Метод_БАВ(студенты)

УДК 54 (075.08)
ББК 24.1я 7



Биологически активные вещества и реакции в жизнедеятельности: методические указания для аудиторной работы студентов 1 курса лечебного факультета. / Составители: Д.А. Мунасипова, С.А. Мещерякова
·Уфа: Изд-во ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России.
·2016.
· 67 с.




Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 31.05.01 Лечебное дело (2016 г.) и учебного плана для студентов по направлению подготовки 31.05.01 Лечебное дело (2016 г.).









Рецензенты:
Сергеева Л.Г., доцент кафедры общей и аналитической химии ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» Минобрнауки РФ, к.х.н.
















Утверждение на заседании № 1 от 31 августа 2016 г. кафедры общей химии.

Содержание

С.

Цели и задачи вариативной части.
4

Место вариативной части в структуре ООП.
4

Требования к результатам освоения вариативной части.
4

Тематический план лекций по вариативной части «Биологически активные вещества и реакции в жизнедеятельности» для студентов 1 курса специальности «Лечебное дело» 1 семестр.
7

Тематический план практических занятий по вариативной части «Биологически активные вещества и реакции в жизнедеятельности» для студентов 1 курса специальности «Лечебное дело» 1 семестр.
7

Общие правила выполнения лабораторных работ.
8

Правила техники безопасности.
8

Первая помощь при несчастных случаях.
9

Занятие №1. Теоретические основы биоорганической химии.
10

Занятие №2. Кислотно-основные свойства органических соединений.
13

Занятие №3. Реакционная способность спиртов, эфиров, фенолов и их тиоаналогов.
16

Занятие №4. Биологически важные реакции карбонильных соединений.
20

Занятие №5. Карбоновые кислоты и их функциональные производные.
23

Занятие №6. Контрольная работа по модулю «Химические основы биологического взаимодействия органических соединений».
26

Занятие №7. Гетерофункциональные соединения.
28

Занятие №8. Пятичленные гетероциклические соединения.
32

Занятие №9. Шестичленные гетероциклические соединения.
36

Занятие №10.
·-Аминокислоты. Пептиды. Белки.
40

Занятие №11. Моносахариды.
43

Занятие №12. Ди- и полисахариды.
47

Занятие №13. Контрольная работа по модулю «Низкомолекулярные биоорганические соединения как метаболиты и регуляторы метаболизма».
51

Занятие №14. Нуклеиновые кислоты. Нуклеотидные коферменты.
53

Занятие №15. Омыляемые липиды.
57

Занятие №16. Неомыляемые липиды.
60

Занятие №17. Зачетное занятие.
63

Литература
67









Цель и задачи вариативной части
Цели освоения вариативной части:
- формирование системных знаний о закономерностях химического поведения основных биологически важных классов органических соединений и биополимеров во взаимосвязи с их строением для использования этих знаний в качестве основы при изучении процессов, протекающих в живом организме, на молекулярном уровне;
- формирование у студентов умений оперировать химическими формулами органических соединений, выделять в молекулах реакционное центры и определять их потенциальную реакционную способность.
Задачи вариативной части:
- приобретение студентами знаний в области биоорганической химии;
- обучение студентов проведению качественных реакций на функциональные группы и характерные структурные фрагменты молекулы с объяснением визуально наблюдаемого результата;
- обучение студентов прогнозированию направления и результата химических превращений биологически активных веществ in vitro и in vivo;
- подготовка обучающихся к овладению основами дисциплин, изучаемых при подготовке специалистов по направлению Лечебное дело;
- формирование естественнонаучного мировоззрения, пониманию основных закономерностей различных физико-химических, биологических и иных явлений природы и технологических процессов;
- формирование навыков изучения научной литературы и официальных статистических обзоров;
- формирование у студента навыков общения с коллективом.

Место вариативной части в структуре ООП
Вариативная часть биологически активные вещества и реакции в жизнедеятельности относиться к циклу (С2) математических, естественнонаучных и медико-социальных дисциплин.

Требования к результатам освоения вариативной части
Процесс изучения вариативной части направлен на формирование следующих компетенций:
ОК-1– способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу;
ОПК-1 – готовность решать стандартные задачи профессиональной деятельности с использованием информационных, библиографических ресурсов, медико-биологической терминологии, информационно-коммуникационных технологий и учетом основных требований информационной безопасности;
ОПК-7 – готовность к использованию основных физико-химических, математических и иных естественнонаучных понятий, и методов при решении профессиональных задач.
В результате изучения вариативной части студент должен:
Знать:
- цель и задачи биоорганической химии;
- важнейшие реакции свободнорадикального замещения, электрофильного присоединения и замещения, нуклеофильного присоединения и замещения, окисления и восстановления на примерах углеводородов и монофункциональных классов органических соединений;
- кислотно-основные свойства органических соединений;
- специфические свойства гетерофункциональынх органических соединений;
- биологически важные гетероциклические системы;
- структурные компоненты, свойства и структурную организацию молекул углеводов, аминокислот, пептидов, белков;
- строение важнейших представителей низкомолекулярных биорегуляторов (стероидов);
- потенциальную реакционную способность органических соединений;
- роль биологически значимых органических соединений в качестве структурно-функциональных компонентов и молекулярных участников химических процессов, протекающих в живых организмах;
- правила техники безопасности работы в химической лаборатории;
- роль биологически значимых органических соединений в качестве структурно-функциональных компонентов и молекулярных участников химических процессов, протекающих в живых организмах.
Уметь:
- самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по биоорганической химии;
- классифицировать органические соединения и называть по структурным формулам типичные представители биологически важных веществ и лекарственных средств;
- выделять функциональные группы, кислотный и основный центры в молекулах для определения потенциальной реакционной способности органических соединений;
- прогнозировать направление и результат химических превращений органических соединений;
- обрабатывать, анализировать и обобщать результаты экспериментальных данных;
- применять полученные знания при изучении биохимии, функциональной биохимии, фармакологии, микробиологии, вирусологии, нормальной физиологии;
- самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по биоорганической химии;
- собирать простейшие установки для проведения лабораторных исследований;
- табулировать экспериментальные данные, графически представлять их;
- проводить элементарную статистическую обработку экспериментальных данных в химических экспериментах;
- самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по биоорганической химии;
- собирать простейшие установки для проведения лабораторных исследований;
- табулировать экспериментальные данные, графически представлять их;
- проводить элементарную статистическую обработку экспериментальных данных в химических экспериментах.
Владеть:
- проведением качественных реакций на функциональные группы и характерные структурные фрагменты молекулы с объяснением визуально наблюдаемого результата;
- прогнозированием направления и результата химических превращений биологически активных веществ;
- навыками проведения научных исследований для установления взаимосвязи структура-свойство;
- техникой проведения основных химических экспериментов; навыками проведения научных исследований для установления взаимосвязи структура-свойство.










Тематический план лекций и практических занятий по вариативной части
«Биологически активные вещества и реакции в жизнедеятельности»
для студентов 1 курса направления подготовки «Лечебное дело», 1 семестр

№ n/n
Название тем лекций
Часы

1
Теоретические основы биоорганической химии
2

2
Биологически важные реакции карбонильных соединений. Карбоновые кислоты и их производные.
2

3
Гетерофункциональные органические соединения. Основные классы и особенности реакционной способности.
2

4
Биологически активные гетероциклические соединения. Нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты.
2

5

·-Аминокислоты. Пептиды. Белки.
2

6
Углеводы (моно-, ди- и полисахариды).
2

7
Омыляемые и неомыляемые липиды.
2




· 14



n/n
Темы практических занятий
Часы

Модуль 1. «Химические основы биологического взаимодействия органических соединений»

1
Теоретические основы биоорганической химии
2

2
Кислотно-основные свойства органических соединений.
2

3
Реакционная способность спиртов, эфиров, фенолов и их тиоаналогов.
2

4
Биологически важные реакции карбонильных соединений.
2

5
Карбоновые кислоты и их функциональные производные.
2

6
Контрольная работа по модулю «Химические основы биологического взаимодействия органических соединений».
2

Модуль 2. «Низкомолекулярные биоорганические соединения как метаболиты и регуляторы метаболизма»

7
Гетерофункциональные соединения.
2

8
Пятичленные гетероциклические соединения.
2

9
Шестичленные гетероциклические соединения.
2

10

·-Аминокислоты. Пептиды. Белки.
2

11
Моносахариды.
2

12
Ди- и полисахариды.
2

13
Контрольная работа по модулю «Низкомолекулярные биоорганические соединения как метаболиты и регуляторы метаболизма».
2

Модуль 3. Биополимеры и их структурные компоненты. Липиды.

14
Нуклеиновые кислоты. Нуклеотидные коферменты.
2

15
Омыляемые липиды.
2

16
Неомыляемые липиды.
2

17
Зачетное занятие.
2




· 34


Общие правила выполнения лабораторных работ.

Лабораторные работы являются одной из важнейших составных частей курса вариативной части. Для их выполнения студент должен ознакомиться с лабораторным оборудованием, а приборами и с техникой проведения основных лабораторных операций
Студенты должны строго соблюдать правила внутреннего распорядка и технику безопасности.
Перед каждым лабораторным занятием студент должен изучить соответствующий раздел учебника, конспекта лекций и описание лабораторной работы, ответить на вопросы для самоподготовки (письменно).
При оформлении отчета по лабораторной работе в тетради записывают дату, тему занятия, название лабораторной работы и опытов, краткое описание хода опыта и результаты, полученные при его выполнении, выводы.
При проведении эксперимента необходимо соблюдать следующие правила:
- опыты проводят в чистой посуде;
- нельзя выливать избыток реактива из пробирки обратно в реактивную склянку;
- сухие соли набирают чистым шпателем или ложечкой;
- нельзя путать пробки от разных склянок, пробки кладут на стол внешней поверхностью;
- нельзя уносить реактивы общего пользования на свое рабочее место;
- остатки металлов после опытов собирают в баночку, а не выбрасывают в раковину;
- дорогостоящие, ядовитые реактивы собирают в специально отведенную посуду;
- битую посуду отдают лаборанту, обрывки бумаги, спички и другой мусор выбрасывают в урну.

Правила техники безопасности

1. Выполнять лабораторные работы можно только надев халат.
2. Не трогайте, не включайте и не выключайте без разрешения преподавателя рубильники и электрические приборы.
3. Не загромождайте свое рабочее место и проходы между столами лишними предметами.
4. Нельзя брать вещества руками и пробовать их на вкус. При определении запаха склянку держат на расстоянии и направляют движением руки воздух от отверстия склянки или пробирки к носу.
5. Опыты с ядовитыми, сильно пахнущими веществами, с концентрированными кислотами и щелочами проводят в вытяжном шкафу (под тягой).
6. При приливании реактивов и при нагревании нельзя наклоняться над отверстием склянки во избежание попадания брызг на лицо и одежду.
7. Разбавляя концентрированные кислоты, особенно серную, осторожно вливают кислоту в воду.
8. С легковоспламеняющимися жидкостями нельзя работать вблизи нагревательных приборов.

Первая помощь при несчастных случаях

В лаборатории бывают случаи, требующие неотложной медицинской помощи: порезы рук стеклом, ожоги горячими предметами, кислотами, щелочами. В серьезных случаях необходимо немедленно обратиться к врачу.
Для оказания первой помощи в лаборатории имеется аптечка. Основные правила первой помощи сводятся к следующему:
- при ранении стеклом удалите осколки из раны, смажьте края раны раствором иода и перевяжите бинтом;
- при ожоге реактивом смойте реактив большим количеством воды, затем либо разбавленной уксусной кислотой (при ожоге щелочью), либо раствором соды (при ожоге кислотой), а затем опять водой;
- при ожоге горячей жидкостью или горячим предметом обожженное место обработайте свежеприготовленным слабым раствором марганцовки, смажьте обожженное место вазелином или мазью от ожогов; можно присыпать ожог содой и забинтовать;
- при химических ожогах глаз обильно промойте глаза водой, используя глазную ванночку, затем обратитесь к врачу.




















Занятие №1
Теоретические основы биоорганической химии
1. Актуальность темы. Ненасыщенные углеводороды – алкены, циклоалканы, алкадиены и алкины – проявляют способность к реакциям электрофильного присоединения, так как содержат двойные или тройные связи. Более важной in vivo является двойная связь. Возникновение двойной связи и ее превращения характерны для многих биохимических реакций. Ароматические соединения бензольного ряда, конденсированные и гетероциклические ароматические соединения вступают в реакции, не приводящие к нарушению ароматической системы, т.е. реакции электрофильного замещения, которые имеют важное медико-биологическое значение. Так, йодирование
·-аминокислоты тирозина происходит в ходе биосинтеза йодсодержащих гормонов щитовидной железы; алкилирование ароматических субстратов осуществляется при биосинтезе некоторых коферментов и жирорастворимых витаминов.
2. Учебные цели. Сформировать и закрепить знания о реакционной способности насыщенных углеводородов (циклоалканов), непредельных алифатических углеводородов (алкенов, алкинов, алкадиенов), ароматических углеводородов (аренов).
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
Классификация реакций в органической химии.
2. Промежуточные частицы (интермедиаты)
· свободные радикалы, карбокатионы и карбоанионы, их электронное строение и факторы стабильности.
3. Гомолитический и гетеролитический разрыв химической связи. Типы реагентов в органических реакциях.
4. Особенности реакционной способности малых циклов, реакции замещения в средних циклах.
5. Реакции электрофильного присоединения (АЕ) в ряду алкенов и алкинов. Правило Марковникова и его объяснение с позиции электронных представлений (статический и динамический факторы).
6. Особенности реакций АЕ сопряженных диенах.
7. Реакции электрофильного замещения (SE) в аренах: галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирвоание, ацилирование.
8. Влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакций SE в бензольном ядре.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, стеклянная палочка.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Скипидар, фенол.
на группу

6.3. Реактивы:
10% Раствор соды, 2% раствор KMnO4, бромная вода
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Реакция гидрохлорирования этилена относится к реакциям
1) нуклеофильного замещения
2) электрофильного присоединения
3) радикального замещения
4) нуклеофильного присоединения
2. При гетеролитическом разрыве ковалентной связи
1) у каждого из ранее связанных атомов остается по одному электрону;
2) разрыв старых и образование новых связей происходит одновременно;
3) электронную пару, связывающую атомы, забирает один из партнеров связи;
4) гетеролитический разрыв ковалентной связи невозможен.
3. Диен, образующий с эквимолекулярным количеством брома 2,5-дибромгептен-3
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
4. Электронодонорные заместители
1) увеличивают скорость реакций SE в бензольном ядре;
2) понижают скорость реакций SE в бензольном ядре;
3) увеличивают скорость реакций SR в бензольном ядре;
4) понижают скорость реакций SR в бензольном ядре;
5. Последовательность реагентов и условий, позволяющих осуществить следующие превращения:
13 EMBED ChemWindow.Document 1415

1) СН3СН2Сl /AlCl3; K2Cr2O7 /H2SO4, нагревание; Сl2/ AlCl3;
2) CH3CH2OH/ H2SO4; MnO2, нагревание; Cl2, h
·;
3) CH2=CH2/ H2SO4; CrCl3, нагревание; Сl2/ AlCl3;
4) CH3CH2Вr/ FeBr3; KMnO4/ H2SO4, нагревание; Сl2/ FeCl3.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Понятие о реакциях электрофильного присоединения и замещения в органической химии
2. Реакционная способность циклоалканов (малые и средние циклы).
3. Реакции АЕ в ряду алкенов и алкинов. Правило Марковникова.
4. Особенности реакции АЕ в ряду сопряженных диенов.
5. Реакции SE в аренах. Влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакций SE в бензольном ядре.
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Реакция пинена с KMnO4
В пробирку налейте скипидар, добавьте 1 мл 10% раствора соды, затем по каплям при встряхивании 2% раствор перманганата калия. Фиолетовая окраска исчезает, появляется хлопьевидный осадок бурого цвета.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
пинен пиненгликоль
Опыт 2. Взаимодействие фенола с бромной водой
К раствору фенола в воде прилейте немного бромной воды. В растворе появляется белая взвесь – выпадает осадок трибромфенола. Эта реакция является одной из качественных реакций на фенол.

