Βιοργανική Χημεία
BB0202 | Μονάδες ECTS: 6
Θεωρία: 3 ώρες/εβδομάδα | Φροντιστήρια: 1 ώρα/εβδομάδα | Εργαστήρια: 3 ώρες/εβδομάδα
Μαθησιακά αποτελέσματα
Αντικείμενο του μαθήματος αποτελεί η εξέταση των ιδιοτήτων απλών οργανικών ενώσεων (καρβονυλικές ενώσεις, καρβοξυλικά οξέα και παράγωγα τους, αμίνες) οι οποίες εμπλέκονται σε βιολογικές διαδικασίες, αλλά και των βασικών δομικών μονάδων (αμινοξέα, μονοσακχαρίτες, νουκλεοτίδια) των βιομορίων των ζωντανών οργανισμών. Βασικός σκοπός είναι η εμπέδωση από τους φοιτητές γνώσεων απαραίτητων για την κατανόηση α) διεργασιών όπως αυτές του μεταβολισμού και της πρωτεϊνοσύνθεσης, και β) των ιδιοτήτων των βιομορίων που καθορίζουν το δομικό ή λειτουργικό τους ρόλο στα έμβια όντα.
Με την ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές αναμένεται:
- να γνωρίζουν χημικές ιδιότητες καρβονυλικών ενώσεων, καρβοξυλικών οξέων και αμινών,
- να κατανοούν τις οξεοβασικές ιδιότητες των αμινοξέων και των πολυμερών τους πεπτιδίων και πρωτεϊνών,
- να διακρίνουν τα είδη των υδατανθράκων και να αναγνωρίζουν την παρουσία σακχαρικών τμημάτων σε σύνθετα μόρια,
- να παρουσιάζουν τις δομικές διαφορές μεταξύ των ριβονουκλεοτιδίων δεοξυριβονουκλεοτιδίων που απαρτίζουν το RNA και το DNA,
- να γνωρίζουν τα είδη των λιπιδίων και να ερμηνεύουν το βιολογικό τους ρόλο βάσει των φυσικοχημικών ιδιοτήτων τους.
Αναλυτικό Περίγραμμα του Μαθήματος
- ΑΛΔΕΫΔΕΣ – ΚΕΤΟΝΕΣ: Δομή και μέθοδοι σύνθεσης. Αντιδράσεις προσθήκης στο καρβονύλιο. Οξύτητα α-υδρογόνων: υποκατάσταση στην α-θέση, αντιδράσεις αλδολικού τύπου. Οξείδωση και αναγωγή καρβονυλικών ενώσεων.
- ΚΑΡΒΟΞΥΛΙΚΑ ΟΞΕΑ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΤΟΥΣ: Ιδιότητες καρβοξυλικών οξέων, ακυλαλογονιδίων, εστέρων και αμιδίων. Αντιδράσεις ακυλο-υποκατάστασης: εστεροποίηση, σχηματισμός αμιδικού δεσμού. Αντιδράσεις μετάθεσης αμιδίων.
- ΑΜΙΝΕΣ: Βασικότητα αμινών. Σύνθεση αλειφατικών και αρωματικών αμινών.
- ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ: Μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες και πολυσακχαρίτες. Είδη μονοσακχαριτών και δομή τους. Χημική δραστικότητα μονοσακχαριτών, γλυκοζιτικοί δεσμοί.
- ΑΜΙΝΟΞΕΑ – ΠΕΠΤΙΔΙΑ: Όξινες-βασικές ιδιότητες αμινοξέων. Σύνθεση αμινοξέων. Πεπτίδια και πρωτεΐνες: ιδιότητες και προσδιορισμός δομής τους.
- ΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΑ – ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ: Δομή νουκλεοτιδίων και είδη τους. Ν-γλυκοζιτικός δεσμός και σύνθεση νουκλεοτιδίων. Φωσφοδιεστερικός δεσμός και σύνθεση νουκλεϊκών οξέων.
- ΛΙΠΙΔΙΑ: Κατηγορίες και ιδιότητες λιπιδίων. Τριγλυκερίδια, φωσφολιπίδια, στεροειδή και βιολογικός ρόλος τους.
- ΦΥΣΙΚΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ: Τερπένια, αλκαλοειδή, φαινολικές ενώσεις.
Εργαστηριακές Ασκήσεις
- Σύνθεση ακετυλοσαλικυλικού οξέος και σαλικυλικού μεθυλεστέρα.
- Υδρόλυση βενζοϊκού μεθυλεστέρα.
- Ηλεκτρονιόφιλη αρωματική υποκατάσταση: νίτρωση και ιωδίωση.
- Αλδολική συμπύκνωση: σύνθεση διβενζαλακετόνης.
- Αντιδράσεις πολλών συστατικών: σύνθεση διυδροπυριδινών.
Τρόπος Αξιολόγησης
Γραπτή τελική εξέταση που περιλαμβάνει ερωτήσεις σύντομης απάντησης και επίλυση ασκήσεων.
Προτεινόμενα Συγγράμματα
- Οργανική Χημεία, L. G. Wade, J. W Simek, Εκδόσεις Τζιόλα, 7η Έκδοση.
- Οργανική Χημεία, M. Loudon, J. Parise, BROKEN HILL PUBLISHERS LTD, 1η έκδοση.
- Οργανική Χημεία, John Mc Murry, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2η έκδοση.
- Οργανική Χημεία, F. A Carey, Εκδόσεις Κριτική, 1η έκδοση.
Συναφή επιστημονικά περιοδικά
- Journal of Organic Chemistry
- Bioorganic Chemistry
- Organic and Biomolecular Chemistry
- Bioorganic & Medicinal Chemistry
Εκπαιδευτικό Υλικό / E-class
Διδάσκοντες
