Студопедия — Обучающие упражнения
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Обучающие упражнения






Задание 1. Привести формулы важнейших высших жирных кислот с учетом индекса кислоты.

1.1 олеиновая кислота (18: 1) 1.3 арахидоновая кислота (20: 4)
1.2 линолевая кислота (18: 2) 1.4 эйкозапентаеновая кислота (20: 5)
   

Ответ: формулы высших жирных кислот, входящих в структуру природных липидов, могут быть приведены с учетом сведений, приведенных в табл. 1.

Таблица 1

Высшие жирные кислоты, входящие в состав природных липидов

 

N п/п Историческое (травиальное) название кислоты Индекс ЖК (кол-во атомов С: количество p-связей) Семейство ЖК* Положение p-связей D**
  Пальмитиновая 16: 0    
  Стеариновая 18: 0    
  Олеиновая 18: 1 w9 D9
  Линолевая 18: 2 w6 D9, 12
  Линоленовая 18: 3 w3 D9, 12, 15
  Арахидоновая 20: 4 w6 D5, 8, 11, 14
  Эйкозапентаеновая 20: 5 w3 D5, 8, 11, 14, 17
      w6 D2, 5, 8, 11, 14
  Докозапентаеновая 22: 5 w6 D4, 7, 10, 13, 16
  Докозагексаеновая 22: 6 w3 D4, 7, 10, 13, 16, 19

*-w -число атомов углерода в концевой углеводородной цепи после последней p-связи

**- номера углеродных атомов, после которых расположены p-связи

Формула олеиновой кислоты (18: 1) может быть изображена

СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН

Формула линолевой кислоты с индексом (18: 2)

СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН

Аналогично изобразить формулы остальных жирных кислот.

Задание 2. Привести структурные формулы линоленовой кислоты семейства w3(омега-3), w6 (омега-6) ряда.

Ответ: символом w обозначается количество углеродных атомов с конца молекулы, после которых начинаются двойные связи. В биологическом отношении наибольшее значение имеют кислоты w3 ряда.

18 17-14 13 12 11 10 9 8 6 2-5 1

СН3-(СН2)4-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)4-СООН

линоленовая кислота (18: 3 w6) цис-цис-цис-октадекатриен-6, 9, 12-овая кислота

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 2-8 1

СН3-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-СН2-СН=СН-(СН2)7-СООН

линоленовая (18: 3 w3) цис-цис-цис-октадекатриен-9, 12, 15-овая кислота

Задание 3. Привести формулы p-диастереомеров высших жирных кислот с индексом 18: 1 (олеиновой и элаидиновой кислот)

 

Ответ:

олеиновая кислота (цис-изомер или Z-диастереомер)

элаидиновая кислота (транс-изомер или Е-диастереомер)

Задание 4. Изобразить формулы нейтральных липидов и фосфолипидов по их названию.Написать следующие структурные формулы:

4.1) 2-О-линоленоил-3-О-олеил-1-пальмитоилглицерол

4.2) 2-докозагексаеноил-1-О-миристоил-3-О-олеоилглицерол

4.3) дипальмитоилфосфатидилэтаноламина.

Ответ: названия высших жирных кислот приводятся в алфавитном порядке с указанием их положения у атомов углерода в глицериновом фрагменте молекулы. Символ" О" обозначает замещение у атома кислорода.

2-О-Линоленоил-3-О- олеоил- 2-докозагексаеноил-1-О-миристоил-

1-О-пальмитоилглицерол 3-О-олеоилглицерол

ионизированная форма неионизированная форма

дипальмитоилфосфатидилэтаноламин

Задание 5. Приведите механизм зарождения свободных радикалов.

Ответ: в активном центре гемоглобина в результате переноса электрона от катиона железа к кислороду образуются супероксид-ион радикалы

Fe2+ - e ¾ ®Fe3+, О2 + е ¾ ¾ ¾ ® О2 ·

При диспропорционировании супероксид-иона образуется пероксид водорода.

О2 · + О2 · + 2 Н+ ¾ ¾ ® Н2О2 + О2

При реакции супероксид-иона и пероксидом водорода образуется гидроксил-радикал. Н2О2 + О2 · ¾ ¾ ® 2 ОН· + О2

В реакции супероксид-иона с гидроксил-радикалом образуется синглентный кислород:

ОН· + О2 · ¾ ¾ ® *О2(синглентный) + ОН- Образование высокоактивного ОН· радикала происходиттакже по реакции Фентона: H2O2 + Fe2+¾ ® Fe3++ OH- + ОН·

Гидроксил-радикал атакует молекулы фосфолипидов (R-Н) - основных структурных компонентах биологических мембран, при этом появляются радикалы нового сорта - алкильные, которые мгновенно присоединяют кислород и превращаются в пероксидные радикалы (RO2·).

R-H + OH· ¾ ¾ ® R· + H2O

R· + O2 ¾ ¾ ® RO2·

Задание 6. Приведите механизм действия ферментативной антиоксидантной системы.

Ответ: ферменты каталаза и глутатионпероксидаза защищают аэробные клетки от окисления, предотвращая возможность радикального разрушения пероксидов. Субстратом для каталазы преимущественно служит пероксид водорода.

2 Н2О2 ¾ ¾ ® 2Н2О + О2

В состав простетической группы каталазы входит гемовое железо, в активном центре происходит окисление (Fe2+ - e ¾ ® Fe3+).

Глутатионпероксидаза вместе с глутатионом разрушают пероксид водорода и гидропероксиды, защищая клетки от повреждающего действия радикалов, образующихся при гомолитическом разрыве связей RО-ОH.

Глутатион представляет собой трипептид, образованный глутаминовой кислотой, цистеином и глицином:

Реакционоспособной группой глутатиона (R-SH) является тиольная группа. Глутатион взаимодействует с пероксидом водорода и гидропероксидами липидов:

2 R-SH + H2O2 ¾ ® 2 H2O + R-S-S-R

2 R-SH + R1OOH ¾ ® H2O +R1OH + R-S-S-R

Окисленный глутатион способен восстанавливаться:

R-S-S-R + 2H+ + 2 e 2 R-S-H

Активный центр глутатионпероксидазы содержит остаток селеноцистеина, в котором атом серы цистеина заменен на атом селена:

Полагают, что действие глутатионовой ферментной системы может быть описано совокупностью реакций:

R-Se-H +H2O2 ¾ ¾ ® R-Se-OH + H2O (I)

R-Se-OH + 2 R-S-H ¾ ¾ ® R-Se-H + R-S-S-R + H2O (II)

R-S-S-R + НАДФ-Н ¾ ¾ ® 2 R-S-H + НАДФ+ (III)

Задание 7. Написать схему реакции пероксидного окисления на примере олеиновой и линолевой кислоты.

Ответ: в молекулах фосфолипидов связи С-Н, расположенные между двумя p-связями (в a-положении к ним), атакуются гидроксильными или пероксильными радикалами. Рассмотрим этот процесс на примере линоленовой кислоты:

В результате образуются новые радикалы, существующие в двух мезомерных формах:

 

Радикал стабилизируется за счет делокализации электронной плотности в сопряженной системе: СН3-(СН2)4 -СН ... СН ... СН ... СН ... СН -(СН2)7-СООН

Схематично описанный выше процесс представляется как

RH + OH· ¾ ® H2O + R· инициирование (0)

Таким образом, инициируется процесс неферментативного окисления липидов биологических мембран.

Образующийся алкильный радикал присоединяет молекулу кислорода (за время 10-6сек) и превращается в очень активный пероксидный (пероксильный) радикал:

R·+ O2 ¾ ® RО2· рост цепей (1)

Пероксидный радикал RО2· взаимодействует с соседними углеводородными фрагментами молекулы фосфолипидов, что приводит к образованию гидропероксидов (RООН) и новому алкильному радикалу R·, вновь присоединяющему молекулу О2 согласно реакции 1.

2· + RH ¾ ® RООH + R· продолжение цепей (2)

Гидропероксиды способны разрушаться с разрывом О-О связей, что приводит к вторичному иницированию и, как следствие, ускорению окисления:

RООH ¾ ® RО· + ОН· вырожденное разветвление (3)

Последняя реакция крайне нежелательна для организма. Поэтому существуют ферментативные антиоксидантные системы, регулирующие в организме концентрацию активных кислородсодержащих ионов и радикалов.

Свободные радикалы взаимодействуют между собой, обрывая цепи окисления в соответствии с элементарными реакциями:

RO2·+ RO2· ¾ ® молекулярные продукты

RO· + RO· ¾ ® молекулярные продукты

R· + R· ¾ ¾ ® молекулярные продукты

Задание 8. Показать механизм действия антиоксидантов

Ответ: в присутствии относительно низких концентраций ингибиторов фенольного типа (IпН) (10-6 - 10-3 моль/л) обрыв цепей происходит на молекулах антиоксидантов согласно реакции:

IпН +RO2·¾ ¾ ¾ ¾ ®ROOH + Iп· (обрыв цепей) (VII)

Радикал ингибитора (Iп·) обычно неактивен и не участвует в продолжении цепей, в связи с чем антиоксидант выполняет роль ловушки свободных радикалов и способствует значительному торможению окисления.

формула основного липидного антиоксиданта - a-токоферола:

 

В последние годы антиоксиданты применяются в клинической практике (антиоксидантотерапия).

Задание 9. Показать схему этерификации холестерина (холестерола) с участием фермента фосфатидилхолинхолестеринацетилтрансферазы (ЛХАТ).

Ответ: остатки ненасыщенных и полиненасыщенных высших жирных кислот, входящих в структуру фосфолипидов, например, фосфатидилхолина, этерифицируют -ОН группу холестерина с участием фермента ЛХАТ. При этом образуются эфиры холестерина, в форме которых холестерин выводится из организма.

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 1237. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

ИГРЫ НА ТАКТИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Методические рекомендации по проведению игр на тактильное взаимодействие...

Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия