«МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ СТУДЕНТАМ Рекомендуется изучить материал каждого занятия с использованием учебной литературы, проверить полученные знания по предлагаемым к каждому занятию вопросам для самоконтроля. ЗАНЯТИЕ1. ...»

1. СЕМИНАР.

1.1 Классификация липидов.

1.2 Простые липиды: жиры, масла, воска. Их состав и строение.

1.3 Конформационное строение кислот, входящих в состав липидов.

1.4 Сложные липиды: фосфолипиды, сфинголипиды, гликолиниды. Их состав и строение.

1.5 Химические свойства липидов.

а) гидролиз (кислотный, щелочной, ферментативный);

б) реакции присоединения (гидрогенизация, йодное число жира);

в) реакции окисления: гидролитическое (прогоркание жира) и пероксидное окисление липидов.

2.УИРС. Биологическая роль жиров. Аналитические характеристики жиров.

3. ПРОГРАММИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ.

4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

4.1. Доказательства ненасыщенности кислот в структуре жиров растительного происхождения.

4.2. «Элаидиновая проба» на оливковое масло (демонстрация опыта).

4.3. Гидролиз жира. Исследование продуктов гидролиза жира.

4.4. Определение йодного числа жира.

Литература:

1.Конспект лекций.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с.

457 - 472, 444 - 464.

3.Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии: пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с. 263 - 277.

ТИПОВОЙ БИЛЕТ ПРОГРАММИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ.

1. Опишите механизм кислотного гидролиза пропилформиата.

2. Напишите схему реакции гидрирования 1,2-диолеостеарина. Указать условия.

3. Приведите схему реакции ферментативного гидролиза 1-олео-2-линолеобутирата.

4. Какими реакциями можно подтвердить ненасыщенность жиров растительного происхождения ?

5. Приведите формулу фосфатидилколамина. Биологическая роль фосфолипидов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Напишите структурные формулы кислот, входящих в состав омыляемых липидов с учетом их конформационного строения; пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, линоленовой.

2. Напишите строение двух - диастереомеров на примере олеиновой и элаидиновой кислот, «олл-цис» формы линолевой и линоленовой кислот.

3. Охарактеризуйте общее строение триацилглицеринов. Как связана консистенция триацилглицеринов со строением входящих в их состав жирных кислот?

4. Напишите уравнение реакции в результате которой можно перейти от жидкой консистенции масла к твердой?

5. Дайте определение йодного числа жира и рассчитайте его для триолеата глицерина.

6. Напишите уравнения реакций гидролитического расщепления в кислой и щелочной средах триацилглицеринов: дипальмитостеарина (дипальмитоилстеароилглицерин), 1-линолео-2-олеопальмитина. По какому механизму протекает реакция в кислой среде ?

7. Напишите структурные формулы фосфатидилколаминов (кефали-ны), фосфатидилхолинов (лецитины), содержащих остатки олеиновой и стеариновой кислот. Какие продукты получаются в результате их гидролитического расщепления?

8. Напишите структурную формулу сфингозина, церамида. Биологическая роль церамида.

9. Какие продукты образуются при полном гидролизе сфингомиелипа?

10.Напишите структурную формулу галактоцереброзида. Нахождение в организме, биологическая роль.

ЗАНЯТИЕ 29.

ТЕМА: Гетерофункциональные органические соединения. Окси-, феноло-, кетокислоты.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. СЕМИНАР.

1.1. Какие соединения называются гетерофункциональными? Приведите примеры гетерофункциональных соединений,- имеющих медико-биологическое значение и применение.

1.2. Строение и изомерия оксикислот. Хиральный центр. Энантиомерия (оптическая, зеркальная изомерия). Энантиомеры глицеринового альдегида, молочной и винной кислот. Рацемат. Способы разделения рацемических смесей.

Диастереомерия. -диастереомеры винной кислоты.

1.3. Химические свойства оксикислот. Реакции, характерные для а -,-, у оксикислот.

1.4. Отдельные представители оксикислот: молочная, яблочная, оксимасляная, -оксимасляная (ГОМК), лимонная, винные кислоты.

