Общата формула на аминокиселините

Аминокиселини, чиито формули се разглеждат в хода на гимназията, са важни вещества за човешкото тяло. Протеините, състоящи се от аминокиселинни остатъци, са необходими за пълноценен живот на дадено лице.

дефиниция

Аминокиселини, чиито формули ще бъдат разгледани по-долу, са органични съединения, в които молекулите съдържат амино и карбоксилни групи. Карбоксилът се състои от карбонилна и хидроксилна част.

Можете да разгледате аминокиселините като производни на карбоксилните киселини, където водородният атом е заменен с амино група.

Характеристики на химичните свойства

Аминокиселини, чиято обща формула може да бъде представена като CnH2nNH2COOH, са амфотерни химични съединения.

Наличието на две функционални групи в техните молекули обяснява възможността за проявление на тези основни органични вещества и киселинни свойства.

Техните водни разтвори имат свойствата на буферни разтвори. Амплитерионът е аминокиселинна молекула, където амино групата е NH3 +, а карбоксилът е представен като -СОО-. Молекула от този тип има съществен диполен момент, като общото зареждане е равно на нула. На такива молекули са изградени кристали от много аминокиселини.

Сред най-важните химични свойства на този клас вещества могат да се отделят поликондензационни процеси, които водят до образуването на полиамиди, включително протеини, пептиди и найлон.

Аминокиселини, чиято обща формула има формата CnH2nNH2COOH, взаимодействат с киселини, основи, метални оксиди, соли на слаби киселини. От особен интерес са взаимодействията на аминокиселини с алкохоли, свързани с естерификацията.

Характеристики на изомеризма

За да се отчетат структурните формули на аминокиселините, ние отбелязваме, че много аминокиселини, участващи в биохимичните трансформации, съдържат амино група в а-позиция от карбоксилната група. Такъв въглероден атом е хирален център и аминокиселините се считат за оптични изомери.

Структурната формула на аминокиселините дава представа за местоположението на основните функционални групи, съдържащи се в субстанцията, по отношение на активния въглероден атом.

Естествените аминокиселини, които са част от протеиновите молекули, са представители на L-серията.

За оптичните изомери на аминокиселини е характерна спонтанна бавна не-ензимна рацемизация.

Характеристики на а-съединения

Всяка формула от вещества от този тип предполага подреждането на амино група при втория въглероден атом. 20 аминокиселини, чиито формули се разглеждат дори в училищния курс по биология, също принадлежат към този вид. Например, те включват аланин, аспарагин, серин, левцин, тирозин, фенилаланин, валин. Тези съединения съставляват човешкия генетичен код. Освен стандартните връзки? също в протеиновите молекули се откриват нестандартни аминокиселини, които са техни производни.

Класификация по синтез

Как можете да отделите основните аминокиселини? Формулите от този клас се подразделят на базата на физиологията на полузаменяеми, способни да бъдат синтезирани в човешкото тяло. Изолирайте и обичайните съединения, синтезирани във всеки жив организъм.

Разделение на радикални и функционални групи

Формулата на аминокиселината се различава в структурата на радикала (странична група). Има разделение на неполярни молекули, съдържащи хидрофобен неполярен радикал, както и заредени полярни групи. Като отделна група в биохимията се разглеждат ароматни аминокиселини: хистидин, триптофан, тирозин. В зависимост от функционалните групи се различават няколко групи. Алифатни съединения са представени чрез:

• моноаминомоновъглеродни съединения, като глицин, валин, аланин, левцин;
• хидроксимоксаминокарбонови вещества: треонин, серин;
• моноаминокарбонат: глутаминова, аспарагинова киселина;
• съдържащи сяра съединения: метионин, цистеин;
• диаминомонокарбонови вещества: лизин, хистидин, аргинин;
• хетероцикъл: пролин, хистидин, триптофан /

Всяка формула на аминокиселините може да бъде написана в обща форма, само радикалните групи ще бъдат различни.

Качествено дефиниране

За да се открият малки количества аминокиселини, се извършва нинхидринова реакция. При процеса на загряване на аминокиселини с прекомерно количество нинхидрин се получава продукт от лилия, ако киселината има свободна а-амино група и защитената група се характеризира с получаването на жълт продукт. Тази техника има висока чувствителност, тя се използва за колориметрично откриване на аминокиселини. На основата си е разработен метод за разпределяне на хроматографията на хартия, въведен от Мартин през 1944 г.

Същата химическа реакция се използва в автоматичен анализатор на аминокиселини. Устройството, създадено от Moore, Shpakman, Stein, се основава на разделянето на аминокиселинната смес в колоните, които са запълнени йонообменни смоли. От колоната елюатът се влива в смесителя и тук идва нинхидринът.

Интензитетът на получения цвят се оценява на количественото съдържание на аминокиселини. Индикациите определят фотоелектроколиомера, който регистрира рекордера.

Тази технология понастоящем се използва в клиничната практика за кръвни изследвания, цереброспинална течност, урина. Тя позволява да се даде пълна картина на качествения състав на аминокиселините, съдържащи се в биологичните течности, за да се определят в тях нестандартни съдържащи азот вещества.

Характеристики на номенклатурата

Колко правилно да се наименуват аминокиселините? Формулите и наименованията на тези съединения са дадени в международната номенклатура на IUPAC. Позицията на аминогрупата се прибавя към съответната карбоксилна киселина, като се започва от номерирането от въглеводорода, който стои под карбоксилната група.

Например, 2-аминоетанова киселина. В допълнение към международната номенклатура съществуват тривиални наименования, използвани в биохимията. Така, аминооцетната киселина е глицин, използван в съвременната медицина.
При наличието на две карбоксилни групи в молекулата, на името се добавя дуфиден наставка. Например, 2-аминобутандионова киселина.

Всички членове на този клас се характеризират с структурна изомеризация, поради промени в структурата на въглеродната верига, както и местоположението на карбоксилните и аминогрупи. В допълнение към глицин (най-простият представител на този клас органични вещества, съдържащи кислород)? другите съединения имат огледални антиподи (оптични изомери).

приложение

Аминокиселините са обичайни по своята същност, те са основата за изграждане на животни и растителни протеини. Тези съединения се използват в медицината в случай на тежко изтощаване на организма, например, след сложни хирургически операции. Глутаминова киселина помага за борба с нервните заболявания и хистидинът се използва за лечение на язви на стомаха. Когато се синтезират синтетични влакна (капронова киселина, енант), аминокапронова и аминоентанова киселина действа като суровина.

заключение

Аминокиселините са органични съединения, които в своя състав имат две функционални групи. Характеристиките на структурата обясняват двойствеността на техните химични свойства, както и особеностите на тяхното използване. Според резултатите от експериментите на научните изследвания е възможно да се установи, че биомасата от живи организми, които живеят на нашата планета, възлиза на 1,8 · 1012-2,4 · 1012 тона сухо вещество. Аминокиселините са началните мономери в биосинтезата на протеиновите молекули, без които съществуването на хора и животни е невъзможно.

В зависимост от физиологичните признаци, има подразделение на всички аминокиселини в незаменими вещества, чието синтезиране не се извършва в човешкото тяло и бозайници. За да се избегнат смущения в метаболитните процеси, е важно да се консумират храни, в които има тези аминокиселини.

Тези съединения са уникални "тухли", които се използват за изграждане на биополимери-протеини. В зависимост от вида на аминокиселинните остатъци, в каква последователност ще бъде вградена структурата на протеина, образуваният протеин има определени физични и химични свойства и области на приложение. Поради качествените реакции към функционалните групи, биохимиците определят състава на протеиновите молекули и търсят нови начини за синтезиране на отделните биополимери, необходими за човешкото тяло.