Ryšio esterio charakteristikos ir tipai
A esteris apibrėžiamas kaip ryšys tarp alkoholio grupės (-OH) ir karboksirūgšties grupės (-COOH), susidariusio pašalinant vandens molekulę (H).2O) (Futura-Sciences, S.F.).
1 pav. Parodyta etilacetato struktūra. Esterio jungtis yra ta paprasta jungtis, kuri susidaro tarp karboksirūgšties deguonies ir etanolio anglies.
R-COOH + R'-OH → R-COO-R '+ H2O
Paveiksle mėlyna dalis atitinka junginio dalį, gautą iš etanolio ir geltonąją dalį, kuri yra acto rūgštis. Nurodomas esteris, esantis raudoname apskritime.
Indeksas
- 1 Esterinės jungties hidrolizė
- 2 Esterio tipai
- 2.1 Anglies esteris
- 2.2 Fosforo esteris
- 2.3 Sieros esteris
- 3 Nuorodos
Esterinės jungties hidrolizė
Norėdami geriau suprasti esterinių ryšių pobūdį, mes paaiškiname šių junginių hidrolizės reakcijos mechanizmą. Esterio ryšys yra santykinai silpnas. Rūgštinėje arba bazinėje terpėje ji hidrolizuojama, kad atitinkamai susidarytų alkoholis ir karboksirūgštis. Esterių hidrolizės reakcijos mechanizmas yra gerai ištirtas.
Bazinėje terpėje, visų pirma, nukleofiliniai hidroksidai atakuoja C = O esterio elektrofilinėje C dalyje, sulaužo π ryšį ir sukuria tetraedrinę tarpinę.
Tuomet tarpinis kolapsas, reformuoja C = O, todėl prarandama išeinanti grupė, alkoksidas, RO-, kuris veda prie karboksirūgšties..
Galiausiai, rūgšties / bazės reakcija yra labai greita pusiausvyra, kai alkoksidas, RO- veikia kaip bazė, deprotonuojanti karboksirūgštį, RCO2H (rūgštinis apdorojimas leistų gauti karboksirūgšties reakciją)..
Esterinės jungties hidrolizės mechanizmas rūgščioje terpėje yra šiek tiek sudėtingesnis. Pirmiausia atsiranda rūgšties / bazės reakcija, nes yra tik silpnas nukleofilas ir defektinis elektrofilas, reikalingas esteriui aktyvuoti.
Karbonilo esterio protonavimas daro jį elektrofiliniu. Antruoju etapu vandens deguonis veikia kaip nukleofilis, kuris puola elektrofilinį C C = O, o elektronai juda link hidronio jonų, sukurdami tetraedrinę tarpinę.
Trečiajame etape vyksta rūgšties / bazės reakcija, deprotonuojant deguonį, gautą iš vandens molekulės neutralizuojant apkrovą.
Ketvirtame etape atsiranda kita rūgšties / bazės reakcija. Jums reikia išvesties -OCH3, bet protonavimu reikia ją padaryti gerą išeinančią grupę.
Penktajame etape jie naudoja gretimo deguonies elektronus, kad padėtų išsiųsti išeinančią grupę, gamindami neutralią alkoholio molekulę..
Paskutiniame etape vyksta rūgšties / bazės reakcija. Hidronio jonų deprotonavimas atskleidžia karbonilo C = O karboksirūgšties produkte ir regeneruoja rūgšties katalizatorių (dr. Ian Hunt, S.F.)..
Esterio tipai
Anglies esteris
Anglies esteriai yra labiausiai paplitę šio tipo junginiai. Pirmasis anglies esteris buvo etilacetatas arba etilo etanoatas. Anksčiau šis junginys buvo žinomas kaip acto eteris, kurio pavadinimas vokiečių kalba yra „Essig-Äther“, kurio susitraukimas buvo nustatytas šio tipo junginių pavadinimu.
Esteriai randami gamtoje ir yra plačiai naudojami pramonėje. Daugelis esterių pasižymi būdingais vaisių kvapais, ir daugelis jų natūraliai yra augalų eteriniuose aliejuose. Tai taip pat paskatino jos bendrą naudojimą dirbtiniuose kvapuose ir kvapuose, kai kvapai bando imituoti.
Keletas milijardų kilogramų poliesterių gaminami kasmet, svarbūs produktai; polietileno tereftalato, akrilato ir celiuliozės acetato esteriai.
Karboksilo esterių esterio jungtis yra atsakinga už trigliceridų susidarymą gyvuose organizmuose.
Trigliceridai randami visose ląstelėse, bet daugiausia riebaliniame audinyje, jie yra pagrindinis organizmo turimas energijos rezervas. Triacilgliceridai (TAG) yra glicerolio molekulės, susietos su trimis riebalų rūgštimis esterio ryšiu. TAG esančios riebalų rūgštys daugiausia yra prisotintos (Wilkosz, 2013).
Triacilgliceridai (trigliceridai) sintezuojami beveik visose ląstelėse. Pagrindiniai TAG sintezės audiniai yra plonoji žarna, kepenys ir adipocitai. Išskyrus žarnyną ir adipocitus, TAG sintezė prasideda nuo glicerolio.
Pirmiausia glicerolis fosforilinamas glicerolio kinaze, o aktyvuotos riebalų rūgštys (riebalų acil-CoAs) yra substratai riebalų rūgštims, kurios gamina fosfatidinę rūgštį, papildymui. Fosfato grupė yra atskirta ir pridedama paskutinė riebalų rūgštis.
Plonosiose žarnose TAG maistui hidrolizuojami, kad atpalaiduotų riebalų rūgštis ir monoacilgliceridus (MAG) prieš įsisavinant enterocitus. Vienos pakopos procese, kuris gamina TAG, MAG enterocitai yra acilinimo substratai.
Riebaliniame audinyje nėra glicerolio kinazės ekspresijos, todėl TAG statybinis blokas šiame audinyje yra glikolitinis tarpinis, dihidroksiacetono fosfatas, DHAP.
DHAP sumažėja iki glicerolio-3-fosfato citozoliniu glicerol-3-fosfato dehidrogenaze ir likusioji TAG sintezės reakcija yra tokia pati kaip ir visiems kitiems audiniams..
Fosforo esteris
Fosforo esteriai susidaro formuojant esterio ryšį tarp alkoholio ir fosforo rūgšties. Atsižvelgiant į rūgšties struktūrą, šie esteriai gali būti mono, di ir tris pakaitai.
Šie esterių jungčių tipai randami junginiuose, tokiuose kaip fosfolipidai, ATP, DNR ir RNR.
Fosfolipidai sintezuojami formuojant esterio ryšį tarp alkoholio ir fosfatido rūgšties fosfato (1,2-diacilglicerolio 3-fosfato). Dauguma fosfolipidų turi prisotintą riebalų rūgštį C-1 ir neprisotintą riebalų rūgštį, esančią glicerolio skeleto C-2..
Dažniausiai pridedami alkoholiai (serinas, etanolaminas ir cholinas) taip pat turi azoto, kuris gali būti teigiamai įkrautas, o glicerolis ir inozitolis (King, 2017).
Adenozino trifosfatas (ATP) yra molekulė, naudojama kaip ląstelės energijos valiuta. Ši molekulė susideda iš adenino molekulės, prijungtos prie ribozės molekulės su trimis fosfatų grupėmis (8 pav.).
Trys molekulės fosfatų grupės vadinamos gama (γ), beta (β) ir alfa (α), pastaroji esteriuoja ribozės C-5 hidroksilo grupę..
Ryšys tarp ribozės ir α-fosforilo grupės yra fosfesterio jungtys, nes jis apima anglies atomą ir fosforo atomą, o A- ir γ-fosforilo grupės ATP yra prijungtos fosfanoanhidridinėmis jungtimis, kuriose nėra anglies atomų..
Visi fosfoanhidro yra didelės cheminės galios energijos, o ATP nėra išimtis. Ši potencinė energija gali būti tiesiogiai naudojama biocheminėse reakcijose (ATP, 2011).
Fosfodiesterio jungtis yra kovalentinė jungtis, kurioje fosfato grupė yra prijungta prie gretimų anglies per esterio jungtis. Ryšys yra kondensacijos reakcijos tarp dviejų cukraus grupių ir fosfato grupės rezultatas.
Diesterio ryšys tarp fosforo rūgšties ir dviejų cukraus molekulių DNR ir stuburo RNR jungia du nukleotidus kartu, kad susidarytų oligonukleotidų polimerai. Fosfodiesterio jungtis DNR ir RNR jungia 3 'anglies su 5' anglies.
(bazė1) - (ribozė) -OH + HO-P (O) 2-O- (ribozė) - (2 bazė)
(bazė1) - (ribozė) -O-P (O) 2-O- (ribozė) - (2 bazė) + H2O
Dviejų hidroksilo grupių reakcija fosforo rūgštyje su viena hidroksilo grupe dviejose kitose molekulėse susidaro dvi esterio jungtys fosfodiesterio grupėje. Kondensacijos reakcija, kurioje prarandama vandens molekulė, sukuria kiekvieną esterio jungtį.
Nukleotidų polimerizacijos metu, kad susidarytų nukleino rūgštys, fosfato grupės hidroksilo grupė prisijungia prie vieno nukleotido cukraus 3 'anglies, kad susidarytų esterinis ryšys su kito nukleotido fosfatu..
Reakcija sudaro fosfodiesterio jungtį ir pašalina vandens molekulę (fosfodiesterio jungtis, S.F.)..
Sieros esteris
Sieros esteriai arba tioesteriai yra junginiai su funkcine grupe R-S-CO-R '. Jie yra esterinimo tarp karboksirūgšties ir tiolio arba sieros rūgšties produktas (blokas, 2016).
Biochemijoje labiausiai žinomi tioesteriai yra koenzimo A dariniai, pavyzdžiui, acetil-CoA.
Acetilo koenzimo A arba acetil-CoA (8 pav.) Yra molekulė, kuri dalyvauja daugelyje biocheminių reakcijų. Tai yra pagrindinė molekulė lipidų, baltymų ir angliavandenių metabolizme.
Jo pagrindinė funkcija yra acetilo grupės pristatymas į citrinų rūgšties ciklą (Krebso ciklą), kuris bus oksiduojamas energijos gamybai. Tai taip pat yra riebalų rūgščių sintezės pirmtakų molekulė ir yra kai kurių aminorūgščių skilimo produktas.
Pirmiau minėtos CoA aktyvuotos riebalų rūgštys yra kiti tioesterių pavyzdžiai, kilę iš raumenų ląstelės. Riebalų rūgščių-CoA tioesterių oksidacija iš tikrųjų vyksta atskiruose vezikuliniuose kūnuose, vadinamuose mitochondrijomis (Thompson, 2015).
Nuorodos
- ATP (2011 m. Rugpjūčio 10 d.). Gauta iš learnbiochemistry.wordpress: learnbiochemistry.wordpress.com.
- Block, E. (2016 m. Balandžio 22 d.). Organosulfurinis junginys. Gauta iš britannica: britannica.com.
- Ian Hunt. (S.F.). Esterių hidrolizė. Gauta iš chem.ucalgary.ca: chem.ucalgary.ca.
- Futura-mokslai,. (S.F.). Esterio ryšys. Gauta iš futura-sciences.us.
- King, M. W. (2017 m. Kovo 16 d.). Riebalų rūgštis, trigliceridai ir fosfolipidų sintezė ir metabolizmas. Gauta iš themedicalbiochemistrypage.org.
- fosfodiesterio obligacijų formavimas. (S.F.). Gauta iš biosyn: biosyn.com.
- Thompson, T. E. (2015 m. Rugpjūčio 19 d.). Lipidai. Susigrąžinta iš britannica: britannica.com.
- .