13 EMBED ChemWindow.Document 1415
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Типовой билет выходного контроля
Напишите следующие реакции, указав их механизм:
гидратация бутена-1;
монобромирование 2-хлорбутадиена-1,3
3) гидрохлорирование циклопропана;
4) сульфирование бензальдегида. Покажите ориентирующее действие альдегидной группы;
5) алкилированние бензола.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите реакции хлороводорода с пропеном и 2-метилпропеном. Объясните реакционную способность этих соединений в реакциях АЕ.
2. Напишите реакции бромирования циклопропана и циклопентана.
3. Напишите продукты, которые могут быть получены при взаимодействии бутена-1 и бутадиена-1,3 с 1 молем хлороводорода. Объясните причину преобладания продукта 1,4-присоединения для сопряженных диенов.
4. Напишите реакции:
1) гидрирования бутена-1;
2) гидрохлорирования пропина;
3) гидратации пропена, ацетилена и пентина-2.
5. В процессе метаболизма в живых организмах фумаровая кислота (транс-бутендиовая кислота) превращается в яблочную (гидроксибутандиовая кислота). Каким путем можно получить яблочную кислоту из фумаровой в условиях in vitro?
6. На одной из стадий биосинтеза хлортетрациклина в грибах осуществляется хлорирование фенольного фрагмента молекулы. Смоделируйте эту реакцию in vitro на примере хлорирования фенола.
7. Напишите реакции:
1) сульфирования толуола и бензальдегида;
2) нитрования бензосульфокислоты и анилина;
3) алкилирования хлорбензола и бензойной кислоты;
4) ацилирования нитробензола и анилина.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Кислотно-основные свойства органических соединений.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №2
Кислотно-основные свойства органических соединений
1. Актуальность темы. Важными аспектами реакционной способности органических соединений являются их кислотные и основные свойства. Эти свойства часто обуславливают существование большинства органических биомолекул в организме в ионном состоянии. Перенос протона, например, между атомами кислорода, азота и серы, наблюдается в ходе многих биохимических реакций. Большую роль в биохимических процессах играет также кислотный или основный катализ, осуществляемый с участием соответствующих ионогенных групп ферментов.
2. Учебные цели. Сформировать знания о кислотности и основности как важных понятиях, обуславливающих многие физико-химические и биологические свойства органических соединений; научиться сравнивать их кислотные и основные свойства.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Понятие «кислота» и «основание» по протолитической теории Бренстеда-Лоури.
2. Факторы, влияющие на кислотные и основные свойства органических соединений.
3. Типы органических кислот и оснований.
4. Электронная теория кислот и оснований (теория Льюиса).
5. Концепция жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО).
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Фенол, анилин, диэтиламин.
на группу

6.3. Реактивы:
10% Раствор NaOH, 10% раствор HCl, универсальная индикаторная бумага.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Общее определение кислот Бренстеда;
1) содержат карбоксильную группу;
2) окрашивают лакмус в красный цвет;
3) отщепляют протон в присутствии оснований;
4) взаимодействуют с растворами щелочей.
2. Установите соответствие:
Кислота Формула
ОН-кислота Бренстеда А) СН3СООН В) С2H5SC2H5
кислота Льюиса Б) FeCl3 Г) C2H5Br
3. Наиболее сильная кислота в растворе
1) СН3ОН;
2) С2Н5ОН;
3) (СН3)2СНОН;
4) Н2О.
4. Факторы, оказывающие влияние на стабильность сопряженных оснований (анионов)
1) влияние растворителя;
2) электронные эффекты заместителей;
3) электроотрицательность элемента в кислотном центре;
4) стабилизация аниона за счет сопряжения.
5. Соединения, образующие межмолекулярные водородные связи
1) С6Н13ОН;
2) С6Н5SН;
3) СН3СН2ОСН3;
4) СН3СН2СООН.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Кислотность органических соединений по Бренстеду-Лоури (ОН, SH, NH, CH-кислоты). Примеры.
2. Основность органических соединений по Бренстеду-Лоури (аммониевые, оксониевые, сульфониевые и (-основания).
3. Кислотность и основность по Льюису.
4. Принцип жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО).
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Образование фенолята натрия и разложение его кислотой
В пробирку поместите несколько капель воды, кристалл фенола и встряхните. К возникшей мутной эмульсии добавьте по каплям 10% раствор гидроксида натрия до образования прозрачного раствора. Напишите уравнение реакции получения фенолята натрия. Добавьте несколько капель соляной кислоты к раствору фенолята натрия. Что при этом наблюдается? Напишите уравнение происходящей реакции.
Опыт 2. Основность алифатических и ароматических аминов
В две пробирки внесите по 2 капли воды. Затем в первую поместите каплю анилина, а во вторую – каплю диэтиламина, и взболтайте. Сравните растворимость этих аминов в воде. По 1 капле содержимого каждой пробирки нанесите на полоску универсальной индикаторной бумаги или красного лакмуса. Определите рН растворов анилина и диэтиламина.
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Дайте определение понятий «кислотность» и «основность» по Бренстеду-Лоури.
2. Расположите следующие спирты в ряд по уменьшению кислотности: метиловый, трет-бутиловый, изопропиловый. Обоснуйте свой ответ, основываясь на стабильности соответствующих анионов.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Расположите в ряд по уменьшению кислотности следующие соединения:
а) этанол, этантиол, этиламин;
б) фенол, п-нитрофенол, п-аминофенол;
в) этанол, пропанол-2, метанол, 2-метилпропанол-2.
Обоснуйте решение, исходя из стабильности анионов.
2. Глицерин взаимодействует с гидроксидом меди (II), а пропанол-1 – нет. Дайте объяснение различию в кислотности и напишите схему реакции.
3. Сравните основность каждой из следующих групп соединений:
а) аммиак, анилин, дифениламин, трифениламин;
б) анилин, п-аминофенол, п-аминобензойная кислота;
4. Чем больше основность простых эфиров, тем легче они расщепляются под действием сильных минеральных кислот. Какое соединение расщепляется легче – диэтиловый эфир или фенилэтиловый эфир (фенетол)?
5. Укажите в молекуле
·-аминокислоты тирозине кислотные центры и определите порядок уменьшения их кислотности.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
6. В качестве первого антидота при отравлениях соединениями мышьяка был предложен 2,3-димеркаптопропанол. Какие кислотные центры в его молекуле преимущественно участвуют в образовании солей мышьяка?
7. Ощущение сладкого вкуса возникает при одновременном наличии в соединении слабых кислотного и основного центров, находящихся на определенном расстоянии друг от друга и образующих водородные связи с вкусовыми рецепторами. Укажите кислотные и основные центры в молекуле 5-нитро-2-пропоксианилина, который слаще свекловичного сахара в 3100 раз.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Реакционная способность спиртов, эфиров, фенолов и их тиоаналогов.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №3
Реакционная способность спиртов, эфиров,
фенолов и их тиоаналогов
1. Актуальность темы. Гидроксипроизводные углеводородов, их тиоаналоги и эфиры находят применение в медицине, фармацевтической практике, входят в состав природных соединений. Метиловый спирт является сильным ядом, в пищеварительном тракте образует формальдегид и муравьиную кислоту. Этиловый спирт действует опьяняюще, а в больших дозах вызывает состояние, близкое к наркозу. Фенолы в организме образуются в результате метаболизма аминокислот, содержащих ароматическое ядро; введение в ароматическое кольцо гидроксильной группы приводит к появлению антисептических свойств. Диэтиловый эфир используется для ингаляционного наркоза, приготовления настоек и экстрактов. Самым распространенным представителем тиолов в организме является кофермент А, который играет важную роль в процессах обмена веществ.
2. Учебные цели. Сформировать знания и умения прогнозировать реакционную способность спиртов, фенолов, простых эфиров и их тиоаналогов в конкурентных реакциях нуклеофильного замещения и элиминирования.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Номенклатура спиртов, фенолов, эфиров и их тиоаналогов.
2. Классификация спиртов и фенолов.
3. Химические свойства одно-, двух- и трехатомных спиртов: образование алкоголятов, сложных эфиров; внутри- и межмолекулярная дегидратации; замещение на галоген; окисление.
4. Химические свойства фенолов: реакции по гидроксильной группе; реакции по ароматическому кольцу фенолов.
5. Реакционная способность простых эфиров: образование оксониевых солей, расщепление эфирной связи.
6. Реакционная способность тиоаналогов спиртов и простых эфиров – тиоспиртов и тиоэфиров: образование тиолятов, сульфониевых солей, дисульфидов.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Глицерин, 1% раствор фенола, этанол.
на группу

6.3. Реактивы:
3% Раствор CuSO4, 10% раствор NaOH, 3% раствор FeCl3, 10% раствор Н2SO4, 10% раствор K2Cr2O7.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Образец билета входного контроля
1. Межмолекулярная дегидратация спиртов происходит при следующих условиях
1) H2SO4(конц), t = 170єC;
2) H2SO4(конц), t = 140єC;
3) Сu, t;
4) H3PO4, 300єC.
2. Установите соответствие.
Алкен, образующийся в результате дегидратации спирта
СН3СН=СНСН(СН3)2

13 EMBED ChemWindow.Document 1415

СН3СН2СН=С(СН3)2

13 EMBED ChemWindow.Document 1415


13 EMBED ChemWindow.Document 1415


13 EMBED ChemWindow.Document 1415

3. Простым эфиром, тиолом, спиртом являются соответственно
1) CH3OC2H5, CH3SC2H5, CH3OH;
2) CH3COOC2H5, C2H5SH, CH3OH;
3) CH3OC2H5, C2H5SH, CH3OH;
4) CH3COOC2H5, CH3SC2H5, CH3OH.
4. Простые эфиры образуются при
1) Межмолекулярной дегидратации спиртов;
2) Внутримолекулярной дегидратации спиртов;
3) Окислении тиолов;
4) Взаимодействии моногалогеналканов со щелочью.
5. В результате бромирования фенола преимущественно образуется
1) 2-бромфенол;
2) 4-бромфенол;
3) 2,6-дибромфенол;
4) 2,4,6-трибромфенол.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Химические свойства одно-, двух- и трехатомных спиртов: образование алкоголятов, сложных эфиров; внутри- и межмолекулярная дегидратации; замещение на галоген; окисление.
2. Химические свойства фенолов: реакции по гидроксильной группе; реакции по ароматическому кольцу фенолов.
3. Реакционная способность простых эфиров: образование оксониевых солей, расщепление эфирной связи.
4. Реакционная способность тиоаналогов спиртов и простых эфиров – тиоспиртов и тиоэфиров: образование тиолятов, сульфониевых солей, дисульфидов.

7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Реакция на многоатомные спирты
В пробирку поместите 4-5 капель 3% сульфата меди, а затем 1 мл 10% раствора NaOH. Добавьте 0,1 мл глицерина и встряхните. Осадок растворяется, и раствор приобретает ярко-синий цвет за счет образования хелатного соединения. Напишите схему реакций.
Опыт 2. Реакция на фенолы
В пробирку с 1-2 мл 1% раствора фенола добавьте 1-2 капли 3% раствора хлорида железа (III). Появляется характерное фиолетовое окрашивание фенолята железа. Напишите схему реакции.
Опыт 3. Окисление спирта хромовой смесью
Описанная ниже реакция окисления этанола используется для экспресс-анализа на содержание алкоголя в организме человека.
В пробирку поместите 0,5 мл этанола, 4-5 капель 10% раствора серной кислоты и 0,5 мл 10% раствора дихромата калия. Полученный раствор имеет оранжевую окраску. Реакционную смесь нагрейте над пламенем горелки. Через несколько секунд оранжевый цвет раствора начнет приобретать синевато-зеленную окраску (одновременно ощущается характерный запах антоновских яблок). Напишите уравнение реакции окисления спирта.
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Напишите следующие реакции:
окисление вторичного спирта;
2) нитрование фенола концентрированной азотной кислотой;
3) взаимодействие диэтилового эфира с концентрированной серной кислотой;
4) взаимодействие пропантиола с гидроксидом натрия;
5) внутримолекулярная дегидратации бутанола-2.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Метиловый спирт при попадании в организм вызывает тяжелое отравление, сопровождающееся потерей зрения. Полагают, что потеря зрения вызвана взаимодействием продукта окисления метанола с белками сетчатки глаза. Напишите схему реакции окисления метанола.
2. Напишите уравнение межмолекулярной дегидратации этанола и
внутримолекулярной дегидратации 2,3-диметилпентанола-3.
3. Какой продукт образуется при дегидратации ментола (2-изопропил-5-метилциклогексанола) в присутствии серной кислоты?
4. Для бутанола-2 напишите реакции получения:
а) алкоголята;
б) сложного эфира;
в) замещения на галоген;
г) окисления.
5. Для фенола напишите следующие реакции:
а) получение фенолята;
б) ацилирование;
в) обработка бромной водой.
6. Напишите уравнения реакции диэтилового эфира с концентрированной серной кислотой; с концентрированной бромоводородной кислотой при нагревании.
7. Напишите реакции:
а) этантиола с гидроксидом натрия;
б) окисления метантиола.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Биологически важные реакции карбонильных соединений
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].


Занятие №4
Биологически важные реакции карбонильных соединений
1. Актуальность темы. Альдегиды и кетоны (карбонильные соединения) широко распространены в природе, многие используются при синтезе лекарственных средств и лечебных препаратов (ретиналь, камфора). Изучение механизмов нуклеофильного присоединения в оксосоединениях дает возможность прогнозировать химические превращения альдегидов и кетонов в организме человека. Так, имины (продукты взаимодействия аминов с альдегидами и кетонами) являются промежуточными продуктами во многих ферментативных процессах, например в биосинтезе
·-аминокислот.
2. Учебные цели. Сформировать знания о биологически важных реакциях карбонильных соединений.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Электронное строение карбонильной группы.
2. Реакционные центры в молекулах альдегидов и кетонов.
3. Химические свойства альдегидов и кетонов: присоединение спиртов, тиолов, воды, циановодородной кислоты, аминов, гидразинов и их производных.
4. Реакции конденсации, общий механизм альдольного присоединения. Кротоновая конденсация.
5. Окисление альдегидов гидроксидом диамминсеребра и гидроксидом меди (II). Восстановление альдегидов и кетонов гидридами металлов
6. Реакции диспропорционирования (Канниццаро).
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Формалин, 1% раствор ацетона.
на группу

6.3. Реактивы:
10% Раствор NaOH, 0,2% раствор CuSO4, разбавленный раствор нитропруссида натрия, раствор йода.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Альдегиды вступают в реакции
1) Нуклеофильного присоединения;
2) Нуклеофильного замещения;
3) Электрофильного присоединения;
4) Электрофильного замещения.
2. Реакция, в которой не может быть получен названный продукт
1) СН3СН2СН=О + С6Н5NH2 Основание Шиффа;
Н+
2) CH3CH=O + 2CH3CH2OH Ацеталь;
3) CH3CH=O + С6Н5CONH2 Финилгидразон;
Н+
CH3CH=O + CH3OH Полуацеталь.
3. Соединения, способные вступать в реакцию альдольной конденсации
1) (СН3)3СН=О;
2) (СН3)2СНСН=О;
3) С6Н5СН=О;
4) СН3СН2СН2СН=О.
4. Пара соединений, которые можно различить с помощью йодоформной пробы
1) СН3СН=О и СН3СН2СН2ОН;
2) СН3СН=О и СН3СОСН3;
3) СН3СОСН3 и СН3СОСН2СН3;
4) СН3СН2ОН и СН3СН(ОН)СООН.
5. Вещество, вступающее в реакцию диспропорционирования (реакция Канниццаро)
1) уксусный альдегид;
2) бензальдегид;
3) пропионовый альдегид;
4) масяный альдегид.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Электронное строение карбонильной группы.
2. Реакционные центры в молекулах альдегидов и кетонов.
3. Химические свойства альдегидов и кетонов: реакции нуклеофильного присоединения; реакции конденсации (альдольное присоединение, кротоновая конденсация); окисление и восстановление альдегидов и кетонов; реакции диспропорционирования (Канниццаро).
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Восстановление альдегидом соединений двухвалентной меди
К 1 мл раствора исследуемого альдегида добавьте 0,5 мл разбавленного раствора щелочи и затем по каплям растворов сульфата меди до образования осадка. Полученную смесь нагрейте до начала кипения, при этом осадок изменяет свою окраску. Напишите схему реакции.
Опыт 2. Качественная реакция на ацетон с нитропруссидом натрия
Цветная реакция ацетона с нитропруссидом натрия Na2[Fe(CN)5NO], называется пробой Легаля, часто применяется в дополнение к йодоформной пробе. Эта реакция широко используется в клиническом анализе, например, для определения ацетона в моче у больных сахарным диабетом.
В пробирку налейте 3-4 мл 1% раствора ацетона, 0,5 мл разбавленного раствора нитропруссида натрия и несколько капель 10% едкого натра. Появляется оранжево-красное окрашивание, которое при подкислении уксусной кислотой переходит в вишнево-красное.
Опыт 3. Йодоформная проба на ацетон (проба Либена)
К 1 мл ацетона добавьте 1 мл раствора йода и несколько капель щелочи до исчезновения окраски. Образуется желтый осадок йодоформа с характерным запахом.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Окислением какого спирта можно получить ацетон (пропанон-2)? Напишите уравнения реакций ацетона со следующими веществами:
а) этилмеркаптаном;
б) водородом;
в) метиламином
К какому классу относится каждое из полученных соединений?
2. Какие соединения вступают в реакцию Канницаро? Напишите уравнение реакции Канницаро для муравьиного альдегида.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите уравнения реакций взаимодействия этаналя с 1 и с 2 молями этанола. Какое из соединений выступает в роли нуклеофила?
2. Напишите реакции взаимодействия бензальдегида и ацетальдегида с синильной кислотой. Сопоставьте реакционную способность этих альдегидов.
3. Напишите реакцию альдольной конденсации бутаналя. Какая среда необходима для протекания этой реакции?
4. Напишите реакцию кротоновой конденсации 3-метилбутаналя.
5. Напишите реакцию взаимодействия ацетальдегида с аммиаком и этиламином, объясните ее механизм.
6. Напишите реакцию восстановления уксусного альдегида с использованием алюмогидрида лития.
7. Реакция Канниццаро для формальдегида и бензальдегида. Чем объясняется кислая реакция водного раствора формальдегида?
8. Напишите схемы реакций взаимодействия ацетона со следующими реагентами:
а) гидроксиламином (NH2OH);
б) гидразином (NH2NH2).
9. Напишите реакции окисления альдегидов гидроксидом диамминсеребра и гидроксидом меди (II).
10. Получите 3-метилпентаналь окислением соответствующего спирта.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Карбоновые кислоты и их функциональные производные.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №5
Карбоновые кислоты и их функциональные производные
1. Актуальность темы. Для карбоновых кислот и их функциональных производных характерны реакции нуклеофильного замещения. Химия белка и нуклеиновых кислот связана с химическими свойствами амидов и сложных эфиров. Наиболее распространенным представителем тиоэфиров карбоновых кислот в организме является ацетилкофермент А, который служит переносчиком ацетильной группы на нуклеофильные субстраты. Ангидриды и хлорангидриды используются как ацилирующие реагенты; амиды, гидразиды, сложные эфиры применяются как лекарственные средства.
2. Учебные цели. Сформировать знания о реакционной способности карбоновых кислот и их функциональных производных.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Электронное строение карбоксильной группы и карбоксилат-иона.
2. Реакционные центры карбоновых кислот и их функциональных производных.
3. Нуклеофильное замещение у sp2-гибидизованного атома углерода карбоксильной группы. Образование хлорангидридов, ангидирдов, сложных эфиров, амидов, гидразидов, нитрилов и обратные им реакции гидролиза.
4. Сравнительная оценка ацилирующей активности функциональных производных карбоновых кислот.
5. Свойства дикарбоновых кислот:
а) повышенная кислотность первых гомологов;
б) склонность к декарбоксилированию;
в) циклизация.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок, предметное стекло, лопаточка.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Ацетат натрия, щавелевая кислота.
на группу

6.3. Реактивы:
0,1 н. Раствор FeCl3, 0,1 М раствор CaCl2.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Для карбоновых кислот характерны реакции
1) Нуклеофильного присоединения;
2) Нуклеофильного замещения;
3) Электрофильного присоединения;
4) Электрофильного замещения.
2. Установите соответствие
Соединение Класс соединения
1) СН3СН2СООNH4 А) амид
2) С3Н7СОCl Б) соль
3) СН3СН2СОNH2 В) ангидирид
4) (CH3CH2CО)2O Г) галогенангидрид
3. Продукты гидролиза пропилового эфира масляной кислоты
1) С2Н5ОН и С5Н11СООН;
2) С3Н7ОН и С4Н9СООН;
3) С3Н7ОН и С3Н7СООН;
4) С3Н7ОС3Н7 и С3Н7СООН.
4. Установите соответствие
Название кислоты Формула кислоты
1) Щавелевая кислота А) НСООН
2) Янтарная кислота Б) НООС-СООН
3) Уксусная кислота В) СН3СООН
4) Муравьиная кислота Г) НООС-СН2-СН2-СООН
5. Хлорангидрид можно получить в результате взаимодействий
1) Бутановой кислоты с пентахлоридом фосфора;
2) Пропановой кислоты с тионилхлоридом;
3) Уксусной кислоты с хлористым метилом;
4) Муравьиной кислоты с трихлоридом фосфора.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Электронное строение карбоксильной группы и карбоксилат-иона.
2. Реакционные центры карбоновых кислот и их функциональных производных.
3. Нуклеофильное замещение у sp2-гибидизованного атома углерода карбоксильной группы. Образование хлорангидридов, ангидирдов, сложных эфиров, амидов, гидразидов, нитрилов и обратные им реакции гидролиза.
4. Сравнительная оценка ацилирующей активности функциональных производных карбоновых кислот.
5. Реакционная способность и специфические свойства дикарбоновых кислот.
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Качественная реакция на уксусную кислоту
Уксусная кислота оказывает бактерицидное и бактериостатическое действие. Например, 3% раствор уксусной кислоты убивает палочки брюшного тифа, 4% раствор – кишечную палочку. Особенно активна уксусная кислота по отношению к стафилококкам, служащим причиной пищевых отравлений.
При взаимодействии уксусной кислоты с солями железа появляется красно-бурое окрашивание. На этой реакции в санитарной практике основано определение уксусной кислоты в воздухе промышленных помещений.
В пробирке с 3-4 мл воды растворите щепотку натриевой соли уксусной кислоты и прилейте несколько капель раствора хлорида железа (III). Появляется красное окрашивание раствора вследствие образования растворимой комплексной соли – хлорида основного гексаацетата железа (III). При кипячении происходит гидролиз комплексной соли (упрощенно – ацетата железа) и образование хлопьев бурого цвета.
3CH3COONa + FeCl3 (CH3 COO)3Fe + 3NaCl
ацетат железа (III)
(CH3 COO)3Fe + H2O (CH3 COO)2FeOH + CH3 COOH
основной ацетат железа
Опыт 2. Открытие щавелевой кислоты в виде кальциевой соли
Щавелевая кислота в виде кальциевой соли содержится в зеленых растениях, а также является компонентом почечных камней (оксалатные камни).
В пробирку поместите лопаточку щавелевой кислоты и прибавьте 4 – 5 капель воды до полного растворения. Пипеткой возьмите 1 каплю раствора и нанесите на предметное стекло. Добавьте к ней 1 каплю раствора хлорида кальция. Выпадает кристаллический осадок.
С кристаллами оксалата кальция можно встретиться при клиническом исследовании мочи. Они имеют форму почтовых конвертов и хорошо видны под микроскопом.
HOOC–COOH + CaCl2 Ca(COO)2 + 2HCl
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1.Напишите реакции, указав условия их протекания, и назовите полученные соединения:
а) взаимодействие муравьиной кислоты с гидроксидом натрия;
б) взаимодействие пропионовой кислоты с изопропиловым спиртом;
в) нагревания малоновой кислоты;
г) гидролиза амида капроновой кислоты.
2. Расположите следующие вещества в ряд по уменьшению ацилирующей способности: CH3CH2COOH, CH3CH2COONa, (CH3CH2CO)2O, CH3CH2COCl, CH3CH2CONH2.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите уравнение реакции этерификации, приводящей к получению бутилпропионата. Какой катализатор используется в этой реакции?
2. Метилсалицилат относится к группе ненаркотических анальгетиков. Напишите уравнение реакции получения метилсалицилата, использую реакцию этерификации.
3. Напишите реакцию щелочного гидролиза фенилсалицилата (салола), применяющегося в медицине внутрь при кишечных инфекциях.
4. Приведите уравнения реакций получения следующих функциональных производных пропионовой кислоты:
а) амидов;
б) галогенангидридов;
в) нитрилов;
г) ангидридов;
д) солей;
е) гидразидов.
5. Установите строение соединения, если известно, что при его гидролизе образуются валериановая кислота и соль метиламмония. В какой среде протекала реакция гидролиза?
6. Напишите реакции взаимодействия уксусной, пропионовой и акриловой кислот с хлором. Назовите полученные продукты.
7. Напишите реакции, происходящие при нагревании первых четырех членов гомологического ряда двухосновных кислот.
8. Назовите кислоты, которые получаются при окислении:
а) изопропилового спирта; б) 3-метилпентаналя; в) гексанона-2.
9. Напишите реакции образования кислого и среднего эфира из янтарной кислоты и этилового спирта.
10. Расположите в порядке увеличения кислотности следующие кислоты: оксалат (щавелевая кислота), ацетат (уксусная кислота), монохлорацетат (монохлоруксусная кислота).
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Подготовка к контрольной работе по модулю «Химические основы биологического взаимодействия органических соединений»
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №6
Контрольная работа по модулю
«Химические основы биологического взаимодействия органических соединений»
Учебные цели. Обобщить материал занятий 1-5, проверить его усвоение.
Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
Классификация реакций в органической химии.
2. Промежуточные частицы
· свободные радикалы, карбокатионы и карбоанионы, их электронное строение и факторы стабильности.
3. Типы разрыва химической связи. Типы реагентов в органических реакциях.
4. Особенности реакционной способности малых циклов, реакции замещения в средних циклах.
5. Реакции электрофильного присоединения (АЕ) в ряду алкенов и алкинов. Правило Марковникова и его объяснение с позиции электронных представлений (статический и динамический факторы).
6. Особенности реакций АЕ сопряженных диенах.
7. Реакции электрофильного замещения (SE) в аренах: галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирвоание, ацилирование.
8. Влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакций SE в бензольном ядре.
9. Химические свойства одно-, двух- и трехатомных спиртов: образование алкоголятов, сложных эфиров; внутри- и межмолекулярная дегидратации; замещение на галоген; окисление.
10. Химические свойства фенолов: реакции по гидроксильной группе; реакции по ароматическому кольцу фенолов.
11. Реакционная способность простых эфиров: образование оксониевых солей, расщепление эфирной связи.
12. Реакционная способность тиоаналогов спиртов и простых эфиров – тиоспиртов и тиоэфиров: образование тиолятов, сульфониевых солей, дисульфидов.
13. Понятие «кислота» и «основание» по протолитической теории Бренстеда-Лоури.
14. Факторы, влияющие на кислотные и основные свойства органических соединений.
15. Типы органических кислот и оснований.
16. Электронная теория кислот и оснований (теория Льюиса).
17. Концепция жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО).
18. Электронное строение карбонильной группы. Реакционные центры в молекулах альдегидов и кетонов.
19. Химические свойства альдегидов и кетонов: реакции присоединения, реакции окисления, реакции восстановления.
20. Электронное строение карбоксильной группы и карбоксилат-иона. Реакционные центры карбоновых кислот и их функциональных производных.
21. Нуклеофильное замещение у sp2-гибидизованного атома углерода карбоксильной группы. Образование хлорангидридов, ангидирдов, сложных эфиров, амидов, гидразидов, нитрилов и обратные им реакции гидролиза.
22. Реакционная способность и специфические свойства дикарбоновых кислот.
Вид занятия: контрольная работа.
Продолжительность занятия: 2 академических часа.
Оснащение рабочего места: периодическая таблица Менделеева.
Содержание занятия
Образец билета
1. Промежуточные частицы
· свободные радикалы, карбокатионы и карбоанионы, их электронное строение и факторы стабильности.
Напишите реакции. Назовите продукты реакций и укажите механизм, по которому они протекают.
а) гидрирование бутена-1;
б) гидрохлорирования пропина;
в) галогенирование 2-метилбутадиена-1,3.
г) сульфирования толуола;
д) ацилирования бензальдегида;
е) нитрования бензосульфокислоты.
В пунктах г) - е) покажите ориентирующее действие заместителей.
2. Химические свойства одно-, двух- и трехатомных спиртов (на примере пропанола-1 и этиленгликоля): образование алкоголятов, сложных эфиров; внутри- и межмолекулярная дегидратации; замещение на галоген; окисление.
3. Электронная теория кислот и оснований (теория Льюиса).
Расположите в ряд по уменьшению кислотности следующие соединения: фенол, п-нитрофенол, п-аминофенол. Обоснуйте свой ответ, основываясь на стабильности соответствующих анионов.
4. Химические свойства альдегидов и кетонов (на примере бутаналя и ацетона): присоединение спиртов, тиолов, воды, циановодородной кислоты, аминов, гидразинов и их производных.
К какому классу относятся продукты реакций?
5. Свойства дикарбоновых кислот (щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая кислоты):
а) повышенная кислотность первых гомологов;
б) склонность к декарбоксилированию;
в) циклизация.
7.6 Задание на дом: Гетерофункциональные соединения.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №7
Гетерофункциональные соединения
1. Актуальность темы. Из соединений с несколькими различными функциональными группами в природных объектах широко представлены аминоспирты, гидрокси-, амино- и оксокислоты. Гетерофункциональные соединения могут проявлять свойства, присущие монофункциональным соединениям, т.е. способность вступать в реакции по каждой функциональной группе. Однако одновременное наличие нескольких функциональных групп в молекуле ведет к появлению специфических свойств, которые важны для обеспечения биологических функций, выполняемых этими веществами.
2. Учебные цели. Сформировать знания о реакционной способности гетерофункциональных соединений с учетом взаимного влияния функциональных групп, а также знания их специфических свойств.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Основные классы гетерофункциональных соединений (аминокислоты, аминоспирты, оксокислоты, гидроксикислоты).
2. Химические свойства гетерофункциональных соединений, обусловленные наличием различных функциональных групп.
3. Специфические реакции гетерофункциональных соединений.
4. Кето-енольная таутомерия на примере ацетоуксусной кислоты и ацетоуксусного эфира (двойственная реакционная способность).
5. п-Аминобензойная кислота и ее производные (анестезин, новокаин). Салициловая кислота и ее применение (ацетилсалициловая кислота, фенилсалицилат). Сульфаниловая кислота и ее амид (стрептоцид). Общая структура сульфаниламидов.
6. Функциональные производные угольной кислоты (уретаны, уриеды, мочевина).
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Молочная кислота, салициловая кислота, бензойная кислота.
на группу

6.3. Реактивы:
1% Раствор фенола, 1% раствор FeCl3.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Установите соответствие
Название соединения Формула
молочная кислота А) ОНСН2СООН
п-аминобензойная кислота Б) СН3СН(ОН)СООН
гликолевая кислота В) 13 EMBED ChemWindow.Document 1415
стрептоцид Г) 13 EMBED ChemWindow.Document 1415
2. Кислота, образующая лактон при нагревании
3-аминопентановая кислота;
4-гидроксимасняая кислота;
3-гирроксипропионовая кислота;
4-оксо-валериановая кислота.
3. Кислота, содержащая три карбоксильные группы
лимонная кислота;
винная кислота;
яблочная кислота;
молочная кислота.
4. Гетерофункциональные кислоты, при нагревании которых происходит реакция элиминирования
1) СН3СН(ОН)СН2СН2СООН;
2) СН3СН(ОН)СН2СООН;
3) СН3СН(NH2)СН2СООН;
4) (СН3)2СНСН(ОН)СООН.
5. Функциональные производные угольной кислоты
1) мочевина;
2) аспирин;
3) аланин;
4) фосген.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Основные классы гетерофункциональных соединений (аминокислоты, аминоспирты, оксокислоты, гидроксикислоты).
2. Химические свойства гетерофункциональных соединений, обусловленные наличием различных функциональных групп и их специфические свойства.
3. Кето-енольная таутомерия на примере ацетоуксусной кислоты и ацетоуксусного эфира.
4. п-Аминобензойная кислота и ее производные. Салициловая кислота и ее применение. Сульфаниловая кислота и ее амид. Общая структура сульфаниламидов.
5. Функциональные производные угольной кислоты.
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Качественная реакция на салициловую кислоту
В одну пробирку налейте 1 мл раствора салициловой кислоты, в другую – 1 мл бензойной кислоты. Прилейте в каждую пробирку 1-2 капли раствора хлорида железа (III). Опишите наблюдения. Напишите уравнение реакции.
Опыт 2. Качественная реакция на молочную кислоту
На этой реакции в клинической практике основано открытие молочной кислоты в желудочном соке.
В пробирке смешайте 5 мл 1% раствора фенола с несколькими каплями 1% раствора хлорида железа (III). Наблюдается появление фиолетового окрашивания. Добавьте 1-2 капли молочной кислоты. Окраска переходит в зелено-желтую вследствие нарушения соединения железа с фенолом и образованием железной соли молочной кислоты.
На этой реакции в клинической практике основано открытие молочной кислоты в желудочном соке.

13 EMBED ChemWindow.Document 1415

7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
Химические свойства салициловой кислоты на примере реакций:
а) декарбоксилирования;
б) образования метилсалицилата;
в) образования ацетилсалициловой кислоты;
г) образования фенилсалицилата (салола).
2. Докажите соответствующими реакциями двойственную способность ацетоуксусного эфира.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите по две реакции для каждой функциональной группы гликолевой кислоты.
2. Напишите реакции пировиноградной кислоты с:
а) гидроксиламином;
б) этанолом;
в) тионилхлоридом;
г) циановодородной кислотой.
3. Напишите специфические реакции, происходящие при нагревании молочной кислоты (без и в присутствии минеральной кислоты).
4. Напишите специфические реакции, происходящие при нагревании
·-аминопропановой,
·-гидроксимасляной,
·-гидроксиимасляной кислот. Назовите полученные продукты.
5. Напишите схему расщепления лимонной кислоты при нагревании ее с серной кислотой. Назовите конечные продукты.
6. Покажите явление кето-енольной таутомерии на примере ацетоуксусного эфира и напишите уравнения реакций, доказывающих наличие кетонной и енольной форм.
7. Напишите реакции восстановления и декарбоксилирования ацетоуксусной кислоты. При каком заболевании проводится определение в моче продукта декарбоксилирования?
8. В качестве анальгетиков и противовоспалительных средств используются производные салициловой кислоты – метилсалицилат и ацетилсалициловая кислота. При участии каких функциональных групп салициловой кислоты получаются эти производные?
9. Приведите формулы эфиров п-аминобензойной кислоты (анестезина и новокаина) и общую структуру сульфаниламидных препаратов.
10. Приведите формулы производных угольной кислоты, имеющих значение в медицине.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Пятичленные гетероциклические соединения.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №8
Пятичленные гетероциклические соединения
1. Актуальность темы. Структуры гетероциклов лежат в основе таких биологически важных молекул как витамины, коферменты, азотистые основания нуклеиновых кислот и другие. Они являются основой многочисленных лекарственных веществ. Знание свойств гетероциклов необходимо для понимания природы биохимических процессов и свойств лекарственных веществ.
2. Учебные цели. Сформировать знания о строении и реакционной способности пятичленных гетероциклических соединений.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Гетероциклические соединения: определение, классификация.
2. Пятичленные гетероциклы: классификация, номенклатура. Гетероциклы с одним (пиррол, тиофен, фуран) и двумя (имидазол, пиразол, тиазол, оксазол) гетероатомами. Конденсированные гетероциклические системы (индол, бензимидазол).
3. Ароматические свойства гетероциклов (пиррол, имидазол).
4. Кислотные свойства гетероциклов, содержащих пиррольный атом азота (пиррол, индол, имидазол, пиразол).
5. Реакции электрофильного замещения, ориентация замещения. Особенности реакций нитрования и сульфирования ацидофобных гетероциклов.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок, стеклянная палочка, фильтровальная бумага
на группу

6.2. Объекты исследования:
Опилки, антипирин.
на группу

6.3. Реактивы:
HCl(конц), анилин, 2 н. раствор CH3COOH, 1% раствор FeCl3, 10% раствор H2SO4, 5% раствор NaNO2.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом
1) пиррол;
2) имидазол;
3) тиазол;
4) фуран.
2. Выберите номера правильных ответов
1) пиррол является ацидофобным гетероциклом;
2) конечным продуктом восстановления пиррола является цикличный третичный амин;
3) пиррол, фуран и тиофен относятся к
·-избыточным гетероциклам;
4) оксазол – гетероциклическое соединение, содержащее два атома азота.
3. Установите соответствие
Биологически активное Гетероцикл как его
соединение структурный фрагмент
1) серотонин
13 EMBED ChemWindow.Document 1415

А) индол;
Б) пиразол;
В) бензимидазол;
Г) имидазол.


2) Гистамин
13 EMBED ChemWindow.Document 1415


4. Реакционная способность тиофена в реакциях электрофильного замещения (SE) по сравнению с бензолом
1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется;
4) нельзя сделать однозначный вывод.
5. Реагентом для сульфирования тиофена является
1) серная кислота;
2) тионилхлорид;
3) пиридинсульфотриоксид;
4) бисульфит натрия.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Пятичленные гетероциклы: классификация, номенклатура. Гетероциклы с одним (пиррол, тиофен, фуран) и двумя (имидазол, пиразол, тиазол, оксазол) гетероатомами. Конденсированные гетероциклические системы (индол, бензимидазол).
2. Ароматические свойства гетероциклов (пиррол, имидазол).
3. Кислотные свойства гетероциклов, содержащих пиррольный атом азота (пиррол, индол, имидазол, пиразол).
4. Реакции электрофильного замещения, ориентация замещения. Особенности реакций нитрования и сульфирования ацидофобных гетероциклов.
5. Важнейшие представители пятичленных гетероциклов (пиразолон-3, гистидин, гистамин)
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Реакция образования фурфурола
В пробирку поместите небольшое количество (высотой 15-20 мм) опилок, смочите их приготовленной отдельно смесью концентрированной соляной кислоты и воды (в соотношении 1:1), перемешайте и прокипятите. Смочите узкую полоску фильтровальной бумаги смесью из 2 капель анилина и 4 капель 2 н. уксусной кислоты и опустите в пробирку с кипящей смесью. В парах смеси фильтровальная бумага окрашивается в розово-красный цвет продукта конденсации фурфурола с анилином.
Опыт 2. Цветные реакции антипирина
Антипирин принадлежит к группе лекарственных средств, производных пиразолона-5 и оказывает умеренное жаропонижающее и болеутоляющее действие.
А. Проба с хлоридом железа (III)
В пробирку поместите несколько кристаллов антипирина. Добавьте в нее 2 капли воды и 1 каплю 1% раствора хлорида железа (III). В пробирке появляется стойкое оранжево-красное окрашивание, обусловленное образованием комплексного соединения – ферропирина.
13 EMBED ChemDraw.Document.6.0 1415
Б. Проба с азотистой кислотой
В пробирку поместите несколько кристаллов антипирина. Добавьте в нее 2 капли воды, 1 каплю 10% раствора серной кислоты и 1 каплю 5% раствора нитрита натрия. В пробирке появляется изумрудно-зеленое окрашивание, обусловленное образованием нитрозоантипирина.
13 EMBED ChemDraw.Document.6.0 1415
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Приведите формулы гетероциклических соединений: пиррол, имидазол, оксазол.
2. Сравните реакционную способность фурана и бензола в реакциях электрофильного замещения SЕ. Напишите для фурана реакции:
а) нитрования;
б) сульфирования;
в) галогенирования;
г) ацилирования.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите схемы реакций нитрования тиофена и пиррола. Какой их этих гетероциклов проявляет ацидофобность и каким образом это учитывается при выборе нитрующего агента?
2. Напишите схему реакции ацилирования и сульфирования тиофена. Объясните, почему реакцию сульфирования тиофена используют для удаления из бензола примеси тиофена?
3. Приведите реакцию получения тетрагидрофурана из фурана.
4. Напишите реакцию взаимодействия пиррола с амидом натрия. Какие свойства проявляет пиррол в этой реакции?
5. На первой стадии синтеза противомикробных средств фуранового ряда проводится реакция нитрования фурфурола (фуран-2-карбальдегида). Почему фурфурол в отличие от фурана можно нитровать азотной кислотой? Напишите уравнение реакции.
6. Индол и его биологически активные производные: триптамин, триптофан, серотонин.
7. Объясните, почему имидазол в отличие от пиррола проявляет более сильные кислотные свойства. Напишите схему реакции, доказывающей кислотные свойства имидазола.
8. Гистамин является одним из эндогенных факторов (медиаторов), участвующих в регуляции жизненно важных функций организма и играющих важную роль в патогенезе ряда болезненных состояний; образуется в организме при [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] аминокислоты [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Приведите синтез гистамина из гистидина.
9. Осуществите превращения:
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Шестичленные гетероциклические соединения.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [4].

Занятие №9
Шестичленные гетероциклические соединения
1. Актуальность темы. Структуры гетероциклов лежат в основе таких биологически важных молекул как витамины, коферменты, азотистые основания нуклеиновых кислот и другие. Они являются основой многочисленных лекарственных веществ. Знание свойств гетероциклов необходимо для понимания природы биохимических процессов и свойств лекарственных веществ.
2. Учебные цели. Сформировать знания о строении и реакционной способности шестичленных гетероциклических соединений.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Общий обзор структур шестичленных гетероциклов: гетероциклы с одним (пиридин, пиран) и двумя (пиридазин, пиримидин, пиразин) гетероатомами, их конденсированные системы (хинолин, изохинолин, пурин).
2. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (гуанин, аденин) основания, их лактамные формы.
3. Реакционная способность азинов и диазинов: основные свойства; реакции электрофильного замещения(SE); реакции нуклеофильного замещения(SN); нуклеофильные свойства; окисление и восстановление пиридина. Особенности протекания и правила ориентации.
4. Алкилпиридиниевый ион и его взаимодействие с гидрид-ионом как химическая основа действия кофермента НАД+.
5. Важнейшие представители шестичленных гетероциклов (витамин РР, витамин В6, тиамин (витамин В1)), рибофлавин (витамин В2), фолиевая кислота (витамин ВС).
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, красная лакмусовая и универсальная индикаторная бумага, стеклянная палочка.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Пиридин.
на группу

6.3. Реактивы:
1% Раствор FeCl3.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом
1) хинолин;
2) индол;
3) пиримидин;
4) пиридин.
2. В состав молекулы никотиновой кислоты (витамина РР) входит следующий гетероцикл
1) хинолин;
2) пиридин;
3) пиримидин;
4) пиперидин.
3. Водный раствор пиридина окрашивают лакмус в
1) синий цвет;
2) красный цвет;
3) фиолетовый цвет;
4) не окрашивают.
4. Продукт взаимодействия пиридина с серной кислотой при 20 єС
1) 13 EMBED ChemWindow.Document 1415
2)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
3)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
4)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415

5. Расположите в ряд по уменьшению реакционной способности в реакциях электрофильного замещения следующие соединения
1) пиридин;
2) бензол;
3) пиримидин;
4) пиррол.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Общий обзор структур шестичленных гетероциклов: гетероциклы с одним (пиридин, пиран) и двумя (пиридазин, пиримидин, пиразин) гетероатомами, их конденсированные системы (хинолин, изохинолин, пурин).
2. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (гуанин, аденин) основания, их лактамные формы.
3. Реакционная способность азинов и диазинов: основные свойства; реакции электрофильного замещения(SE); реакции нуклеофильного замещения(SN); нуклеофильные свойства; окисление и восстановление пиридина. Особенности протекания и правила ориентации.
4. Алкилпиридиниевый ион и его взаимодействие с гидрид-ионом как химическая основа действия кофермента НАД+.
5. Важнейшие представители шестичленных гетероциклов (витамин РР, витамин В6, тиамин (витамин В1)), рибофлавин (витамин В2), фолиевая кислота (витамин ВС).
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Свойства пиридина
Пиридиновое ядро является основой многих алкалоидов (никотина, анабазина и др.), витаминов (никотиновой кислоты, витаминов группы В6), а также лекарственных средств.
В пробирку поместите 2 капли пиридина и около 2 мл воды. Отметьте растворимость пиридина в воде и его специфический запах. Раствор используйте для проведения опытов А-Б.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
А. С помощью стеклянной палочки поместите по 1 капле полученного раствора пиридина на полоску красной лакмусовой и универсальной индикаторной бумаги. Отметьте изменение окраски индикаторов.
Б. В пробирку поместите 5 капель раствора пиридина и добавьте 5 капель 1% раствора хлорида железа (III). Отметьте цвет выпавшего осадка.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Напишите уравнения реакции взаимодействия пиридина с:
а) HCl;
б) метилйодидом;
в) нитрующей смесью.
2. Приведите таутомерные формы производных пиримидина: урацила и цитозина.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите схемы реакций взаимодействия пиридина с:
а) с соляной и серной кислотами на холоду;
б) йодистым этилом;
в) амидом натрия;
г) нитрующей смесью;
д) избытком водорода.
2. Объясните причины уменьшения основных свойств в ряду имидазол, пиридин, пиримидин. Напишите схемы реакций, доказывающих основные свойства этих соединений.
3. Кордиамин (стимулятор центральной нервной системы) представляет собой 25% водный раствор N,N-диэтиламида никотиновоый кислоты. Напишите схему синтеза кордиамина согласно следующей схеме:
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
4. Никотиновая кислота -  [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], участвующий во многих [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] реакциях живых клеток. Она может быть синтезирована окислением хинолина до пиридин-2,3-дикарбоновой кислоты с последующим ее декарбокслированием. Напишите схему синтеза никотиновой кислоты.
5. Какой тип таутомерии характерен для тимина и урацила? Напишите схему таутомерных превращений тимина и урацила. Укажите, какая таутомерная форма преобладает в смеси таутомеров.
6. Напишите схемы реакций взаимодействия хинолина с:
а) с соляной и серной кислотами на холоду;
б) йодистым этилом;
в) амидом натрия;
г) нитрующей смесью.
Назовите продукты реакции.
7. Химическая основа действия кофермента НАД+. Приведите реакцию алкилпиридиниевого иона с гидрид-ионом.
8. Осуществите превращения:
1)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415


2)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом:
·-аминокислоты. Пептиды. Белки.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [4].

Занятие №10

·-Аминокислоты. Пептиды. Белки
1. Актуальность темы. Белки как основа всего живого были издавна в центре внимания естественных наук. Белки составляют материальную основу химической деятельности клетки. Функции белков в природе универсальны. Пептиды имеют меньшую молекулярную массу, чем белки. В биологическом плане пептиды отличаются от белков более узким спектром функций. Многообразные пептиды и белки состоят из остатков
·-аминокислот. Общее число встречающихся аминокислот в природе достигает 100, однако некоторые из них обнаружены лишь в определенном обществе организмов или даже в одном из видов. Известно 20 наиболее важных
·-аминокислот, постоянно встречающихся во всех белках.
2. Учебные цели. Сформировать знания о строении и свойствах важнейших
·-аминокислот, о структурной организации пептидов и белков.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1.
·-Аминокислоты, входящие в состав белков. Строение. Номенклатура.
2. Классификация
·-аминокислот по химической природе радикала и содержащихся в нем заместителей; по кислотно-основным свойствам.
3. Химические свойства
·-аминокислот по карбоксильной и аминогруппам. Специфические свойства
·-аминокислот: отношение к нагреванию, комплексообразование. Качественные реакции.
4. Реакции трансаминирования и восстановительного аминирования. Реакции дезаминирования, декарбоксилирования, окисления тиольных групп.
5. Первичная структура пептидов и белков. Методы определения N- и С-концевых аминокислот. Образование ФТГ-производных (реакция Эдмана).
6. Частичный и полный гидролиз белков.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки.
на группу

6.2. Объекты исследования:
1% Раствор глицина, раствор яичного белка, раствор желатина.
на группу

6.3. Реактивы:
Метиловый красный, формалин, 5% раствор NaNO2, CН3СООН(конц.), 10% раствор NaOH, 2% раствор CuSO4.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Выберите незаменимые в организме
·-аминокислоты
1) валин;
2) аспарагин;
3) фенилаланин;
4) серин.
2. Установите соответствие
Название Формула
1) цистеин А) H2NCH(CH3)COOH
2) глицин Б) H2NCH(CH2SH)COOH
3) аланин В) H2NCH(CH2CH2SCH3)COOH
4) метионин Г) H2NCH2COOH
3. Дезаминирование
·-аминокислот in vitro осуществляется
1) с участием ферментов дегидрогеназ и кофермента НАД+;
2) баритовой водой;
3) азотистой кислотой;
4) формальдегидом.
4. Установите соответствие
Аминокислота Оксокислота, образующаяся в результате
реакции трансаминирования
аланин А) СН3СН2СОСООН
аспарагиновая кислота Б) СН3СОСООН
В) НООССН2СОСООН
Г) СН3СОСН2СООН
5. Пептиды содержат в молекуле
1) до 100 аминокислотных остатков;
2) до 1000 аминокислотных остатков;
3) до 10000 аминокислотных остатков;
4) до 1000000 аминокислотных остатков
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1.
·-Аминокислоты, входящие в состав белков. Строение. Номенклатура.
2. Классификация
·-аминокислот по химической природе радикала и содержащихся в нем заместителей; по кислотно-основным свойствам.
3. Химические свойства
·-аминокислот по карбоксильной и аминогруппам. Специфические свойства
·-аминокислот: отношение к нагреванию, комплексообразование. Качественные реакции.
4. Реакции трансаминирования и восстановительного аминирования. Реакции дезаминирования, декарбоксилирования, окисления тиольных групп.
5. Первичная структура пептидов и белков. Методы определения N- и С-концевых аминокислот. Образование ФТГ-производных (реакция Эдмана).
6. Частичный и полный гидролиз белков.
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Реакция глицина с формальдегидом
Реакция
·-аминокислот с формальдегидом является основой метода формального титрования (метод Сёренсена). Этот метод используется в фармацевтическом анализе для количественного определения лекарственных средств аминокислотной природы.
В пробирку поместите 5 капель 1% раствора глицина и добавьте 1 каплю индикатора метилового красного. Раствор окрашивается в желтый цвет (нейтральная среда). К полученной смеси добавьте равный объем формалина. Отметьте появление красной окраски (кислая среда). Данная реакция под названием «формальное титрование» используется для количественного определения карбоксильных групп в
·-аминокислотах.
Опыт 2. Реакция глицина с азотистой кислотой
Реакция с азотистой кислотой лежит в основе метода количественного определения
·-аминкоислот по объему выделившегося азота (метод Ван-Слайка). В настоящее время реакция сохранила лишь историческое значение.
В пробирку поместите 5 капель 1% раствора глицина и равный объем 5% раствора нитрита натрия. Добавьте 2 капли концентрированной уксусной кислоты и осторожно взболтайте смесь. Наблюдайте выделение газа. Реакция используется для количественного определения аминогрупп в аминокслотах.
Опыт 3. Биуретовая реакция
Биуретовая реакция позволяет обнаружить структурный фрагмент, содержащий не менее двух амидных групп. Реакция основана на способности пептидной группы белков и полипептидов образовывать с ионами меди в щелочной среде комплексные соединения фиолетового цвета.
Реакция позволяет обнаружить наличие пептидной группы –СONH- в исследуемом веществе и, следовательно, является универсальной реакцией для обнаружения веществ белковой природы. Свое название реакция получила от производного мочевины биурета, который дает в данных условиях то же окрашивание, что и белок. Окрашивание появляется за счет образования медной комплексной соли следующего строения:
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
В одну пробирку поместите 5 капель раствора яичного белка, в другую – раствор желатина. В обе пробирки добавьте по 10 капель раствора едкого натра и по 1 капле раствора сульфата меди. В той и другой пробирке появляется красно-фиолетовое или сине-фиолетовое окрашивание.
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
Напишите реакцию декарбоксилирования in vitro гистидина.
Напишите уравнения реакций взаимодействия лизина с:
а) пятихлористым фосфором;
б) хлорангидридом уксусной кислоты;
3. Напишите структурную формулу дипептида Мет-Три.
4. Почему водный раствор аспарагиновый кислоты изменяет окраску синей лакмусовой бумаги, а водный раствор аспарагина – нет?
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. На примере реакции N-ацилирования валина объясните, почему эта реакция может использоваться для защиты аминогруппы. Напишите схему реакции.
2. Образование оснований Шиффа часто происходит в процессах превращений
·-аминокислот в организме. Напишите схему реакции взаимодействия аланина с уксусным альдегидом. Какое соединение образуется при взаимодействии аланина с формальдегидом?
3. Докажите амфотерность
·-аминокислот на примере реакций глицина с гидроксидом натрия и соляной кислотой.
4. Напишите уравнения реакций взаимодействия изолейцина с:
а) С2Н5ОН(Н+);
б) NH3(tє);
в) NaOH;
г) PCl5.
5. Напишите схему реакций трансаминирования глутаминовой и пировиноградной кислот.
6. При длительном хранении водных растворов цистеина на воздухе выпадает осадок цистина. Напишите схему происходящей реакции.
7. Напишите реакцию дезаминирования лейцина in vivo и in vitro.
8. Приведите строение фрагмента нейропептида головного мозга Leu-энкефалина, имеющего аминокислотную последовательность Тир-Гли-Глу-Фен-Лей. Какие продукты образуются в результате полного гидролиза этого пептида?
9. Определите N-концевую аминокислоту в трипептиде Гис-Сер-три методом деградации по Эдману.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Моносахариды.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №11
Моносахариды
1. Актуальность темы. Углеводы, или сахара, играют большую роль в жизнедеятельности организма и присутствуют во всех клетках живых организмов. Углеводы являются источниками энергии, регуляторами многих биохимических процессов. Они участвуют в процессе клеточного узнавания, в проявлении иммунитета. Общеизвестный представитель моносахаридов – глюкоза – содержится в растительных соках, плодах, фруктах. Глюкоза является обязательным компонентом крови и тканей всех животных и непосредственным источником энергии для клеточных растений.
2. Учебные цели. Сформировать знания о стереохимическом строении, таутомерных формах и важнейших свойствах моносахаридов.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Классификация, строение моносахаридов.
2. Основные представители пентоз (рибоза и ксилоза), гексоз (глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза), дезоксисахаров (2-дезоксирибоза).
3. Стереоизомерия моносахаридов, D- и L-стереохимические ряды. Формулы Фишера, формулы Хеуорса, эпимеры, аномеры.
4. Цикло-оксо-таутомерные превращения моносахаридов.
5. Химические свойства моносахаридов: восстановление, окисление (мягкое, жесткое, ферментативное), образование простых и сложных эфиров, гликозидов.
6. Неклассические моносахариды: дезокси- и аминосахара, альдиты, альдоновые и уроновые кислоты.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок.
на группу

6.2. Объекты исследования:
0,5% Раствор D-глюкозы.
на группу

6.3. Реактивы:
10% Раствор NaOH, 2% раствор CuSO4.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Альдопентоза
1) глюкоза;
2) фруктоза;
3) рибоза;
4) галактоза.
2. Соединения, являющиеся эпимерами
1) глюкоза и галактоза;
2) глюкоза и фруктоза;
3) манноза и галактоза;
4) рибоза и ксилоза.
3. Правильные утверждения для
·- и
·-аномеров
1) существуют только в открытой форме;
2) существуют только в циклической форме;
3) являются энантиомерами;
4) различаются конфигурацией атома углерода, определяющего принадлежность к D- или L-ряду.
4. При взаимодействии моносахаридов с алкилгалогенидами могут быть получены
1) сложные эфиры;
2) простые эфиры;
3) гликозиды;
4) многоатомные спирты.
5. Установите соответствие
Циклическая форма моносахарида Открытая форма моносахарида
13 EMBED ChemWindow.Document 1415


13 EMBED ChemWindow.Document 1415


13 EMBED ChemWindow.Document 1415
А) Б)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415 13 EMBED ChemWindow.Document 1415
В) Г)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415 13 EMBED ChemWindow.Document 1415


7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Классификация, строение моносахаридов.
2. Основные представители пентоз (рибоза и ксилоза), гексоз (глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза), дезоксисахаров (2-дезоксирибоза).
3. Стереоизомерия моносахаридов, D- и L-стереохимические ряды. Формулы Фишера, формулы Хеуорса, эпимеры, аномеры.
4. Цикло-оксо-таутомерные превращения моносахаридов.
5. Химические свойства моносахаридов: восстановление, окисление (мягкое, жесткое, ферментативное), образование простых и сложных эфиров, гликозидов.
6. Неклассические моносахариды: дезокси- и аминосахара, альдиты, альдоновые и уроновые кислоты.
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Доказательство наличия гидроксильных групп в D-глюкозе
В пробирку налейте 1 каплю 0,5% раствора D-глюкозы и 6 капель 10% раствора гидроксида натрия. К полученной смеси добавьте 1 каплю 2% раствора сульфата меди (II). Образующийся голубой осадок гидроксида меди (II) быстро растворяется, и получается прозрачный раствор синего цвета. Полученный раствор сохраните для следующего опыта.
Опыт 2. Восстановление гидроксида меди (II) глюкозой в щелочной среде
Эта реакция называется пробой Троммера и используется для обнаружения и количественного определения моносахаридов в растворах, в том числе и биологических жидкостях, например глюкозы в моче.
К полученному в предыдущем опыте синему раствору добавьте несколько капель воды до высоты слоя жидкости в пробирке ~ 20 мм. Нагрейте ее над пламенем горелки, держа пробирку наклонено так, чтобы нагревалась только верхняя часть раствора. Нагрейте до начала кипения, но не кипятите. Отметьте наблюдения и напишите уравнение реакции.
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Напишите строение эпимера, отличающегося от D-галактозы конфигурацией хирального атома углерода С3. Как называется этот моносахарид?
2. Назовите продукт, образующийся в результате полного метилирования D-маннозы. Напишите схему реакции.
3. Напишите реакцию мягкого окисления D-ксилозы.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Сколько хиральных центров содержат молекулы глюкозы в цепной и циклических формах?
2. Напишите схему таутомерных превращений D-маннозы в растворе (циклические формы изобразите, используя проекционные формулы Колли-Толленса и перспективные формулы Хеуорса).
3. Напишите реакции восстановления моносахаридов, в результате которых получаются D-сорбит, D-ксилит, D-манит.
4. Напишите реакции мягкого, жесткого и ферментативного окисления D-глюкозы. Назовите продукты реакций.
5. Напишите схему реакции
·-D-галактопиранозы с метанолом в безводной кислой среде. Назовите полученные продукты.
6. Напишите схему реакции получения гликозида при взаимодействии
·-D-маннопиранозы с этиламином.
7. Напишите схему реакции гидролиза этил-
·-D-глюкопиранозида в кислой среде. Какие продукты при этом образуются?
8. Напишите схему реакции взаимодействия
·-D-галактопиранозы с избытком метилйодида в щелочной среде.
9. Напишите схему реакции взаимодействия D-глюкопиранозы с избытком уксусного ангидрида.
10. Осуществите схему превращений:
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Ди- и полисахариды.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [4].

Занятие №12
Ди- и полисахариды
1. Актуальность темы. В природе распространены сложные углеводы – олиго- и полисахариды, которые входят в состав клеточных стенок растений, бактерий, являются депо энергии о организме (крахмал и гликоген). Некоторые из них используются как лекарственные препараты – заменители крови (полиглюкин), как наполнители при изготовлении порошков и таблеток.
2. Учебные цели. Сформировать знания о принципах строения, структурной организации и основных химических превращениях важнейших гомо- и гетерополисахаридов.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Принципы строения и номенклатура ди- и полисахаридов.
2. Восстанавливающие (мальтоза, лактоза, целлобиоза) и невосстанавливающие (сахароза) дисахариды. Отношение к гидролизу.
3. Таутомерные превращения дисахаридов. Реакции сложных эфиров. Гидролиз.
4. Принципиальные структуры полисахаридных цепей важнейших гомосахаридов: крахмал (амилоза, амилопектин), гликоген, целлюлоза, декстраны, пектиновые вещества.
5. Представление о структуре гетерополисахаридов: гиалуроновая кислота, гепарин, хондроитинсульфат.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок.
на группу

6.2. Объекты исследования:
1% раствор лактозы, 1% раствор сахарозы, 0,5% крахмальный клейстер.
на группу

6.3. Реактивы:
10% Раствор NaOH, 2% раствор CuSO4, 1% раствор йода.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Гетерополисахаридами являются
1) гепарин;
2) амилоза;
3) гликоген;
4) гиалуроновая кислота.
2. Биозным фрагментом амилозы является
1) мальтоза;
2) лактоза;
3) целлобиоза;
4) сахароза.
3. Продуктами гидролиза сахарозы являются
1) D-глюкоза и D-галактоза;
2) D-глюкоза и D-фруктоза;
3) D-глюкоза и D-рибоза;
4) D-галактоза и D-фруктоза.
4. Верные утверждения для лактозы
1) образует сложные эфиры;
2) является невосстанавливающим дисахаридом;
3) гидролизуется в кислой среде;
4) образует простые эфиры.
5. Установите соответствие
Структурная формула Систематическое название
1)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
2)
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
А)
·-D-глюкопиранозил-(14)-
·-D-глюкопираноза



Б)
·-D-глюкопиранозил-(14)-
·-D-глюкопираноза



В)
·-D-галактопиранозил-(14)-
·-D-глюкопираноза



Г)
·-D-галактопиранозил-(14)-
·-D-глюкопираноза


7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Принципы строения и номенклатура ди- и полисахаридов.
2. Восстанавливающие (мальтоза, лактоза, целлобиоза) и невосстанавливающие (сахароза) дисахариды. Отношение к гидролизу.
3. Таутомерные превращения дисахаридов. Реакции сложных эфиров. Гидролиз.
4. Принципиальные структуры полисахаридных цепей важнейших гомосахаридов: крахмал (амилоза, амилопектин), гликоген, целлюлоза, декстраны, пектиновые вещества.
5. Представление о структуре гетерополисахаридов: гиалуроновая кислота, гепарин, хондроитинсульфат.
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Восстанавливающая способность лактозы (проба Троммера)
Лактоза – второй по распространенности дисахарид. Ее выделяют из сыворотки коровьего молока, в котором она содержится в количестве 4-5%; в женском молоке лактозы до 8%. Кроме лактозы в женском молоке содержится около 0,3% олигосахаридов с более длинной цепью. Олигосахариды молока играют важную роль в формировании кишечной флоры новорожденных.
В пробирку поместите 1 каплю 1% раствора лактозы и 4 капли 10% гидроксида натрия. Добавьте 1 каплю 2% раствора сульфата меди (II). Образующийся голубой осадок гидроксида меди (II) при встряхивании пробирки растворяется, образуя синий раствор комплексной соли меди (II) с лактозой. Добавьте для разбавления несколько капель воды до высоты слоя жидкости, равной 20 мм. Осторожно нагрейте пробирку над пламенем горелки до кипения так, чтобы нагревалась только верхняя часть раствора. Отметьте наблюдения и напишите уравнение реакции.
Опыт 2. Отсутствие восстанавливающей способности у сахарозы
Сахароза, или обычный сахар, является наиболее распространенным дисахаридом. Она присутствует почти во всех растениях, но больше всего ее содержится в сахарном тростнике и сахарной свекле. Сахарозу используют как пищевой продукт, а в высоких концентрациях – как консервант.
В пробирку поместите 1 каплю 1% раствора сахарозы и 6 капель 10% раствора гидроксида натрия. Добавьте для разбавления несколько капель воды до высоты слоя жидкости, равной 20 мм. Прибавьте 1 каплю 2% раствора сульфата меди (II). Образуется прозрачно-синий раствор комплексной соли меди (II) с сахарозой. Нагрейте смесь до кипения, но не кипятите. Изменение окраски не происходит.
Опыт 3. Качественная реакция на крахмал
В пробирку поместите 5 капель 0,5% крахмального клейстера и 1 каплю сильно разбавленного йода. Раствор окрашивается в синий цвет. Нагрейте раствор, он обесцвечивается; при охлаждении окраска восстанавливается.
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Напишите уравнение реакции, доказывающее восстанавливающие свойства мальтозы. Дайте название мальтозы по систематической номенклатуре.
2. Какие полисахариды называются гомополисахаридами? Назовите моносахаридные звенья декстрана и характер связи между ними.
3. Напишите уравнения реакций гидролиза крахмала. Назовите промежуточные продукты.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите строение
·-D-глюкопиранозил-(14)-
·-D-глюкопиранозы. Приведите тривиальное название. Покажите способность этого дисахарида к цикло-оксо-таутомерии.
2. Напишите структуру изомера
·-D-глюкопиранозил-(14)-
·-D-глюкопиранозы с (16) связью. Способны ли эти дисахариды вступать в реакцию «серебряного зеркала»?
3. Напишите реакцию гидролиза сахарозы. Почему сахароза не способна к цикло-оксо-таутомерии?
4. Напишите гидролиз полностью метилированной лактозы. Имеют ли продукты гидролиза восстановительные способности?
5. Напишите реакцию окисления целлобиозы гидроксидом меди (II).
6. Дайте определение понятию гомополисахариды. Из каких моносахаридных и дисахаридных звеньев построены макромолекулы амилозы, амилопектина, гликоген, целлюлоза, декстрана? Укажите виды связей между D-глюкопиранозными остатками в них.
7. Напишите уравнение реакции гидролиза крахмала. Назовите промежуточные продукты.
8. Приведите синтез тринитрата целлюлозы.
9. Укажите различия в строении крахмала и клетчатки.
10. Приведите строение полисахарида хондроитин-6-сульфата, повторяющимся дисахаридным фрагментам которого является 6-сульфат дисахарида N-ацетилхондрозина, а сами дисахаридные фрагменты соединены
·(14) гликозидной связью. Хондрозин - тривиальное название дисахарида, состоящего из остатков D-глюкуроновой кислоты (невосстанавливающее звено) и D-галактозамина, соединенных
·(13) гликозидной связью.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Подготовка к контрольной работе по модулю «Низкомолекулярные биоорганические соединения как метаболиты и регуляторы метаболизма».
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [4].




Занятие №13
Контрольная работа по модулю
«Низкомолекулярные биоорганические соединения
как метаболиты и регуляторы метаболизма»
Учебные цели. Обобщить материал занятий 7-12, проверить его усвоение.
Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Основные классы гетерофункциональных соединений (аминокислоты, аминоспирты, оксокислоты, гидроксикислоты).
2. Химические свойства гетерофункциональных соединений, обусловленные наличием различных функциональных групп.
3. Специфические реакции гетерофункциональных соединений.
4. Кето-енольная таутомерия на примере ацетоуксусной кислоты и ацетоуксусного эфира (двойственная реакционная способность).
5. Функциональные производные угольной кислоты (уретаны, уриеды, мочевина).
6. Гетероциклические соединения: определение, классификация, номенклатура.
7. Пятичленные гетероциклы: классификация, номенклатура. Гетероциклы с одним (пиррол, тиофен, фуран) и двумя (имидазол, пиразол, тиазол, оксазол) гетероатомами. Конденсированные гетероциклические системы (индол, бензимидазол).
8. Ароматические свойства гетероциклов (пиррол, имидазол).
9. Кислотные свойства гетероциклов, содержащих пиррольный атом азота (пиррол, индол, имидазол, пиразол).
10. Реакции электрофильного замещения, ориентация замещения. Особенности реакций нитрования и сульфирования ацидофобных гетероциклов.
11. Важнейшие представители пятичленных гетероциклов (пиразолон-3, гистидин, гистамин)
12. Общий обзор структур шестичленных гетероциклов: гетероциклы с одним (пиридин, пиран) и двумя (пиридазин, пиримидин, пиразин) гетероатомами, их конденсированные системы (хинолин, изохинолин, пурин).
13. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (гуанин, аденин) основания, их лактамные формы.
14. Реакционная способность азинов и диазинов: основные свойства; реакции электрофильного замещения(SE); реакции нуклеофильного замещения(SN); нуклеофильные свойства; окисление и восстановление пиридина. Особенности протекания и правила ориентации.
15. Важнейшие представители шестичленных гетероциклов (витамин РР, витамин В6, тиамин (витамин В1)), рибофлавин (витамин В2).
16.
·-Аминокислоты, входящие в состав белков. Строение. Номенклатура.
17. Классификация
·-аминокислот по химической природе радикала и содержащихся в нем заместителей; по кислотно-основным свойствам.
18. Химические свойства
·-аминокислот по карбоксильной и аминогруппам. Специфические свойства
·-аминокислот: отношение к нагреванию, комплексообразование. Качественные реакции.
19. Реакции трансаминирования и восстановительного аминирования. Реакции дезаминирования, декарбоксилирования, окисления тиольных групп.
20. Первичная структура пептидов и белков. Методы определения N- и С-концевых аминокислот. Образование ФТГ-производных (реакция Эдмана).
21. Частичный и полный гидролиз белков.
22. Классификация, строение моносахаридов.
23. Основные представители пентоз (рибоза и ксилаоза), гексоз (глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза), дезоксисахаров (2-дезоксирибоза).
24. Стереоизомерия моносахаридов, D- и L-стереохимические ряды. Формулы Фишера, формулы Хеуорса, эпимеры, аномеры.
25. Цикло-оксо-таутомерные превращения моносахаридов.
26. Химические свойства моносахаридов: восстановление, окисление (мягкое, жесткое, ферментативное), образование простых и сложных эфиров, гликозидов.
27. Принципы строения и номенклатура ди- и полисахаридов.
28. Восстанавливающие (мальтоза, лактоза, целлобиоза) и невосстанавливающие (сахароза) дисахариды. Отношение к гидролизу.
29. Таутомерные превращения дисахаридов. Реакции сложных эфиров. Гидролиз.
30. Принципиальные структуры полисахаридных цепей важнейших гомосахаридов: крахмал (амилоза, амилопектин), гликоген, целлюлоза, декстраны, пектиновые вещества.
31. Представление о структуре гетерополисахаридов: гиалуроновая кислота, гепарин, хондроитинсульфат.
Вид занятия: контрольная работа.
Продолжительность занятия: 2 академических часа.
Оснащение рабочего места: периодическая таблица Менделеева.
Содержание занятия
Образец билета
1. Основные классы гетерофункциональных соединений (аминокислоты, аминоспирты, оксокислоты, гидроксикислоты). Приведите по одному примеру.
Напишите специфические реакции, происходящие при нагревании
·-оксипропионовой и
·-оксиимасляной кислот. Назовите полученные продукты.
2. Реакции электрофильного замещения пятичленных гетероциклов, ориентация замещения. Особенности реакций нитрования и сульфирования ацидофобных гетероциклов.
Сравните реакционную способность пиррола и бензола в реакциях электрофильного замещения SЕ. Напишите для пиррола реакции:
а) нитрования;
б) сульфирования;
в) галогенирования;
г) ацилирования.
3. Пиримидиновые основания (урацил, тимин, цитозин).
Напишите схему таутомерных превращений тимина, урацила и цитозина. Укажите, какая таутомерная форма преобладает в смеси таутомеров.
4. Частичный и полный гидролиз белков.
Приведите строение трипептида Фен-Лей-Асп.
5. Стереоизомерия моносахаридов, D- и L-стереохимические ряды. Формулы Фишера, формулы Хеуорса, эпимеры, аномеры.
Напишите строение дисахарида, состоящего из двух D-глюкоз, связанных
·-(14) гликозидной связью. Дайте тривиальное название этому дисахариду. Способен ли данный дисахарид вступать в реакцию «серебряного зеркала»?
7.6 Задание на дом: Нуклеиновые кислоты. Нуклеотидные коферменты.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [4].

Занятие №14
Нуклеиновые кислоты. Нуклеотидные коферменты
1. Актуальность темы. Нуклеиновые кислоты – основные носители генетической информации. Знание строения и химических свойств нуклеиновых кислот и их мономеров – нуклеотидов необходимо для дальнейшего усвоения биологии, биохимии, гистологии. Нуклеотиды имеют большое значение не только как строительный материал для нуклеиновых кислот. Они участвуют в биохимических процессах, и особенно важны в роли коферментов, т.е. веществ, тесно связанных с ферментами и необходимых для проявления ферментативной активности.
2. Учебные цели. Сформировать знания о строении и химических свойствах нуклеиновых кислот и их мономеров – нуклеотидов как химическую основу для усвоения различных уровней структурной организации макромолекул нуклеиновых кислот и действия нуклеотидных коферментов.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (гуанин, аденин) основания. Лактим-лактамная таутомерия производных пиримидина и пурина. Комплементарность нуклеиновых оснований, обусловленная водородными связями.
2. Нуклеозиды. Определение и характер связи азотистого основания с углеводным остатком.
3. Нуклеотиды. Определение и характер связей между структурными единицами. Строение нуклеозидмонофосфатов, дифосфатов и трифосфатов.
4. Гидролиз нуклеозидов и нуклеотидов.
5. Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь.
6. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Гидролиз нуклеиноых кислот.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок, стеклянная палочка.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Гидролизат нуклеопротеидов.
на группу

6.3. Реактивы:
3% Раствор NH4NO3, аммиачный раствор AgNO3, 1% спиртовой раствор тимола, H2SO4(конц.), молибденовый реактив.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Соединения, входящие в состав РНК
1) тимин;
2) урацил;
3) аденин;
4) пурин.
2. Название соединения
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
1) аденозин;
2) 5'-адениловая кислота;
3) аденозинмонофосфат;
4) гуанозин.
3. Связи, образующиеся в результате следующих процессов
1) фосфорилирование А) ангидридная;
2) взаимодействие лейцина с АТФ Б) сложноэфирная;
В) О-гликозидная;
Г) амидная.
4. Установите соответствие
Нуклеиновое основание Комплементарное ему соединение
аденин А) гуанин
цитозин Б) цитозин
В) урацил
Г) аденин
5. Выберите правильные утверждения
1) ДНК и РНК различаются поведением в условиях щелочного и кислотного гидролиза;
2) Нуклеозиды в щелочной среде гидролизуются до гетероциклических оснований и углеводов;
3) Продуктами полного гидролиза аденозинмонофосфата являются аденин, рибоза и фосфорная кислота;
4) ДНК преимущественно находятся в рибосомах, а также в протоплазме клеток.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (гуанин, аденин) основания. Лактим-лактамная таутомерия производных пиримидина и пурина. Комплементарность нуклеиновых оснований, обусловленная водородными связями.
2. Нуклеозиды. Определение и характер связи азотистого основания с углеводным остатком.
3. Нуклеотиды. Определение и характер связей между структурными единицами. Строение нуклеозидмонофосфатов, дифосфатов и трифосфатов.
4. Гидролиз нуклеозидов и нуклеотидов.
5. Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь.
6. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Гидролиз нуклеиновых кислот.
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Обнаружение пуриновых оснований
Реакция основана на образовании серебряной соли пуринового основания.
К 1-2 мл гидролизата нуклеопротеидов добавьте несколько капель 3% раствора гидроксида аммония до слабощелочной реакции и 1 мл аммиачного раствора азотнокислого серебра. При нагревании содержимого пробирки выпадает бурый осадок.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
Опыт 2. Обнаружение пентоз (реакция Молиша)
Реакция основана на дегидратации пентоз и образовании фурфурола при действии концентрированной серной кислоты. Образовавшийся фурфурол в присутствии серной кислоты дает с тимолом продукт конденсации красного цвета.
К 1-2 мл гидролизата нуклеопротеидов добавьте 0,5-1 мл 1% спиртового раствора тимола. Содержимое пробирки перемешайте, по стенке пробирки наслоите равный объем концентрированной серной кислоты. Появляется красное окрашивание.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
Опыт 3. Обнаружение фосфорной кислоты
К 1-2 мл гидролизата нуклеопротеидов добавьте равный объем молибденового реактива (раствор молибдата аммония в азотной кислоте) и содержимое пробирки прокипятите. Жидкость окрашивается в лимонно-желтый цвет. При охлаждении образуется кристаллический осадок фосфорномолибденовокислого аммония.
H3PO4 + 12(NH4)2MoO4 + 21HNO3(NH4)3PO4·12MoO3 + 21NH4NO3 + 12H2O
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
Напишите реакцию дефосфорилирования АТФ до АМФ.
2. Напишите строение участка цепи ДНК с последовательностью оснований ТГ.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Напишите строение дезокситимидина. В какой таутомерной форме входит в его состав нуклеиновое основание?
2. Напишите строение аденозина. Какую конфигурацию имеет аномерный атом углерода в углеводном остатке? Укажите N-гликозидную связь. В какой среде эта связь подвергается гидролизу?
3. Приведите строение комплементарной пары Гуанин-Цитозин. Обозначьте водородные связи.
4. Напишите структурные формулы нуклеотидов:
а) 5'-гуаниловой кислоты (гуанозин-5'-фосфата);
б) 3'-дезоксицитидиловой кислоты (дезоксицитидин-3'-фосфата);
Выделите сложноэфирную связь в структуре формул.
5. Приведите структуру циклического нуклеотида тимидин-3',5'-циклофосфата. Какие продукты получаются при гидролизе этого соединения?
6. При кислотном гидролизе нуклеотида получены аденин, фосфорная кислота и рибоза в соотношении 1:2:1. Напишите строение нуклеотида, обозначьте сложноэфирную и N-гликозидную связи.
7. Напишите строение участка цепи РНК с последовательностью оснований ЦАУ.
8. Напишите строение второй цепи ДНК, соответствующей последовательности оснований ГА в первой.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Омыляемые липиды.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [4].

Занятие №15
Омыляемые липиды
1. Актуальность темы. Липиды выполняют в живых организмах ряд важных функций. Они являются основными структурными компонентами клеточных мембран, играют защитную роль, служат формой, в виде которой запасается и транспортируется энергетическое «топливо». Отмечается связь между нарушением метаболизма липидов и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
2. Учебные цели. Сформировать знания о строении и химических свойствах омыляемых липидов.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Липиды: определение, классификация.
2. Структурные компоненты липидов: высшие жирные кислоты, спирты. Природные высшие жирные кислоты: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая. Биологическая роль ненасыщенных жирных кислот.
3. Простые липиды: воски, триацилглицерины (жиры и масла), церамиды.
4. Свойства омыляемых липидов и их структурных компонентов (реакции гидролиза, присоединения, окисления).
5. Сложные липиды. Фосфолипиды: глицерофосфолипиды – фосфатиды (фосфатидилсерины, фосфатидилколамины, фосфатидилхолины).
6. Сфинголипиды: сфингомиелины, гликолипиды (цереброзиды, ганглиозиды).
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки, спиртовка, спички, держатель для пробирок, стеклянная палочка.
на группу

6.2. Объекты исследования:
Подсолнечное масло, раствор мыла.
на группу

6.3. Реактивы:
Сухой порошок KHSO4 или H3BO3, 2н раствор Н2SO4.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Верные высказывания о ненасыщенных жирных кислотах, входящих в состав омыляемых липидов
1) содержат четное число атомов углерода в молекуле;
2) двойные связи имеют, как правило, транс-конфигурацию;
3) двойные связи находятся в сопряжении;
4) ненасыщенные участки углеродного радикала обычно принимают зигзагообразную конформацию.
2. Название соединения
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
1) 2-линоленоил-1-олеоил-3-пальмитоилглицерин;
2) 2-линоленоил-1-пальмитоил-3-стеароилглицерин;
3) 2-линоленоил-1-олеоил-3-стеароилглицерин;
4) 2-линолеоил-1-олеоил-3-пальмитоилглицерин;
3. Триацилглицерины с твердой консистенцией
1) 1,2,3-трипальмитоилглицерин;
2) 1,2-диолеоил-3-стеароилглицерин;
3) 1,3-диленолеоил-3-пальмитоилглицерин;
4) 1,2,3-стеароилглицерин.
4. Соединение является
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
1) фосфатидилсерином;
2) фосфатидилколамином;
3) фосфатидилхолином;
4) цереброзидом.
5. Верные утверждения для глицерофосфолипидов
1) молекула имеет строение внутренней соли (диполярного иона);
2) являются производными L-фосфатидовых кислот;
3) остаток глицерина соединен сложноэфирными связями с ацильными остатками высших жирных кислот;
4) остаток глицерина соединен сложноэфирными связями с двумя остатками фосфорной и одним остатком высшей жирной кислоты.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Липиды: определение, классификация.
2. Структурные компоненты липидов: высшие жирные кислоты, спирты.
3. Простые липиды: воски, триацилглицерины (жиры и масла), церамиды.
4. Некоторые свойства омыляемых липидов и их структурных компонентов (реакции гидролиза, присоединения, окисления).
5. Сложные липиды. Фосфолипиды: глицерофосфолипиды – фосфатиды (фосфатидилсерины, фосфатидилколамины, фосфатидилхолины).
6. Сфинголипиды: сфингомиелины, гликолипиды (цереброзиды, ганглиозиды).
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Акролеиновая проба на нейтральные жиры
При нагревании жира с отнимающими воду веществами, такими как KHSO4 или H3BO3, появляются едкие пары акролеина, образующегося из глицерина при отнятии двух молекул воды.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
В пробирку поместите несколько капель растительного масла, добавьте сухого порошка KHSO4 или H3BO3, перемешайте и осторожно нагрейте. Появляется резкий запах акролеина.
Опыт 2. Выделение свободных жирных кислот из мыла
С помощью пипетки поместите в пробирку 5 капель раствора мыла и добавьте 1 каплю 2н Н2SO4. Немедленно выпадает белый хлопьевидный маслянистый осадок свободных жирных кислот. Напишите уравнение реакции.
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Сокращенное обозначение арахидоновой кислоты, являющейся основным предшественником простагландинов в организме, 20:4 5, 8, 11, 14. Изобразите конформационное строение данной кислоты.
2. Напишите реакцию образования смешанного триацилглицерина, имеющего жидкую консистенцию. Назовите полученный продукт.
3. Приведите формулу фосфолипида, содержащего линоленовую и пальмитиновую кислоты, аминоспирт холин.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Основу препарата «Линетол», применяемого для лечения и профилактики атеросклероза, составляют этиловые эфиры ненасыщенных высших жирных кислот С16 и С18 с небольшой примесью их насыщенных аналогов. Приведите тривиальные и систематические названия, сокращенные обозначения основных компонентов этого препарата.
2. Под действием оксидов азота олеиновая кислота (tпл = 14 єС) превращается в элаидиновую кислоту (tпл = 52 єС) с тем же строением, но имеющую транс-конфигурацию двойной связи. Напишите структурные формулы этих соединений. К какому типу кислот (
·-3,
·-6,
·-9) она относится?
3. Напишите структурные формулы следующих триглицеридов: трипальмитин, 1-пальмитоил-2,3-дистеароилглицерин, 2-линоленоил-1-олеоил-3-пальмитоилглицерин.
4. Напишите схему реакции гидролиза 1-олеоил-2-пальмитоил-3-стеароилглицерина в среде гидроксида натрия. Назовите продукты реакции.
5. В результате какой реакции можно перейти от жидкой консистенции триацилглицеринов к твёрдой? Приведите пример.
6. Напишите структурную формулу фосфатидилхолина (лецитина), в состав которого входят остатки пальмитиновой и линоленовой кислот.
7. Напишите структурную формулу соединения, если известно, что в результате реакции гидролиза в кислой среде образуется глицерин, линолевая, стеариновая и фосфорная кислоты, и этаноламин. Назовите это соединение.
8. Цереброзиды входят в состав оболочек нервных клеток. Напишите структурную формулу галактоцереброзида, в состав которого входит олеиновая кислота.
7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Неомыляемые липиды.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [4].

Занятие №16
Неомыляемые липиды
1. Актуальность темы. Вместе с омыляемыми липидами в липидных фракциях, извлекаемых органическими растворителями из материала как животного, так и растительного происхождения, содержатся в небольшом количестве вещества, обладающие высокой биологической активностью. За этими веществами закрепилось название «неомыляемые липиды». Наиболее важными представителями неомыляемых липидов являются терпены и стероиды. Терпены и терпеноиды встречаются в составе эфирных масел растений, в смоле хвойных деревьев и каучуконосов. К терпенам относятся различные растительные пигменты и жирорастворимые витамины. Стероиды широко распространенны в природе и выполняют в организме разнообразные функции (половые гормоны, кортикоиды, желчные кислоты и др.).
2. Учебные цели. Сформировать знания принципов строения важнейших низкомолекулярных биорегуляторов – стероидов, терпенов и терпеноидов.
3. Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Терпеноиды. Изопреновое правило. Классификация.
2. Монотерпены: ациклические (цитраль), моноциклические (лимонен, ментан, ментол). Бициклические терпены:
·-пинан, камфора.
3. Дитерпены: ретинол (витами А1), ретиналь. Тетратерпены:
·-каротин (провитамин А).
4. Стероиды. Строение гонана. Представители стероидных гормонов: кортикостерон, тестостерон, эстрон, прогестерон.
5. Холестерин. Биологическая роль холестерина.
4. Вид занятия: практическое занятие.
5. Продолжительность занятия: 2 академических часа.
6. Оснащение рабочего места:
6.1 Посуда и приборы:
Штатив с пробирками, пипетки,
на группу

6.2. Объекты исследования:
Скипидар.
на группу

6.3. Реактивы:
0,5% Раствор крахмального клейстера, 0,5 н раствор KI.
на группу

7. Содержание занятия
7.1. Типовой билет входного контроля
1. Камфора - это
1) монотерпен;
2) дитерпен;
3) тритерпен;
4) тетратерпен.
2. Название терпена
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
камфора;
ретинол;
ментол;
цитраль.
3. Выберите правильные ответы по отношению к ментолу
1) относится к моноциклическим монотерпеноидам;
2) является третичным спиртом;
3) окисляется дихроматом калия в кислой среде в соответствующий альдегид;
4) образует сложные эфиры.
4. Женские половые гормоны
1) тестостерон;
2) эстрон;
3) прогестерон;
4) холестерин.
5. Название соединения
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
тестостерон;
2) эстрон;
3) прогестерон;
4) холестерин.
7.2 Узловые вопросы, необходимые для усвоения темы занятия
1. Терпеноиды. Изопреновое правило. Классификация.
2. Монотерпены: ациклические (цитраль), моноциклические (лимонен, ментан, ментол). Бициклические терпены:
·-пинан, камфора.
3. Дитерпены: ретинол (витами А1), ретиналь. Тетратерпены:
·-каротин (провитамин А).
4. Стероиды. Строение гонана. Представители стероидных гормонов: кортикостерон, тестостерон, эстрон, прогестерон.
5. Холестерин. Биологическая роль холестерина
7.3 Лабораторная работа
Опыт 1. Активирование кислорода терпенами
Терпены легко окисляются кислородом воздуха по месту двойной связи. При этом образуются перекиси, которые легко разлагаются, активируя кислород, дающий нестойкий озон. Этим объясняется благотворное действие воздуха сосновых лесов на лёгочных больных. На способности терпенов активировать кислород воздуха основано также применение масел при дезинфекции.
Поместите в пробирку 1 каплю 0,5% раствора крахмального клейстера, 1 каплю 0,5 н раствора йодида калия и 1 каплю скипидара. Встряхните пробирку. Через несколько секунд появляется темно-фиолетовое окрашивание, постепенно переходящее в синее, что указывает на выделение свободного йода вследствие окисления йодистого калия.
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
7.4. Контроль усвоения темы занятия
Образец билета выходного контроля
1. Выделите изопреновые звенья в структуре растительного пигмента
·-каротина.
2. Напишите реакцию гидрирования тимола до ментола.
3. Напишите реакцию получения холестерида стеариновой кислоты.
Вопросы и упражнения для аудиторной работы
1. Ретинол (витамин А1) относится к каротиноидам. Обозначьте в структуре ретинола изопреновые звенья.
2. В эфирных маслах душицы и чабреца содержится тимол. Относится ли тимол к изопреноидам?
13 EMBED ChemWindow.Document 1415
3. Напишите реакцию окисления гераниола.
4. Напишите схему гидрирования и гидратация лимонена.
5. Напишите реакции мужского полового гормона андростерона с:
а) натрием;
б) гидросульфитом натрия.
6. Напишите реакцию ацилирования холестерина. Как называются ацилированные производные холестерина?
7. Напишите реакцию получения холестерида пальмитиновой кислоты.



7.5 Подведение итогов занятия
7.6 Задание на дом: Подготовка к зачетному занятию.
Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3].

Занятие №17
Зачетное занятие
Учебные цели. Сформировать системные знания о закономерностях химического поведения основных биологически важных классов органических соединений и биополимеров во взаимосвязи с их строением для использования этих знаний в качестве основы при изучении процессов, протекающих в живом организме, на молекулярном уровне.
Сформировать умения оперировать химическими формулами органических соединений, выделять в молекулах реакционное центры и определять их потенциальную реакционную способность.
Обобщить материал занятий 1-16, проверить его усвоение.

Материалы для самоподготовки к усвоению данной темы.
Вопросы для самоподготовки
1. Классификация реакций в органической химии. Типы реагентов в органических реакциях. Гомолитический и гетеролитический разрыв химической связи. Промежуточные частицы
· свободные радикалы, карбокатионы и карбоанионы, их электронное строение и факторы стабильности.
2. Особенности реакционной способности малых циклов, реакции замещения в средних циклах.
3. Реакции электрофильного присоединения (АЕ) в ряду алкенов и алкинов. Особенности реакций АЕ сопряженных диенах.
4. Реакции электрофильного замещения (SE) в аренах: галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирвоание, ацилирование. Влияние электронодонорных и электроноакцепторных заместителей на направление и скорость реакций SE в бензольном ядре.
5. Химические свойства одно-, двух- и трехатомных спиртов: образование алкоголятов, сложных эфиров; внутри- и межмолекулярная дегидратации; замещение на галоген; окисление.
6. Химические свойства фенолов: реакции по гидроксильной группе; реакции по ароматическому кольцу фенолов.
7. Реакционная способность простых эфиров: образование оксониевых солей, расщепление эфирной связи.
8. Реакционная способность тиоаналогов спиртов и простых эфиров – тиоспиртов и тиоэфиров: образование тиолятов, сульфониевых солей, дисульфидов.
9. Кислотность и основность органических соединений по Бренстоду-Лоури. Типы органических кислот и оснований. Факторы, влияющие на кислотность и основность.
10. Реакционные центры в молекулах альдегидов и кетонов. Химические свойства альдегидов и кетонов: присоединение спиртов, тиолов, воды, циановодородной кислоты, аминов, гидразинов и их производных.
11. Реакции конденсации, общий механизм альдольного присоединения. Кротоновая конденсация.
12. Окисление альдегидов гидроксидом диамминсеребра и гидроксидом меди (II). Восстановление альдегидов и кетонов гидридами металлов. Реакции диспропорционирования (Канниццаро).
13. Реакционные центры карбоновых кислот и их функциональных производных. Нуклеофильное замещение у sp2-гибидизованного атома углерода карбоксильной группы. Образование хлорангидридов, ангидирдов, сложных эфиров, амидов, гидразидов, нитрилов и обратные им реакции гидролиза.
14. Свойства дикарбоновых кислот:
а) повышенная кислотность первых гомологов;
б) склонность к декарбоксилированию;
в) циклизация.
15. Основные классы гетерофункциональных соединений (аминокислоты, аминоспирты, оксокислоты, гидроксикислоты). Химические свойства гетерофункциональных соединений, обусловленные наличием различных функциональных групп. Специфические реакции гетерофункциональных соединений.
16. Кето-енольная таутомерия на примере ацетоуксусной кислоты и ацетоуксусного эфира (двойственная реакционная способность).
17. Функциональные производные угольной кислоты (уретаны, уриеды, мочевина).
18. Гетероциклические соединения: определение, классификация, номенклатура.
19. Пятичленные гетероциклы: классификация, номенклатура. Гетероциклы с одним (пиррол, тиофен, фуран) и двумя (имидазол, пиразол, тиазол, оксазол) гетероатомами. Конденсированные гетероциклические системы (индол, бензимидазол).
20. Ароматические свойства гетероциклов (пиррол, имидазол). Кислотные свойства гетероциклов, содержащих пиррольный атом азота (пиррол, индол, имидазол, пиразол).
21. Реакции электрофильного замещения, ориентация замещения. Особенности реакций нитрования и сульфирования ацидофобных гетероциклов.
22. Шестичленные гетероциклы: гетероциклы с одним (пиридин, пиран) и двумя (пиридазин, пиримидин, пиразин) гетероатомами, их конденсированные системы (хинолин, изохинолин, пурин).
23. Реакционная способность азинов и диазинов: основные свойства; реакции электрофильного замещения(SE); реакции нуклеофильного замещения(SN); нуклеофильные свойства; окисление и восстановление пиридина. Особенности протекания и правила ориентации.
24.
·-Аминокислоты. Строение. Номенклатура. Классификация
·-аминокислот по химической природе радикала и содержащихся в нем заместителей; по кислотно-основным свойствам.
25. Химические свойства
·-аминокислот по карбоксильной и аминогруппам. Специфические свойства
·-аминокислот: отношение к нагреванию, комплексообразование. Качественные реакции.
26. Реакции трансаминирования и восстановительного аминирования. Реакции дезаминирования, декарбоксилирования, окисления тиольных групп.
27. Первичная структура пептидов и белков. Методы определения N- и С-концевых аминокислот. Образование ФТГ-производных (реакция Эдмана).
28. Классификация, строение моносахаридов. Основные представители пентоз (рибоза и ксилоза), гексоз (глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза), дезоксисахаров (2-дезоксирибоза).
29. Стереоизомерия моносахаридов, D- и L-стереохимические ряды. Формулы Фишера, формулы Хеуорса, эпимеры, аномеры.
30. Цикло-оксо-таутомерные превращения моносахаридов.
31. Химические свойства моносахаридов: восстановление, окисление (мягкое, жесткое, ферментативное), образование простых и сложных эфиров, гликозидов.
32. Принципы строения и номенклатура ди- и полисахаридов. Восстанавливающие (мальтоза, лактоза, целлобиоза) и невосстанавливающие (сахароза) дисахариды. Отношение к гидролизу.
33. Таутомерные превращения дисахаридов. Реакции сложных эфиров. Гидролиз.
34. Принципиальные структуры полисахаридных цепей важнейших гомосахаридов: крахмал (амилоза, амилопектин), гликоген, целлюлоза, декстраны, пектиновые вещества.
35. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (гуанин, аденин) основания. Лактим-лактамная таутомерия. Комплементарность нуклеиновых оснований, обусловленная водородными связями.
36. Нуклеозиды. Определение и характер связи азотистого основания с углеводным остатком. Гидролиз.
37. Нуклеотиды. Определение и характер связей между структурными единицами. Строение нуклеозидмонофосфатов, дифосфатов и трифосфатов.
38. Первичная структура нуклеиновых кислот. Фосфодиэфирная связь. Нуклеотидный состав РНК и ДНК. Гидролиз нуклеиноых кислот.
39. Липиды: определение, классификация.
40. Структурные компоненты липидов: высшие жирные кислоты, спирты. Природные высшие жирные кислоты: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая. Биологическая роль ненасыщенных жирных кислот.
41. Простые липиды: воски, триацилглицерины (жиры и масла), церамиды. Некоторые свойства омыляемых липидов и их структурных компонентов (реакции гидролиза, присоединения, окисления).
42. Сложные липиды. Фосфолипиды: глицерофосфолипиды – фосфатиды (фосфатидилсерины, фосфатидилколамины, фосфатидилхолины).
43. Сфинголипиды: сфингомиелины, гликолипиды (цереброзиды, ганглиозиды).
44. Терпеноиды. Изопреновое правило. Классификация.
45. Монотерпены: ациклические (цитраль), моноциклические (лимонен, ментан, ментол). Бициклические терпены:
·-пинан, камфора.
46. Дитерпены: ретинол (витами А1), ретиналь. Тетратерпены:
·-каротин (провитамин А).
47. Стероиды. Строение гонана. Представители стероидных гормонов: кортикостерон, тестостерон, эстрон, прогестерон. Холестерин. Биологическая роль холестерина
Вид занятия: контрольная работа.
Продолжительность занятия: 2 академических часа.
Оснащение рабочего места: периодическая таблица Менделеева.
Содержание занятия

Образец билета
1. Типы реагентов в органических реакциях. Гомолитический и гетеролитический разрыв химической связи. Промежуточные частицы
· свободные радикалы, карбокатионы и карбоанионы, их электронное строение и факторы стабильности.
2. Пятичленные гетероциклы: классификация, номенклатура. Гетероциклы с одним (пиррол, тиофен, фуран) и двумя (имидазол, пиразол, тиазол, оксазол) гетероатомами. Конденсированные гетероциклические системы (индол, бензимидазол).
3. Нуклеотиды. Определение и характер связей между структурными единицами. Строение нуклеозидмонофосфатов, дифосфатов и трифосфатов.

Место проведения самоподготовки: читальный зал и др.
Литература: [1], [2], [3], [4].

Литература
Основная
Биоорганическая химия: учебник / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков, 4-е изд., – М.: Дрофа, 2005. – 542 с.
Тюкавкина, Н. А. Биоорганическая химия [Электронный ресурс]: учебник / Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков, С. Э. Зурабян. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 416 с. - Режим доступа: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии: учебное пособие. / Н.Н. Артемьева и др.; под редакцией Н.А. Тюкавкиной. 5-е изд., – М.: Дрофа, 2008. – 383 с.

Дополнительная
Органическая химия: учебник для вузов в 2 кн. Кн.1: Основной курс / В.Л. Белобородов, С.Э. Зурабян, А.П. Лузин, Н.А. Тюкавкина. – М.: Дрофа, 2003. – 640 с.
Органическая химия: учебник для вузов в 2 кн. Кн 2: Специальный курс / Н.А. Тюкавкина и др. – М.: Дрофа, 2008. – 591 с.









13PAGE 144715


13PAGE 14215


13PAGE 15






Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 14723046
    Размер файла: 1 015 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий