Химические свойства предельных углеводородов

Решение:

Отношение оксикислот к нагреванию различно. При нагревании α-оксикислот образуются лактиды:

β-окси-кислоты  переходят в непредельные кислоты:

При этом отщепление водорода происходит по правилу Зайцева  – от того из соседних атомов углерода, который беднее водородом.

                                                                       2-бутеновая кислота

γ-оксикислоты  − в лактоны:

Задание 48

В чем заключается инверсия сахаров? Что такое инвертный сахар? Напишите уравнение реакции гидролиза сахарозы.

Решение:

Характерным для  всех дисахаридов (как и олигосахаридов и полисахаридов вообще) является способность при кислотном или  ферментативном гидролизе превращаться в моносахариды. Гидролиз сахарозы сопровождается изменением знака оптического вращения: правовращающая сахароза превращается в левовращающую смесь глюкозы и фруктозы. Этот процесс называют инверсией.

Инвертный сахар  – это смесь D-глюкозы и D-фруктозы, полученная в результате гидролиза сахарозы.

 

 

 

 

Задание 60

Аминоспирты, определение, распространение в природе. Напишите формулы этаноламина (коламина) и  холина.

Решение:

Аминоспирты, аминоалкоголи, органические соединения, содержащие —NH₂ и       —ОН-группы у разных атомов углерода в молекуле; высококипящие маслянистые жидкости со свойствами оснований.

В природе наиболее распространены глюкозамин (в составе  полисахаридов клеточных оболочек, хитина) и галактозамин (в составе полисахарида хрящей).

формулы этаноламина (коламина) и холина

этаноламин 

Этаноламин - густая маслянистая жидкость, смешивается с водой во всех отношениях, обладает сильными щелочными свойствами.

Этаноламины широко применяются в технике в качестве эмульгаторов и других поверхностно-активных веществ, а также в различных процессах газоочистки, в том числе для извлечения оксида углерода (IV) из топочных газов при производстве сухого льда (твердой двуокиси углерода).

  Холин - (гидроксид оксиэтилтриметиламмония). Он представляет собой четырехзамещенное аммониевое основание. В нем с атомом азота связаны три метильные и одна окси-этильная группа:

Холин входит в  состав лецитинов - жироподобных веществ, весьма распространенных в животных и растительных организмах, и может быть выделен из них.

 

Задание 66

Какую реакцию  будет иметь раствор аспарагиновой  кислоты? Напишите диссоциацию указанной  кислоты по основному и кислотному типу.

Решение:

Аминокислоты  представляют собой твердые кристаллические  вещества; в интервале температур 200-350 °С они обычно разлагаются или плавятся, плохо растворимы в органических растворителях. Такие свойства говорят о том, что аминокислоты - это органические соли, кристаллическая решетка которых образована биполярными ионами, или цвиттер-ионами, т. е. протон карбоксильной группы протонирует аминогруппу той же молекулы.

аспаргиновая  кислота

Растворы дикарбоновых кислот создают кислую среду (один протон связывается аминогруппой, второй же переходит в раствор):

 

Задание 75

Дезоксирибонуклеиновая  кислота (ДНК), строение и биологическая роль. Напишите уравнение реакции образования нуклеотида из тимина, дезоксирибозы и фосфорной кислоты.

Решение:

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) - биологический полимер, состоящий  из двух полинуклеотидных цепей, соединенных  друг с другом. Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, представляют собой сложные органические соединения, включающие одно из четырех азотистых оснований: аденин (А) или тимин (Т), цитозин (Ц) или гуанин (Г); пятиатомный сахар пентозу - дезоксирибозу, по имени которой получила название и сама ДНК, а также остаток фосфорной кислоты. Эти соединения носят название нуклеотидов. В каждой цепи нуклеотиды соединяются путем образования ковалентных связей между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты последующего нуклеотида. Объединяются две цепи в одну молекулу при помощи водородных связей, возникающих между азотистыми основаниями, входящими в состав нуклеотидов, образующих разные цепи.

Молекула ДНК  представляет собой правильную спираль, образованную двумя полидезоксирибонуклеотидными цепями, закрученными относительно друг друга и вокруг общей оси. Диаметр спирали практически постоянен вдоль всей ее длины и равен 1,8 нм (18 А).

 

Макромолекулярная структура ДНК.

(а) - Модель Уотсона - Крика;

(б) - параметры спиралей В-, С- и Т-форм ДНК (проекции перпендикулярно оси спирали);

(в) - поперечный разрез спирали ДНК в В-форме (заштрихованные прямоугольники изображают пары оснований);

(г) - параметры спирали ДНК в А-форме;

(д) - поперечный разрез спирали ДНК в А-форме.

Длина витка  спирали, который соответствует  ее периоду идентичности, составляет 3,37 нм (33,7 А). На один виток спирали  приходится 10 остатков оснований в  одной цепи.

Расстояние  между плоскостями оснований  равно, таким образом, примерно 0,34 нм (3,4 А). Плоскости остатков оснований перпендикулярны длинной оси спирали. Плоскости углеводных остатков несколько отклоняются от этой оси.

В молекуле ДНК  с помощью биологического кода зашифрована  последовательность аминокислот в  пептидах. Каждая аминокислота кодируется сочетанием трех нуклеотидов, в этом случае образуется 64 триплета, из которых 61 кодируют аминокислоты, а 3 являются бессмысленными и выполняют функцию знаков препинания (АТТ, АЦТ, АТЦ). Шифрование одной аминокислоты несколькими триплетами получило название как вырожденность триплетного кода. Важными свойствами генетического кода является его специфичность (каждый триплет способен кодировать только одну аминокислоту), универсальность (свидетельствует о единстве происхождения всего живого на Земле) и неперекрываемость кодонов при считывании.

ДНК выполняет  следующие функции:

- хранение наследственной информации происходит с помощью гистонов. Молекула ДНК сворачивается, образуя вначале нуклеосому, а после гетерохроматин, из которого состоят хромосомы;

- передача наследственного материала происходит путем репликации ДНК;

- реализация наследственной информации в процессе синтеза белка.

Уравнение реакции образования нуклеотида из тимина, дезоксирибозы и фосфорной кислоты