CHO H OH CH 2. D-(-)-ryboza H H OH HO. D-(+)-alloza D-(+)-altroza D-(+)-glukoza D-(+)-mannoza D-(+)-guloza D-(-)-idoza D-(+)-galaktoza D-(+)-taloza

Transkrypt

1 aldehyd D-()-glicerynowy U K Y D-(-)-ryboza D-(-)-erytroza D-(-)-arabinoza ryby arabski książe łyka. D-()-ksyloza D-(-)-treoza D-(-)-liksoza aluzyjny altruista gluchy mandaryn gulgocze idąc galerią talentów Alex altruista glinę macza Gucio inteligent galon tacza D-()-alloza D-()-altroza D-()-glukoza D-()-mannoza D-()-guloza D-(-)-idoza D-()-galaktoza D-()-taloza Ketozy szeregu D dihydroksyaceton D-erytruloza D-rybuloza D-ksyluloza D-psikoza D-sorboza D-fruktoza D-tagatoza 2 D-glukozoamina (chitozoamina) witamina ukry- sposoby rysowania wzorów łańcuchowych ukry-konfiguracja aldehyd D-()-glicerynowy 2 2 aldehyd L-(-)-glicerynowy 2 D-erytroza L-erytroza 1

2 ukry - izomery D- Glukoza słodka L-Glukoza gorzka ukry-formy cykliczne Aldehyd Alkohol Keton Alkohol ukry-formy cykliczne ukry-formy cykliczne Furan Piran ukry-formy cykliczne α-d-glukopiranoza β-d-glukopiranoza Sposób przejścia z formy łańcuchowej glukozy do cyklicznej węgiel anomeryczny a-d-glukopiranoza b-d-glukopiranoza b-d-glukopiranoza anomery 2

3 Sposób przejścia z formy łańcuchowej glukozy do cyklicznej a-d-fruktofuranoza b-d-fruktofuranoza 2 2 D-fruktoza ukry-formy cykliczne Konform acja łódkow a ukry-formy cykliczne ukry- mutarotacja 2 D-mannoza e e e e D-glukopiranoza e 2 b-d-glukopiranoza t.t=146o [a]=112o t.t=150o [a]=18,7o a-d-glukopiranoza 36% b-d-glukopiranoza 64% D-mannopiranoza 2 a-d-glukopiranoza D-Galaktoza 2 e 2 2 Konformacja krz esłowa [a]=52,5o D-galaktopiranoza Zjawisko polegające na zmianie wartości liczbowej kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego przechodzącego przez roztwory substancji ulegających epimeryzacji. W przypadku sacharydów spowodowana jest stopniowym przechodzeniem anomeru α w β. Zachowanie się cukrów w środowisku stężonych kwasów ukry właściwości chemiczne, epimeryzacja _ furfural pentoza _ heksoza enol 2 D-mannoza 2 5 hydroksymetylofurfural kwas mrówkowy i lewulinowy 2 Epimery diastereoizomery różniące się konfiguracją na jednym centrum stereogenicznym. 2 D-fruktoza 3

4 ukry właściwości chemiczne, epimeryzacja ukry właściwości chemiczne.. 2 fenylohydrazon D-glukozy anion enolanowy D-mannoza osazon D-glukozy D-fruktoza ukry właściwości chemiczne D-mannoza osazon D-mannozy D-fruktoza osazon D-fruktozy sazon glukozy sazon galaktozy ukry właściwości chemiczne, redukcja ukry właściwości chemiczne utlenienie do kwasów onowych (aldonowych) ab 4 Br 2 /a 3 D- mannoza D-mannitol D-glucitol D-glucitol D-fruktoza D-mannoza kwas D-glukonowy kwas D-mannonowy 4

5 ukry właściwości chemiczne ukry właściwości chemiczne próba Tollensa i Fehlinga utlenienie do kwasów arowych reakcja z odczynnikiem Tollensa 2 Ag ( 3 ) Ag aldoza jon kompleksu srebro-amoniak anion kwasu lustro srebrowe - reakcja z odczynnikiem Fehlinga - reakcja z odczynnikiem Benedicta 2u 2 5 u niebieski roztwor czerwony osad 3 2 D-fruktoza 2 enolizacja enol 2 -/ kwas glukarowy aldoza 2 -/ 2 Ag/4 kwas 2 glikonowy ukry właściwości chemiczne ukry właściwości chemiczne utlenienie do kwasów uronowych enzym 2 kwas glukuronowy ukry właściwości chemiczne, tworzenie glikozydów 2 2 3/l a-d-glukopiranoza 3 a-d-metyloglukopiranozydzyd 3 b-d-metyloglukopiranozyd Wiązanie glikozydowe: Wiązanie, w którym węgiel anomeryczny wiąże się z inną cząsteczką alkoholu. Tym alkoholem może być inna cząsteczka cukru (lub inny alkohol). 5

6 Węglowodany właściwości chemiczne 3 Węglowodany właściwości chemiczne 3 I/Ag ,2,3,4,6-penta -metylo- α-d-glkukopiranoza , kwas trimetoksyglutarowy ,3,4,6-tetra -metylo- α-d-glkukopiranoza 2,3,4,6-tetra -metylo- β-d-glkukopiranoza 3 3 kwas dimetoksybursztynowy Węglowodany właściwości chemiczne ai a-d-glukopiranoz yl a-d-glukopiranoz yd ukry redukujące 3 ai 4 3 maltoza (1,4'-a-glikozyd) 4--(a-D-glukopiranozylo)-a-D-glukopiranoza celbioza (1,4'-b-glikozyd) 4--(b-D-glukopiranozylo)-b-D-glukopiranoza D-galaktopiranoz yd ukry nieredukujące b-d-fruktofuranozyl laktoza (1,4'-b-glikozyd) 4--(b-D-galaktozpiranozylo)-b-D-glukopiranoza 2--(a-D-glukopiranozylo)-b-D-fruktofuranozyd 1--(b-D-fruktofuranozylo)-a-D-glukopiranozyd sacharoza, cukier trzcinowy, cukier buraczany, cukier, 6

7 amigdalina - występuje w gorzkich migdałach, pestkach śliwek, brzoskwiń, moreli i wiśni - gorzki smak - zapach migdałów - hydroliza prowadzi do utworzenia się dwóch cząsteczek glukozy, aldehydu benzoesowego i cyjanowodoru 2 2 n amigdalina celuloza celuloza (polimer 1,4'- b-d-glikozyd) n itroceluloza w obecności bezwodnika octowego, kwasu octowego i małej ilości kwasu siarkowego(vi) powstaje [trioctan cel-(--3)n], który poddany częściowej hydrolizie daje produkt o nazwie "octan celulozy". ctan celulozy jest mniej palny od azotanu celulozy, stąd jego zastosowanie do produkcji błon fotograficznych. reakcji z dwusiarczkiem węgla i wodnym roztworem wodorotlenku sodu powstaje celulozoksantogenian sodowy, który po rozpuszczeniu w roztworze zasady tworzy lepką zawiesinę koloidalną zwaną wiskozą. Podczas przetłaczania wiskozy przez dysze w kąpieli kwasu otrzymuje się nitki sztucznego jedwabiu n amyloza amyloza (polimer 1,4'-a-glikozyd) n 7

8 n amylopektyna amylopektyna n celuloza chityna GLIKGE - przypomina amylopektynę, lecz jest bardziej rozgałęziony, na 8 12 reszt a-d-glukopiranozylowych połączonych wiązaniami a-1,4-glikozydowymi przypada 1 wiązanie a-1,6-glikozydowe. chityna - polisacharyd będący podstawowym tworzywem pancerzy i skrzydeł stawonogów oraz ścian komórkowych grzybów. Łańcuch składa się z jednego rodzaju cukru prostego, którym jest glukozoamina (chitozoamina). D-ryboza b-d-ryboza kwas poligalaktourynowy (pektynowy) D-2-deoksyroboza b-d-2-deoksyryboza 8

9 ukleotydy streptomycyna deoksyadenozyno-5 -monofosforan adenozyno-5 -trifosforan erytromycyna AMIKWASY AMIKWASY ( 2 )x x = 0, 1, 2, 3,... 2 aminokwas a, b,,,... 2 AMIKWASY Kwas 3-aminopropanowy β AMIKWAS Kwas 4-aminopropanowy γamikwas 9

