Подробная программа лекций и комментарии ко второй части курса (1132453), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Синтез пуринов,пиримидинов и гема.Если в результате мутации валин встаётна место глутаминовой к-ты в гемоглобине– бывает наследственное заболевание –серповидно-клеточная анемия. Серьёзнаянаследственная болезнь, распространеннаяв Африке, но при этом придающаяустойчивость к малярии.ИЗОЛЕЙЦИН*ILe (I)ПРОЛИНИзгибы в молекулах белков. Отсутствиевращения там, где есть пролин.Pro (P)ФЕНИЛАЛАНИН*Phe (F)Если не превращается в тирозин – будетнаследственное заболеваниефенилпировино-градная олигофрения.ТРИПТОФАН*Синтез НАДФ, серотонина. Распад вкишечнике до скатола и индола.Trp (W)ГидрофильныеаминокислотыГЛИЦИН Gly (G)H2N-CH2-COOHУчаствует в огромном кол-ве биохимическихсинтезов в организме.СЕРИН Ser (S)HO-CH2-CH(NH2)-COOHТРЕОНИН* Thr (T)CH3-CH(OH)- CH(NH2)COOHУчаствуют (в составе белков) в процессахацилирования и фосфорилирования.ТИРОЗИН Tyr (Y)Синтез тиреоидных гормонов, адреналина инорадреналина"Кислые" аминокислотыАСПАРАГИНОВАЯКИСЛОТАAsp (D)HOOC-CH2-CH(NH2)-COOHДонор аминогруппы при синтезах.ГЛУТАМИНОВАЯКИСЛОТАGlu (E)HOOC-C4H2-CH2-CH(NH2)COOHОбразует ГАМК (γ-аминомасляную кислоту(аминалон) – успокоительное средство.Gluвыносит NH3 из мозга, превращаясь приэтом в глутамин (Gln).
4карбоксиглутаминоваяктавбелкахсвязываетСа."А М И Д Ы" кислыхаминокислотАСПАРАГИН Asn(N)H2N-CO-CH2-CH(NH2)COOHГЛУТАМИН Gln (Q)H2N-CO-CH2-CH2-CH(NH2)COOHДонораминогрупп в синтезахСеросодержащиеЦИСТЕИН Cys (C)HS-CH2-CH(NH2)-COOHЦИСТИНCys-S-S-CysМЕТИОНИН*MetMeSCH2CH2-CH(NH2)COOHОбразование S-S связей (трет, структурабелков, регуляция активности ферментов)Донор метильных групп"Оснóвные"аминокислотыЛИЗИН*Lys (K)H2N-(CH2)4-CH(NH2)-COOHОбразует сшивки в коллагене и эластинеделает их эластичными.АРГИНИНArg (R)H2N-C(=NH)-NH-(СН2)3СH(NH2)-COOHУчаствует в выведении аммиака из организмаСодержит фрагментгуанидинаГИСТИДИНHis (H)Остаток имидазолаСинтез гистамина. Аллергия.* - незаменимые аминокислоты.
Из большинства аминокислот легко синтезируются глюкоза ижиры. Нарушения обмена аминокислот у детей приводит к умственной неполноценности.ЗАЩИТНЫЕ ГРУППЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ПЕПТИДНОМ СИНТЕЗЕ.NH2-защитные группы –RC(O)-=(HC(O)- )CF3C(O)-фталильнаяROC(O)-= PhСН2OC(O)- и замещённые бензилы, t-BuOC(O)- и др. трет-группы,Флуоренилметилоксикарбонильная группа,Ts-группаСООН -защитные группы – эфиры – PhCH2O- и замещенные бензилы,t-BuO- и флуоренилметиловые эфиры.Отдельное рассмотрение защитных групп для других ФГ аминокислот не предусмотрено.Методы создания пептидной связи.1. Хлорангидридный (через X-NH-CH(R)-C(O)Cl).
Способ устарел.2..Азидный (по Курциусу, через X-NH-CH(R)-C(O)Y → C(O)N3 как мягкий ацилирующий реагент.3.Ангидридный – напр. через смешанный ангидрид с угольной кислотой.4.Активированные эфиры (например С(О)-ОС6F5 и т.п.)5. Карбодиимидный – кислота + ДЦК + амин6.Синтез на твёрдом носителе (напр. на смоле Меррифилда).Биологическая роль пептидов. Несколько примеров.1.Энкефалины и эндорфины – опиоидные пептиды.например Tyr-Gly-Gly-Phe-Met иTyr-Gly-Gly-Phe-Leu2.
Окситоцин и вазопрессинизмозгасвиньи. Известно несколько сотен аналогов.Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH2│________________│DuVigneaud, Ноб.пр. 1955Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH2│________________│3.Инсулин контролирует усвоение глюкозы клеткой. Избыток глюкозы в крови(диабет) – приводит к гликозилированию всего подряд (в основном белков).4.Превращения пептидов: ангиотензиноген → ангиотензин I → ангиотензин II. Одиниз основных механизмов регуляции артериального давления (АД), место приложения многихлекарств (блокаторы АПФ – ангиотензин-превращающего фермента. Катализатор 1 стадии –фермент ренин (выделен из почек).5.Пептидные токсины. Действуют при болезнях - ботулизм, столбняк, дифтерия,холера.
Яды змей, скорпионов, пчёл, токсины грибов (фаллоидин, амантин), морскихбеспозвоночных (Conusgeographus – 13 АК, два -S-S-мостика). Многие устойчивы при кипячениив кислом растворе (до 30 мин).6.7.Пептидные антибиотики (грамицидин S).Аспартам Asp-Phe-OMe в 200 раз слаще сахара. Горькие и "вкусные" пептиды.8.Белки. Четыре уровня организации нативной белковой молекулы. Белок – уникальный(наряду с нуклеиновыми кислотами) тип макромолекулы, обладающей точно известной структурой,упорядоченной вплоть до деталей стереохимии и конформации. Все остальные известныемакромолекулы, в том числе и природные (полисахариды, лигнин и т.п.) имеют в большей илименьшей степени неупорядоченное строение – широкое распределение молекулярных масс,свободное конформационное поведение.Первичная структура – последовательность аминокислот.
Как кратко обозначается первичнаяструктура?Вторичная структура – конформационно-регулярные элементы двух типов (α–спирали и β– слои) –так упорядочивается только часть белковой макромолекулы.Третичная структура – уникальная упорядоченная стереохимическая конфигурация полноймакромолекулы. Понятие о "складывании" (folding) полипептидной цепи в третичную структурубелка.
Прионы.Четвертичная структура – соединение нескольких субъединиц в белках, состоящих из несколькихполипептидных цепей. Дисульфидные мостики (обратимое превращение цистеин-цистин) какспособ закрепления третичной и четвертичной структуры.УГЛЕВОДЫ.1.Что такое углеводы? Углеводы вокруг и внутри нас.2.Понятие о фотосинтезе производных D-глицериновой кислоты.Только для особовыдающихся студентов – об образовании дифосфата глицериновой кислоты из D-рибулозы.3.рядах).Что такое D-ряд углеводов. (Кратко об истории возникновения понятия о D- и L-4.Классификация углеводов: а) по количеству атомов С; б) по наличию С=О илиСНО групп; в) по количеству циклических фрагментов.5.Синтез углеводов из D-глицеринового альдегида по методу Килиани-Фишера. КакФишер установил формулу глюкозы?6.Вывод формул всех D-тетроз, -пентоз, -гексоз из D- глицеринового альдегида(открытые структуры).
Для всех студентов – знать формулу глюкозы (открытую ициклическую), маннозы (2-эпимер глюкозы), галактозы (4-эпимер глюкозы), рибозы.Пиранозы и фуранозы.7.Уметь перейти от открытой формы к циклической по Хеуорсу. Уметь нарисоватьформулы α- и β–глюкозы (все заместители в е- положении кроме аномерного) вконформации кресла.8.Что такое эпимеры, аномеры, мутаротация.
Аномерный эффект.9.Химические свойства глюкозы как альдегидоспирта: а) хелаты с ионамиметаллов, получение гликозидов, полных простых и сложных эфиров, изопропилиденоваязащита; б) окисление СНО группы ионами металлов, бромной водой, НNО3. Расщепление поВолю. Реакция с аминами и получение озазонов. Важнейшие принципы и приёмыизбирательного алкилирования различных гидроксилов в глюкозе.10.D-фруктоза как представитель кетоз. Открытая и циклическая формы. Реакциясеребряного зеркала для фруктозы.11.Понятие о дезоксисахарах, аминосахарах.
Сюда же хитин и гепарин. Септулозы иоктулозы в авокадо. Реакция Мейяра (Maillard).12.ОЛИГОСАХАРИДЫ. Мальтоза, целлобиоза, лактоза, сахароза. Восстанавливающие иневосстанавливающие сахара.13.Полисахариды – крахмал (20% амилозы + 80% амилопектина), иодкрахмальнаяпроба, гликоген, целлюлоза, гидролиз крахмала в полости рта (амилаза) и гидролизцеллюлозы, нитроклетчатка, вискозное волокно, производство бумаги, группы крови и отличиемежду ними.ВАЖНЕЙШИЕ ПОЛИСАХАРИДЫ.ПОЛИСАХАРИДСОСТАВ и строениепримечанияциклодекстриныα-(6), β-(7), γ-(8)Отличные комплексообразователи,хелатообразователиСостоит из глюкозы,1-4 связи.крахмалα-глю-(1,4)-α-глю20% амилозы + 80%амилопектинаАмилоза = 200 глю, линейныйполисахарид.Амилопектин = 1000 и более глю,разветвлён.гликоген"разветвлённый" крахмал,участие 6-ОНЗапас глюкозы в организмеинулинИз остатков фруктозыСодержится в топинамбурецеллюлозаβ-глю-(1,4)-β-глюХлопок, клетчатка растений,древесинацеллюлозаКсантогенат по 6-положениюПолучение вискозы – искусственногошелка, целлофана (упаковочнойплёнки)ацетат целлюлозыПримерно диацетатацетатное волокнонитрат целлюлозыТринитроэфирБездымный порохПроизводство бумагииз древесиныДревесина =Сульфатация древесины – удалениелигнина в воду – получениецеллюлозной массы.целлюлоза + лигнин.Обработать Са(НSO3)2 или Na2S+ NaOHхитинПоли-α-2-дезокси-2-N-Acаминоглюкоза (вместо 2-ОН – 2NH-Ac)Если удалить Ас от азота получитсяхитозан – модная БАДгиалуроноваякислота– (2-AcNH-глюкоза –глюкуроновая кислота)n –Смазка в организме (напр.
в суставах).гепаринСтроение очень сложное – (2HO3S-NH-глюкоза –глюкуроновая кислота)n –Увеличивает время свёртываемостикровиХондроитин сульфатГликопротеины (коллаген),протеогликаны, связь черезNН2аспарагина или ОН серинаЕсть везде в организме, особенно всоединительной ткани, хрящах.Примечание: Глюкуроновая к-та: 6-СООН – 1- СНОГлюконовая к-та: 6-СН2ОН – 1-СООНГлюкаровая к-та: 6-СООН – 1- СООН1.Химия и биохимия нуклеиновых кислот.Азотистые основания в РНК: У (урацил), Ц (цитозин) – производные пиримидина. А (аденин), Г(гуанин) – производные пурина.
В ДНК вместо У (урацила) присутствует Т (тимин).Нуклеозиды (сахар + азотистое основание): уридин, цитидин, тимидин, аденозин, гуанозин.Нуклеотиды(фосфат + сахар + азотистое основание).Лактим-лактамная таутомерия.Первичная структура нуклеиновых кислот (соединение нуклеозидов через атомы кислорода у С-3и С-5 рибозы (дезоксирибозы) с помощью фосфатных мостиков.РНК и ДНК.а) Главные основания и минорные основания (РНК).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
