Aminokisloty_1 (1126153)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

13. АМИНОКИСЛОТЫ

1. Назовите -аминокислоты: а) незаменимые для организма здорового человека б) генетически кодируемые аминокислоты.

1. Какое количество стереоизомеров возможно для 2-амино-3-метилпентановой и 2-амино-3-гидроксибутановой кислот? Приведите для каждого стереоизомера формулу Фишера и назовите их по заместительной номенклатуре IUPAC. В каких стереохимических отношениях находятся L- и D-формулы изолейцина и треонина: а) энантиомеры; б) диастереомеры; в) энантиомеры эритро-формы; г) энантиомеры трео-формы?

1. Приведите формулы Фишера для L- и D-цистеина. Назовите L- и D-цистеин по заместительной номенклатуре IUPAC.

1. Приведите формулы Фишера для L- и D-цистина. Какое количество стереоизомеров возможно для молекулы цистина?

1. Исходя из толуола, получите фенилаланин с использованием следующих основных методов синтеза рацемических -аминокислот: а) прямого аммонолиза -галогенкарбоновых кислот; б) восстановительного аминирования; в) метода Штреккера; г) метода Габриэля; д) фталимидомалонатного или ацетамидомалонатного методов.

1. Получите ()-цистеин фталимидомалонатным методом, исходя из хлорметил(бензил)сульфида.

1. Как осуществить следующие превращения: а) L-серин → L-аланин; б) L-серин → L-цистеин; в) L-серин → L-2,3-диаминопропановая кислота, г) L-аспарагин → L-2,3-диаминопропановая кислота.

1. В Вашем распоряжении имеются ацетамидомалоновый эфир, акрилонитрил и другие необходимые реагенты. Предложите метод синтеза D,L-глутаминовой кислоты.

1. Исходя из метилмеркаптана и акролеина, получите D,L-метионин по приведенной ниже схеме.

1. Приведите структурные формулы промежуточных продуктов в следующем синтезе D,L-пролина.

1. Расшифруйте схему синтеза лейцина, приведенную ниже.

1. Расшифруйте схему синтеза аминокислоты орнитина и определите его структурную формулу.

Реакция орнитина с цианамидом (NH₂CN) в присутствии основания используется для синтеза другой аминокислоты – аргинина. Приведите механизм данной реакции.

1. Важнейшая незаменимая аминокислота лизин может быть получена по следующей схеме.

Напишите структурные формулы соединений А-Д и лизина.

1. Перспективный метод синтеза -аминокислот заключается в алкилировании основания Шиффа, получаемого из этилового эфира глицина и бензофенона.

Используйте данный метод для синтеза -аланина и изолейцина.

1. Синтетический ()-лейцин можно расщепить на оптические антиподы (L- и D-лейцин) при помощи хирального фермента ацилазы, выделенного из почек свиньи. Этот фермент избирательно катализирует гидролиз амидных связей L-аминокислот.

Предложите способ разделения конечной смеси веществ, образовавшейся после ферментативного гидролиза. Как выделить D-лейцин в чистом виде?

1. Исходя из (1R)-1-D-бензилхлорида, получите (3S)-3D-D,L-фенилаланин. Как его разделить на D- и L-формы?

1. Рацемические -аминонитрилы легко получаются синтезом Штреккера. Их энантиомерный селективный гидролиз в присутствии ферментов нитрилаз имеет большое практическое значение:

Как разделить конечную смесь веществ? Используйте предложенную схему для синтеза L-валина.

1. Разделение рацемических аминокислот можно осуществить с помощью метода селективного окислительного дезаминирования с использованием ферментов оксидаз:

Предложите способ разделения конечной смеси -амино и -оксокислот. Получите D-фенилаланин из бензилового спирта, используя данный метод разделения рацематов -аминокислот в комбинации с любым из методов синтеза, упомянутых в задаче 5.

1. Дерацемизация (R,S)-цистеина может быть осуществлена по следующей схеме.

Сначала (R,S)-цистеин (1) действием ацетона в уксусной кислоте превращают в 2,2-диметилтиазолидин-4-карбоновую кислоту (2), которую далее нагревают с R,R-винной кислотой в присутствии салицилового альдегида. При этом из раствора выкристаллизовывается соль 3, гидролиз которой приводит к (S)-цистеину. Предложите механизмы: а) образования 2,2-диметилтиазолидин-4-карбоновой кислоты (2); б) эпимеризации аминокислоты (2) в присутствии салицилового альдегида в растворе уксусной кислоты.

