Основи біохімії 2 лютого

│ амінокіслокіслоти).

NH ₂

НО – N = O → 3) CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COOH + АЛЕ - N = O →

│ (HNO ₂₎

NH ₂

→ CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COOH + N ₂ + H ₂ O

│

OH

4) CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COOH + CH ₃ OH →

│

NH ₂

CH ₃

→ CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COOH + C = O →

│ CH ₃

NH ₂

→ CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COOH + H ₂ O

│

N = C (CH _{3) 2}

Одночасна присутність в молекулі амінокислоти і кислотного та основного центру призводить до можливості внутрішньомолекулярного взаємодії з утворенням біполярних іонів, або цвіттер - іонів:

Н ⁺ → CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COO ^- + Н ⁺ →

│

NH ₃

→ CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COO ^-

│

+ NH ₃

У водному розчині α - амінокислоти існують у вигляді рівноважної суміші біполярного іона, катіонної та аніонної форми:

+ - H ^{+ +-H +}

NH ₃ - CH - COOH → NH ₃ - CH - COO ^- → NH ₂ - CH - COO ^-

│ + H ⁺ │ + H ⁺ │

CH ₃ CH ₃ CH ₂

│ │ │

SSS

│ │ │

CH ₂ CH ₂ CH ₂

│ │ │

CH ₂ CH ₂ CH ₂

│ │ │

CH - NH ₂ CH - NH ₂ CH - NH ₂

│ │ │

COOH COOH COOH

Катіонна форма Аніонна форма

У середовищі рН = 7 існує у вигляді диполя.

№ 2

Напишіть формули дипептиду і тріпептідов, побудованих із залишків наведених нижче амінокислот. Зробіть припущення про значення ізоелектричної точки. Наведіть їх повні назви, скорочені назви.

1. Глутамінова кислота, серин;

2. Серін, аланін, метіонін.

1. Глутамінова кислота

HOOC - CH ₂ - CH ₂ - CH - COOH

│

NH ₂

Серін

HOCH ₂ - CH - COOH

│

NH ₂

H ₂ O

HOOC - CH ₂ - CH ₂ - CH - COOH + HOCH ₂ - CH - COOH →

│ │

NH ₂ NH ₂

H ₂ O

→ HOOC - CH ₂ - CH ₂ - CH - C + HOCH - CH - C - OH

│ ║ │ ║

NH ₂ O NH ₂ O

Глутаміларіновая кислота.

Глу - Сер

рН _i = (3,22 + 5,68) / 2 = 4,45

2. Серін

HOCH ₂ - CH - COOH

│

NH ₂

Аланін

CH ₃ - CH - COOH

│

NH ₂

Метіонін

CH ₃ - S - (CH _{2) 2} - CH - COOH

│

NH ₂

HOCH ₂ - CH - COOH + CH ₂ - CH - COOH +

│ │ │

NH ₂ H NH ₂

- 2H ₂ O

+ CH ₂ - S - (CH _{2) 2} - CH - COOH →

│ │

H NH ₂

→ HOCH ₂ - CH - C + CH ₂ - CH - C +

│ ║ │ ║

NH ₂ O NH ₂ O

+ CH ₂ - S - CH ₂ - CH ₂ - CH - COOH

│

NH ₂

Серілаланілметіонін Сер - Ала - Мет

рНi = (5,68 + 6 + 5,74) / 3 = 5,81

№ 3

Складіть формулу відповідного тригліцериду, назвіть його. Наведіть реакції з наступними реагентами:

1. I _2;

2. H _2;

3. HBr.

Розрахуйте йодне число і кількість водню в грамах і літрах, необхідний для повної гідрогенізації 1 кілограма цього жиру (умови нормальні).

Залишок лінолевої і два залишку ліноленової кислот.

