Главная страница
qrcode

1. Строение клетки. Органеллы клетки и их функции


Название1. Строение клетки. Органеллы клетки и их функции
Дата14.02.2021
Размер1.08 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаmodul_1_med_khimia.docx
ТипДокументы
#45432
страница2 из 2
Каталог
1   2

12.химическое связывание и биологическая активность

Самые слабые связи, возникающие между ЛС и мишенью – Ван-дер-Вальсовое взаимодействие.Оно наиболее часто определяет специфичность взаимодействия препарата и молекулами мишенями. Самые сильные связи – ионные и ковалентные. При присоединении ЛС и рецепторов возникают

необратимые ковалентные связи. Антогонисты обратимого действия связываются с рецепторами ковалентно.

При формировании ковалентной связи обычно происходит «выключение» молекулы-мишени. Этим объясняется формирование стойкого фармакологического эффекта, а также развитие некоторых побочных эффектов.

13. Типы связывания (дисперсионное и гидрофобное взаимодействие, водородные связи, перенос заряда, диполь-дипольное, диполь-ионное, ионное и ковалентное связывание). Характеристика каждого типа связывания. Примеры.

1)Дисперсионное взаимодействие- обусловлено притяжением индуцированных полей. Распределение заряда происходит мгновенно внутри одной молекулы характеризуется мгновенным дипольным моментом. Осуществляется гидростатическое притяжение мгновенных диполей. Энергия дисперсионного взаимодействия мала (0,5-2,5 ккал/моль), но при близком расположении большого числа групп атомов, она может составлять значительную величину.

2)Гидрофобное взаимодействие возникает только в водных растворах в результате взаимодействия полярных молекул воды с неполярными гидрофобными частицами, или неполярными радикалами молекул.

Гидрофобный эффект – это стремление взаимодействия неполярных молекул друг с другом, что препятствует их контакту с водой.

3)водородная связь – возникает между атомом водорода одной молекулы и сильно электроотрицательным атомом другой молекулы (F,O,N). Водородные связи образуются при очень малом расстоянии между взаимодействующими атомами и достаточно строго ориентированы в пространстве механизм образования связи – основной – это взаимодействие за счет электростатического притяжения и, кроме, того, возможно еще образование связи по донорно-акцепторному взаимодействию. При образовании связи между водородом и электроотрицательным атомом внутри молекулы образуется общая связующая электронная парасильно смещается к электроотрицательному атому, в результате орбиталь атома водорода может частично перекрываться с парой электронов другй молекулы.

Связи могут быть межмолекулярные и внутримолекулярные:

Водородные связи играют существенную роль во взаимодействии ЛВ с рецептором.

3) Диполь-дипольное взаимодействие – это взаимодействие между двумя диполями. Притяжение осуществляется только тогда,когда энергия притяжения превышает тепловую энергию молекулы.

Ион-дипольное взаимодействие – это взаимодействие между ионом и молекулой с постоянным или наведенным дипольным моментом. Относятся к слабым ковалентным связям. Биологический эффект, возникающий за счет ковалентного связывания отличен у ряда элементов органических соединений, имеющих в составе атомы мышьяка, сурьмы, висмута, которые необратимо связываются с атомами серы, входящими в тиоидные молекулы.

4) взаимодействие с переносом заряда – осуществляется между электро-избыточными системами(донорами) и электро-недостаточными системами (акцепторами). К числу эл.-избыточных систем относится тирол, фуран, тиафен, а также производные бензола, содержащие электро-донорные заместители (OH,NH2, -o-). Эл.-недостаточные системы - пиридин, пиримидин, производные бензола с акцепторными заместителями (COOH,SO3H,NO2)/

14. Стереохимические аспекты действия лекарств.

Установить количественную связь между фармакологической активностью и пространственным строением молекул гораздо сложнее, чем провести такую же оценку в отношении липофильности или электронных характеристик этих веществ. Р. Тафт предложил использовать с этой целью упомянутый выше стерический фактор Еꜱ. Другой способ оценки стерических эффектов состоит в корреляции между активностью и молярной рефракцией (MR), как мерой объема, который занимают атом или группа атомов:

MR =
где Mw - молекулярная масса, d - плотность, n - индекс рефракции (показатель преломления),ɑ-электронная поляризуемость молекулы,
Выражения (
15. Оптическая изомерия. Хиральный центр. Энантиомеры D и L рядов. Оптическая активность. Рацеметы.

Оптические изомеры – изомеры, имеющие одинаковые физические и химические свойства и относящиеся друг к другу как предмет и зеркальное отражение. В форме энантиомеров могут существовать молекулы, не имеющие элементов симметрии.

Признаком отсутствия симметрии является наличие в ней асимметрического атома углерода – хирального центра (углерод в sp³, связанный с 4-мя разными заместителями).

Энантиомеры D и L рядов определяются сравнением с эталоном (глицериновый альдегид). Если группа –ОН справа, энантиомерD ряда, если слева, энантиомерL ряда.

Зеркальные изомеры оптически активны –поворацивают плоскость поляризации света на оптический угол, но в разные стороны:

(+) I (-) II

Рацематы –оптически неактивные смеси равных количеств энантиомеров.

16. Оптические изомеры соединений с несколькими центрами хиральности. Энантиомерыидиастереомеры.

Если в молекуле имеются два хиральных центра, то, поскольку каждый центр может иметь (R)- или (S)-конфигурацию, возможно существование четырех изомеров — RR, SS, RS и SR:


Рис. 21

Поскольку молекула имеет только одно зеркальное отображение, энантиомером соединения (RR) может быть только изомер (SS).Аналогично другую пару энантиомеров образуют изомеры (RS) и (SR). Если меняется конфигурация лишь одного асимметрическо­го центра, то такие изомеры называются диастереомерами. Диастереомеры — это стереоизомеры, не являющиеся энантиомерами. Так, диастереомерны пары (RR)/(RS), (RR)/(SR), (SS)/(RS) и (SS)/(SR). Хотя в общем случае при сочетании двух хиральных центров образуются четыре изомера, сочетание центров одинакового хи­мического строения дает лишь три изомера: (RR) и (SS), являю­щиеся энантиомерами, и (RS), находящийся в диастереомерномотношении к обоим энантиомерам (RR) и (SS). Типичным при­мером является винная кислота (рис.22), которая имеет только три изо­мера: пару энантиомеров и мезо-форму.


Если в молекуле имеется п хиральных центров, максимальное число стереоизомеров можно рассчитать по формуле 2n ; правда, иногда число изомеров будет меньше благодаря наличию мезо-форм.

Энантиомеры (зеркальные изомеры) - изомеры, имеющие одинаковые физические и химические свойства и относящиеся друг к другу как предмет и зеркальное отражение.

Диастереомеры (не зеркальные изомеры) – изомеры, имеющие разные физические и химические свойства и не являющиеся зеркальными по отношению друг к другу.

17. Какие вещества называются энантиомерами? Напишите формулы энантиомеров молочной кислоты (2-гидроксипропановая кислота). Отнесите изомеры к Д и L рядам. В чѐм проявляется различие свойств энантиомеров?

Энантиомеры (зеркальные изомеры) - изомеры, имеющие одинаковые физические и химические свойства и относящиеся друг к другу как предмет и зеркальное отражение.

Они отличаются не по физическим и химическим свойствам, а только знаком вращения плоскости поляризованного света.


Вот тут 1 D энантиомер


18.Какие изомеры называются зеркальными? Что является признаком возможности этих изомеров? Почему зеркальные изомеры обладают разной биологической активностью?

Оптическими изомерами называются пространственные изомеры, молекулы которых относятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.

Если атом углерода в молекуле связан с четырьмя различными атомами или атомными группами, например:
то возможно существование двух соединений с одинаковой структурной формулой, но отличающихся пространственным строением. Молекулы таких соединений относятся друг к другу как предмет и его зеркальное изображение и являются пространственными изомерами.

Изомерия этого вида называется оптической или зеркальной, изомеры – зеркальными изомерами или оптическими антиподами: Молекулы оптических изомеров несовместимы в пространстве (как левая и правая руки), в них отсутствует плоскость симметрии.Такие изомеры обладают оптической активностью (один из них вращает плоскость поляризованного света влево, а другой — на такой же угол вправо).

20.Что такое стереоспецефичность? Для каких процессов она имеет большое значение, приведите пример


При наличии у субстрата нескольких стереоизомеров фермент проявляет абсолютную спецефичность к одному из них. В организме человека наблюдают спецефичность ферментов к следующим стереоизомерам.

В 1963 г. было обнаружено, что его употребление приводит к врожденным уродствам. Один энантиомер этого соединения помогал избавиться от утренней тошноты, другой вызывал нарушение эмбрионального развития (по разным оценкам от 8 до 12 тысяч детей родились с врожденным уродством). Фармацевтическая промышленность уделяет пристальное внимание разделению энантиомеров и стереохимии лекарственных препаратов.

21.В чем причина существования цис- и транс- изомеров. Напишите формулы УВ: 2-метилбутен-1, пентен-1,пентен-2. Объясните возможность или невозможность цис-, транс- изомерии. Напишите формулы цис- и транс- изомеров и назовите их.

Цис-транс -изомерия возможна для соединений, содержащих двойную связь. если у атомов углерода этой двойной связи находятся два одинаковых заместителя.

RCH=CHR

Цис и транс изомерия возможна для пентен-1, так как












































  • 1   2

    перейти в каталог файлов


  • связь с админом