10 AMIKWASY Wszystkie aminokwasy białkowe to α-aminokwasy ATUALE SYTETYZE BIAŁKWE IEBIAŁKWE Ponad 700 aminokwasów zidentyfikowano w przyrodzie. 2 3 alanina Ala (A) asparagina Asn () 2 2 S cysteina ys () glutamina Gln (Q) 2 glicyna Gly (G) izoleucyna Ile (I) leucyna Leu (L) S 3 metionina Met (M) 2 2 fenyloalanina Phe (F) 2 3 treonina Thr (T) prolina Pro (P) 2 2 seryna Ser (S) 2 tyrozyna Tyr (Y) kwas asparginowy Asp (D) kwas glutaminowy Glu (E) 2 tryptofan Trp (W) walina Val (V) arginina Arg () 2 2 histydyna is () lizyna Lys (K) Przykłady niebiałkowych aminokwasów naturalnych b-alanina 2 L-fenyloglicyna β-alanina jest składnikiem koenzymu A, zaś L-fenyloglicyna występuje w antybiotykach β-laktamowych. Lista aminokwasów egzogennych jest różna dla różnych organizmów u ptaków glicyna jest egzogenna AMIKWASY EGZGEE Arginina istydyna Lizyna Leucyna Izoleucyna Metionina Treonina Walina Fenyloalanina Tryptofan Arginina i histydana są niezbędne w prawidłowym rozwoju organizmów młodych. Zapotrzebowanie na lizynę i tryptofan jest większe u kobiet w ciąży i w okresie karmienia Zapotrzebowanie na aminokwasy egzogenne wzrasta w okresie krwawień, regeneracji tkanek i rekonwalescjencji 10

11 Właściwości fizykochemiczne aminokwasów to związki amfoteryczne posiadają grupę o charakterze kwaśnym i zasadowym Tworzą sole wewnętrzne, tak zwane jony obejnacze (zwitterion) Właściwości fizykochemiczne aminokwasów Zapach W większości są bezzapachowe Kwas glutaminowy ma zapach hydrolizatu białkowego rosołu (dodatek do przypraw) ysteina i metionina mają nieprzyjemny zapach Większość aminokwasów jest rozpuszczalna w wodzie Trudno rozpuszczalne a nawet nierozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych Substancje krystaliczne o wysokich temperaturach topnienia Smak Glicyna, alanina, seryna, treonina są słodkie Bez smaku są lizyna, tryptofan, kwas asparaginowy, asparagina, cysteina Gorzkie są tyrozyna, leucyna i izoleucyna Zmiana konfiguracji z L na D może zmienić smak słodki na gorzki i odwrotnie, lub na obojętny Właściwości fizykochemiczne aminokwasów Toksyczność admiar leucyny przy jednoczesnym niedoborze tryptofanu powoduje pelagre (ruień lombardzki) admiar fenyloalaniny może powodować fenyloketonurię następuje gromadzenie fenyloalaniny w płynach ustrojowych, wydzielanie dużych ilości acetonu, zahamowanie syntezy tyrozyny admiar tryptofanu może wywoływać depresję (kiedyś stosowany jako lek na depresję) Duże dawki tyrozyny mogą powodować zmiany skórne, ubytki wagi, marskość wątroby A nawet prowadzić do śmierci. o charakterze hydrofobowym mogą działać szkodliwie o charakterze hydrofilowym są zwykle nieszkodliwe Wyjątek stanowi glutaminian sodu! glicyna aminokwas achiralny aminokwas chiralny ALDEYD L-GLIEYWY ALDEYD D-GLIEYWY L-alanina D-alanina białkowe, z wyjątkiem glicyny, należą do szeregu konfiguracyjnego L L-alanina D-alanina 11

12 harakter kwasowo-zasadowy aminokwasów L-metionina - (S)-metionina 2 22S3 2 3S22 L-walina 2 2 (3) S ()-cysteina 2 S harakter kwasowo-zasadowy aminokwasów 3 (S)-walina 2 (3)2 L-cysteina jon obojnaczy (zwitterjon) PUKT IZELEKTYZY (pi) wartość p przy której aminokwas występuje w postaci jonu obojnaczego Punkt izoelektryczny dla aminokwasów obojętnych około 6 Punkt izoelektryczny dla aminokwasów zasadowych około 10 Punkt izoelektryczny dla aminokwasów kwaśnych około 3 harakter kwasowo-zasadowy aminokwasów ASPTAM 12

13 harakter kwasowo-zasadowy aminokwasów harakter kwasowo-zasadowy aminokwasów Formy zjonizowania aminokwasów w zależności od p roztworu Kation Kation Jon obojnaczy Anion dwa ładunki dodatnie dwa ładunki dodatnie i ładunek ujemny ładunek dodatni i ładunek ujemny ładunek ujemny Synteza aminokwasów synteza Streckera harakter kwasowo-zasadowy aminokwasów ozdział aminokwasów w polu elektrycznym -elektroforeza Ala 3 (2)4 3 Asp 3 Lys /2 2 K 4l aminonitryl 3 4l K imina Synteza aminokwasów Synteza Gabriela synteza poprzez a-bromopochodne kwasów 2 Br2/P 3 Br K Br 3 KBr l - aminowanie redukcyjne 3 ab

14 Synteza aminokwasów rozdział aminokwasów na enancjomery Synteza aminokwasów rozdział aminokwasów na enancjomery ozdzielanie racematów acematy rozdziela się na enancjomery za pomocą : 3 3 ab soli diastereoizomerycznych, D-alanina L-alanina diastereoizomeryczne pochodne, reakcje enzymatyczne, wykorzystanie mikroorganizmów, 2 3 L-alanina (S) ( 3 ) karboksypeptydaza 3 3 chromatografię chiralną lub krystalizację spontaniczną. 2 3 D-alanina () Acylazy ułatwiają hydrolizę -acylowanych L-aminokwasów. Synteza aminokwasów rozdział aminokwasów na enancjomery Synteza aminokwasów orynebacterium glutamicum, Lys D-alanina () 3 L-alanina (S) kwas D-mlekowy () 3-3 D-mleczan D-alaniny (,) 3-3 D-mleczan L-alaniny (,S) kwas fumarowy aspartaza 3 2 Asp 14

15 PEPTYDY ' '' 2 tripetyd wiązania peptydowe ' dipeptyd 2 ' 2 '' A tripeptyd aminokwas -terminalny (-koñcowy) Val wiązanie peptydowe aminokwas -terminalny (-koñcowy) B 2 2 Gly Val Tyr 2 3 Gly Tyr Tripeptyd Gly-Val-Tyr PEPTYDY 3 - graniczona swoboda rotacji wokół wiązania - powoduje możliwość występowania izomerii cis/trans. Wiązania występujące w białkach są zwykle trans. 15

16 Buten-2 synteza peptydów izomer cis A B A-A A-B A B B-B B-A izomer trans Peptyd Gly-Gly kat synteza peptydów G A l 2-2 chloromrówczan benzylu protekcja kat. 3 2 G A 2 a glicyna (3) (3)3 Gly pirowêglan di-t-butylu glicyna Boc-Gly t-butyloksykarbonyloglicyna Z-Gly-Ala-Bz Gly-Ala Z-Gly benzyloksykarbonyloglicyna -koniec aminokwasu 3 /Pd Z-Gly-Ala-Bz - toluen, - Gly-Ala 2 deprotekcja -koniec aminokwasu synteza peptydów protekcja? synteza peptydów ? 3 synteza peptydów Ala-Gly Ala-Ala izomer cis Gly-Ala izomer trans Boc-Val-Gln--t-Bu Tfa 0o Br/Ac - Ph2Br, - 2 Br. Gly-Ala-Bz Tfa.Val-Gln 16

17 synteza peptydów Synteza peptydów na nośniku stałym (metoda Merrifielda) Funkcję karboksylową aminokwasu acylowanego chroni się najczęściej za pomocą estrów: metylowego, etylowego, benzylowego lub t-butylowego alanina 2 alkohol benzylowy Tos kwas p-toluenosulfonowy Tos. Ala-Bz tosylan estru benzylowego alaniny , Pd/ akt