CH - OH C ₁₇ H ₃₁ COOH

│

CH ₂ - OH C ₁₇ H ₂₉ COOH

│

CH ₂ - OH C ₁₇ H ₂₉ COOH

CH - OH HO - C - H ₃₁ C ₁₇

│ ║

O - 3 H ₂ O

CH ₂ - OH + HO - C - H ₂₉ C ₁₇ →

│ ║

O

CH ₂ - OH HO - C - H ₂₉ C ₁₇

║

O

1 CH - O - C - C ₁₇ H ₃₁

║

O

2 CH ₂ - O - C - C ₁₇ H ₂₉

║

O

3 CH ₂ - O - C - C ₁₇ H ₂₉

║

O

линолеоил – 2 - линолеонил – 3 – линолеонилглицерин 1 - лінолеоіл - 2 - лінолеоніл - 3 - лінолеонілгліцерін

гидрогенизация . H ₂ - гідрогенізація.

O

║

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 2} - (CH _{2) 4} - CH ₃

│ O

║

CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃ + 5H ₂ →

│ O

║

CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

O

║

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 2} - (CH _{2) 4} - CH ₃

│ OHH

║ │ │

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH - CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

│ OHH

║ │ │

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ² - CH - CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

М (С ₅₇ Н ₉₅ О ₆₎ = 12 * 5 + 95 * 1 + 16 * 6 = 875

875 г тригліцеридів приєднує 10 г Н ₂

1000 г Х

Відповідь: Х = 11,43 г Н ₂

V моль будь-якого газу = 22,4 л, то

875 г / моль вимагає 5 * 22,4 л Н ₂

1000 г Х ₁

Відповідь: Х ₁ = 128 л Н ₂

Йодне число

O

║

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 2} - (CH _{2) 4} - CH ₃

│ O

║

CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃ + 5I ₂ →

│ O

║

CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

O

║

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 2} - (CH _{2) 4} - CH ₃

│ OII

║ │ │

→ CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH - CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

│ OII

║ │ │

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH - CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

5. моль I = 1270 (М (I ₂₎ = 254 г / моль)

875 г жиру приєднує 5 * 254 г I

10 г Х ₂

Відповідь: Х ₂ = 145,14

. Реакція з HBr.

O

| |

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 2} - (CH _{2) 4} - CH ₃

O

| | |

CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃ + 5HBr →

O

| | |

CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

O

| |

CH - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH = CH _{2) 2} - (CH _{2) 4} - CH ₃

O HBr HBr

| | | | |

→ CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH - CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

O HBr HBr

| | | | |

CH ₂ - C - (CH _{2) 6} - (CH ₂ - CH - CH _{2) 3} - (CH _{2) 4} - CH ₃

№ 4

Назвіть наступні тригліцериди і продукти їх гідролізу в лужному і нейтральному середовищі. Наведіть рівняння відповідних реакцій.

O

| |

СН ₂ - О - С - З ₁₉ Н ₃₁

O

| | |

CH - O - C - C ₁₃ H ₂₇

O

| | |

CH ₂ - O - C - C ₁₇ H ₃₅

У лужному середовищі:

O

| |

₂ - OH C ₁₉ H ₃₁ COONa СН ₂ - О - С - З ₁₉ Н ₃₁ CH ₂ - OH C ₁₉ H ₃₁ COONa

арахідонат Na

O

| | | |

- O - C - C ₁₃ H ₂₇ +2 NaOH → CH - OH + C ₁₃ H ₂₇ COONa CH - O - C - C ₁₃ H ₂₇ +2 NaOH → CH - OH + C ₁₃ H ₂₇ COONa

міристат Na

O

| | | |

₂ - O - C - C ₁₇ H ₃₅ CH ₂ - OH C ₁₇ H ₃₅ COONa г глицерин стеарат Na CH ₂ - O - C - C ₁₇ H ₃₅ CH ₂ - OH C ₁₇ H ₃₅ COONa г гліцерин стеарат Na

У нейтральному середовищі:

O

| |

₂ - OH C ₁₉ H ₃₁ COOH СН ₂ - О - С - З ₁₉ Н ₃₁ CH ₂ - OH C ₁₉ H ₃₁ COOH

арахидоновая кислота O арахідонова кислота

| | | |

- O - C - C ₁₃ H ₂₇ + 3Н ₂ О → CH - OH C ₁₃ H ₂₇ COOH CH - O - C - C ₁₃ H ₂₇ + 3Н ₂ О → CH - OH C ₁₃ H ₂₇ COOH

міристинова кислота

O

| | | |

₂ - O - C - C ₁₇ H ₃₅ CH ₂ - OH C ₁₇ H ₃₅ COOH CH ₂ - O - C - C ₁₇ H ₃₅ CH ₂ - OH C ₁₇ H ₃₅ COOH

гліцерин стеаринова кислота

№ 5

Яку масу глюкози необхідно взяти для отримання шляхом бродіння етилового спирту масою 46 кг, якщо практичний вихід його становить 87%?

6 H 12 O 6 →2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 C 6 H 12 O 6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2

100% 87%

4600г X 4600г

Відповідь: Х ≈ 5287 р

№ 6 Вітаміноподібні жиророзчинні речовини

Вітаміноподібні речовини - група органічних речовин різної хімічної природи, недостатність яких в продуктах харчування і недостатнє надходження в організм не викликає різко виражених змін в обмінних процесах організму. За біологічним функціям ці речовини більше схожі не на вітаміни, а на інші незамінні речовини - амінокислоти, деякі ліпіди, вищі жирні кислоти. Частина з них може синтезуватися в організмі, в результаті чого задовольняються його потреби. – аминобензойная кислоты. До вітаміноподібних речовин відносяться холін, інозит, ліпоєва, оротовая, понгамовая і n - амінобензойна кислоти.

) и эссенциальные жирные кислоты (витамин F ). До вітаміноподібних жиророзчинних речовин відносяться убіхінон (коензим Q) і есенціальні жирні кислоти (вітамін F).

, KoQ ) относится к широко распространенным коферментам; отсюда его второе название «убихинон» («вездесущий хинон»). Коензим (або кофермент Q, KoQ) відноситься до широко поширеним коферменту, звідси його друга назва «убіхінон» («всюдисущий хинон»). Був відкритий у всіх живих клітинах - рослин, тварин, грибів, мікроорганізмів. Усередині клітин убіхінон локалізована, по - видимому, виключно в мітохондріях або аналогічних їх мембранних структурах бактерій.

По хімічній природі убіхінон являє собою 2, 3 - диметокси - 5 - метил - 1, 4 - бензохинон з ізопреновий ланцюгом у 6 - му положенні.

Про

║

₄

Н ₃ СО _{3 5} СН ₃ СН ₃

║ ║ │

_{2 червня}

- Н Н ₃ СО ₁ (СН ₂ - СН = С - СН _{2) n} - Н

║

Про

₆ или KoQ ₇ и т. д. в митохондриях клеток человека и животных встречается убихинон только с 10 изопреновыми звеньями. Число залишків ізопрену в бічному ланцюзі убихинона з різних джерел варіює від 6 до 10, що позначається KoQ ₆ або KoQ ₇ і т. д. в мітохондріях клітин людини і тварин зустрічається убіхінон тільки з 10 ізопреновий ланками. Як і близькі йому за структурою вітаміни К і Е, убіхінон розчиняється у воді. У хлоропластах рослин було відкрито близьке до убіхінон з'єднання пластіхінон, який відрізняється будовою бензольного кільця, де замість двох метоксільних залишків міститься дві метильної групи і відсутній СН _{3 -} група у 5 - го вуглецевого атома.

₁₀ . До теперішнього часу з'ясована основна коферментная роль KoQ _10. він виявився обов'язковим компонентом дихального ланцюга, здійснюючи в метохондріях перенесення електронів від мембрани дегідрогеназ (зокрема, НАДН - дегідрогенази дихального ланцюга, СДГ і т. д.) на цитохроми. ₁₀ благодаря своей растворимости в жирах Таким чином, якщо нікотинамідні коферменти переносять водень між водорозчинними ферментами, то KoQ ₁₀ завдяки своїй розчинності в жирах здійснює таке перенесення в гідрофобною мітохондріальній мембрані. Пластіхінони виконують аналогічну функцію переносників при транспорті електронів в процесі фотосинтезу.

В організмі людини KoQ може синтезуватися з мевалонової кислоти та продуктів обміну фенілаланіну і тирозину. З цієї причини KoQ не можна віднести до класичних вітамінів, однак при деяких патологічних станах, що розвиваються як наслідок неповноцінності харчування, KoQ стає незамінним фактором. Так, наприклад, у дітей, які отримували з їжею недостатня кількість білка, розвивається анемія, що не піддається лікуванню відомими засобами (вітамін В _12, фолієва кислота та ін.) в цих випадках препарати KoQ дають хороші результати. KoQ виявився також ефективним засобом при лікуванні м'язової дистонії (у тому числі її генетичної форми) та серцевої недостатності.

(ненасыщенная высшая жирная кислота) – группа биологически активных полиненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая, арахидоновая), которые относятся к незаменимым факторам. Вітамін F (ненасичена вища жирна кислота) - група біологічно активних поліненасичених жирних кислот (лінолева, ліноленова, арахідонова), які відносяться до незамінних чинників. У 1926 р. Г. Еванс виявив симптоми авітамінозу у тварин, які харчувалися з дефіцитом жирів. Пізніше було виділено і встановлено будову і властивості речовини, яка запобігає появі авітамінозу, стимулює зростання, розвиток і розмноження тварин. Цією речовиною виявилися поліненасичені вищі жирні кислоти - масляні рідини, не розчинні у воді і розчинні в органічних розчинниках. легко окисляется кислородом воздуха. Вітамін F легко окислюється киснем повітря.

СН ₃ - (СН _{2) 4} - СН = СН - СН ₂ - СН = СН - (СН _{2) 2} - СООН - лінолева кислота.

СН ₃ - СН ₂ - СН = СН - СН - СН ₂ - СН = СН - (СН _{2) 7} - СООН - ліноленова кислота.

СН ₃ - (СН _{2) 4} - СН = СН ₂ - СН = СН - СН ₂ - СН = СН - СН ₂ - СН = СН - (СН _{2) 3} - СООН - арахідонова кислота.

Фізіологічно активну форму цих кислот є цис-конфігурація. Припускають, що біологічна активність кислот обумовлена ​​наявністю метиленових груп, розділених метинового залишками. Найбільшу біологічну активність має арахідонова кислота. Але в продуктах харчування вона присутня в незначних кількостях. Ліноленова кислота малоактивна і головна її роль - активувати лінолеву кислоту, яка частково синтезується в організмі ссавців.

При наявності піридоксину лінолева кислота перетворюється в ліноленову та арахідонову. Вважають, що основним незамінним речовиною є арахідонова кислота. Ознаки F - авітамінозу у людей не визначаються. У тварин на штучній дієті спостерігаються припинення зростання, дерматити, сухість шкіри, екзема, випадання шерсті, ламкість кісток, порушення функцій деяких внутрішніх органів, розвиток атеросклерозу. Діапазон біологічної діяльності поліненасичених кислот досить широкий: вони беруть участь у процесах росту і розвитку організму, сприяють підвищенню еластичності і міцності кровоносних судин, позитивно впливають на обмін водорозчинних вітамінів (С, В1, В6) і функціональну активність ендокринних залоз, посилюють захисні реакції і резистентність організму . Джерелом вітаміну F є олії, тваринні жири, яйця, арахіс. Добова потреба - 2 - 10 г