1.5. Строение и изомерия кетокислот. Кето-енольная таутомерия (на примере этилового эфира ацетоуксусной кислоты или щавелевоуксусной кислоты -ЩУК).

1.6. Химические свойства кетокислот.

1.7. Важнейшие природные кетокислоты: ацетоукеусная, щавелевоуксусная,-кетоглутаровая.

1.8. Строение, изомерия, химические свойства фенолокислот. Салициловая кислота, ее важнейшие производные: салицилат натрия, метилсалицилат, фенилсалицилат (салол), ацетилсалициловая кислота (аспирин), парааминосалициловая кислота (ПАСК); их применение.

1.9. Участие в процессах метаболизма и применение в медицине окси-, кето-, фенолокислот и других гетерофункциональных соединений.

2.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

3.КОНТРОЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.

4.1. Окси-, оксо-, фенолокислоты и их производные в медицине.

4.2. Аминобензойная кислота и ее производные. Биологическая роль.

Фармпрепараты - антиметаболиты пара-аминобензойной кислоты.

Литература:

1. Конспект лекций.

2. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с. 64 - 85, 255 - 278.

3. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии:

пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.160 - 178.

ВОПРСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ.

1. Напишите изомеры оксимасляной кислоты.

2. Напишите проекционные формулы D-молочной кислоты и ключевого соединения, по которому определяется принадлежность к стереохимическому ряду.

3. Дайте определение энантиомеров. Напишите проекционные формулы энантиомеров а -аминопропионовой кислоты. Укажите их принадлежность к стереохимическим рядам.

4. Как называются соли: а) молочной, б) винной, в) лимонной, г) яблочной кислот ?

5. Что такое рацемат и обладает ли он оптической активностью? Что такое виноградная кислота?

6. Напишите проекционную формулу мезовинной кислоты. Укажите причину отсутствия оптической активности у мезовинной кислоты.

7. Дайте определение диастереомеров. Напишете проекционные формулы Dвинной кислоты и ее диастереомера.

8. Напишите формулы кислот и название их по М.Н.: а) -оксимасляная, б) молочная, в) -оксивалериановая.

9. Напишите уравнение специфической реакции, протекающей при нагревании оксимасляной кислоты.

10.Напишите уравнения реакций отличия -, -, -оксикислот.

11 Напишите формулы важнейших представителей -кетокислот: пировиноградной и а -кетоглутаровой. Назовите их по М.Н.

12.Дайте определение явления таутомерии и напишите таутомерные формы этилового эфира ацетоуксусной кислоты.

13. Напишите таутомерные формы щавелевоуксусной кислоты. Как называется енольной формы.

14. Напишите уравнение реакции этерификации пировиноградной кис лоты с н-пропиловым спиртом.

15.Напишите уравнение реакции декарбоксилирования - кетокислот, приводящей к образованию кетоновых тел.

16.Напишите уравнение реакции декарбоксилирования ацетоуксусной кислоты и назовите продукт. При каком заболевании человека обнаруживается повышенное содержание этого продукта в моче и крови ?

17. Напишите уравнение реакции окисления молочной и - оксимасляной кислот.

Назовите продукты реакции.

18.Напишите уравнения реакций образования ацетилсалициловой кислоты (аспирина) и фенилсалициловой кислоты (салола).

19.Запишите схему реакции и назовите соединения:

Укажите окислитель и восстановитель в этой реакции.

ЗАНЯТИЕ 30.

ТЕМА: Углеводы, Моносахариды.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. СЕМИНАР.

1.1.Углеводы. Классификация: простые (моносахариды) и сложные (олигосахариды, полисахариды). Распространение в природе, биологическое 1.2. Моносахариды Классификация.

1.3. Стереоизомерия, D и L ряды. Энантиомеры идиастереомеры. Эпимеры.

Формулы Фишера.

1.4. Циклические формы моносахаридов. Цикло-оксо-таутомерия. Формулы Хеуорса. Пиранозы и фуранозы. - и - аномеры. Мутаротация.

