Реакции, в результате которых атомы или молекулы присоединяются по кратным связям, носят название реакций присоединения. Так, молекулы воды легко присоединяются к карбонильной группе альдегидов, например к этаналю (уксусному альдегиду) (1). Подобное присоединение молекул воды (гидратация) встречается в обмене веществ достаточно часто; в качестве примеров можно привести цитратный цикл (см. Фибринолиз. Группы крови) и биосинтез жирных кислот (см. Потенциал покоя и потенциал действия). Близким примером является также внутримолекулярная циклизация при образовании полуацеталей сахаров (см. Рибонуклеиновые кислоты). Обратный процесс — отщепление молекул воды с образованием двойной связи — носит название элиминирование.
Важное значение имеет другой тип реакций, сопровождающихся переносом (присоединением или отщеплением) электронов, т.е. окислительно-восстановительные реакции (редокс-реакции) (см. Методы выделения и анализа белков). При этом перенос электронов часто сопровождается передачей одного или двух протонов (Н+). Для учёта протонов, принимающих участие в таком процессе, вводят понятие восстановительный эквивалент (см. Устройство и функционирование эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи). В присутствии подходящего акцептора электронов (окислителя) этаналь-гидрат может быть окислен в уксусную кислоту (2). Напротив, известны вещества (восстановители), которые восстанавливают уксусную кислоту с образованием этаналя.
В отличие от окислительно-восстановительных реакций взаимодействие кислот и оснований (см. Свёртывание белков) сопровождается переносом одних лишь протонов. Так, например, в растворе часть молекул уксусной кислоты отдаёт один протон молекулам воды (диссоциация, 3). Протонированные молекулы воды, т. е. ион гидроксония (Н3O+), легко переносят протоны на ацетат-ионы (протонирование).
Реакции замены функциональных групп на другие группировки носят название реакций замещения (см. Моно- и дисахариды). Так, при образовании ацетил-КоА (ацетил-СоА) гидроксильная группа уксусной кислоты заменяется на кофермент А (замещение, 4). Обратная реакция, то есть расщепление ацетил-КоА под действием воды (гидролиз), также является реакцией замещения. Реакции замещения чаще всего проходят в две стадии: на первой стадии идёт присоединение атакующей молекулы, а на второй — элиминирование уходящей группировки (см. Аминокислотный анализ). По типу атаки на первой стадии различают реакции нуклеофильного и электрофильного замещения (более детально механизмы химических реакций рассматриваются в учебниках по химии).
При перегруппировке (изомеризации) атомы или группы атомов меняют своё положение в пределах одной молекулы. Примером этого типа реакций в биохимии является перегруппировка метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА (на схеме не приведена, см. Побочные пути деградации жирных кислот).
Важное значение имеет другой тип реакций, сопровождающихся переносом (присоединением или отщеплением) электронов, т.е. окислительно-восстановительные реакции (редокс-реакции) (см. Методы выделения и анализа белков). При этом перенос электронов часто сопровождается передачей одного или двух протонов (Н+). Для учёта протонов, принимающих участие в таком процессе, вводят понятие восстановительный эквивалент (см. Устройство и функционирование эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи). В присутствии подходящего акцептора электронов (окислителя) этаналь-гидрат может быть окислен в уксусную кислоту (2). Напротив, известны вещества (восстановители), которые восстанавливают уксусную кислоту с образованием этаналя.
В отличие от окислительно-восстановительных реакций взаимодействие кислот и оснований (см. Свёртывание белков) сопровождается переносом одних лишь протонов. Так, например, в растворе часть молекул уксусной кислоты отдаёт один протон молекулам воды (диссоциация, 3). Протонированные молекулы воды, т. е. ион гидроксония (Н3O+), легко переносят протоны на ацетат-ионы (протонирование).
Реакции замены функциональных групп на другие группировки носят название реакций замещения (см. Моно- и дисахариды). Так, при образовании ацетил-КоА (ацетил-СоА) гидроксильная группа уксусной кислоты заменяется на кофермент А (замещение, 4). Обратная реакция, то есть расщепление ацетил-КоА под действием воды (гидролиз), также является реакцией замещения. Реакции замещения чаще всего проходят в две стадии: на первой стадии идёт присоединение атакующей молекулы, а на второй — элиминирование уходящей группировки (см. Аминокислотный анализ). По типу атаки на первой стадии различают реакции нуклеофильного и электрофильного замещения (более детально механизмы химических реакций рассматриваются в учебниках по химии).
При перегруппировке (изомеризации) атомы или группы атомов меняют своё положение в пределах одной молекулы. Примером этого типа реакций в биохимии является перегруппировка метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА (на схеме не приведена, см. Побочные пути деградации жирных кислот).
Статьи раздела «Химические реакции»:
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
История биологической химии. Истоки науки Книга посвящена первым шагам взаимодействия химии с биологией и медициной. В ней ...
Структура и стабильность биологических макромолекул В книге рассмотрены строение и свойства биополимеров — в основном белков. Такие ...
Нанотехнология белков. Протоколы, оборудование, области применения В этой книге, написанной ведущими экспертами, собраны последние достижения в ...
Handbook of Nanoindentation: With Biological Applications Broadly divided into two parts, this guide’s first part presents the a’basic sciencea’ of nanoindentation, including the background of contact ...