Kolokwium I - struktura i reakcje biomolekuł Flashcards
Ile procent suchej masy organizmu stanowią makroelementy?
> 0,01%
Co to są pierwiastki biogenne?
pierwiastki, które odgrywają kluczową rolę w budowie żywych organizmów na Ziemi
Jakie wyróżniamy pierwiastki biogenne?
węgiel, wodór, tlen, siarka, azot, fosfor
Jakie wyróżniamy makroelementy?
wodór, sód, potas, wapń, węgiel, azot, tlen, fosfor, siarka, chlor
Ile procent suchej masy organizmu stanowią mikroelementy?
< 0,01%
Jakie wyróżniamy mikroelementy?
magnez, wanad (V), chrom, molibden, mangan, żelazo, kobalt, nikel, miedź i cynk
Jaka różnica elektoujemności pierwiastków występuje w wiązaniu kowalencyjnym niespolaryzowanym?
0-0,4
Jaka różnica elektroujemności pierwiastków występuje w wiązaniu kowalencyjnym spolaryzowanym?
< 1,7/1,8
Jaka różnica elektroujemności pierwiastków występuje w wiązaniu jonowym?
> 1,7/1,8
Jaki charakter mają związki powstałe w wyniku wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego?
dipoli elektrycznych
Jaki charakter mają związki powstałe w wyniku wiązania jonowego?
aniony lub kationy (jony)
Odmianą jakiego wiązania jest wiązanie koordynacyjne?
wiązania kowalencyjnego
Jak powstaje wiązanie koordynacyjne?
poprzez uwspólnienie pary elektronowej pochodzącej od jednego z atomów tworzących wiązanie
Czy parametry wiązania koordynacyjnego i kowalencyjnego są takie same?
tak
Czym są biocząsteczki?
są to związki o szkieletach węglowych
O czym mówi teoria VSEPR?
teoria odpychania para elektronowych powłok walencyjnych pozwala określić trójwymiarowy kształt cząsteczek i jonów
W jaki sposób teoria VSEPR widzi struktury cząsteczek?
jako atom centralny otoczony przez domeny elektronowe
Do czego dążą domeny elektronowe?
do maksymalnego wzajemnego oddalenia w przestrzeni silnie się odpychając
Co może stanowić domenę elektronową?
- wiązanie pojedyncze
- wiązanie wielokrotne
- niewiążąca para elektronowa
Jaka jest geometria par elektronowych cząsteczki posiadającej dwie domeny elektronowe?
linijna
Jaki jest geometria par elektronowych cząsteczki posiadającej trzy domeny elektronowe?
płaska trójkątna
Jaki jest geometria par elektronowych cząsteczki posiadającej cztery domeny elektronowe?
tetraedryczna
Jaki jest geometria par elektronowych cząsteczki posiadającej pięć domen elektronowych?
bipiramida trygonalna
Jaki jest geometria par elektronowych cząsteczki posiadającej sześć domen elektronowych?
oktaedryczna
Jaki kąt występuje między atomami w cząsteczce liniowej?
180°
Jaki kąt występuje między atomami w cząsteczce płaskiej trójkątnej?
120°
Jaki kąt występuje między atomami w cząsteczce piramidy trygonalnej?
109,5°
Czemu ulegają wiązania w tetraedrycznym układzie pojedynczego atomu węgla w normalnych warunkach?
rotacji
Co prowadzi do zahamowania rotacji wiązań pojedynczych w cząsteczce?
pojawienie się wiązania podwójnego
Co to jest hybryda rezonansowa?
mieszanina dwóch lub średnia z dwóch lub większej ilości struktur Lewisa
Jak wygląda metylowa grupa funkcyjna?
R-CH3
Jak wygląda etylowa grupa funkcyjna?
R-CH2-CH3
Jak wygląda fenylowa grupa funkcyjna?
C6H5-R
Jak wygląda karbonylowa (aldehyd) grupa funkcyjna?
R-CHO
Jak wygląda karbonylowa (keton) grupa funkcyjna?
R-CO-R
Jak wygląda karboksylowa grupa funkcyjna?
R-COOH
Jak wygląda hydroksylowa grupa funkcyjna?
R-OH
Jak wygląda eter?
R-O-R
Jak wygląda ester?
R-COO- R
Jak wygląda bezwodnik?
R-CO-O-CO-R
Jak wygląda aminowa grupa funkcyjna?
