А. Типы реакций

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).


Основы биохимии. Общая химия / Химические реакции

Статьи раздела «Химические реакции»:

Следущая статья   |   — Вернуться в раздел


Введение в молекулярную биологию / Задача предлагаемой книги состоит в ознакомлении читателей с важнейшими фактами и идеями, которыми располагает молекулярная биология на сегодняшний день.Введение в молекулярную биологию
Задача предлагаемой книги состоит в ознакомлении читателей с важнейшими фактами ...
Биофизика / Энциклопедический курс, излагающий основные разделы предмета — молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных систем, включая проблемы биологической эволюции. Второе издание переработано по сравнению с первым, вышедшим в 1381 г., и дополнено новыми разделами (бионеорганическая химия и Биофизика
Энциклопедический курс, излагающий основные разделы предмета — молекулярную ...
Саморегулируемые волны химических реакций и биологических популяций / Монография посвящена математическому моделированию и исследованию нелинейных волн химических реакций и биологических популяций, существующих за счёт внутренних процессов в волнах. Впервые систематически излагаются разработанные автором методы бесконечной и полубесконечной зон реакции. Первый примениСаморегулируемые волны химических реакций и биологических популяций
Монография посвящена математическому моделированию и исследованию нелинейных ...
Fundamentals of Forensic DNA Typing / An introductory text on forensic DNA analysis, written by the foremost expert in the field.Fundamentals of Forensic DNA Typing
An introductory text on forensic DNA analysis, written by the foremost expert in the field.