1.5. Конформационное строение гексоз, 1.6. Химические свойства моносахаридов.

1.6.1. Окисление в щелочной, нейтральной и кислой средах. Гликонозые, гликаровые, гликуроновые кислоты. Эпимеризация в щелочной среде.

1.6.2. Реакции AN по оксогруппе. Восстановление моносахаридов (сорбит, ксилит).

1.6.3. Реакции по спиртовым группам. Простые и сложные эфиры (ацетаты, фосфаты). Доказательство многоатомности.

1.6.4. Реакции по полуацетальному гидроксилу, О- и N- гликозиды.

1.6.5. Реакции брожения.

1.6.6. Качественные реакции на пентозы и фруктозу.

1.7. Важнейшие представители моносахаридов: рибоза, дезоксирибоза, ксилоза, глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза. Аскорбиновая кислота, получение из глюкозы. Аминосахара. Нейраминовая кислота. Сиаловые кислоты.

2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

3. КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ.

Литература:

1. Конспект лекций.

2. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с. 377 - 407, 369 - 460.

3. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии:

пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.221 - 240.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Приведите формулы строения и назовите таутомерные формы: рибозы, глюкозы, фруктозы, галактозы.

2. Напишите структурные формулы:

-D-глюкопиранозы; а -D-глюкофуранозы; D-рибофуранозы; -D-галактопиранозы; -D-фруктофуранозы; а -Dфруктопиранозы; аномеров D-глюкопиранозы в конформации «кресла».

3. Напишите уравнения реакций: гидрирования глюкозы; присоединения HCN к галактозе и фруктозе.

4. Какие биологически важные продукты могут быть получены при окислении Dглюкозы и D-галактозы в различных условиях? Подтвердите уравнениями реакций.

5. Какой моносахарид получается при декарбоксилировании:

а) глюкуроновой кислоты, б)галактоуроновой кислоты?

6. Напишите уравнения реакций получения: D-галактоновой кислоты; Dгалактуроновой кислоты; D-глкжаровой кислоты.

7. Почему кетозы легко окисляются в щелочной среде, а окисление в кислотной проходит только в жестких условиях? Подтвердите уравнениями реакций.

8. Напишите схему изомеризации фруктозы в щелочной среде.

9. Напишите уравнения реакций образования: (3 -D-метилгдюкопиранозида; -Dэтилгалактопиранозида; -D-изопропилфруктофурано.зида; –D бутилрибофуранозида.

10. Напишите структурные формулы сложных эфиров: 1,2,3,4,6-пен-таацетат Dглюкозы; 5-фосфата – D -рибофуранозы; - D-фруктозо - 1, 6-дифосфат; а -Dглюкозо-З-фосфат.

11. Напишите схему реакций:

а) ацилирования аминосахаров (получение N-ацетил-D-глюкозамина), б) алкилирования аминосахаров (получение N-метил-D-глюкозамина).

ЗАНЯТИЕ 31.

ТЕМА: Углеводы. Ди- и полисахариды.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. СЕМИНАР.

1.1. Олигосахариды. Дисахариды: восстанавливающие(мальтоза, лактоза, целлобиоза) и невосстанавливающие (сахароза).

1.2. Таутомерия восстанавливающих дисахаридов. Циклические и открытые, конформационные формы мальтозы, лактозы и целлобиозы.

1.3. Химические свойства восстанавливающих дисахаридов (окисление, реакции присоединения по оксо-группе, реакции по полуацетальной и спиртовым гидроксильным группам, гидролиз).

1.4. Сахароза, ее гидролиз. Инвертный сахар. Химические свойства сахарозы.

1.5. Полисахариды. Классификация. Гомополисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза. Хитин. Декстраны. Пектовая кислота.

1.6. Гетерополисахариды. Гиалуроновая кислота. Хондроитинсульфаты и их роль в кальцификации тканей. Гепарин. Понятие о смешанных углеводсодержащих полимерах. Гликопротеины.

2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

3. КОЛЛОКВИУМ.

Литература:

1.Конспект лекций.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с.

400 – 420.

3.Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии:

пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.241 - 253.

ТИПОВОЙ БИЛЕТ КОЛЛОКВИУМА.

1.Строение и химические свойства моносахарида (указан моносахарид).

2.Реакции, доказывающие восстанавливающую способность дисахарида (указан дисахарид).

3.Хитин. Строение, биологическая роль.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Напишите таутомерные формы мальтозы, лактозы, целлобиозы. Какие химические реакции характерны для циклических, а какие для оксо-форм этих дисахаридов?

Для растворов каких дисахаридов наблюдается мутаротация ?

2. По каким химическим свойствам можно отличить:

а) мальтозу, фруктозу и сахарозу;

б) анетальдегид, глицерин, сахарозу и лактозу?

3. Напишите уравнения реакций, доказывающих многоатомность дисахаридов мальтозы, сахарозы и целлобиозы.

4. Напишите уравнение реакции гидролиза сахарозы. Почему эту реакцию называют инверсией сахарозы?

5. Почему свободная D-глюкоза дает положительную пробу Троммера, а сахароза этой пробы не дает?

6. Какой из моносахаридных остатков в молекуле лактозы способен к цикло-оксотаутомерии?

7. Какой дисахарид является структурной единицей амилозы? Какой тип гликозидной связи осуществляется в этом дисахариде между остатками D глюкозы?

8. Какие полисахариды называются гомополисахаридами? Укажите виды связей между D-глюкозидными остатками в крахмале, целлюлозе, гликогене, декстране.

9. С помощью каких реакций можно отличить крахмал от декстринов; декстрины от сахарозы и мальтозы?

ЗАНЯТИЕ 32.

ТЕМА: Азотсодержащие органические соединения.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

I. СЕМИНАР.

1.1.1. Строение, классификация, номенклатура и изомерия аминов.

1.1.2. Кислотно-основные свойства алифатических и ароматических аминов.

1.1.3. Реакции отличия первичных, вторичных и третичных аминов.

1.1.4. Реакции алкилирования и ацилирования аминов.

1.1.5. Диамины: путресцин, кадаверин. Получение, строение и свойства.

1.1.6. Производные анилина: антифебрин, сульфаниловая кислота и ее амид.

Сульфаниламидные препараты, применение в медицине.

1.2. Аминоспирты: коламин, холин, ацетилхолин. Аминофенолы: дофамин, норадреналин, адреналин. Значение их для жизнедеятельности организма.

1.3. Амиды кислот.

1.3.1. Кислотно-основные свойства, отношение к гидролизу.

1.3.2. Мочевина (карбамид). Получение и свойства (гидролиз, основные свойства, термическое разложение, действие азотистой кислоты). Медикобиологическое значение мочевины и ее производных (уретаны, уреиды кислот, биурет). Гуанидин.

1.4.1. Классификация, строение, номенклатура и изомерия аминокислот 1.4.2. Реакции отличия -, -, - аминокислот.

1.4.3. Кислотно-основные свойства аминокислот. Типы солей аминокислот.

Изоэлектрическая точка аминокислоты (ИЭТ, pI).

1.4.4.Реакции аминокислот in vivo (декарбоксилирование, дезаминирование, трансаминирование). Декарбоксилирование -аминокислот -путь к образованию биогенных аминов и биорегуляторов (коламин, гистамии, триптамин, серотонин, кадаверин, ( - аланин, -аминомасляная кислота.

2.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

3.КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ.

Литература:

1.Конспект лекций.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с.

163 – 167, 202 – 204, 208 – 213, 249 – 250, 255 – 263, 314 – 345, 108 - 111.

3.Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии:

пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.197 – 220.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Какой из приведенных аминов обладает наибольшей основностью в растворе: C2H5NH2, (C2H5)2NH, (C2H5)3N, C6H5NH2 ?

Напишите структурные формулы и назовите амины, обшей формулы C4H11N.

Напишите уравнения реакций, доказывающих основный характер диэтиламина, коламина, кадаверина, мочевины.

Напишите уравнения реакций взаимодействия с азотистой кислотой:

а) первичных, вторичных и третичных алифатических аминов;

б) мочевины.

5. Напишите уравнения реакций образования:

а) сернокислой соли анилина;

б) сульфаниловой кислоты;

в) сульфаниламида (белого стрептоцида).

Условия проведения реакций.

6. Методы качественного и количественного определения мочевины.

7. Напишите уравнения реакций образования диаминов: путресцина и кадаверина из соответствующих аминокислот.

8. Приведите структурные формулы возможных изомеров валина и назовите их.

9. Напишите уравнения реакций образования всех типов солей глицина.

10. Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерный характер:

а) лизина;

б) аспарагиновой кислоты;

в) ацетамида.

11.Напишите уравнения реакций, протекающих при нагревании:

а) глииина;

б) -аминомасляной, ( -аминоизомасляной кислот.

12. Из каких - аминокислот путем декарбоксилирования получаются биогенные амины - гистамин, коламин? Напишите уравнение реакций.

13. Конечным продуктом декарбоксилирования аспарагиновой кислоты является этиламин. Какая из двух карбоксильных групп будет отщепляться первой? Назовите продукт, получающийся при декарбоксилирования одной карбоксигруппы аспарагиновой кислоты.

14. Какие продукты получаются при дезаминировании аспарагиновой кислоты?

Какие виды дезаминирования имеют место in vivo и in vitro.

15. При действии азотистой кислоты на равные объемы растворов лизина и лейцина одинаковой концентрации, из одной пробирки выделился вдвое больший объем азота, чем из другой. В какой пробирке находился раствор лизина?

16. Напишите уравнение реакции трансаминирования между шавелевоуксусной кислотой (ЩУК) и глутаминовой кислотой (ГЛУ).

17. Выберите аминокислоты, которые в условиях электрофореза при рН= 6.0 будут двигаться к аноду или катоду: глутаминовая кислота (рl= 3,2); лизин (pl=9,7), изолейцин (pl=6,0), гистидин (pl=7,6), аланин (pl=6.0).

ЗАНЯТИЕ 33.

ТЕМА: Пептиды, белки.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:

1. СЕМИНАР.

1.1 Образование ди-, три- полипептидов из а -аминокислот.

1.2 Строение пептидной связи. Гидролиз пептидной связи.

1.3 Первичная структура пептидов и белков.

1.4 Пептиды: номенклатура, биологическая роль, применение в качестве лекарственных средств.

1.5 Понятие о вторичной и третичной структуре белка.

1.6 Качественные реакции на белок.

2.ПРОГРАММИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ.

3.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

Литература:

1.Конспект лекций.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с.

11 - 36, 47 - 85.

3.Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии:

пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.14 - 27, 41 ТИПОВОЙ БИЛЕТ ПРОГРАММИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ 1. Какой продукт получается при декарбоксилировании глицина (in vivo, in vitro)? Напишите уравнения реакций.

2. Реакции отличия -, -, - аминокислот.

3. Построить трипептид из глицина, аланина и метионина. Определить характер среды в растворе трипептида ГЛИ-АЛА-МЕТ.

4. Написать уравнения реакций щелочного гидролиза:

а) мочевины; б) ацетамида.

5. Подтвердить уравнениями реакций основный характер этиламина и анилина.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Изобразите электронное и пространственное строение пептидной связи, сопряжение и длины связей в пептидной группе. Как изменилась длина связи C-N в пептидной группе?

2. Проведите синтез дипептидов: ИЛЕ-ТРИ, ТРЕ-МЕТ, АЛА-ФЕН с использованием операций «активация» и «защита».

3. Напишите формулы возможных трипептидов, образованных аминокислотами:

лизин, аланин, серин.

4. Напишите формулы трипептидов: ВАЛ-ФЕН-ЛЕЙ, ЛИЗ-ГЛИ-ИЛЕ, АСП-СЕРАЛА. В какой области значения рН (кислой, нейтральной, щелочной) лежит изоэлектрическая точка этих пептидов?

