6. Nimeta selle aine reaktsiooni lähteained ja produktid, määra tõenäolisem reaktsioonimehhanism ja kõikide kiraalsete ühendite R ja S-isomeersus. (10 p) H H H3C H H3C H Br H + H2O 7. Milline on selle reaktsiooni tõenäolisem mehhanism? Nimeta lähteained ja produktid ning määra kõikide selles protsessis osalevate ühendite isomeersus (nii kiraalsed kui ka mittekiraalsed ühendid.( 10 p) H H3C CH3 H H OH H+ Kuumutamine 8. Määra alljärgnevate reaktsioonide tõenäolisemad mehhanismid (SN1, SN2, E1 või E2), määra ja tähista lähteainete reaktsioonitsentrid, nimeta lähteained ja produktid. (5p) CH3 H3C H3C Br
79. Joonistage tsüklilise struktuurina (Haworthi projektsioon) Võivad olla erinevad struktuurid. a) glükopüranoos b) ribofuranoos (nii alfa kui beeta anomeer) 80. Tunda ära tsüklilise struktuuri alusel ja anda nimetus (ka õige anomeer). Siia tuleb kahe suhkru struktuur järgneva kuue hulgast:glükoos, galaktoos, mannoos, fruktoos, riboos ja N-atsetüülglükoosamiin 81. Joonistage glütseeraldehüüdi ja dihüdroksüatsetooni struktuur. 82. Märkige toodud molekulides esinevad kiraalsed süsinikuaatomid Võivad erinevad struktuurid olla . 83. Millised toodud struktuuridest on furanoosid? Võivadollaerinevadstruktuurid. 84. Millised toodud struktuuridest on püranoosid? Võivadollaerinevadstruktuurid. 85. Glükosiidse sideme hüdrolüüsi Gº = -15 kJ/mol. Kuidas on võimalik oligo- ja polüsahhariidide esinemine vee keskkonnas? Nad eksisteerivad veekeskkonnas ainult seetõttu, et nende hüdrolüüs ei ole jõudnud tasakaalu, sest nende hüdrolüüs on aeglane
Üldreaktsioonid karboksüül- ja aminorühmade reaktsioonid. Karboksüülrühmad moodustavad amiide ja estreid; aminorühmad moodustavad Schiff'i aluseid ja amiide. Unikaalsed reaktsioonid külgahelate reaktsioonid. Aminohapete segude analüüsil kasutatakse järgmisi kromatograafilisi meetodeid: ioonvahetus-kromatograafia; kõrgsurve vedelik-kromatograafia (HPLC); gaaskromatograafia (GC). 4. Aminohapete stereokeemia. Kõik aminohapped peale glütsiini on kiraalsed, kuna nende alfa-süsinik on asümmeetriline. D,L nomenklatuur baseerub D- ja L-glütseraalaldehüüdi stereokeemial (L H paremal; D H vasakul), looduses domineerivad L-aminohapped. R,S nomenklatuur on ülimuslik, kuna võimaldab ühemõtteliselt nimetada ka kahe kiraalse tsentriga aminohappeid (nimetamine: kui vaadates kiraalse tsentri noorima grupi suunast kolme ülejäänud rühma vanus väheneb kellaosuti suunas, on tsenter R
süsinikumoodustised C60, (pallikesed). C70 ainult heksagonaalsetest. C540 koosneb 540st süsiniku aatomist. Nanotorud palju erinevaid modifikatsioone, moodustuvad grafeenist tekivad mitmeseinalised süsiniknanotorusi. Pinnaenergia vähendamise energia nimel grafeenileht keeratakse rulli o Siksak nanotorud (0,10) heksagonaalsetest. Kõige siledama pinnaga. o Kiraalsed nanotorud (7,10) optiliselt aktiivsed o Elementaarühik koosneb 10st süsinikust (10,10) o Juhivad hästi elektrit, tihedus väga väike Grafiiditaolised struktuurid Grafeenikihid ei ole kunagi ideaalselt siledad, hakkavad kaarduma või rulluma keradeks Amorfsed süsinikud. Neist võimalik sünteesida poorseid süsinikmaterjale. Erinevad poorsuse variandid. Vähemalt 4 tüüpi erinevaid poore:
83. Millest tuleneb enantiomeeride nimetus peegelisomeerid? vaadake sahhariidide konspekti ..joonis 4,2 Dsuhkrud Stereoisomeerid sama koostisega ühendid, mis erinevad sidemete ruumilise paigutuse poolest Enantiomeerid stereoisomeerid, mis on teineteise peeglepildiks Enantomeer peegelisomeer, kõik asümeetrilised Cd vastupidises konfiguratsioonis 1. Märkige toodud molekulides esinevad kiraalsed süsinikuaatomid 2. Millised toodud struktuuridest on
reaktsioonis vabaneb energia, reaktsioon on eksergooniline, st kulgeb spontaanselt. · G > 0: produktide siseenergia on suurem kui reaktantidel, reaktsioonis seotakse energiat; endergooniline reaktsioon, st mittespontaanne reaktsioon. ISOELEKTRILINE PUNKT (tähis pI) on keskkonna pH väärtus, mille juures aminohappe molekuli summaarne laeng võrdub nulliga. Kõik aminohapped (va glütsiin) on kiraalsed, kuna -süsinik on asümmeetriline (4 erinevat asendajat) Looduses domineerivad a,L-aminohapped · D,L-klassifikatsioon (D,L-nomenklatuur) Suhteline - baseerub kiraalse tsentri konfiguratsiooni võrdlusele glütseeraldehüüdi konfiguratsiooniga · R,S-klassifikatsioon (R,S-nomenklatuur) Absoluutne - baseerub kiraalse C aatomiga seotud funktsio-naalsete rühmade prioriteetsusele ("vanusele"). PEPTIIDSIDEME ISELOOMUSTUS
(ka beeta-D (ka alfa-D-glüko glükopüranoos) püranoos) Beeta-D-mannoos beeta-D-fruktoos alfa-D-fruktoos beeta-D-riboos alfa-D-riboos N-atsetüülglükosamiin 81. Joonistage glütseeraldehüüdi ja dihüdroksüatsetooni struktuur. VÕI D-glütseraalaldehüüd L-glütseraalaldehüüd dihüdroksüatsetoon 82. Märkige toodud molekulides esinevad kiraalsed süsinikuaatomid 83. Millised toodud struktuuridest on furanoosid/püranoosid? Püranoos Furanoos Furanoos Püranoos on 6-lüliline, furanoos on 5-lüliline 84. Glükosiidse sideme hüdrolüüsi Gº = -15 kJ/mol. Kuidas on võimalik oligo- ja polüsahhariidide esinemine vee keskkonnas? Nad eksisteerivad vesikeskkonnas vaid sellepärast, et nende hüdrolüüs on aeglane ja pole veel jõudnud tasakaalu
(ka -D-glüko- (ka -D-glüko püranoos) püranoos) -D-mannoos -D-fruktoos -D-fruktoos -D-riboos -D-riboos N-atsetüülglükosamiin 81. Joonistage glütseeraldehüüdi ja dihüdroksüatsetooni struktuur. VÕI D-glütseeraldehüüd L-glüts. Dihüdroksüatsetoon 82. Märkige toodud molekulides esinevad kiraalsed süsinikuaatomid Teise l joonisel on 4 kiraalset süsinikku 2,3,4 ja 5.. kui on mitu kiraalset C, siis määrame fn. rühmast kõige kaugema C järgi. Kiraalsel C-l on 4 erinevat asendajat! 83. Millised toodud struktuuridest on furanoosid? Püranoos furanoos furanoos Furanoos- 5-lüliline; püranoos- 6-lüliline 84
kindlatele külgahela tüüpidele. Aminohappeid lahutatakse kromatograafilistel meetoditel mis põhinevad aineosakeste korduval ümberjaotumisel liikuva ja liikumatu faasi vahel. Aminohapete segude analüüsil kasutatakse kromatograafilisi meetodeid: ioonvahetus- kromatograafia, kõrgsurve vedelik-kromatograafia ja gaaskromatograafia. 3. Aminohapete stereokeemia suhteline (D/L) ja absoluutne (S/R) konfiguratsioon ja kuidas seda määrata. Kõik aminohapped peale glütsiini on kiraalsed kuna nende -süsinik on asümmeetriline (omab 4. erinevat asendajat). D,L nomenklatuur baseerub D- ja L- glütseeraldehüüdi stereokeemial Absoluutse konfiguratsioon Vaadatakse kiraalsest tsentrist nõrgima (noorima) grupi suunas. Kui kolme ülejäänud aatomi(-rühma)
vad polariseeritud valguse tasapinda kas paremale (tähistus on need tähistused S (sinister, vasak) on “+”) või vasakule (tähistus on “-”). ja R (rectus, parem ), vastavalt L ja D Enantiomeerid võivad omada erinevaid biofunktsioone. asem el Nii on valkudes aminohapped vaid L-vormis. Inimorganismi makromolekulid, mis moodustuvad kiraalsetest monomeeridest on ka ise kiraalsed. Nende Joon. 19 biosüntees inimorganismis on reeglina stereospetsiifiline, COOH COOH kuna ensüümid on samuti kiraalsed molekulid, st et vastav H2N CH H2N CH ensümaatiline süntees vajab substraatide vastavaid HO CH
kuigi tsitraaditsükli vaheühendid on glükoneogeneetilised substraadid 29. Selgitage, miks tsitraaditsükkel on aeroobse metabolismi osa, ehkki ükski tsitraaditsükli reaktsioonidest ei vaja hapniku osalemist. 30. Nimetage, milliste reaktsioonide käigus toimub tsitraaditsükli vaheühendi dekarboksüleerumine 31. Kujutage suktsinaadi, malaadi, oksaalatsetaadi, tsitraadi ja isotsitraadi molekulid. Märkige tärniga ära kiraalsed süsiniku aatomid nende ühendite struktuuris 32. Millised toodud väidetest 18 kehtivad konkreetselt iga loetletud ensüümi (AF)kohta A. isotsitraadi dehüdrogenaas B. ketoglutaraadi dehüdrogenaas C. püruvaadi dehüdrogenaas D. akonitaas E. suktsinaadi dehüdrogenaas F. suktsinüülCoA süntetaas 1. Ensüüm sisaldab FeS klastrit 2. Ensüümi töös on vajalik kofaktor NAD+ 3. Ensüümi töös on vajalik FAD 4. Ensüümi töös on vajalik FMN 5. Ensüüm katalüüsib redoksprotsessi 6
Keemilise sideme omadused. Sideme energia, pikkus, küllastatavus, suund. 2. Miks vesi on hea lahusti (solvent)? Sest moodustuvad vesiniksidemed. 3. Termodünaamika II seadus. Isoleeritud süsteemis kulgevad kõik protsessid entroopia kasvu suunas. 4. Mis on kiraalsus ja kuidas seda kasutab loodus? Üks asümmeetriline aatom on kovalentselt seotud nelja erineva aatomi või rühmaga; enamik suhkruid on D isomeerid, aminohapped L isomeerid, ka ensüümid on kiraalsed. ravimitööstus? Sünteesitakse ravimühendte enantiomeere, mida ensüümid seoksid ning millel oleks vajalik toime. Tihti omab bioloogilist aktiivsust vaid üks isomeer ning ravimitööstuses kasutatakse seda bioloogiliselt aktiivsemate ainete saamiseks, looduses mitmekesisuse tõstmiseks. Valkude D- isomeersed vormid on väga stabiilsed, kuna neile ei leidu looduslikke lagundavaid ensüüme, seda kasutatakse ära ravimitööstuses. 5. Puhverlahused
Sellist aatomit kutsutakse asümmeetriliseks ja tähistatakse vajadusel *C Näiteks piimhappel CH 3*CH(OH)-COOH on asümmetriline C aatom Kui asetame asümmeetrilise süsiniku ja temaga seotud vesiniku ühele sirgele, paigutuvad ülejäänud asendajad 1200 nurkade alla. Võimalikke paigutusi on kaks ja nad erinevad üksteisest nagu parem ja vasak käsi ( või nagu ese ja tema peegelpilt) Me tähistab metüülradikaali ( CH3-). Paljud biomolekulid on kiraalsed. Tautomeeria (dünaamiline isomeeria) seisneb molekulide iseeneslikus üksteiseks üleminekus, kusjuures segu koostis on püsiv seni kuni ei muutu välistingimused. Näiteks sisaldab atsetoon alati 2-propenooli. Viimast iseseisva ainena eraldada pole võimalik, ta on selleks liiga ebapüsiv CH3-CO-CH3 ó CH2=CH(OH)-CH3 Tautomeeria on väga levinud suhkrute hulgas
Sellist aatomit kutsutakse asümmeetriliseks ja tähistatakse vajadusel *C Näiteks piimhappel CH3*CH(OH)-COOH on asümmetriline C aatom Kui asetame asümmeetrilise süsiniku ja temaga seotud vesiniku ühele sirgele, paigutuvad ülejäänud asendajad 1200 nurkade alla. Võimalikke paigutusi on kaks ja nad erinevad üksteisest nagu parem ja vasak käsi ( või nagu ese ja tema peegelpilt) Me tähistab metüülradikaali ( CH3-). Paljud biomolekulid on kiraalsed. Tautomeeria (dünaamiline isomeeria) seisneb molekulide iseeneslikus üksteiseks üleminekus, kusjuures segu koostis on püsiv seni kuni ei muutu välistingimused. Näiteks sisaldab atsetoon alati 2-propenooli. Viimast iseseisva ainena eraldada pole võimalik, ta on selleks liiga ebapüsiv CH3-CO-CH3 CH2=CH(OH)-CH3 Tautomeeria on väga levinud suhkrute hulgas 11. klassi Orgaanika konspekt Jaan Usin 16
Nendelt omadustelt käituvad nad sarnaselt tavaliste vedelikega. Nemaatilised faasid esinevad ainult akiraalsete (oma peegelpildiga kokkulangevate) molekulidega ainetel. Smektilised vedelkristallid omavad kihilist struktuuri, milles kihid võivad üksteise suhtes liikuda. Smektiliste vedelkristallide viskoossus on märgatavalt suurem kui nemaatilistel ja nende tihedus kihi pinnanormaali suhtes võib olla tugevalt erinev.Kolesteerilised e kiraalsed vedelkristallid moodustuvad põhiliselt kolesteriinist ja teiste steroididest. Nad on nemaatilised vedelkristallid, millede pikiteljed on üksteise suhtes nurga all, mistõttu molekulid moodustavad spiraale. Sellise struktuuri väga väikese tekkeenergia (suurusjärgus 0,01 J/mool) tõttu on nad väga tundlikud temperatuuri muutustele. Kollesteerilised vedelkristallid on tugevalt värvunud, temperatuuri väikseimgi muutus (kuni tuhandik kraadi) viib spiraali