Opća formula aminokiselina

Amino kiseline, čije se formule smatraju tijekom kemije srednje škole, važne su tvari za ljudsko tijelo. Proteini, koji se sastoje od aminokiselinskih ostataka, neophodni su za osobu koja u potpunosti živi.

definicija

Amino kiseline, čije će se formule razmotriti dolje, su organski spojevi u kojima molekule sadrže amino i karboksilne skupine. Karboksil se sastoji od karbonilnih i hidroksilnih ostataka.

Možete razmotriti aminokiseline kao derivate karboksilnih kiselina, gdje je vodikov atom zamijenjen amino skupinom.

Značajke kemijskih svojstava

Amino kiseline, čija je opća formula mogu predstavljati CnH2nNH2COOH, su amfoterni kemijski spojevi.

Prisutnost dvije funkcionalne skupine u njihovim molekulama objašnjava mogućnost manifestacije ovim organskim tvarima bazičnih i kiselih svojstava.

Njihova vodena otopina imaju svojstva puferskih otopina. Zwitterion je molekula amino kiselina, gdje je amino skupina NH3 +, a karboksil je predstavljen kao -COO-. Molekula ovog tipa ima bitni moment dipola, s ukupnim nabojem jednakim nuli. Na takvim molekulama grade se kristali mnogih aminokiselina.

Među najvažnijim kemijskim svojstvima ove klase tvari, može se izdvojiti postupke polikondenzacije koji rezultiraju formiranjem poliamida, uključujući proteine, peptide i najlon.

Amino kiseline, čija je općenita formula u formi CnH2nNH2COOH, reagiraju s kiselinama, bazama, metalnim oksidima, soli slabih kiselina. Od interesa su interakcije aminokiselina s alkoholima koji se odnose na esterifikaciju.

Značajke izomerizma

Kako bismo snimili strukturne formule aminokiselina, primijetili smo da mnoge aminokiseline koje sudjeluju u biokemijskim transformacijama sadrže amino skupinu na a-položaju iz karboksilne skupine. Takav ugljikov atom je kiralni centar, a aminokiseline se smatraju optičkim izomerima.

Strukturna formula aminokiselina daje ideju o položaju glavnih funkcionalnih skupina sadržanih u tvari, u odnosu na aktivni atom ugljika.

Prirodne aminokiseline, koje su dio molekula bjelančevina, predstavljaju L-seriju.

Za optičke izomere aminokiselina, spontana je polagana neenzimatska racemizacija karakteristična.

Značajke a-spojeva

Svaka formula tvari ove vrste pretpostavlja raspored amino skupine na drugom ugljikovom atomu. 20 aminokiselina, čije se formule smatraju čak i u školi biologije, također pripadaju ovoj vrsti. Na primjer, oni uključuju alanin, asparagin, serin, leucin, tirozin, fenilalanin, valin. Ti su spojevi sastavni dio ljudskog genetskog koda. Osim standardnih veza? također u proteinskim molekulama nalaze se nestandardne amino kiseline, koje su njihovi derivati.

Razvrstavanje sintezom

Kako možete odvojiti esencijalne aminokiseline? Formule ove klase podijeljene su na temelju fiziologije u polu-zamjenjive, sposobne sintetizirati u ljudskom tijelu. Izoliraju se i uobičajeni spojevi, sintetizirani u bilo kojem živom organizmu.

Odjel radikalnih i funkcionalnih skupina

Formula amino kiseline razlikuje se u strukturi radikala (lateralna skupina). Postoji podjela na nepolarne molekule koje sadrže hidrofobni nepolarnu radikal, kao i na nabijene polarne skupine. Kao zasebna skupina u biokemiji, smatraju se aromatske aminokiseline: histidin, triptofan, tirozin. Ovisno o funkcionalnim skupinama, razlikuju se nekoliko skupina. Alifatični spojevi su predstavljeni:

• monoaminomonukarbonni spojevi, kao što su glicin, valin, alanin, leucin;
• hidroksimonokaminokarbonovim supstance: treonin, serin;
• monoaminokarbon: glutaminska, asparaginska kiselina;
• spojevi koji sadrže sumpor: metionin, cistein;
• diaminomonokarbonovim supstance: lizin, histidin, arginin;
• heterocikl: prolin, histidin, triptofan /

Bilo koja formula aminokiselina može biti napisana u općem obliku, samo će radikalne skupine biti različite.

Kvalitativna definicija

Da bi se detektirale male količine aminokiselina, provodi se ninhidrinska reakcija. U procesu zagrijavanja aminokiselina sa prekomjernom količinom ninhidrina, dobiva se ljiljan proizvod ako kiselina ima slobodnu a-amino skupinu, a zaštićenu skupinu karakterizira proizvodnja žutog produkta. Ova tehnika ima visoku osjetljivost, koristi se za kolorimetrijsku detekciju aminokiselina. Na temelju toga, metodom distribucijske kromatografije razvijena je na papiru koju je Martin uveo 1944.

Ista kemijska reakcija se koristi u automatskom analizatoru aminokiselina. Uređaj koji su stvorili Moore, Shpakman, Stein, temelji se na odvajanju aminokiselinske smjese u stupcima koji su ispunjeni ionsko-izmjenjivačke smole. Iz stupca eluens ulazi u mješalicu, a ovdje dolazi ninhidrin.

Intenzitet dobivene boje se procjenjuje na kvantitativnom sadržaju aminokiselina. Indikatori popravljaju fotoelektroholorimetar, rekorder registrira.

Ova tehnologija se trenutno koristi u kliničkoj praksi za krvne pretrage, cerebrospinalnu tekućinu, urin. Omogućuje cjelovitu sliku kvalitativnog sastava aminokiselina sadržanih u biološkim tekućinama, kako bi se utvrdilo u njima nestandardne supstance koje sadrže dušik.

Značajke nomenklature

Kako točno imenovati aminokiseline? Formule i nazivi tih spojeva dani su međunarodnom nomenklaturom IUPAC-a. Položaj amino skupine se dodaje u odgovarajuću karboksilnu kiselinu, počevši od numeriranja iz ugljikovodika koji stoji ispod karboksilne skupine.

Na primjer, 2-aminoetanska kiselina. Pored međunarodne nomenklature postoje trivijalna imena koja se koriste u biokemiji. Dakle, aminooctena kiselina je glicin, koji se koristi u modernoj medicini.
U nazočnosti dviju karboksilnih skupina u molekuli, dodana je sufiks -dionski sufiks. Na primjer, 2-aminobutandionska kiselina.

Svi članovi ove klase karakterizirani su strukturnim izomerizmom, zbog promjena u strukturi ugljikovog lanca, kao i lokacije karboksilnih i amino skupina. Uz glicin (najjednostavniji predstavnik ove klase organskih tvari koje sadrže kisik)? drugi spojevi imaju zrcalne antipode (optički izomeri).

primjena

Amino kiseline su uobičajene prirode, one su osnova za izgradnju životinja i biljnih bjelančevina. Ti spojevi se koriste u medicini u slučaju ozbiljne iscrpljenosti organizma, na primjer, nakon kompliciranih operacija. Glutaminska kiselina pomaže u borbi protiv bolesti živaca, a histidin se koristi za liječenje ulkusa želuca. Kada sintetiziraju sintetička vlakna (kaproinska kiselina, enanth), aminokaproična i aminoenatonska kiselina djeluje kao sirovina.

zaključak

Amino kiseline su organski spojevi, koji u svom sastavu imaju dvije funkcionalne skupine. To su značajke strukture koje objašnjavaju dualnost njihovih kemijskih svojstava, kao i specifičnosti njihova korištenja. Prema rezultatima znanstvenih istraživanja, bilo je moguće utvrditi da biomasa živih organizama koji žive na našem planetu iznosi 1,8 · 1012-2,4 · 1012 tona suhe tvari. Aminokiseline su početni monomeri u biosintezi proteinskih molekula, bez kojih je postojanje ljudi i životinja nemoguće.

Ovisno o fiziološkim znakovima, podjela svih aminokiselina u nezamjenjive supstance, čija se sinteza ne provodi u ljudskom tijelu i sisavcima. Kako bi se izbjegli poremećaji u metaboličkim procesima, važno je konzumirati hranu u kojoj postoje te aminokiseline.

Ovi spojevi su jedinstveni "cigle", koji se koriste za izgradnju biopolimera-proteina. Ovisno o vrsti aminokiselinskih ostataka, u kojem slijedu će biti ugrađen u strukturu proteina, stvoreni protein ima određena fizička i kemijska svojstva i polja primjene. Zbog kvalitativnih reakcija na funkcionalne skupine biokemičari određuju sastav molekula bjelančevina i traže nove načine sintetiziranja pojedinih biopolimera potrebnih za ljudsko tijelo.