Медицинская биохимия (стр. 23 )

D-глюкоза

Продуктами гидролиза будет D-глюкоза во всех пяти таутомерных формах. Образование различных таутомерных форм происходит вследствие аномеризации, т. е. взаимопревращения ? - и
?-аномеров друг в друга через промежуточную оксоформу, и установления таутомерного равновесия:

Вопрос 2. Приведите схему реакции восстановления мальтозы водородом на металлических катализаторах.

Ответ. В эту реакцию ступают углеводы, содержащие свободную оксогруппу, поэтому невосстанавливающие дисахариды в неё вступать не будут. Мальтоза относится к восстанавливающим дисахаридам, поэтому её оксоформа подвергается превращению, аналогичному для моносахаридов:

4-О-(?, D-глюкопиранозидо)-D-глюцит,

или  3-О-(?, D-глюкопиранозидо)-L-сорбит

Вопрос 3. Приведите схему реакции взаимодействия лактозы с метиламином.

Ответ. В эту реакцию так же, как и в предыдущем примере вступают углеводы, содержащие свободную оксогруппу. Взаимодействие оксосоединений с первичными аминами приводит к образованию оснований Шиффа, однако в случае углеводов продуктами реакции будут также N-гликозиды, находящиеся в таутомерном равновесии с шиффовыми основаниями. Для лактозы это будет выглядеть так:

лактоза

Контрольные вопросы и задачи

Приведите механизм реакции гидролиза ?-лактозы. Укажите условия проведения реакции, назовите продукты. В различных пробирках находятся растворы мальтозы и сахарозы. Предложите способ идентификации этих дисахаридов. Напишите схемы реакций. Приведите механизм этанолиза сахарозы. Приведите механизм исчерпывающего этилирования трегалозы.

Лабораторная работа

Опыт 1. ОТСУТСТВИЕ ВОССТАНАВЛИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ У САХАРОЗЫ

В пробирку поместите 1 каплю 1% раствора сахарозы и 6 капель 10%-го раствора гидроксида натрия. Добавьте для разбавления 5–6 капель воды (высота слоя жидкости 18–20 мм). Прибавьте 1 каплю 2%-го раствора сульфата меди (II) — образуется прозрачный синий раствор комплексной соли меди (II) с сахарозой. Осторожно нагрейте пробирку над пламенем спиртовки так, чтобы нагревалась только верхняя часть раствора, а нижняя оставалась без нагревания (для контроля). Нагревайте только до кипения, но не кипятите. Изменения окраски раствора не происходит. Вспомните, что с
D-глюкозой в аналогичных условиях происходило изменение верхней части раствора в жёлто-красную.

Опыт 1. ВОССТАНАВЛИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛАКТОЗЫ

В пробирку поместите 1 каплю 1%-го раствора лактозы и 10%-го гидроксида натрия. Добавьте 1 каплю 2%-го раствора сульфата меди (II). Образующийся голубой осадок гидроксида меди (II) при встряхивании пробирки растворяется, образуя синий раствор комплексной меди (II) с лактозой. Добавьте для разбавления 5–6 капель воды (высота слоя жидкости 18–20 мм). Осторожно нагрейте пробирку над пламенем спиртовки так, чтобы нагревалась только верхняя часть раствора, а нижняя оставалась без нагревания (для контроля). Нагревайте только до кипения, но не кипятите. При нагревании цвет верхней части раствора изменяется в жёлто-красный. Вспомните, что с D-глюкозой наблюдается аналогичный результат (проба Троммера положительна), тогда как в опыте с сахарозой в тех же условиях окраска верхней части раствора не изменяется.

Занятие 22. Полисахариды

Вопросы для подготовки к занятию

Важнейшие представители гомо - и гетерополисахаридов: целлюлоза, амилоза, амилопектин, гликоген, гепарин, гиалуровая кислота — их строение и особенности химического поведения. Медико-биологическое значение полисахаридов.

Содержание занятия

Обсуждение вопросов по теме занятия. Контрольная работа по теме.

Типовые обучающие вопросы и эталоны ответов на них

Вопрос 1. Напишите схему постадийного гидролиза крахмала. Какие из образующихся продуктов находят практическое применение?

Ответ. Гидролиз крахмала под действием разбавленных минеральных кислот или ферментов проходит ступенчато по схеме:

(С6Н10О5)n (С6Н10О5)m С12Н22О11 С6Н12О6

крахмал                декстрины                        мальтоза                глюкоза

Декстрины — более простые полисахариды по сравнению с крахмалом; лучше усваиваются живыми организмами, образуются при выпечке хлеба из крахмала муки (образование корки). Мальтозу (солодовый сахар) используют в производстве пива и вина. Глюкозу используют в пищевой промышленности, медицине, в качестве исходного вещества для получения глюконовой и аскорбиновой кислот, а также для получения этилового спирта.

Вопрос 2. Некоторые пектиновые вещества оказывают противоязвенное действие, вследствие чего, являются основой ряда препаратов, например плантаглюцида. В основе пектиновых веществ лежит пектовая кислота, являющаяся полигалактуроновой кислотой. Напишите строение фрагмента макромолекулы пектовой кислоты.

Ответ. Макромолекула пектовой кислоты образована остатками D-галактуроновой кислоты, которые связаны ?-1,4-гликозидными связями.

пектовая кислота

Контрольные вопросы и задачи

Объясните влияние особенностей конформационного строения мономеров на формирование вторичной структуры полисахаридных цепей амилозы и целлюлозы. Назовите и напишите строение продуктов полного и частичного гидролиза амилопектина. Объясните, почему полисахариды обладают очень слабыми восстанавливающими свойствами. В состав препарата луронита входит гетерополисахарид — гиалуроновая кислота. Из каких моносахаридных остатков построен дисахаридный фрагмент в макромолекулярной цепи гиалуроновой кислоты? Укажите, какими гликозидными связями образована макромолекула гиалуроновой кислоты.

Вопросы для подготовки к контрольной работе

Реакции карбонильных групп моносахаридов. Способы удлинения углеродной цепи. Роль образования озазонов в установлении структуры моносахаридов. Реакции циклических форм. Особенности реакционной способности полуацетального гидроксила. Гликозиды. Реакции окисления и восстановления. Образование альдоновых, гликаровых и гликуроновых кислот. Превращение под действием кислот и щелочей. Эпимеризация. Классификация дисахаридов на восстанавливающие и невосстанавливающие. карбонильных групп моносахаридов. Особенности строения и таутомерных превращений представителей разных групп дисахаридов. Мальтоза, лактоза, целлобиоза, сахароза, трегалоза. Медико-биологическое значение дисахаридов. Важнейшие представители гомо - и гетерополисахаридов: целлюлоза, амилоза, амилопектин, гликоген, декстраны, хитин, пектовая кислота, альгиновые кислоты, гиалуровая кислота — их строение и особенности химического поведения. Медико-биологическое значение полисахаридов.

Занятие 23.  Алициклические углеводороды.
Терпены, терпеноиды, Стероиды

Вопросы для подготовки к  занятию

Классификация, номенклатура и структурная изомерия алициклических соединений. Строение и пространственная изомерия малых и средних циклов. ?-Связи с малых циклах. Конформации циклогексана. Свойства малых и средних циклов. Реакции раскрытия и изомеризации циклов.

Важнейшие представители ациклических, моноциклических и бициклических терпенов и терпеноидов. Каротиноиды. Стероиды как неомыляемые липиды. Классификация стероидов. Пространственное строение стероидов. Важнейшие представители разных групп стероидов и их медико-биологическое значение: холестерин, холестанол, копростанол, витамины группы D, холевая кислота, прогестерон, эстрон, эстрадиол, андростерон, тестостерон, дигидроксигенин, строфантидин.

Содержание  занятия

1. Обсуждение вопросов по теме занятия.

2. Контроль усвоения темы.

3. Лабораторная работа

Типовые обучающие вопросы и эталоны ответов на них

Вопрос 1. Дайте систематические названия моноциклическому монотерпеноиду ментолу, бициклическому сесквитерпену ?-кадинену и бициклическому альдегиду миртеналю:

               

ментол                        ?-кадинен                миртеналь

Ответ. Основу названия ментола составляет циклогексановое кольцо. В молекуле нумеруется циклический фрагмент, и нумерацию определяет ОН-группа. При этом два имеющихся в кольце заместителя должны получить наименьшие номера.

Родоначальная структура — циклогексан, гидроксогруппа обозначается суффиксом - ол, а заместители у 2 и 5 атомов углерода перечисляются в названии в виде приставок по алфавиту. Полное название — 5-метил-2-изопропилциклогексанол.

?-Кадинен — бициклический мостиковый углеводород. Основу названия составляет бициклическая система. Нумерация атомов начинается от одного из её узловых атомов, и в данном случае сначала нумеруется цикл, содержащий двойную связь. При этом начало нумерации (узловой атом) выбирается так, чтобы двойная связь получила меньший номер. Затем от второго узлового атома нумеруется другой цикл в обратном порядке.