5. Напишите структурную формулу трипептида -Глутатиона ( ГЛУ-ЦИС-ГЛИ).

Какую биологическую функцию он выполняет?

6. Напишите структурные формулы нейропептидов.

ТИР-ГЛИ-ГЛИ-ФЕН-МЕТ(метионин-энкефалип), ТИР-ГЛИ-ГЛИ-ФЕН ЛЕЙ (лейцин-энкефалин).

Какое медико-биологическое значение они имеют?

7. Изобразите водородные связи между пептидными группами в а-спирали и в структуре складчатого листа ( -конформация).

8. Какие взаимодействия обуславливают третичную структуру белка в полипептидной цепи пространственно сближенных а) цистеиновых остатков, б) лизина и глутаминовой кислоты?

ЗАНЯТИЕ 34.

ТЕМА: Биологически активные гетероциклические соединения. Гетероциклы с одним гетероатомом.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

1. СЕМИНАР.

1.1. Классификация гетероциклических соединений (по природе гетероатома, числу атомов и гетероатомов в цикле).

1.2. Пяти- и шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом (фуран, тиофен, пиррол, пиридин, индол, хинолин и их производные).

1.2.1. Ароматичность соединений.

1.2.2..Электронное строение пиррольного и пиридинового атомов азота.

1.2.3. Кислотно-основные свойства.

1.2.4. Ароматические свойства (реакции SR).

1.2.5. Реакции гидрирования. Продукты гидрирования пиррола. Важнейшие соединения, содержащие циклы пиррола, пирролина и пирролидина триптофан, пролин и оксипролин, порфин, гем.

1.2.6. Нуклеофильные свойства пиридинового атома азота. Соли пиридиния.

1.2.7. Производные пиридина - никотиновая кислота и ее амид (витамин РР) как структурная единица коферментов НАД+ и НАДФ+. Пиридоксаль.

1.2.8. Изоникотиновая кислота. Тубазид, фтивазид.

1.2.9. Производные 8-гидроксихинолина - антибактериальные средства.

2.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

3.КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ.

Литература:

1.Конспект лекций.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с.

43 – 45, 147 – 149, 278 – 292, 298 – 304, 440 – 443.

3.Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии: пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.178 - 196.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Напишите цикл Юрьева. Каковы условия проведения реакций?

2. Напишите уравнения реакций бромирования фурана, пиррола и тиофена.

Объясните механизм реакций (SR).

3. Каков тип гибридизации атома азота в молекуле пиррола?

4. Напишите уравнения реакций подтверждающих: а) амфотерный характер пиррола и индола; б) основные свойства пирролидина и пирролина, пиридина и хинолина.

Для какого из указанных соединений основные свойства выражены ярче?

5. Какой химической реакцией можно разделить смесь бензола и тиофена? Описать механизм этой реакции.

6. Напишите уравнения реакций нитрования и сульфирования пиридина.

Определите и объясните механизм реакций.

7. Объясните, почему а -аминопиридин нитруется и сульфируется значительно легче, чем пиридин. В какое положение преимущественно вступают нитро- и сульфогруппы?

8. Напишите схему получения метилпиридиний иодида и его реакции с гидридионом. В состав какого кофермента входит замещенный катион пиридиния?

9. Напишите уравнения реакций: а) получения амида никотиновой кислоты из пиколина, б) получения кордиамина (N.N-диэтиламида никотиновой кислоты) из пиридина.

10.Приведите схемы метаболических превращений триптофана.

11.В какой аналитической реакции образуется фурфурол?

12.Какие типы солей могут образовывать: а) триптофан; б) пролин? Напишите их структурные формулы.

13.Постройте трипептиды: Гис - Про - Три, Про - ОH - Ала - Гис, Лиз -Три - Про. В какой области рН находятся их изоэлектрические точки ?

ЗАНЯТИЕ 35.

ТЕМА: Биологически активные гетероциклические соединения. Гетероциклы с двумя гетероатомами.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

1.СЕМИНАР.

. Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами: имидазол, пиразол, тиазол, строение и свойства, 1.2. Важнейшие производные имидазола: гистидин, гистамин.

1.3. Пиразолоновое кольцо в фармпрепаратах (антипирин, амидопирин, анальгин, бутадион).

1.4. Норсульфазол, пенициллины - производные тиазола.

1.5. Шестичленные гетероциклы с двумя гетероатомами (пиридазин, пиримидин, пиразин), строение и свойства.

1.6. Кислородные производные пиримидина: урацил, тимин, цитозин.

5-фторурацил - противоопухолевое средство. Барбитуровая кислота, лактим-лактамная и кето-енольная таутомерия. Барбитураты, их применение в медицине.

1.7. Бициклические конденсированные гетероциклы. Пурин и его производные.

Аденин, гуанин. Мочевая кислота, ее таутомерия. Ураты. Пуриновые алкалоиды (теобромин, теофиллин, кофеин).

2.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА.

3.КОНТРОЛЬ УСВОЕНИЯ ТЕМЫ.

Литература:

1.Конспект лекций.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с.

293 – 297, 304 – 312.

3.Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии: пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.178 – 196.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Приведите строение пиразола (1,2-диазола). Объясните, почему он является ароматическим соединением. Приведите строение пиразолона-5 и антипирина(1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5).

2. Напишите уравнения реакций, доказывающих основный характер пиридина, пиримидина, пурина.

3. Для какого соединения - пиррола, пиридина, пиримидина или бензола ароматические свойства выражены ярче и почему?

4. Какое из соединений - пиррол, имидазол или пиразол - обладает самым кислым и самым основным характером ?

5. Напишите уравнение реакции бромирования антипирина в присутствии катализатора FeBr3. Объясните механизм реакции.

6. Какой атом азота будет протонироваться в первую очередь при действии сильной кислоты в молекуле: а) антипирина; б)амидопирина ?

7. Напишите схему лактим-лактамной перегруппировки для барбитуровой кислоты (2,4,6-тригидроксипиримидин), мочевой кислоты (2,6,8-тригидроксипурин).

8. Напишите уравнения реакций образования кислой и средней солей лития мочевой кислоты.

9. Напишите схемы лактим-лактамной таутомерии урапила, тимина, цитозина, гуанина; прототропной таутомерии аденина.

10. Какие продукты образуются при действии азотистой кислоты на аденин и гуанин?

11. Приведите схемы реакций гидрирования пиразола и тиазола. В составе каких фармпрепаратов содержатся образовавшиеся гетероциклы ?

ЗАНЯТИЕ 36.

ТЕМА: Нуклеиновые основания. Нуклеиновые кислоты.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

1. СЕМИНАР.

1.1 Компоненты нуклеиновых кислот - нуклеиновые основания.

Пиримидиновые – урацил (У), тимин (Т), цитозин (Ц); пуриновые – аденин А), гуанин (Г). Лактим-лактамная, амино-иминная таутомерия. Причины устойчивости лактамных форм.

1.2 Нуклеозиды, как N-гликозиды пентоз. Отношение к гидролизу.

Рибонуклеозиды. Дезоксирибонуклеозиды.

1.3 Нуклеотиды - фосфаты нуклеозидов. Номенклатура нуклеотидов.

Рибонуклеотиды. Дезоксирибоиуклеотиды.

1.4 Строение полинуклебтидной цепи. Первичная структура нуклеиновых 1.5 Иуклеотидный состав ДНК и РНК. Щелочной и кислотный гидролиз ДНК И 1.6 Вторичная структура ДНК. Комплементарные основания (тиминаденин, цитозин-гуанин). Правила Чаргаффа. Роль ДНК в передаче и хранении наследственной информации.

1.7 Виды РНК - транспортная (тРНК), матричная (мРНК), и рибосомная (рРНК);

1.8 Нуклеозид моно- и полифосфаты: А'ГФ, АДФ, АМФ. Биологическая функция. Макроэргические связи.

1.9 Никотинамиднуклеотидные коферменты. Строение НАД' и его фосфата НАДФ+. Система НАД+-НАДН.

2.1. Лекарственные препараты на основе модифицированных нуклеиновых оснований (5-фторурацил, 6-меркаптопурии). Нуклеозиды - антибиотики.

2.2. Изменение структуры нуклеиновых кислот под действием химических веществ.

2.3. Ацилфосфаты и ацил кофермент А - природные макроэргические ацилируюшие реагенты. Биологическая роль реакций ацилирования.

3. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА.

Литература.

1.Конспект лекций.

2.Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия. - М.Дрофа, 2005, с.

304 – 305, 420 - 444.

3.Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии:

пособие для Вузов/ под ред. Н.А.Тюкавкиной. – М.: Дрофа, 2006, с.253 - 263.

ТИПОВОЙ БИЛЕТ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ.

1. Строение и химические свойства пиррола.

2. Напишите структурные формулы нуклеиновых оснований, входящих в состав ДНК, и их возможные таутомерные формы.

3. Напишите схему дефосфорилирования (гидролиза) АТФ до АМФ. Какие связи называются макроэргическими?

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Напишите формулы тимина, цитозина и комплементарных им оснований.

Укажите водородные связи.

2. Напишите формулы N-гликозидов (нуклеозидов): уридина, дезоксигуанозина. В какой таутомерной форме находятся в них нуклеиновые основания?

3. Напишите структурные формулы нуклеотидов: 5'-тимидиловой кислоты, 5'уридиловой кислоты, 5'-дезоксигуаниловой кислоты; назовите их как монофосфаты соответствующих нуклеозидов. Напишите формулу аденозинциклофосфата.

4. Напишите схему полного гидролиза 5'-гуаниловой кислоты В какой среде гидролизуются сложноэфирные и гликозидные связи?

5. Напишите схему полного гидролиза в кислой среде дезоксиадено зин-5'фосфата (дАМФ).

6. Напишите строение участка ДНК с последовательностью Т-А-Ц. Приведите строение фрагмента мРНК, полученного в результате транскрипции с данного участка ДНК.

7. Напишите схему ферментативного фосфорилирования 5'-аденило-вой кислоты.

Назовите полученный продукт.

8. Напишите уравнение гидролиза АТФ до АМФ. Что такое макроэргические связи?

9. Напишите формулу кофермента НАД+ и приведите схему окислительновосстановительной реакции, лежащей в основе его действия в биологических процессах.

ЗАНЯТИЕ 37.

ТЕМА: Свойства растворов высокомолекулярных растворов.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

1. Семинар 1.1. Высокомолекулярные соединения (ВМС), их классификация. Форма макромолекул 1.2. Особенности растворения высокомолекулярных соединений как следствие их структуры. Механизм набухания и растворения ВМС. Факторы, влияющие на степень набухания ВМС 1.3. Вязкость растворов ВМС. Относительная, удельная и приведенная вязкости. Методы измерения вязкости. Вязкость крови и других биологических жидкостей 1.4. Определение молекулярной массы ВМС вискозиметрическим методом.

Уравнение Штаудингера 1.5. Осмотическое давление растворов полимеров. Уравнение Галлера 1.6. Полиэлектролиты. Изоэлектрическая точка и методы ее определения 1.7. Мембранное равновесие Доннана. Онкотическое давление крови 1.8. Устойчивость растворов полимеров. Высаливание ВМС. Коацервация и ее роль в биологических системах. Застудневание растворов ВМС. Свойства студней. Синерезис и тиксотропия 2. Лабораторная работа 2.1. Определение молярной массы ВМС вискозиметрическим методом.

2.2. Определение изоэлектрической точки желатина Литература элементов:учебникдлямед.спец.вузов/Ю.А.Ершов[идр.]. —М.:Высш. шк., 2000.

— С. 526–545.

2. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: учеб.пособие для мед.спец.вузов/А.В.Бабков [и др.]. — М.: Высш.

шк., 2001. — 237 с.

ЗАНЯТИЕ 37.

ТЕМА: Подведение итогов семестра.