R-NH2
Jak wygląda amina drugorzędowa?
R-NH-R
Jak wygląda amidowa grupa funkcyjna?
R-CO-NH2
Jak wygląda tiol?
R-SH
Co to są sulfhydrole?
tiole
Jak wygląda disulfid?
R-S-S-R
Jak wygląda tioester?
R-CO-S-R
Jak powstaje tioester?
poprzez reakcje tiolu i kwasu karboksylowego
Jak wygląda grupa fosforanowa?
R - HPO4-
Jakie wyróżniamy rodzaje rozpadu wiązań chemicznych?
- homolityczny
- heterolityczny
Jaka reakcja zachodzi podczas rozpadu homolitycznego?
reakcja wolnorodnikowa
Jaka reakcja zachodzi podczas rozpadu heterolitycznego?
reakcja jonowa
Jaki stosunek do elektronów ma elektrofil?
jest akceptorem elektronów
Czym według Lewisa jest elektrofil?
kwasem
Jaki ładunek najczęściej posiadają elektrofile?
dodatni
Jaki stosunek do elektronów ma neutrofil?
jest donorem pary elektronowej
Czym według Lewisa jest nukleofil?
zasadą
Jaki ładunek najczęściej posiadają nukleofile?
ujemny
Co to jest mechanizm reakcji?
całkowity opis przebiegu reakcji, który dokładnie opisuje szczegóły przebiegu reakcji w każdym etapie przekształcania chemicznego
Jakie wyróżniamy typy reakcji organicznych?
- addycji
- eliminacji
- substytucji
- organiczne reakcje redoks
- przegrupowanie
Jakie wyróżniamy typy izomerów?
- konstytucyjne
- stereoizomery
Czym charakteryzują się izomery konstytucyjne?
różny układ wiązań
Co to jest konstytucja cząsteczki?
liczba i rodzaj atomów oraz liczba i rodzaj wiązań chemicznych, które je z sobą łączą
Jak dzielą się izomery konstytucyjne?
- stabilne izomery strukturalne
- tautomery
Czym są tautomery?
to cząsteczki, które różnią się położeniem atomu wodoru i wiązań wielokrotnych w obrębie grupy funkcyjnej
Jakie wyróżniamy izomery strukturalne?
- szkieletowa (łańcuchowa)
- podstawienia
- funkcyjna (metameria)
Czym są stereoizomery?
cząsteczki, w których atomy połączone są w tych samych sekwencjach, a różnią się jedynie ułożeniem przestrzennym
Jak dzielimy stereoizomery?
- stereoizomery konfiguracyjne
- stereoizomery konformacyjne
Jak dzielimy stereoizomery konfiguracyjne?
na optyczne i geometryczne
Czym charakteryzują się izomery optyczne?
przeciwną aktywnością optyczną
Jakie izomery należą do izomerów geometrycznych?
cis-trans oraz E-Z
Czym są izomery geometryczne?
izomerami o różnym układzie atomów i podstawników przy wiązaniach wielokrotnych lub w układach cyklicznych
Czym charakteryzują się stereoizomery konformacyjne?
obrotem wokół wiązań pojedynczych
Jakie wyróżniamy izomery optyczne?
enancjomery i diastereoizomery
Czym są enancjomery?
nienakładalne odbicia lustrzane
Czym są disatereoizomery?
izomerami optycznymi, które nie stanowią swojego odbicia lustrzanego
Czym jest chiralność?
właściwość cząsteczek, polegająca na tym, że cząsteczka wyjściowa i jej odbicie lustrzane nie są identyczne (nie da się ich na siebie nałożyć)
Czym jest achiralność?
właściwość cząsteczek, polegająca na identyczności cząsteczki z własnym odbiciem lustrzanym
Co musi posiadać związek aby tworzyć izomery chiralne?
przynajmniej jedno centrum chiralne
Czym jest centrum stereogeniczne?
atom związany z zespołem podstawników, rozmieszczonych w przestrzeni w taki sposób, że nie nakładają się one na swoje odbicie lustrzane
Czym charakteryzują się cząsteczki chiralne?
- nie posiadają wewnętrznej płaszczyzny symetrii
- posiadają nienakładalne odbicia lustrzane
Jakie właściwości mają enancjomery?
mają identyczne właściwości achiralne (temeperatura wrzenia, topnienia, gęstość, rozuszczalność, wiele widm), ale różne właściwości chiralne (kąt skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego)
Jakie właściwości diastereoizomery?
jako różne substancje mają różne własności
Jakie występują zdolności do skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego?
lewoskrętne (-)
prawoskrętne (+)
Co to jest stereospecyficzność?
zdolność do rozróżniania pomiędzy stereoizomerami
Jakie struktury charakteryzują się stereospecyficznością?
dla enzymów
Czym jest mieszanina racemiczna?
równomolowa miesznina enancjomerów, będąca optycznie nieaktywna
Jaki wzór ma glicerol?
HOCH2CH(OH)CH2OH
Jakie wyróżniamy alkohole?
- pierwszorzędowe (jedno R)
- drugorzędowe (dwa R)
- trzeciorzędowe (trzy R)
Jak przebiega proces estryfikacji?
kwas + alkohol = ester + woda
Jak wygląda grupa acetylowa?
CH3CO-R
Czym jest hydrogenacja?
proces przyłączania wodoru do związków chemicznyc zawierających wiązanie nienasycone
Redukcji do jakich związków ulegają ketony i aldehydy w procesie hydrogenacji?
do alkoholi
Utlenieniu do jakich związków ulegają aldehydy?
do kwasów karboksylowych
Utlenieniu do jakich związków ulegają ketony?
do mieszaniny kwasów karboksylowych
Za pomocą czego można utlenić aldehydy do kwasów karboksylowych?
HNO3
K2Cr2O7
KMnO4
Za pomocą czego można utlenić ketony do mieszaniny kwasów karboksylowych?
HNO3
KMnO4/H2SO4
K2Cr2O7/H2SO4 w podwyższonej temp.
Czym jest kondensacja aldolowa?
aldehydy i ketony posiadające przynajmniej jeden wodór przy węglu alfa ulegają reakcji w obecności rozcieńczonych zasad
Co powstaje w wyniku kondensacji aldolowej?
beta-hydroksy aldehydy lub beta-hydroksy ketony
Jakie znaczenie ma rozcieńczona zasada w reakcji kondensacji aldolowej?
jest katalizatorem
Jakie cząsteczki biorą udział w mieszanej kondensacji aldolowej?
dwie różne
Ile produktów powstaje w wyniku mieszanej kondensacji aldolowej?
jeżeli każda cząsteczka posiada wodór przy węglu alfa powstają cztery produkty
Gdzie tautomery odgrywają istotną rolę?
w parowaniu zasad kwasów nukleinowych DNA
Jakiemu procesowi ulegają ketony, które posiadają przynajmniej jeden proton przy węglu alfa?
tautomerii keto-enolowej
Jakie związki katalizują tautomeryzację?
zarówno kwasy jak i zasady
Jaki wzór ma kwas mrówkowy?
HCOOH
Jaki wzór ma kwas octowy?
CH3COOH
Jaki wzór ma kwas propionowy?
CH3CH2COOH
Jaki wzór ma kwas masłowy?
CH3CH2CH2COOH
Jaki wzór ma kwas walerianowy?
CH3CH2CH2CH2COOH
Jaki wzór ma kwas stearynowy?
CH3(CH2)16COOH
Jaki wzór ma kwas szczawiowy?
HOOCCOOH
Jaki wzór ma kwas malonowy?
HOOCCH2COOH
Jaki wzór ma kwas bursztynowy?
HOOCCH2CH2COOH
Jaki wzór ma kwas glutarowy?
HOOCCH2CH2CH2COOH
Jaki wzór ma kwas benzoesowy?
C6H5COOH
Jaki wzór ma kwas salicylowy?
C6H5COOHOH
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze C6H5COOHOH?
kwas salicylowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze C6H5COOH?
kwas benzoesowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze HOOCCH2CH2CH2COOH?
kwas glutarowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze HOOCCH2CH2COOH?
kwas bursztynowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze HOOCCH2COOH?
kwas malonowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze HOOCCOOH?
kwas szczawiowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze CH3(CH2)16COOH?
kwas stearynowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze CH3CH2CH2CH2COOH?
kwas walerianowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze CH3CH2CH2COOH?
kwas masłowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze CH3CH2COOH?
kwas propionowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze CH3COOH?
kwas octowy
Jaką nazwę zwyczajową nosi kwas o wzorze HCOOH?
kwas mrówkowy
Jakie wiązanie ulega rozerwaniu w przebiegu reakcji kwasów karboksylowych?
C-OH
W jakich warunkach kwasy karboksylowe tworzą bezwodniki?
ogrzewane z kwasami mineralnymi (H2SO4) lub z P2O5
W reakcji z jakimi związkami kwasy karboksylowe tworzą estry?
z alkoholami
W jakich warunkach zachodzi estryfikacja?
w obecności kwasów (stęzonego H2SO4 lub gazowego HCl)
Jaką reakcje odgrywa obecność kwasu w procesie estryfikacji?
jest katalizatorem
Z jakimi związkami kwasy karboksylowe tworzą chlorki kwasowe?
PCl5, PCl3 oraz SOCl2
Co tworzą kwasy karboksylowe reagując z amoniakiem?
sole amonowe
W co po ogrzaniu przekształcają się sole amonowe powstałe z kwasu kaboksylowego i amoniaku?
w amidy kwasowe
W jakich warunkach można zredukować kwasy karboksylowe?
w obecności LiAlH4 lub B2H6
Do jakich związków ulegają redukcji kwasy karboksylowe?
do alkoholi
Jakie cechy posiadają związki aromatyczne?
- tworzą pierścienie
- płaska struktura
- zdelokalizowany system elektronów π
Jaki warunek musi spełniać ilość zdelokalizowanych elektronów π aby można było mówić o związku aromatycznym?
musi spełniać równanie 4n+2
Jaka reakcja jest charakterystyczna dla związków aromatycznych?
substytucja elektrofilowa (a nie addycja, jak w przypadku związków z wiązaniami podójnymi)
Jak nazywa się związek o wzorze C6H5-NH2?
anilina
Jak nazywa się związek o wzorze C6H5-OH?
fenol
Jak nazywa się związek o wzorze C6H5-CH3?
toluen
Jak nazywa się związek o wzorze CH3-C6H4-CH3?
para-Ksylen
Jak nazywa się związek o wzorze C6H5-COOH?
kwas benzoesowy
Jak nazywa się związek o wzorze C6H5-CHO?
benzaldehyd
Czym jest nitrowanie?
działanie na związek aromatyczny mieszaniny nitrującej
Co tworzy mieszaninę nitrującą?
kwas azotowy (V) i kwas siarkowy (VI)
Co powstaje w wyniku nitrowania?
nitrowe pochodne związków aromatycznych
Czym jest sulfonowanie?
działanie na związek aromatyczny stężonym kwasem siarkowym (VI) lub oleum
Czym jest oleum?
roztwór SO3 w stężonym kwasie siarkowym (VI)
Co powstaje w wyniku sulfonowanie?
kwasy sulfonowe (pochodne związków aromatycznych zawierające grupę sulfonową -SO3H)
Na czym polega halogenowanie?
działanie na związek aromatyczny chlorem lub borem w obecności halogenku żelaza
Co powstaje w wyniku halogenowania?
halogenopochodnych węglowodorów aromatycznych
Na czym polega alkilowanie?
działaniem na związek aromatyczny halogenkiem alkilu w obecności AlCl3
Jaką role odgrywa AlCl3 w procesie alkilowania?
jest katalizatorem
Co powstaje w wyniku alkilowania?
alkilowe pochodne węglowodorów aromatycznych
W jaki sposób działają podstawniki I rodzaju w związkach aromatycznych?
- ułatwiają reakcję substytucji
- kierują podstawnik w pozyję orto i para względem siebie
W jaki sposób działają podstawniki II rodzaju w związkach aromatycznych?
- utrudniają reakcję substytucji
- kierują podstawnik w pozycję meta względem siebie
W jaki sposób działają atomy chlorowców jako podstawniki w związkach aromatycznych?
- utrudniają reakcję podstawienia
- kierują podstawnik w pozycję orto i para względem siebie
Jakie podstawniki należą do podstawników pierwszego rodzaju?
- grupy aminowe (-NH2, -NHR, -NR2)
- grupa hydroksylowa (-OH)
- grupy alkoksylowe (-OR)
- grupy alkilowe
Jakie podstawnki należą do podstawników drugiego rodzaju?
- grupa nitrowa (NO2)
- grupa nitrylowa (CN)
- grupa sulfonowa (SO3H)
- grupa karboksylowa (COOH)
- grupa aldehydowa (CHO)