Задачи для самостоятельного решения. Примечание.Формулы открытых форм D-рибозы, D-арабинозы, D-глюкозы, D-маннозы, D-галактозы, D-альтрозы и D-фруктозы необходимо помнить

Примечание. Формулы открытых форм D-рибозы, D-арабинозы,
D-глюкозы, D-маннозы, D-галактозы, D-альтрозы и D-фруктозы необходимо помнить. В остальных случаях можно воспользоваться схемами на стр. 9-10.

Вариант №1

1. Для моносахарида, представленного в открытой форме:

а) дайте название по международной и тривиальной номенкла-туре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы его энантиомера, эпимера по С-2 и диастереомера по С-3 и С-4 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте его α-D-фуранозную и β-D-пиранозную формы в проекциях Хеуорса.

кислотный гидролиз

исчерпывающее метилирование

2. Осуществите следующую цепочку превращений:

α-D-галактофураноза метилгликозид А В

3. Напишите схему таутомерных превращений лактозы в водном растворе в проекциях Хеуорса. Проведите реакции ее полного ацетилирования и окисления бромной водой.

4. Напишите схему полного кислотного гидролиза крахмала с указанием промежуточных продуктов.

Вариант №2

1. Для D-глюкозы:

а) приведите открытую форму и дайте название по междуна-родной номенклатуре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы ее энантиомера, эпимера по С-3 и диастереомера по С-2 и С-4 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте ее β-D-фуранозную и α-D-пиранозную формы в проекциях Хеуорса.

2. Проведите реакции окисления D-альтрозы до альдоновой, альдаровой и уроновой кислот, а также реакцию восстановления альдегидной группы.

3. Осуществите следующую цепочку превращений:

H₂O/H⁺

CH₃I/KOH

CH₃OH/HCl

целлобиоза А В С

Назовите вещество С.

4. Напишите схему реакции получения искусственного шелка.

Вариант №3

1. Для моносахарида, представленного в циклической форме:

а) приведите открытую форму и дайте название циклической формы по международной номенклатуре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы его энантиомера, эпимера по С-4 и диастереомера по С-2 и С-3 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте его аномер в проекции Хеуорса и назовите его.

2. Напишите схему таутомерных превращений D-маннозы в щелочной среде с участием ендиольной формы. Назовите продукты.

3. Проведите реакции полного ацетилирования и метилирования сахарозы с последующим кислотным гидролизом. Назовите конечные продукты.

4. Напишите схему полного кислотного гидролиза целлюлозы с указанием промежуточных продуктов.

Вариант №4

1. Для моносахарида, представленного в открытой форме:

а) дайте название по международной и тривиальной номенкла-туре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы его энантиомера, эпимера по С-3 и диастереомера по С-2 и С-4 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте его α-D-фуранозную и β-D-пиранозную формы в проекциях Хеуорса.

2. Получите полный ацетат a-D-галактопиранозы и 1,6-дифосфат-b-D-галактофуранозы.

3. В результате кислотного гидролиза восстанавливающего дисахарида образовался раствор, который в начальный момент времени имел удельную величину вращения, соответствующую α-D-глюкопиранозе ( = +118⁰). Установите структурную формулу дисахарида, назовите его, напишите схему его кислотного гидролиза и схему его таутомерных превращений в водном растворе.

4. Напишите схему реакции получения пироксилина и уравнение реакции его сгорания.

Вариант №5

1. Для D-арабинозы:

а) приведите открытую форму и дайте название по междуна-родной номенклатуре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы ее энантиомера, эпимера по С-3 и диастереомера по С-2 и С-3 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте ее β-D-фуранозную и α-D-пиранозную формы в проекциях Хеуорса.

2. Получите из D-глюкозы сахарат и глюконат кальция.

3. Составьте формулу дисахарида, если он состоит из остатков
β-D-глюкуроновой кислоты (невосстанавливающий фрагмент) и D-га-лактозамина, соединенных β-(1 3)-гликозидной связью. Напишите формулу его N-ацильного производного, содержащего сульфатные группы у С-4 и С-6.

4. Осуществите следующую цепочку превращений:

CH₃OH/H⁺

[O]

[O]

H₂O/H⁺

фермент

-CO₂

крахмал А В С D E

Напишите схемы реакций и назовите вещества A, B, С, D и E.

Вариант №6

1. Для моносахарида, представленного в циклической форме:

а) приведите открытую форму и дайте название циклической формы по международной номенклатуре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы его энантиомера, эпимера по С-3 и диастереомера по С-3 и С-4 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте его аномер в проекции Хеуорса и назовите его.

2. Проведите удлинение и укорачивание цепи D-ксилозы на один атом углерода. Назовите полученные моносахариды по тривиальной номенклатуре.

3. Напишите возможную структурную формулу трисахарида, если известно, что его раствор мутаротирует, но не восстанавливает реактив Феллинга, фрагменты связаны только α-гликозидными связями, а при гидролизе образуются D-глюкопираноза и D-фрукто-пираноза в соотношении 2:1.

4. Напишите схему реакции получения бутилцеллюлозы.

