المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11205 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

Francesco Giacomo Tricomi
20-8-2017
معنى كلمة نون‌
10-1-2016
ادراك صلاة الجماعة
2024-06-11
الاذاعة السريانية
26-6-2021
القول اللين
22-04-2015
دعاء علمه النبي (صلى الله عليه واله) للوصي
19-4-2016

Biological Substitution Reactions  
  
3410   04:59 مساءً   date: 31-5-2017
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : 9th. p 333

Biological Substitution Reactions

Both SN1 and SN2 reactions are well known in biological chemistry, particularly in the pathways for biosynthesis of the many thousands of plant-derived substances called terpenoids. Unlike what typically happens in the laboratory, however, the substrate in a biological substitution reaction is usually an organodiphosphate rather than an alkyl halide. Thus, the leaving group is the diphosphate ion, abbreviated PPi, rather than a halide ion. In fact, it’s useful to think of the diphosphate group as the “biological equivalent” of a halogen. The dissociation of an organodiphosphate in a biological reaction is typically assisted by complexation to a divalent metal cation such as Mg2+ to help neutralize charge and make the diphosphate a better leaving group.

Two SN1 reactions occur during the biosynthesis of geraniol, a fragrant alcohol found in roses and used in perfumery. Geraniol biosynthesis begins with dissociation of dimethylallyl diphosphate to give an allylic carbocation, which reacts with isopentenyl diphosphate (Fig ure 1.1). From the viewpoint of isopentenyl diphosphate, the reaction is an electrophilic alkene addition, but from the viewpoint of dimethylallyl diphosphate, the process is an SN1 reaction in which the carbocation intermediate reacts with a double bond as the nucleophile.

Following this initial SN1 reaction, loss of the pro-R hydrogen gives geranyl diphosphate, itself an allylic diphosphate that dissociates a second time. Reaction of the geranyl carbocation with water in a second SN1 reaction, followed by loss of a proton, then yields geraniol.

Figure 1.1 Biosynthesis of geraniol from dimethylallyl diphosphate. Two SN1 reactions occur, both with diphosphate ion as the leaving group.

SN2 reactions are involved in almost all biological methylations, which transfer a - CH3 group from an electrophilic donor to a nucleophile. The donor is S-adenosylmethionine (abbreviated SAM), which contains a positively charged sulfur, and the leaving group is the neutral S-adenosylhomocysteine molecule. In the biosynthesis of epinephrine (adrenaline) from norepinephrine, for instance, the nucleophilic nitrogen atom of norepinephrine attacks the electrophilic methyl carbon atom of S-adenosylmethionine in an SN2 reaction, displacing S-adenosylhomocysteine (Fig ure 1.2). In effect, S-adenosylmethionine is simply a biological equivalent of CH3Cl.

Figure 1.2 The biosynthesis of epinephrine from norepinephrine occurs by an SN2 reaction with S-adenosylmethionine.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .