенолы: каламин, холин, норадреналин, адреналин. Строение, свойства. Биологическая роль.

32. Гидрокси- и аминокислоты. Одноосновные (молочная), двухосновные (яблочная, винная) и трехосновные (лимонная) гидроксикислоты. Характерные свойства и специфические реакции , , -гидрокси– и аминокислот.

33. Оксокислоты: альдегидо и кетонокислоты. Глиоксалевая, пировиноградная, ацетоуксусная, щавелевоуксусная, -оксоглутаровая кислоты − важнейшие метаболиты. Характерные и специфические свойства. Кето-енольная таутомерия. Реакции декарбоксилирования -оксокислот.

34. Гетерофункциональные производные бензольного ряда. Салициловая кислота: салицилат натрия, метилсалицилат, ацетилсалициловая кислота и фенилсалицилат, их лекарственное значение. Схемы реакций получения производных салициловой кислоты.

35. Гетерофункциональные производные бензольного ряда. n-Аминобензойная кислота и ее производные (анестезин, новокаин).  Характерные реакции. Сульфаниловая кислота и ее амид. Сульфаниламидные препараты.

Биологически активные гетероциклические соединения. Алкалоиды.

36. Биологически важные гетероциклические соединения. Пятичленные циклы с одним (пиррол, индол) и двумя (имидазол, пиразол) гетероатомами азота. Производные индола и имидазола, их структура и биологическая роль, таутомерия имидазола. Пиразолон-5 − основа ненаркотических анальгетиков.

37. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом азота. Пиридин, проявление основности и нуклеофильности у атомов азота, реакции электрофильного и нуклеофильного замещения в цикле. Пиридиниевые ионы. Биологически важные производные пиридина − никотинамид, пиридоксаль.

38. Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами азота. Пиримидин, его реакционные центры и реакционная способность. Гидрокси- и аминопроизводные пиримидина: урацил, тимин, цитозин, барбитуровая кислота. Таутомерия. Устойчивость таутомерных форм.

39. Конденсированные гетероциклы. Пурин, его реакционные центры и реакционная способность. Гидрокси- и аминопроизводные пурина: аденин, гуанин, гипоксантин, ксантин, мочевая кислота. Таутомерия. Устойчивость таутомерных форм. Реакции таутомерных форм. Ураты. Алкалоиды пуринового ряда – теофиллин, теобромин, кофеин.

III. Биополимеры и их структурные компоненты. Липиды.

Углеводы. Моносахариды.

40. Классификация, биологическая роль углеводов. Моносахариды. Стереоизомерия моносахаридов. D- и L-ряды, формулы Фишера. Энантиомерия, диастереомерия, эпимерия. Структура важнейших представителей пентоз и гексоз, производных моносахаридов: дезоксисахаров, аминосахаров.

41. Цикло-оксо (окси- оксо-) − таутомерия моносахаридов. На примере D-глюкозы и D-фруктозы формулы Хеуорса (пиранозы, фуранозы). Аномерия. Конформации моносахаридов, наиболее устойчивые конформации гексоз.

42. Реакционные центры ациклических и циклических форм моносахаридов, нуклеофильное замещение у аномерного центра в циклических формах моносахаридов. Механизм SN. O- и N- гликозиды. Гидролиз гликозидов.

43. Реакции нуклеофильных центров моносахаридов: алкилирование и ацилирование. Гидролиз продуктов. Значение реакций для структурных исследований. Биологически важные фосфаты моносахаридов.

44. Окисление моносахаридов, в кислой нейтральной и щелочной средах, восстановительные свойства альдоз. Гликоновые, гликаровые, гликуроновые кислоты. Реакция эпимеризации моносахаридов, ендиольная форма. Восстановление моносахаридов в глициты (ксилит, сорбит, маннит).

Углеводы. Олиго- и полисахариды.

45. Общая характеристика и классификация полисахаридов. Дисахариды: мальтоза, лактоза, целлобиоза, сахароза. Строение, цикло-оксотаутомерия. Восстановительные свойства. Гидролиз. Конформационное строение мальтозы и целлобиозы.

46. Химические свойства дисахаридов: реакционные центры, общие и отличительные свойства восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов.

47. Гомополисахариды. Крахмал (амилоза, аминопектин), гликоген, целлюлоза, декстраны. Первичная структура, гидролиз, понятие о вторичной структуре (амилоза, целлюлоза).

48. Гетерополисахариды. Гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, гепарин. Первичная структура, биологическая роль. Понятие о смешанных биополимерах.

Природные -аминокислоты.

49. Классификация, стереохимия и строение природных -аминокислот. Структура природных аминокислот: гидрофобных, гидрофильных, отрицательно и положительно заряженных.

50. Биосинтетические пути образования -аминокислот из кетонокислот, реакции восстановительного аминирования и переаминирования. Пиридоксалевый катализ. Незаменимые аминокислоты.

51. Кислотно-основные свойства аминокислот, биполярный ион, ионные формы аминокислот в растворах, в зависимости от значения рН, изоэлектрическая точка. (Примеры).

52. Характерные и качественные реакции аминокислот, образование внутрикомплексных солей, нингидриновая, ксантопротеиновая реакции.

53. Реакции, лежащие в основе количественного анализа аминокислот: образование сложных эфиров, реакции с азотистой кислотой, формальдегидом, фенилизотиоцианатом. Реакционные центры, вступающие во взаимодействие, тип и механизм реакции.

54. Метаболизм аминокислот в организме: декарбоксилирование и переход к биогенным аминам, неокислительное и окислительное дезаминирование, трансаминирование. Реакции гидроксилирования.

Пептиды, строение, свойства, значение. Уровни организации структуры белковой молекулы.

55. Биологические функции пептидов и белков. Принцип структурного построения пептидов и белков. Электронное строение и свойства пептидной связи.

56. Свойства пептидов. Изоэлектрическое состояние и изоэлектрическая точка пептидов, кислотный и щелочной гидролиз пептидов.

57. Первичная структура пептидов (примеры) и белков. Определение аминокислотной последовательности по Эдману (фенилизотиоцианатный метод).

58. Синтез пептидов in vitro методом “активации” и “защиты” функциональных групп. Понятие о стратегии пептидного синтеза.

59. Вторичная структура пептидов и белков. Регулярные - спиральные и -структурные участки полипептидных цепей. Понятие о третичной и четвертичной структурах белков.

Понятие о сложных белках. Гемоглобин, строение, свойства, значение.

Пуриновые и пиримидиновые основания. Нуклеозиды. Нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты.

60. Нуклеиновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (аденин, гуанин), азотистые основания. Таутомерия, устойчивость таутомерных форм. Реакции дезаминирования и алкилирования азотистых оснований.

61. Нуклеозиды: рибозиды и дезоксирибозиды. Структура, номенклатура, характер связи нуклеинового основания с углеводными остатками; конфигурация гликозидного центра. Гидролиз нуклеозидов.

62. Нуклеотиды: рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды. Строение мононуклеотидов, образующих нуклеиновые кислоты. Номенклатура. Гидролиз нуклеотидов.

63. Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь. Рибонуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Гидролиз нуклеиновых кислот.

64. Нуклеозид моно- и полифосфаты. АМФ, АТФ. Нуклеозидциклофосфаты (ц. АМФ). Никотинамиднуклеотидные коферменты. Строение НАД+  и его фосфата НАДФ+. Система НАД+ − НАД  Н;  гидридный перенос.

65. Изменение структуры нуклеиновых кислот под действием химических веществ и радиации. Мутагенное действие азотистой кислоты. Лекарственные средства на основе модифицированных нуклеиновых оснований (фторурацил, 6-меркаптопурин), нуклеозиды-антибиотики.

Омыляемые липиды.

66. Классификация липидов, их биологическое значение. Простые липиды. Нейтральные жиры. Насыщенные и ненасыщенные природные высшие жирные кислоты, входящие в состав липидов. Особенности ненасыщенных жирных кислот. -окисление высших жирных кислот.  

67. Реакционные центры и свойства омыляемых простых и сложных липидов. Щелочной и кислотный гидролиз, реакции присоединения, окисления.

68. Сложные липиды. Фосфолипиды. Глицерофосфолипиды: фосфатидовая кислота, фосфатидилхолины, фосфатидилсерины.  Сфингомиелины. Липидный бислой в структуре биологических мембран.

69. Пероксидное окисление фрагментов ненасыщенных жирных кислот в клеточных мембранах, его механизм. Роль пероксидного окисления липидов мембран в действии малых доз радиации на организм. Системы антиоксидантной защиты.

70. Сложные липиды. Гликолипиды: цереброзиды, ганглиозиды, их строение. Свойства, биологическая роль.

Неомыляемые липиды. Изопреноиды.

71. Терпены. Классификация. Изопреновое правило. Моно- и бициклические терпены: лимонен, ментол, камфара. Сопряженные полиены: каратиноиды, витамин А, их биологическая роль. Сквален. Биогенетическая связь терпенов и стероидов.

72. Классификация стероидов. Стеран, конформационное строение 5 и 5-стеранового скелета. Углеводороды − родоначальники групп стероидов: андростан, эстран, прегнан, холан, холестан.

73. Стероидные гормоны: эстрогены, андрогены. Строение, конфигурация, конформация, свойства, биологическая роль.

74. Стероидные гормоны: кортикостероиды. Строение, конфигурация, конформация, свойства, биологическая роль.

75. Стерины, строение, свойства. Холестерин, его роль в структуре мембран. Эргостерин. Превращение эргостерина в витамины группы D.

76. Желчные кислоты. Холевая и дезоксихолевая кислоты, гликохолевая и таурохолевая кислоты, строение, стереохимия, свойства, биологическая роль.

 

Библиографический список

  1.  Грандберг И. И. Органическая химия: учебник для студентов, обучающихся по агрохимическим специальностям. – М.: Дрофа, 2002. - 672 с.
  2.  Зурабян С. Е. Основы органической химии. М.: Дрофа, 2006. - 576 с.
  3.  Оганесян Э. Т. Важнейшие понятия и термины химии: справочное пособие. – М.: Высшая школа, 1993. - 352 с.
  4.  Проскурина И. К. Биохимия: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – М.: Издательство Владос-Пресс, 2004. - 70 с.
  5.  Солдатенков А. Т. Основы органической химии лекарственных веществ. М.: Мир; БИНОМ. Лаборатория занятий, 2007. - 191 с.
  6.  Сорочинская Е. И. Биоорганическая химия. Поли- и гетерофункциональные соединения. Биополимеры и их структурные компоненты. Учебное пособие. – СПб.: Издательство С.Петербургского университета, 1998. - 148 с.
  7.  Сорочинская Е. И. Биоорганическая химия. Биологически важные классы соединений. Учебное пособие. – СПб:  Издательство С.Петербургского университета. - 1998.
  8.  Тюкавкина Н. А. Биоорганическая химия: учебник для вузов. – М.: Дрофа, 2005. – 542 с.
  9.  Тюкавкина Н. А. Органическая химия. – м.: Дрофа, 2003. – Кн.1: Основной курс. – 640 с.




1.  Группировка цен в зависимости от степени новизны товара В системе методов ценообразования определени
2. тематического знания
3. Тема 2. Методы прогнозирования и планирования в сфере налогообложения Лек02Метод
4. Тема урока- Охрана природы и охраняемые территории
5.  СУЩНОСТЬ И НАЗНАЧЕНИЕ ИНДЕКСОВ Индекс ~ это относительная статистическая величина показатель показываю
6. Тема- Темперамент
7. Вопросы к экзамену по анатомии и физиологии человека
8. а принципы познания и действительностиоптимизм пессимизм ценностные ориентации
9. ТД Челны хлеб Г
10. Свойства веществ, характеризующие их пожарную опасность