Aminorūgščių struktūra. Aminorūgščių nustatymas ir klasifikavimas

Tarp didžiulės natūralių medžiagų įvairovėsaminorūgštys užima ypatingą vietą. Tai paaiškinama jų išskirtiniu svarbumu tiek biologijoje, tiek organinėje chemijoje. Faktas yra tai, kad amino rūgštys yra paprastų ir sudėtingų baltymų molekulės, kurios yra visų be išimties visų formų gyvenimo Žemėje pagrindas. Būtent dėl ​​šios priežasties mokslas daug dėmesio skiria tokių klausimų nagrinėjimui kaip aminorūgščių struktūra, jų savybės, jų gamyba ir taikymas. Šių junginių svarba taip pat yra puiki medicinoje, kur jie naudojami kaip terapiniai vaistai. Tiems žmonėms, kurie rimtai įsitraukia į savo sveikatą ir atlieka aktyvų gyvenimo būdą, baltymų monomerai yra maisto forma (vadinamoji sporto mityba). Kai kurie jų tipai yra naudojami organinės sintezės chemijoje kaip žaliava sintetinių pluoštų gamyboje - enanth ir kapron. Kaip matome, aminokarboksirūgštys vaidina labai svarbų vaidmenį tiek gamtoje, tiek žmogaus visuomenės gyvenime, todėl su jais susipažinsime išsamiau.

Aminorūgščių struktūros bruožai

Šios klasės junginiai yra amfoteriniaiorganinės medžiagos, tai yra, jose yra dvi funkcinės grupės, todėl jos turi dvigubą savybę. Visų pirma, molekulių sudėtyje yra angliavandenilių radikalų, prijungtų prie amino grupių NH₂ ir karboksilo grupės COOH. Cheminių reakcijų su kitomis medžiagomis amino rūgštys veikia kaip bazės, tada kaip rūgštys. Tokių junginių izomerizmas pasireiškia anglies skeleto kaita ar erdvine konfigūracija arba amino grupės padėtimi, o aminorūgščių klasifikacija nustatoma remiantis angliavandenilio radikalų struktūrinėmis savybėmis ir savybėmis. Tai gali būti išsišakojusios arba šakotos grandinės forma, taip pat yra ciklinių struktūrų.

Optinis aktyvumas aminokarboksirūgščių

Visi polipeptidų monomerai ir jų 20 rūšiųatstovaujama augalų, gyvūnų ir žmonių organizmuose, priklauso L-amino rūgštims. Daugelyje jų yra asimetrinis anglies atomas, kuris rotaciniu metu sukasi polarizuotą šviesos pluoštą į kairę. Du monomerai: izoleucinas ir treoninas - turi du tokius anglies atomus, o aminoacto rūgštis (glicinas) - nėra. Aminorūgščių klasifikacija optiniu aktyvumu plačiai naudojama biochemijoje ir molekulinėje biologijoje, kai tyrinėja vertimo procesą baltymų biosintezėje. Įdomu tai, kad D-formos amino rūgštys niekada dalis polipeptido grandinės baltymų, bet yra esančių bakterijų membranas ir medžiagų apykaitos produktų grybų, aktinomicetų, tai yra, iš tikrųjų, jie yra randamas iš gamtinių antibiotikų, tokių kaip gramicidino. Biochemijos gerai žinoma medžiaga su "D-formos erdvinės struktūros kaip citrulinas, homoserinas, ornitino, vaidina svarbų vaidmenį ląstelių metabolizmui reakcijų.

Kas yra zwitter jonai?

Dar kartą prisiminkime, kad baltymų monomerai savo sudėtyje turi funkcines aminų ir karboksirūgščių grupes. Dalelės -NH₂ ir COOH sąveikauja vienas su kitu vidujekuri sukelia vidaus druskos atsiradimą, vadinamą bipoliniu jonu (cwitterion-ion). Ši amino rūgščių vidinė struktūra aiškina jų gebėjimą bendrauti su poliariniais tirpikliais, pavyzdžiui, su vandeniu. Skystų dalelių tirpalų buvimas sukelia jų elektrinį laidumą.

Kas yra α-aminorūgštys

Jei amino grupė yra molekulėjepirmasis anglies atomas, skaičiuojant nuo karboksilo vieta vietoje, pvz aminorūgščių priklauso -aminorūgščių rūgščių klasės. Jie užima pirmaujančią vietą etiketėse, nes iš šių monomerų ir sukonstruoti visas biologiškai aktyvių baltymų molekules, pvz, pavyzdžiui, fermentų, hemoglobino, aktino, kolageno ir pan., D. Šio amino rūgščių klasės struktūra gali būti laikomas, pavyzdžiui glicino, tas pats kuris yra plačiai naudojamas neurologinės patirtimi, nes jis raminantis skirto švelniomis depresijos formos ir neurastenija gydymui.

Tarptautinis šios amino rūgšties pavadinimas yra α-aminoacetic, jis turi optinę L formą ir yra proteogenezinis, ty jis dalyvauja vertimo procese ir yra baltymų makromolekulių dalis.

Baltymų ir jų monomerų vaidmuo metabolizme

Neįmanoma įsivaizduoti normalausfunkcionavimą žinduolių, įskaitant žmogų, organizmo, be hormonų, sudarytas iš baltymų molekulių. Aminorūgščių, įeinančių į jų sudėtį, cheminė struktūra patvirtina jų priklausomybę nuo a-formų. Pvz, trijodtironino ir tiroksino gaminamas skydliaukės. Jie reguliuoja medžiagų apykaitą ir jo ląstelės yra sintetinamas iš -aminorūgšties tirozino. Paprastuose ir sudėtinguose baltymuose yra tiek 20 pagrindinių monomerų, tiek jų dariniai. Protrombino, kuris reguliuoja kraujo krešėjimą, yra šio karboksiglutamino rūgšties miozino (raumenų baltymų) aptiktą methyllysine, fermento, peroksidaze - selenocisteiną.

Baltymų ir jų monomerų maistinė vertė

Atsižvelgiant į aminorūgščių ir jų struktūrąmes apsvarstysime laipsnį, pagrįstą baltymų monomerų gebėjimu ar negalėjimu sintetinti ląstelėse. Plastiko metabolizmo reakcijose susidaro alaninas, prolinas, tirozinas ir kiti junginiai, o triptofanas ir septynios amino rūgštys turi patekti į organizmą tik su maisto produktais.

Vienas iš teisingos irSubalansuota mityba yra baltyminių maisto produktų vartojimo lygis. Tai turėtų būti bent ketvirtadalis visos per parą suvartoto maisto kiekio. Ypač svarbu, kad baltymuose jų sudėtyje būtų valinas, izoleucinas ir kitos nepakeičiamos amino rūgštys. Šiuo atveju baltymai bus vadinami visiškai. Jie patenka į žmogaus kūną iš augalinių maisto produktų ar produktų, kurių sudėtyje yra grybų.

Tas pats nepakeičiamas baltymų monomeras negalisintezuojamas žinduolių ląstelėse. Jei manome, kad aminorūgščių molekulių struktūra yra nepakeičiama, mes galime pamatyti, kad jie priklauso skirtingoms klasėms. Taigi, valinas ir leucinas priklauso alifatinei serijai, triptofanui iki aromatinių amino rūgščių ir treonino hidroksiamino rūgštims.