1. Общая качественная цветная реакция на -аминокислоты – образование соединения сине-фиолетового цвета (_max550570 нм) с нингидрином (нингидринная реакция аминокислот).

Приведите возможный механизм нингидринной реакции. Можно ли ожидать, что аммиак и первичные амины также дадут цветную реакцию с нингидрином? Прокомментируйте возможность использования данной реакции для качественного и количественного анализа смесей аминокислот, образующихся в результате деструкции пептидов.

1. С помощью каких качественных реакций можно визуально различить следующие пары аминокислот: а) цистеин и серин; б) серин и тирозин; в) саркозин и -аланин; г) -аланин и -аланин, д) пролин и триптофан.

1. Предскажите продукты следующих реакций.

1. - - и -Аминомасляные кислоты по разному ведут себя при нагревании. Предскажите результаты следующих термических реакций.

1. - и -Лактамы, содержащие напряженные трех- и четырехчленные циклы, получают специальными методами.

Обсудите механизмы приведенных реакций.

1. Приведите защитные группы для NH₂ и COOH центров аминокислот. Опишите методы их селективного введения и удаления.

1. Предложите 1-2 рациональных метода синтеза N-бензиламида L-аланина.

1. Расшифруйте следующие схемы.

Обсудите стереохимический результат данных превращений.

1. L-Глутаминовую кислоту ввели в следующую цепочку превращений.

а) Назовите соединения (1)-(3) по заместительной номенклатуре IUPAC с учетом стереохимии.

б) Приведите механизм первой стадии приведенной схемы.

1. Рацемические -аминокислоты можно получать по реакции Родионова.

Обычно в реакцию вводят алифатические, алициклические и гетероциклические альдегиды. Обсудите механизм реакции Родионова. Напишите продукты следующих реакций.

1. Интересный подход к синтезу -аминокислот заключается в гомоголизации соответствующих -аминокислот по методу Арндта-Эйстерта. Этот метод включает следующие стадии (на примере превращения фенилглицина в гомофенилглицин).

Какое строение имеют соединения А-Ж?

1. Лекарство ацемин – (натриевая соль N-ацетил--аминокапроновой кислоты) – используется для лечения ран и ожогов. Получите ацемин, исходя из 1-циклогексанона и других необходимых реагентов.

1. Витамин В₃ – D-(+)-3-(2,4-дигидрокси-3,3-диметилбутирил)--аланин (пантотеновая кислота)

Лекарственная форма – D-(+)-кальциевая соль пантотеновой кислоты. В водных растворах пантотеновая кислота устойчива в интервалах рН 5.57.0. В щелочной среде она достаточно легко гидролизуется. Какие продукты при этом образуются? Получите пантотеновую кислоту из изомасляного альдегида, формальдегида, -аланина и неорганических реагентов.

1. Дипептид А (содержит остаток L-аспарагиновой кислоты) является самым сладким из известных в настоящее время веществ.

Этот дипептид слаще сахара в 33000 раз. Для сравнения: сахарин (Б) всего в 400-500 раз слаще сахарозы. Напишите продукты полного гидролиза дипептида (А в кислой среде при нагревании.

1. Напишите структурную формулу трипептида фенилаланил-аланил-валина. Приведите сокращенное название данного трипептида. Обозначьте пептидные связи. Обозначьте N- и С-концы пептидной цепи.

1. Получите дипептид H-Phe-Ala-OH следующими методами: а) классическим пептидным синтезом; б) синтезом с использованием дициклогексилкарбодиимида; в) по методу Р. Меррифилда (твердофазный пептидный синтез); г) азидным методом; д) методом с использованием N-карбоксиангидридов аминокислот (ангидридов Лейкса).

1. На основании данных полного и неполного гидролиза следующих пептидов установите последовательность аминокислотных остатков в их молекулах.

а) Пентапептид I: Asp, Glu, His, Phe, Val и Val-Asp + Glu-His + Phe-Val + Asp-Glu

б) Гептапептид II: Сys, Gly, His (2 остатка), Leu (2 остатка), Ser и Сys-Gly-Ser + Ser-Leu-Сys + Ser-His-Leu

1. Трипептид Ala-Leu-Gly введен в следующие реакции:

Напишите полные уравнения реакций и обсудите возможность их использования для анализа пептидов неизвестного строения.