Вариант №7

1. Для моносахарида, представленного в открытой форме:

а) дайте название по международной и тривиальной номенкла-туре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы его энантиомера, эпимера по С-4 и диастереомера по С-2 и С-3 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте его β-D-фуранозную и α-D-пиранозную формы в проекциях Хеуорса.

2. Проведите внутримолекулярную дегидратацию D-арабинозы и D-галактозы. Укажите реагенты, при помощи которых можно качественно обнаружить образующиеся циклические соединения и характерные признаки этих реакций.

3. Для расщепления молекулы лактозы использовали разбавлен-ный раствор азотной кислоты. Какие продукты при этом образуются? Напишите схемы возможных реакций.

4. В состав препарата луронита, получаемого из стекловидного тела глаз крупного рогатого скота, входит полисахарид, структурной единицей которого является дисахарид, состоящий из остатков
D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-глюкозамина, соединенных
β-(1 3)-гликозидной связью. Составьте формулу полисахарида, если дисахаридные остатки связаны между собой β-(1 4)-гликозидной связью.

Вариант №8

1. Для D-аллозы:

а) приведите открытую форму и дайте название по междуна-родной номенклатуре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы ее энантиомера, эпимера по С-2 и диастереомера по С-3 и С-4 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте ее α-D-фуранозную и β-D-пиранозную формы в проекциях Хеуорса.

2. В результате брожения D-глюкозы образовался продукт, который реагирует со щелочью только в мольном соотношении 1:1, не реагирует с HBr и не подвергается ацилированию. Определите, какой вид брожения имел место и напишите схемы всех реакций.

3. Напишите формулу невосстанавливающего дисахарида, последовательно состоящего из остатков α-D-галактопиранозы и β-D-глюкопиранозы. Проведите его исчерпывающее метилирование с последующим кислотным гидролизом.

4. Предложите способ, при помощи которого можно различить растворы глюкозы, крахмала и целлюлозы.

Вариант №9

1. Для моносахарида, представленного в циклической форме:

а) приведите открытую форму и дайте название циклической формы по международной номенклатуре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы его энантиомера, эпимера по С-3 и диастереомера по С-2 и С-4 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте его аномер в проекции Хеуорса и назовите его.

2. Проведите последовательно реакции D-аллозы с гидроксидом меди (II) в щелочной среде при комнатной температуре и при нагревании. Опишите качественные признаки реакций.

3. Осуществите следующую цепочку превращений:

сахароза глюкоза глюконовая кислота

Напишите схемы реакций.

4. Напишите схему реакции получения метилцеллюлозы.

Вариант №10

1. Для моносахарида, представленного в открытой форме:

а) дайте название по международной и тривиальной номенкла-туре;

б) определите число хиральных центров в молекуле моносахарида и общее число его оптических изомеров;

в) приведите открытые формы его энантиомера, эпимера по С-3 и диастереомера по С-4 и С-5 в проекциях Фишера и назовите их по тривиальной номенклатуре;

г) представьте его α-D-фуранозную и β-D-пиранозную формы в проекциях Хеуорса.

2. Проведите кислотный гидролиз гликозидов D-глюкопиранозы, 2-дезокси-D-глюкопиранозы и 2-амино-2-дезокси-D-глюкопиранозы. Сравните устойчивость перечисленных гликозидов к кислотному гидролизу.

3. Проведите реакции окисления и восстановления лактозы, сохранив при этом гликозидную связь.

4. После исчерпывающего метилирования и гидролиза 1 г гликогена получено 0,6 ммоль 2,3-ди-О-метилглюкозы. Определите долю остатков глюкозы, участвующих в образовании (1 6)-глико-зидных связей и общее число остатков глюкозы в макромолекуле, если ее молекулярная масса составляет 10⁶.

Глава II. Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты - это водорастворимые высокомолеку-лярные соединения, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев - нуклеотидов. Поэтому их также называют полинуклеотидами.

Впервые они были обнаружены в 1868 году швейцарским врачом Мишером в ядрах погибших лейкоцитов, что и определило их название (от лат. nucleus - ядро).

По химическому строению нуклеиновые кислоты - биологичес-кие полимеры, состоящие из остатков фосфорной кислоты, моносаха-рида и одного из пуриновых или пиримидиновых гетероциклических оснований. Входящие в состав нуклеиновых кислот гетероцикли-ческие соединения пуринового и пиримидинового ряда называют нуклеиновыми основаниями или просто основаниями.

В общем виде молекулу нуклеиновой кислоты можно предс-тавить следующим образом:

Фрагмент макромолекулы нуклеиновой кислоты моносахарид-основание называется нуклеозидом, а фрагмент моносахарид-основание-фосфат - нуклеотидом.

Нуклеиновые кислоты присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации.

Особенность нуклеиновых кислот заключается в том, что обычно «неделимое» мономерное звено в полинуклеотидах может быть разделено на составные части: нуклеотиды и нуклеозиды, которые помимо того, что служат строительными блоками при синтезе нуклеиновых кислот, играют и вполне самостоятельную роль в процессах обмена веществ, а также участвуют в качестве кофермен-тов в реакциях переноса остатков сахаров, аминов и других биомолекул.

Дата добавления: 2015-07-13