CZĘŚĆ DRUGA

Czym ró

aldozy od ketoz? Zapisz wzorami po jednym przykładzie i

podaj sposób ich rozró

niania na drodze chemicznej.

Przykład aldozy Przykład ketozy

(glukoza- aldoheksoza) (fruktoza-ketoheksoza)

Ró

nica mi

dzy aldoz

a ketoz

Wyst

puje ró

nica w charakterze grupy karbonylowej: aldozy posiadaj

grup

aldehydow

, a ketozy ketonow

Rozró

nienie na drodze chemicznej

Reakcj

pozwalaj

odró

aldozy od ketoz jest reakcja z buforowanym wodnym

roztworem Br

. Reakcja ta jest specyficzna dla aldoz (utleniaj

do kwasu

aldonowego), a ketozy nie ulegaj

utlenieniu przez wodny roztwór Br

Reakcja z Br

na przykładzie glukozy, która utlenia si

do kwasu D-

glukarowego:

, H

pH=6

Co oznacza okre

lenie kwas tluszczowy omega-3 ?

W kwasie tłuszczowym ostatni atom w

gla w ła

cuchu jest oznaczany symbolem

omega. Omega 3 oznacza,

e pierwsze wi

zanie podwójne znajduje si

przy 3

atomie w

gla licz

c od atomu omega.

Jakie zwi

zki zaliczamy do lipidów, napisz odpowiednie wzory.

Lipidami nazywamy naturalne organiczne cz

steczki o nieznacznej rozpuszczalno

w wodzie, izolowane z komórek lub tkanek przez ekstrakcj

niepolarnymi

rozpuszczalnikami organicznymi takimi jak np. eter czy chloroform. Przykładami
lipidów s

: tłuszcze, oleje, woski, prostaglandyny, steroidy, terpenoidy, wiele

spo

ród witamin i hormonów oraz wi

kszo

ść

niebiałkowych składników błon

komórkowych.

cholesterol

kamfora

prostaglandyna E

R''

tłuszcz zwierz

cy- triester

(R, R', R''= ła

cuchy C

-C

)

Jaka wa

na cecha odró

nia w

glowodany od lipidów.

glowodany, tak jak lipidy, to organiczne zwi

zki chemiczne składaj

ce si

atomów w

gla, wodoru i tlenu. S

to zwi

zki zawieraj

ce jednocze

nie liczne grupy

hydroksylowe, karbonylowe oraz czasami mostki półacetalowe. W

glowodany

emy podzieli

na: cukry proste (monosacharydy), oligosacharydy, wielocukry

(polisacharydy) Najpowszechniejszym przykładem w

glowodanów jest glukoza:

Ze wzgl

du na obecno

ść

licznych grup –OH w

glowodany bardzo dobrze

rozpuszczaj

w wodzie – w przeciwie

stwie do lipidów.

Lipidami nazywamy naturalnie wyst

puj

ce organiczne cz

steczki o nieznacznej

rozpuszczalno

ci w wodzie, izolowane z komórek i tkanek przez ekstrakcj

niepolarnymi rozpuszczalnikami organicznymi. Przykładami lipidów s

tłuszcze, oleje,

woski, wiele witamin i hormonów. Zbudowane s

z atomów w

gla, wodoru, tlenu oraz

innych pierwiastków, np. azotu czy fosforu. S

to zwi

zki składaj

ce si

z alkoholi

zestryfikowanych z resztami kwasów tłuszczowych lub kwasów tłuszczowych wraz z
innymi zwi

zkami chemicznymi. Ze wzgl

du na budow

nie rozpuszczaj

wodzie, natomiast dobrze rozpuszczaj

w rozpuszczalnikach niepolarnych.

Tłuszcze mo

emy podzieli

na: ro

linne i zwierz

ce lub nasycone i nienasycone lub

stałe i ciekłe.

Ogólny wzór tłuszczu:

10.

Podaj podział terpenów. Jaka reguła ma tu zastosowanie?

Terpeny klasyfikuje si

zale

nie od liczby jednostek izoprenowych, które zawieraj

Tak wi

c monoterpeny to 10-w

glowe substancje biosyntezowane z dwóch jednostek

izoprenowych, seskwiterpeny s

to 15-w

glowe cz

steczki powstałe z trzech

jednostek izoprenowych itd.

Liczba atomów w

gla

Liczba

jednostek

izoprenowych

Klasyfikacja

monoterpen

seskwiterpen

diterpen

sesterterpen

triterpen

tetraterpen

α-D-glukopiranoza

β-D-glukopiranoza

Ma tu zastosowanie reguła izoprenowa. Zgodnie z t

reguł

terpeny mog

rozpatrywane jako produkty kolejnego ł

czenia według mechanizmu „głowa do

ogona” jednostek izoprenowych (2-metylobuta-1,3-dienowych). Atom w

gla C1

nazywamy „głow

” jednostki izoprenowej, a atom w

gla C4 jest „ogonem”.

11.

Co oznacza poj

cie mutarotacja?

Mutarotacja– polega na zmianie warto

ci liczbowej k

ta skr

cania

płaszczyzny

wiatła spolaryzowanegoprzechodz

cego przez roztwory substancji

ulegaj

cych epimeryzacji. W przypadku sacharydów spowodowana jest stopniowym

przechodzeniem anomeru

. Jest wynikiem tautomerycznych równowag,

ustalaj

cych si

w roztworach cukrów (np. w stanie równowagi roztwór wodny D-

glukozy zawiera 35,5% formy

i 64,5% formy

). (Przewaga formy

-D-glukozy

wynika st

e odmiana ta jest korzystniejsza energetycznie, gdy

w konformacji

krzesłowej wszystkie podstawniki s

w pozycjach ekwatorialnych). Mutarotacja jest

zjawiskiem, wyst

puj

cym u wi

kszo

ci sacharydów (nie wyst

puje np. w

roztworze sacharozy, gdy

w tym disacharydzie oba anomeryczne atomy w

gla s

zablokowane wi

zaniem O-glikozydowym). Jest charakterystyczna dla cukrów

redukuj

cych.

Mutarotacja przebiega przez odwracalne otwarcie pier

cienia ka

dego z anomerów

do otwartoła

cuchowego aldehydu, a nast

pnie zachodzi ponowne zamkni

cie

pier

cienia.

trans

cis

-D-glukopiranoza

„głowa”

„ogon”

12.

Wyja

nij, dlaczego pirydyna jest mocniejsz

zasad

pirol?

Pirydyna

pirol

Pirol jak i pirydyna maj

woln

par

na atomie azotu . W pirolu wolna para jest

wykorzystana do stworzenia układu aromatycznego , pirydyna ma układ aromatyczny
wi

c para na azocie zostaje nie wykorzystana i to ona

wiadczy o wi

kszej

zasadowo

ci pirydyny nad pirolem.

13.

Napisz wzór guaniny oraz tyminy.

guanina ( G )

tymina ( T )

14.

Napisz wzór pirymidyny i puryny oraz zaznacz pozycje zasadowe w tych

zwi

zkach. Napisz wzory co najmniej 2 zasad wchodz

cych w skład nukleotydów.

pirymidyna

puryna

Zasady purynowe i pirymidynowe

adenina (A)
DNA
RNA

guanina (G)
DNA
RNA

cytozyna (C)
DNA
RNA

tymina (T)
DNA

uracyl (U)
RNA

zasadowe

15.

Napisz wzory i nazwij zwi

zki heterocykliczne zawieraj

ce azot i/lub tlen o 3,

5 i 6 atomach w pier

cieniu.

16.

Jakim elementem struktury ró

rybonukleotydy od

deoksyrybonukleotydów?
Ró

one jedn

zasad

(tymina - uracyl). Jak tak

e obecno

grupy

hydroksylowej w przypadku cukru w rybonukleotydzie.

17.

Napisz wzory odpowiednich rybonukleotydów zawieraj

cych adenin

oraz

uracyl.

18.

Na dowolnych przykładach napisz co najmniej 3 reakcje (ró

ne metody)

otrzymywania aminokwasów.

Synteza Streckera

Cl / KCN

O+

Reakcja Hela- Wolharda- Zieli

skiego

PBr

Synteza przez acetamidomalonian etylu

EtO

EtONa

BrCH

EtO

O+

Temp

Redukcyjne aminowanie

-oksokwasów

NaBH

19.

Co to jest punkt izoelektryczny aminokwasu? Definicja.

W roztworze kwasowym, czyli przy niskim pH, cz

steczka aminokwasu jest

protonowana i wyst

puje głównie jako kation. W roztworze zasadowym, przy

wysokim pH, aminokwas traci proton i wyst

puje głównie jako anion

. Po

rednie pH,

przy którym istnieje dokładna równowaga mi

dzy form

kationow

i anionow

aminokwasu i wyst

puje on jedynie jako oboj

tny, dipolowy jon obojnaczy

nazywamy punktem izoelektrycznym, pI, aminokwasu.

20.

Na czym polega proces elektroforezy?

Elektroforeza to metoda separacji makrocz

steczek. Pod wpływem przyło

onego

napi

cia cz

steczki te, obdarzone ładunkiem elektrycznym, w

druj

w polu

elektrycznym. Pr

dko

ść

przemieszczania zale

y od ładunku makrocz

steczki, jej

rozmiaru, kształtu, a tak

e oporów ruchu

rodowiska. Technika ta jest najcz

ęś

ciej

stosowana do rozdzielenia DNA i jego analizy w

elu, a tak

e do rozdzielania RNA

czy białek.

Wyró

nia si

dwa rodzaje

eli:

ele agarozowe i

ele poliakrylamidowe

Aparaty do elektroforezy:

aparat i

el poziomy –

el umieszcza si

poziomo; nalewamy do zbiornika

odpowiedni bufor i przykładamy napi

cie – to wywołuje migracj

DNA (ma ładunek

ujemny) od elektrody ujemnej (katody) do elektrody dodatniej (anody);

aparat pionowy – stosuje si

go głównie do rozdziału w

elach poliakrylamidowych;

el umieszcza si

pionowo; od góry i od dołu

elu s

zbiorniki z buforem; kierunek

migracji jest od elektrody ujemnej do elektrody dodatniej.

Rozdział elektroforetyczny zale

y od kilku czynników:

konformacji DNA;

R O

NCHCOH

NCHCO

niskie pH
(protonowany)

wysokie pH
zdeprotonowany

punkt izoelektryczny
(neutralny jon obojnaczy)

wielko

ci DNA – im wi

ksze, tym wolniej migruje w

elu;

ęŜ

enia agarozy;

przyło

onego napi

cia;

rodzaju buforu.

Przed nało

eniem próby DNA w

el podbarwiamy prób

barwnikiem

ledz

cych, np.

bł

kit bromofenolowy, który w

druje w tym samym kierunku co DNA, z pr

dko

tak

jak około 1.000 par zasad. Do barwnika

ledz

cego dodaje si

tak zwany

roztwór obci

ąŜ

cy. Najcz

ęś

ciej jest to st

ęŜ

ony roztwór mocznika lub sacharozy albo

fikol 400. Czynnik obci

ąŜ

cy powoduje,

e próbka opada na dno studzienki

(kanału), wypychaj

c z niej bufor na zewn

trz.

Wyniki rozdziału elektroforetycznego obserwuje si

po wybarwieniu DNA bromkiem

etydyny i wizualizacji w

wietle UV przy długo

ci fali

= 260 nm (maksimum

absorpcji dla DNA).

el mo

na sfotografowa

przy zastosowaniu odpowiedniego

filtra.

Rys. Schemat przebiegu procesu elektroforezy (

ródło: wikipedia.pl, domena

publiczna).

el agarozowy z uformowanymi w nim trzema studzienkami (S) na próbki.

Wstrzykni

cie markera DNA (wzorzec masowy) do pierwszej studzienki.

Wprowadzenie badanych próbek do drugiej i trzeciej studzienki.

Przyło

enie napi

cia. DNA porusza si

w kierunku anody ze wzgl

du na posiadany

ładunek ujemny.

Małe fragmenty DNA poruszaj

szybko przez

el, du

e fragmenty DNA – powoli.

Normalnie DNA nie jest widoczny w trakcie tego procesu, dlatego do próbki DNA
dodawany jest barwnik.

21.

Podaj definicje reakcji pericyklicznych oraz wyja

nij znaczenie nast

puj

cych

oznacze

[2+2], [2+4], itp.

Reakcje pericykliczne s

to reakcje w których tworzenie nowych wiazan i zrywanie

starych zachodzi równocze

nie w cyklicznym stanie przej

ciowym, podczas reakcji

nie tworz

produkty po

rednie. Oznaczenia te charakteryzuja reakcje

cykloaddycji- reakcje mi

dzycz

steczkowe, w których 2 cz

steczki ulegaj

addycji ,

tworz

c cykliczny produkt. Cyfry w nawiasie oznaczaja ilo

ść

elektronów pi bior

cych

udział w reakcji. 2+2 pomi

dzy dwoma alkenami(produktem jest cyklobutan lub

pochodne), 4+2 dien + dienofil-r. Dielsa-Aldera(produktem jest cykloheksen lub
pochodne).

22.

Opisz krótko (ilustruj

c dowolnymi równaniami reakcji) nast

puj

ce procesy:

a) cykloaddycja [4+2] Dielsa-Aldera
b) przegrupowanie [3,3] Claisena