1. а) Кислотный гидролиз неизвестного пентапептида приводит к глицину, аланину, валину, лейцину и изолейцину. Нейтрализация продуктов кислотного гидролиза не сопровождается выделением аммиака. Реакция пентапептида с фенилизотиоцианатом с последующим гидролизом не приводит к образованию соответствующего фенилтиогидантоина. Обработка пентапептида карбоксипентидазой также дала отрицательный результат. Какая особенность исходного пентапептида объясняет данные наблюдения?

б) Как различить циклическую и нециклическую формы пентапептида Gly-Ala-Gly-Phe-Gly? Как получить циклическую форму данного пептида?

1. Неизвестный гептапептид имеет в своем составе следующие аминокислоты: аргинин, глицин, изолейцин, фенилаланин, пролин (2 остатка) и валин. Обработка его трипсином приводит к аргинину и соответствующему гексапептиду, а неполный кислотный гидролиз дает следующие фрагменты: Pro-Phe-Ile, Arg-Gly-Pro, Pro-Phe-Ile-Val и Pro-Pro. На основании этих данных приведите аминокислотную последовательность в исходном гептапептиде и гексапептиде, образующемся в результате его разложения трипсином.

1. а) Полный гидролиз биологически важного трипептида глутатиона приводит к смеси трех аминокислот: глицина, глутаминовой кислоты и цистеина. Обработка глутатиона литийборгидридом с последующим гидролизом дает цистеин, 2-аминоэтанол и 4-амино-5-гидроксипентановую кислоту. Использование фенилизотиоцианата (реактив Эдмана) позволяет определить глутаминовую кислоту как N-концевую аминокислоту. Предложите развернутую структурную формулу глутатиона и напишите его полное и сокращенное название.

б) Глутатион при кипячении в воде превращается в 5-оксопролин и дипептид – цистеинилглицин. Приведите механизм данного процесса.

1. Гормон вазопрессин, играющий важную роль в регулировании водного баланса в организме человека, является нонапептидом с одним дисульфидным мостиком. Полный гидролиз окисленного надмуравьиной кислотой пептида в растворе соляной кислоты с последующей нейтрализацией продуктов кислотного гидролиза приводит к 3 эквивалентам аммиака и следующим аминокислотам: аргинину, аспарагину, цистеиновой кислоте (2 эквивалента), глутаминовой кислоте, глицину, фенилаланину, пролину и тирозину. 2,4-Динитрофторбензол (реактив Сэнгера) определяет цистеиновую кислоту (1 эквивалент) как N-концевую аминокислоту в окисленном надмуравьиной кислотой исходном нонапептиде. Обработка исходного пептида трипсином дает октапептид с аргинином в качестве С-концевой аминокислоты и глицинамид. Неполный кислотный гидролиз дает следующие фрагменты: Asp-Cys[O], Phe-Glu, Сys[O]-Tyr-Phe, Glu-Asp-Cys[O] и Phe-Gly-Asp (Примечание: аббревиатура Cys[O] в данном случае обозначает остаток цистеиновой кислоты). Напишите структурную формулу вазопрессина, отвечающую приведенным данным.

1. Брадикинин – нонапептид, который образуется в крови человека после укуса осой. Брадикинин повышает кровяное давление, вызывает боль и сужение бронхов. В своем составе брадикинин имеет следующие аминокислоты: Arg (2 остатка), Gly, Phe (2 остатка), Pro (3 остатка) и Ser. 2,4-Динитрофторбензол (реагент Сэнгера) и карбоксипептидаза определяют аргинин как N- и C-концевую аминокислоту. В результате неполного кислотного гидролиза брадикинина образуются следующие ди- и трипептиды: Phe-Ser, Pro-Gly-Phe, Pro-Pro, Ser-Pro-Phe, Phe-Arg, Arg-Pro. На основании приведенных данных определите аминокислотную последовательность в молекуле брадикинина.

43. Аминокислота 1, один из четырех известных энантиомеров природной аминокислоты метанопролина. Какова, по Вашему мнению, причина (или причины) того, что для соединения с тремя хиральными центрами в природе найдены лишь четыре изомера. Какими, по Вашему мнению, они могли бы быть? Назовите их по правилам IUPAC.

44. Оптически чистый L-аланин (1) при действии азотистой кислоты, генерированной из нитрита натрия и соляной кислоты, превращается в -хлорпропионовую кислоту (2), которая почти полностью сохраняет конфигурацию исходной аминокислоты. Объясните полученный результат.

Org.Synth.Coll. Vol. 8, 119 (1993)

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы