ПОВЕДЕНИЕ КИСЛОТ ПРИ НАГРЕВАНИИ

Насыщенные карбоновые кислоты термически устойчивы, только их соли декарбоксилируются при нагревании (натриевые соли – образуют алканы RH, кальциевые соли дают кетоны).

Муравьиная кислота разлагается при нагревании с конц.

H2SO4: HCOOH → CO + H2O

Дикарбоновые кислоты при нагревании разлагаются:

-щавелевая, малоновая декарбоксилируются;

-янтарная, глутаровая, малеиновая, фумаровая внутримолеку- лярно дегидратируются, давая циклические ангидриды

Малеиновая кислота изомеризуется в фумаровую.

Гликолевая и молочная кислоты при нагревании

межмолекулярно дегидратируются с образованием димерных лактидов, а затем полилактидов.

Лимонная кислота при нагревании разлагается сложным

образом.

Пировиноградная кислота при нагревании

декарбоксилируется.

Ацетоуксусная кислота декарбоксилируется уже при 25o с образованием ацетона.

OH

H3C CH COOH →

БИОЗНАЧЕНИЕ НАСЫЩЕННЫХ

КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Насыщенные карбоновые кислоты содержатся в пищевых жирах, в организме окисляются в виде КоА-

производных (ацил-КоА) до ацетил-КоА и затем до СО2

и Н2О с кратковременным запасанием энергии в виде АТФ.

Муравьиная кислота – содержится в муравьях, крапиве, др. растениях, образуется в организме в виде фолатного производного, применяется в медицине («муравьиный спирт»)

Уксусная кислота съедобна, применяется для консервирования, в организме образует ацетил-КоА – центральный клеточный метаболит.

Масляная кислота придает запах прогорклому маслу.

Валериановая и изовалериановая кислоты содержатся в корнях валерианы лекарственной.

Карбоновые кислоты входят в состав лекарств.

БИОЗНАЧЕНИЕ НЕНАСЫЩЕННЫХ МОНОКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Акриловая, метакриловая кислоты и их эфиры (метилметакрилат) в виде полимеров входят в состав стоматологических материалов

АЦЕТИЛ-КОА – ВАЖНЕЙШИЙ МЕТАБОЛИТ КЛЕТОК

Ацетил-КоА - активированная для метаболических целей форма уксусной кислоты:

●образуется при окислении пировиноградной кислоты (из глюкозы), жирных кислот (в форме ацил-КоА), кетоновых тел, из некоторых аминокислот;

●анаэробно окисляется в цикле Кребса (ЦТК) до СО2 с запасанием энергии в форме субстратов тканевого дыхания

НАДН и ФАДН2, окисляемых далее тканевым дыханием до НАД, ФАД, Н2О с образованием АТФ;

● используется для биосинтеза малонил-КоА, ацил-КоА, жирных кислот, липидов, кетоновых тел, холестерина, ацетилхолина.

CH3CO-SKoA + CO2 + АТФ → HOOC-CH2-CO-SKoA ацетил-КоА

малонил-КоА

→ жирные кислоты

БИОЗНАЧЕНИЕ ДИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Щавелевая, янтарная и фумаровая кислоты – метаболиты клеток:

•щавелевая токсична – вызывает образование оксалатных камней в почках, образуется из глицина, аскорбиновой кислоты, содержится в растениях (щавель и др.).

•янтарная и фумаровая – метаболиты ЦТК, используются для получения энергии, входят в состав лекарственных препаратов.

•малеиновая кислота токсична, чужеродное вещество, в природе не встречается.

БИОЗНАЧЕНИЕ ГИДРОКСИ- И ОКСОКИСЛОТ

Восстановление пирувата в лактат в анаэробных условиях

При карбоксилировании пирувата in vivo образуется ЩУК (оксалоацетат) – катализатор ЦТК и одно из исходных веществ для биосинтеза глюкозы (глюконеогенез).

Метаболитами ЦТК являются ЩУК, цитрат, изоцитрат, α- кетоглутарат, L-малат.

Из ЩУК и α-кетоглутарата могут образовываться аминокислоты аспарагиновая и глутаминовая кислоты.

In vivo гидрокси- и оксокислоты с одинаковым скелетом способны взаимопревращаться:

L-малат ↔ ЩУК; β-оксибутират ↔ ацетоацетат (кетоновые тела)

(аналогично лактат ↔ пируват).

Фосфоенолпируват – макроэргическое соединение, с АДФ in vivo дает пируват и АТФ (субстратное фосфорилирование)

Кетоновые тела – альтернативное глюкозе и жирным кислотам клеточное питание, вырабатываются печенью из ацетил-КоА в условиях голодания и сахарного диабета

Цитрат – ключевой метаболит ЦТК, его регулятор, используется в биосинтезе жирных кислот, в медицине вместе с сукцинатом как биостимуляторы.

ЦИКЛ КРЕБСА (ЦТК) (ЗНАЧЕНИЕ, РЕАКЦИИ)

ЦТК – центральный путь анаэробного окисления ацетил-КоА с целью получения энергии, интегрирующий пути обмена углеводов (глюкоза), липидов (жирные кислоты и глицерин) и белков (аминокислоты) в единый клеточный метаболизм (обмен веществ).

Важнейшие реакции:

Ацетил-КоА + ЩУК → цитрат Цитрат → аконитат → изоцитрат

Изоцитрат + НАД+ → α-кетоглутарат + НАДН/Н+ + СО2

α-кетоглутарат + НАД+ + HSKoA → сукцинил-SКоА + НАДН/Н+ + СО2

сукцинил-SКоА + ГДФ + Ф → сукцинат + ГТФ + HSKoA (субстратное фосфорилирование) сукцинат + ФАД → фумарат + ФАДН2

фумарат + Н2О → L-малат L-малат + НАД+ → ЩУК + НАДН/Н+

БИОЗНАЧЕНИЕ ИЗОМЕРИИ КИСЛОТ

Важнейшие метаболиты, могущие иметь изомеры, как правило, работают в клетках только в форме одного возможного изомера:

Фумаровая кислота (транс-изомер) – метаболит, а малеиновая (цис-изомер) – ксенобиотик, токсична

Изоцитрат образуется и преобразуется в ЦТК в форме 1 оптического изомера (из 4-х возможных)

В клетках организма образуется и превращается только L- малат, а D-малат – ксенобиотик.