Занятие 19. Некоторые природные и синтетические биологически активные соединения. Стероиды. Терпены. Терпеноиды.
ЦЕЛЬ: Сформировать знания:
– классификации и номенклатуры, биологической роли терпенов и стероидов;
– основы стереохимии стероидов;
– реакционных центров и реакционной способности стероидов.
Сформировать умения:
– изображать структурные формулы стероидов по их систематическому названию;
– характеризовать конфигурацию хиральных центров в ,-стереохимической номенклатуре;
– выделять изопреновые звенья в структуре терпенов и относить их к соответствующим классам;
– выполнять характерные и качественные реакции на функциональные группы.
Вопросы для самоподготовки
Классификация терпенов. Изопреновое правило. Моно- и бициклические терпены: лимонен, ментол, камфора. Сопряженные полиены. Каратиноиды. -Каротин, ретинол (витамин Ф), их биологическая роль.
Биогенетическая связь терпенов и стероидов. Сквален.
Классификация стероидов. Стеран, конформационное строение 5 и 5 - стеранового скелета. Углеводороды- родоначальники групп стероидов: андростан, эстран, прегнан, холан, холестин.
Стероидные гормоны: эстрогенные (эстрон, эстрадиол), андрогенные (андростерон, тестостерон), кортикостероиды (кортизон). Строение, биологическая роль.
Стерины. Холестерин, его роль в структуре мембран. Эргостерин. Превращение эргостерина в витамин D2.
Желчные кислоты. Холевая и дезоксихолевая, гликохолевая, таурохолевая кислоты, стереохимия, биологическая роль.
Литература:
[1]. Тюкавкина Н.А., Биоорганическая химия. / Н.А.Тюкавкина, Ю.И. Бауков– М.: Медицина, 1991.– С. 472-495.
[2]. Гидранович Л.Г. Биоорганическая химия: Учеб. пособие. /Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2009.– С. 302-311.
[3]. Гидранович Л.Г. Лабораторные занятия по биоорганической химии.: Учеб. пособие / Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2012.– С.138-143.
[4]. Гидранович Л.Г. Курс лекций по биоорганической химии.– Витебск.– 2003.– С. 240-250.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ.
1. Подготовить теоретический материал по вопросам для самоподготовки к занятиям.
2. Оформить протокол лабораторной работы.
3. Решить задачи 2,4,7,8,9,12,14,15, представленные на страницах 140-143 данного лабораторного практикума.
Примерный вариант заключительного контроля:
1. Приведите структурную формулу дезоксикортикостерона, обозначьте конфигурацию хиральных центров в его составе, приведите конформацию. Выделите и назовите функциональные группы в его составе, напишите схему реакции взаимодействия его с гидроксиамином. Укажите действующие реакционные центры, тип и механизм реакции.
2. Напишите схемы реакций, обозначьте графически действующие реакционные центры, укажите, где возможно, тип и механизм реакций:
Содержание лабораторного практикума
Опыт 1. Доказательство непредельности терпенов.
Поместите в пробирку 2 капли бромной воды и 1 каплю скипидара, хорошо встряхните. Наблюдается обесцвечивание бромной воды.
Схема реакции:
Вопросы:
1. Возможна ли подобная реакция с ментолом?
С какой целью используется данная реакция в качественном анализе?
Опыт 2. Легкая окисляемость терпенов.
Поместите в пробирку 1 каплю н KMnO4 и 5 капель воды. К полученному розовому раствору добавьте 1 каплю скипидара, хорошо встряхните. Наблюдается образование бурого осадка.
Схема реакции:
Вопросы:
1. Возможна ли данная реакция с лимоненом?
2. С какой целью используется данная реакция в качественном анализе?
Опыт 3. Активирование кислорода терпенами.
Поместите в пробирку 1 каплю 0,5% раствора крахмального клейстера, 1 каплю 0,5н KI 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 йодида калия, 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 легочных больных. На способности терпенов активировать кислород воздуха основано также применение эфирных масел при дезинфекции. Активные кислород качественно определяется по выделению йода при добавлении KI.
Cхемы реакций:
Вопросы:
1. Возможна ли подобная реакция с камфарой?
2. Какие известные Вам моноциклические монотерпены могут давать такую реакцию?