מבנה חומצת אמינו. הגדרה וסיווג של חומצות אמינו

בין המגוון העצום של חומרים טבעיים חומצות אמינו יש מקום מיוחד. זה נובע הערך היוצא הדופן שלהם היא בביולוגיה וכימיה אורגנית. העובדה היא כי מחומצות אמינו מורכבות של מולקולות פשוטות ומורכבות של חלבונים, המהוות את הבסיס של כל צורת חיים על פני כדור הארץ. מסיבה זו שהמדע מעניק תשומת לב רציני ללימוד סוגיות כגון מבנה חומצת אמינו, תכונות, ייצור ושימוש. ערך גדול של תרכובות אלה ברפואה, שם הם משמשים כתכשירים מרפאים. עבור אותם אנשים עוסקים ברצינות לבריאות שלהם ולהוביל בדרך פעילה של חיים, מונומרים חלבון הם סוג של מזון (מה שנקרא תזונה וספורט). חלק מהסוגים בשימוש בכימיה סינטתית אורגנית כחומר זינה לייצור סיבים סינטטיים - enanth וניילון. כפי שאתה יכול לראות, חומצת אמינו יש תפקיד חשוב מאוד הן בטבע והן בחברה האנושית, אז הבט בהם ביתר פירוט.

מאפיינים של המבנה של חומצות אמינו

תרכובות של המעמד הזה הן חומרים אורגניים amphoteric, כלומר מכילים שתי קבוצות תפקודיות, ולכן להציג נכסים כפולים. בפרט, על מולקולות רדיקלים hydrocarbyl נוכחיים מצורפים קבוצות אמינו NH ₂ וקבוצות קרבוקסילית COOH. התגובות הכימיות עם חומרים אחרים שפועלים כבסיס חומצת אמינו, איך חומצה. איזומרים של תרכובות כאלה מתבטאים עקב השינוי או בתצורה המרחבית של שלד הפחמן, או עמדת אמינו, והסיווג של חומצות אמינו נקבע בהתבסס על התכונות המבניות ומאפיינים של פחמימנים הרדיקלי. זה יכול להתבטא בצורה של שרשרת ישרה או מסועפת ומכיל מבנים מחזוריים.

פעילות אופטית חומצות aminocarboxylic

כל מונומרים של פוליפפטידים ובהווה 20 המינים שלהם בגוף של צמחים, חיות ובני אדם, הם חומצות אמינו L-. רובם מכילים אטום פחמן אסימטרי, מפנה תוך סיבוב אלומת האור המקוטבת שמאלה. שני מונומר ואיזולויסין ו תראונין - יש שני אטומי פחמן כגון וחומצה aminoacetic (גליצין) - אף אחד. סיווגי פעילות אופטית אמינו בשימוש נרחב לביוכימיה וביולוגיה מולקולרית לחקר תהליך התרגום לתוך ביוסינתזה חלבון. מעניין, חומצות אמינו D-הטופס מעולם בחלק מהרשתות פוליפפטיד של חלבונים, אך נוכחים בממברנות החיידקים ומוצרי מטבולית של פטריות, actinomycetes, כי הוא, למעשה, הם נמצאים אנטיביוטיקה טבעית כגון gramicidin. בביוכימיה ידועה חומר בעל מבנה מרחב-צורת D כמו Citrulline, homoserine, ornithine, ממלא תפקיד חשוב בתגובות של חילוף חומרים בתא.

מהו zwitterions?

שוב, מונומרים כי חלבונים מורכבים הקבוצות הפונקציונליות אמינים וחומצות קרבוקסיליות. חלקיקי -NH ₂ ו COOH אינטראקציה יחד בתוך מולקולה, אשר מובילה את המלח הפנימי, נקראת יון דו קוטבי (zwitterion). זה מסביר את המבנה הפנימי של חומצות אמינו של היכולת הגבוהה שלהם לאינטראקציה עם ממסי קוטב, כגון מים. הנוכחות של חלקיקים טעונים בתמיסה גורמת מוליכות שלהם.

חומצות מה הם אלפא-אמינו

אם קבוצת אמינו המולקולה נמצאת אטום הפחמן הראשון, לספור ממיקום מקום carboxyl, חומצת אמינו כאלה משתייכת של חומצות אמינו α. הם תופסים מקום מוביל את הסיווג, מכיוון שהוא מגיע מונומרים אלה ונבנה כל מולקולות חלבון פעילות ביולוגי, למשל, כגון אנזימים, המוגלובין, תקטין, קולגן, וכן הלאה. ד מבנה חומצות אמינו של המעמד הזה, אתה יכול לשקול את הדוגמא של גליצין, באותו שנמצא בשימוש נרחב בפרקטיקת נוירולוגיות כמו הכנה מרגיעה לטיפול צורות קלות של דיכאון neurasthenia.

שם בינלאומי של חומצת אמינו זו - α-גליצין, יש לו צורת L אופטית והוא proteinogenic, כי הוא מעורב בתהליך התרגום והוא חלק מקרומולקולות החלבון.

חלבונים ותפקידם בחילוף החומרים של מונומרים

אי אפשר לדמיין את פעילותן התקינה של האורגניזם של יונקים, כוללים אדם, ללא הורמונים, מורכב מולקולות חלבון. המבנה הכימי של חומצות אמינו בתוכם, מאשר את השתייכותם הצורות-α. למשל, ספר לנו triiodothyronine ו תירוקסין המיוצר על ידי בלוטת התריס. הם מסדירים את חילוף החומרים ואת בתאיו מסונתזים טירוזין חומצה α-אמינו. החלבונים הפשוטים ומורכבים נמצאים כמו 20 המונומרים הגדולים ונגזרותיהם. פרותרומבין, אשר מסדיר קרישת דם, קיים חומצה carboxyglutamic ב שרירן (חלבון השריר) זוהה methyllysine, את peroxidase אנזים - selenocysteine.

ערך תזונתי של חלבונים מונומרים שלהם

בהתחשב במבנה של חומצות האמין ועל סיווגם, יתמקד ההדרגתיות המבוססת על היכולת או חוסר היכולת של מונומרים חלבון מסונתזים בתאים. אלאנין, פרולין, טירוזין ותרכובות אחרות נוצרו התגובה של חילופי הפלסטיק, ו טריפטופן, ושבע חומצות אמינו אחרות יש להיכנס לגוף שלנו רק עם אוכל.

אינדיקטור אחד דיאטה נכונה ומאוזנת היא רמת הצריכה האנושית של מזונות חלבון. זה צריך להיות לפחות בחלק הרביעי של הסכום הכולל של מזון שקבל הגוף ליום. זה חשוב במיוחד כי החלבונים כלולים ולין הרכב שלה, ואיזולויסין, וחומצות אמינו חיוניות אחרות. במקרה זה, חלבונים נקראים להשלים. הם חודרים לגוף האדם ממזונות צמחיים, או מזונות המכילים פטריות.

מונומרים עצמם חלבונים חיוניים לא יכול להיות מסונתז בתאי יונקים. אם ניקח בחשבון את המבנה של מולקולות של חומצות אמינו, שהן הכרחיות, אנו יכולים לראות כי הם שייכים למעמדות שונות. אז, ולין ו לאוצין הם סדרה, טריפטופן אליפטיות - אל חומצות אמינו ארומטיים תראונין - אל hydroxyamino.