химические методы выделения и исследования органических соединений имеющих значение для биомедицинского а.html
Работа добавлена на сайт samzan.net:
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
Перечень теоретических вопросов
к экзамену
- Предмет и задачи биоорганической химии. Органическая химия – фундаментальная основа биоорганической химии.
- Биологически важные классы органических соединений: спирты, фенолы, тиолы, эфиры, сульфиды, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и их производные, сульфокислоты.
- Физико-химические методы выделения и исследования органических соединений, имеющих значение для биомедицинского анализа (экстракция, хроматография, поляриметрия, инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопия, масс- спектрометрия, ядерный магнитный резонанс).
- Важнейшие понятия стереохимии – конформация и конфигурация. Конформации открытых цепей. Проекционные формулы Ньюмена. Конформации циклических соединений (циклогексан, тетрагидропиран).
- Конфигурация. Стереоизомерия молекул с одним центром хиральности. Проекционные формулы Фишера. D- и L- система стереохимической номенклатуры. Стереоизомерия молекул с двумя и более центрами хиральности. Энантиомеры, σ- и π-диастереомеры, мезоформы, рацематы. Представление о R, S номенклатуре.
- Взаимное влияние атомов и способы его передачи в молекулах органических соединений. Сопряженные системы с открытой цепью. Сопряженные системы с замкнутой цепью. Ароматичность.
- Поляризация связей и электронные эффкты (индуктивный и мезомерный), как причина неравномерного распределения электронной плотности и возникновения реакционных центров в молекуле. Электронодонорные и электроноакцепторные заместители.
- Кислотность и основность органических соединений. Теории Бренстеда и Льюиса. Сопряженные кислоты и основания. Кислотные свойтва спиртов, простых эфиров, карбонильных соединений, аминов, гидроксид-, алкоксид-, енолят- ионов, ацилат- ионов. Кислотно-основные свойства пиррола, имидазола, пиридина. Общие закономерности в изменении кислотных и основных свойств.
- Реакции свободнорадикального замещения. Гомолитические реакции с участим sp3-гибридизированного атома углерода. Галогенирование, окисление кислородом. Региоселективность свободнорадикального замещения в аллильных и бензильных системах. Пероксидное окисление фрагментов жирных кислот в клеточных мембранах.
- Реакции электрофильного присоединения. Механизм реакций гидрогалогенирования и гидратации. Кислотный катализ. Влияние статических и динамических факторов на региоселективность реакций. Особенности электрофильного присоединения к сопряженным системам. Гидратация α, β-непредельных кислот в организме.
- Реакции электрофильного замещения в ароматических системах. Механизм реакций галогенирования и алкилирования (алкенами, спиртами) ароматических соединений. Роль катализатора в образовании электрофильной частицы. Влияние заместителей в ароматическом ядре и гетероатомов в гетероциклических соединениях на реакционную способность и ориентацию электрофильного замещения.
- Реакции нуклеофильного замещения у sp3- гибридизованного атома углерода. Гетеролитические реакции, обусловленные поляризацией σ-связи углерод-гетероатом (галогенпроизводные, спирты). Реакции гидролиза галогенпроизводных. Реакции алкилирования спиртов, фенолов, тиолов, сульфидов, аммиака и аминов. Дезаминирование соединений с первичной аминогруппой. Биологическая роль реакций алкилирования.
- Реакции элиминирования (дегидрогалогенирование, дегидратация). Повышенная СН-кислотность как причина реакций элиминирования, сопровождающих нуклеофильное замещение у sp3-гибридизированного атома углерода.
- Реакции нуклеофильного присоединения. Гетеролитические реакции с участием π-связи углерод-кислород. (альдегиды, кетоны). Реакции карбонильных соединений с водой, спиртами, тиолами, первичными аминами. Роль кислотного катализа. Гидролиз ацеталей и иминов. Реакции альдольного присоединения, расщепления. Биологическое значение этих процессов.
- Реакции нуклеофильного замещения у sp2- гибридизированного атома углерода (карбоновые кислоты и их функциональные производные). Реакции ацилирования (образование ангидридов, сложных эфиров, сложных тиоэфиров, амидов) и обратные им реакции гидролиза. Сравнительная активность ацилирующих реагентов (ангидридов, карбоновых кислот, сложных эфиров, сложных тиоэфиров). Ацилфосфаты и ацилкофермент А. Биологическая роль реакций ацилирования.
- Реакции окисления и восстановления органичесих соединений. Реакции окисления спиртов, тиолов, сульфидов, карбонильных соединений, аминов. Окисление π-связи и ароматических фрагментов (эпоксидирование, гидроксилирование). Реакции восстановления карбонильных соединений, дисульфидов, иминов. Понятие о переносе гидрид-иона и действии системы НАД+ - НАД ·Н. Понятие об электронном переносе и действии системы ФАД-ФАД· Н2.
- Многоатомные спирты (этиленгликоль, глицерин, инозит). Образование хелатных комплексов как качественная реакция на диольный фрагмент. Двухатомные фенолы. Система гидрохинон-хинон. Фенолы как антиоксиданты (ловушки свободных радикалов). Полиамины (этилендиамин, путресцин, кадаверин).
- Двухосновные карбоновые кислоты (щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая, фумаровая). Превращение янтарной кислоты в фумаровую как пример биологической реакции дегидрирования.
- Угольная кислота и ее производные (уретаны, уреиды кислот, мочевина). Гуанидин. Карбамоилфосфат.
- Аминоспирты (коламин, холин, ацетилхолин). Аминофенолы (дофамин, норадреналин, адреналин). Понятие о биологической роли этих соединений и их производных.
- Гидрокси- и аминокислоты. Реакции циклизации. Лактоны. Лактамы. Гидролиз лактонов, лактамов. Реакции элиминирования β-гидрокси и β-аминокислот. Представление о строении β-лактамных антибиотиков.
- Альдегидо- и кетонокислоты (глиоксиловая, пировиноградная, фосфоенилпируват, ацетоуксусная, щавелевоуксусная, α-оксоглутаровая. Реакции декарбоксилирования β-кетонокислот и окислительного декарбоксилирования α-кетонокислот. Кетоенольная таутомерия.
- Гетерофункциональные производные бензольного ряда как лекарственные средства. Салициловая кислота и ее производные (ацетилсалициловая кислота, фенилсалицилат). п-Аминобензойная кислота и ее производные (анестезин, новокаин). Биологическая роль п-аминобензойной кислоты. Сульфаниловая кислота и ее амид (стрептоцид). Сульфаниламидные препараты (сульфадиметоксин, норсульфазол, др.).
- Биологически важные гетероциклические системы с одним гетероатомом. Пиррол, индол, пиридин, хинолин, никотинамид, пиридоксаль, производные изоникотиновой кислоты (тубазид, фтивазид) и 8-гидроксихинолина (энтеросептол). Структура порфина и гема.
- Биологически важные гетероциклические системы с несколькими гетероатомами. Пиразол, имидазол, тиазол, пиразин, пиримидин, пурин, др. Таутомерия на примере имидазола.
- Пиразолон-3 – основа ненаркотических анальгетиков (антипирин, амидопирин, анальгин). Барбитуровая кислота и ее производные (барбитураты). Гидроксипурины (гипоксантин, ксантин, мочевая кислота). Понятие о строении биотина, тиамина и их биологической роли.
- Алкалоиды. Метилированные ксантины (теобромин, теофиллин, кофеин). Представление о строении никотина, морфина, хинина, атропина.
- Аминокислоты, входящие в состав белков. Строение, номенклатура, стереоизомерия, кислотно-основные свойства, биполярная структура.
- Биосинтетические пути образования α-аминокислот из кетонокислот: реакции восстановительного аминирования и реакции транс-аминирования. Пиридоксалевый катализ.
- Химические свойства α-аминокислот (образование внутрикомплексных солей, реакции этерификации, ацилирования, образования иминов, гидроксилирования). Биологически важные реакции дезаминирования (неокислительного и окислительного).
- Декарбоксилирование α-аминокислот – путь к образованию биогенных аминов и биорегуляторов (коламин, гистамин, триптамин, серотонин, кадаверин, β-аланин, γ-аминомасляная кислота).
- Пептиды. Строение пептидной группы. Гидролиз пептидов. Понятие об установлении аминокислотного состава и аминокислотной последовательности пептидов. Частичный и полный гидролиз белков. Понятие о сложных белках. Гликопротеины, липопротеины, нуклеопротеины, фосфопротеины.
- Моносахариды. Классификация, стереоизомерия, D- и L- стереохимические ряды. Открытые и циклические формы. Формулы Фишера и формулы Хеуорса. Фуранозы и пиранозы, α- и β-аномеры. Цикло- и оксо-таутомерия. Конформация пиранозных форм моносахаридов. Строение рибозы, ксилозы, глюкозы, маннозы, галактозы, фруктозы, 2-дезоксирибозы, глюкозамина, маннозамина, галактозамина.
- О- и N-гликозиды. Гидролиз гликозодов. Фосфаты моносахаридов. Ацилирование моносахаридов. Окисление моносахаридов. Восстановительные свойства альдоз. Гликоновые, гликаровые, гликуроновые кислоты. Аскорбиновая кислота. Восстановление моносахаридов (ксилит, сорбит, маннит).
- Взаимопревращение альдоз и кетоз. Реакции альдольного типа в ряду моносахаридов. Альдольное присоединение дигидроксиацетона к глицериновому альдегиду. Альдольное расщепление фруктозы. Образование нейраминовой кислоты.
- Олигосахариды. Дисахариды: мальтоза, целлобиоза, лактоза, сахароза. Строение, цикло-оксо-таутомерия. Восстановительные свойства. Гидролиз. Конформационное строение мальтозы и целлобиозы.
- Полисахариды. Крахмал (амилоза и амилопектин), гликоген, декстран, целлюлоза, полигалактуроновая кислота, хондроитинсульфаты. Представление о строении гепарина. Понятие о смешанных биополимерах (пептидогликаны, протеогликаны, гликопротеины, гликолипиды).
- Нуклеиновые кислоты. Пиримидиновые и пуриовые основания. Лактим-лактамная таутомерия. Реакции дезаминирования. Водородные связи в комплементарных парах нуклеиновых оснований (тимин-аденин, цитозин-гуанин).
- Нуклеозиды. Гидролиз нуклеозидов. Нуклеотиды. Строение мононуклеотидов, образующих нуклеиновые кислоты. Гидролиз нуклеотидов. Рибонуклеиновые и дезоксинуклеиновые кислоты (РНК, ДНК). Роль водородных связей в формировании вторичной структуры ДНК.
- Лекарственные средства на основе модифицированных нуклеиновых оснований (фторурацил, меркаптопурин). Нуклеозиды-антибиотики. Принцип химического подобия. Изменение структуры нуклеиновых кислот под действием химических веществ. Мутагенное действие азотистой кислоты.
- Нуклеозидмоно- и полифосфаты. АМФ, АДФ, АТФ. Нуклеотиды. Никотин-амиднуклеотидные коферменты. Строение НАД+ и его фосфата НАДФ+. Система НАД+ - НАД Н.
- Омыляемые липиды: простые ( воски, жиры и масла) и сложные (фосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды). Природные высшие жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая).
- Фосфолипиды. Фосфатидовые (фосфатидные) кислоты. Фосфатидилколамины и фосфатидилсерины (кефалины), фосфатидилхолины (лецитины) – структурные компоненты клеточных мембран.
- Понятие о структурных компонентах сфинголипидов (сфингозин, церамиды, сфингомиелины) и гликопротеидов(цереброзиды, ганглиозиды).
- Неомыляемые липиды. Изопреноиды. Моно- и бициклические терпены (лимонен, ментол, камфора). Сопряженные полиены (каротиноиды, витамин А). Низкомолекулярные биорегуляторы.
- Стероиды. Представление об их биологической роли. Гонан (стеран). Конформационное строение 5α- и 5β-стеранового скелета. Углеводороды – родоначальники групп стероидов: эстран, андростан, прегнан, холан, холестан.
- Стероидные гормоны. Эстрогены (эстрон, эстрадиол), андрогены (андростерон, тестостерон), гестагены (прогестерон), кортикостероиды (кортикостерон, преднизолон).
- Жёлчные кислоты. Холевая кислота. Гликохолевая и таурохолевая кислоты.
49. Стерины. Холестерин. Эргостерин, превращение его в витамины группы Д.
50. Агликоны сердечных гликозидов. Дигитоксигенин. Строфантидин.