La struttura degli amminoacidi. Determinazione e classificazione degli aminoacidi

Tra l'enorme varietà di sostanze naturaligli amminoacidi occupano un posto speciale. È spiegato dalla loro eccezionale importanza sia in biologia che in chimica organica. Il fatto è che gli aminoacidi sono molecole di proteine ​​semplici e complesse, che sono la base di tutte le forme di vita sulla Terra senza eccezioni. E 'per questa ragione che la scienza sta prestando seria attenzione allo studio di questioni come la struttura degli aminoacidi, le proprietà, la produzione e l'uso. L'importanza di questi composti è ottima anche in medicina, dove vengono utilizzati come farmaci terapeutici. Per coloro che sono seriamente impegnati nella propria salute e condurre una vita attiva, monomeri di proteine ​​sono una forma di cibo (il cosiddetto nutrizione sportiva). Alcuni dei tipi utilizzati in chimica organica sintetica come materia prima nella fabbricazione di fibre sintetiche - enanth e nylon. Come si può vedere, un aminoacido svolge un ruolo molto importante sia nella natura e nella società umana, in modo da guardare a loro in modo più dettagliato.

Caratteristiche della struttura degli amminoacidi

I composti di questa classe sono anfoterisostanze organiche, cioè contengono due gruppi funzionali e, pertanto, presentano proprietà doppie. In particolare, la composizione delle molecole contiene radicali idrocarburici collegati ai gruppi amminici NH₂ e gruppi carbossilici COOH. Nelle reazioni chimiche con altre sostanze, gli aminoacidi agiscono come basi, quindi come acidi. Isomeri di tali composti si manifesta a causa del cambiamento o la configurazione spaziale dello scheletro di carbonio, o posizione ammino, e classificazione di aminoacidi è determinato in base alle caratteristiche strutturali e le proprietà del radicale idrocarburico. Essa può assumere la forma di catena lineare o ramificata e contengono strutture cicliche.

Attività ottica degli acidi aminocarbossilici

Tutti i monomeri di polipeptidi e le loro 20 specie,rappresentati negli organismi di piante, animali e umani, appartengono agli aminoacidi L-aminoacidi. La maggior parte di essi contiene un atomo di carbonio asimmetrico, che ruota durante la rotazione di un fascio di luce polarizzato a sinistra. Due monomeri: isoleucina e treonina - hanno due di questi atomi di carbonio e acido aminoacetico (glicina) - nessuno. ammino classificazioni di attività ottica ampiamente utilizzati in biochimica e biologia molecolare lo studio del processo di traduzione in biosintesi delle proteine. È interessante notare, gli aminoacidi D-forma mai parte delle catene polipeptidiche delle proteine, ma sono presenti nelle membrane batteriche e prodotti metabolici di funghi, actinomiceti, che è, infatti, si trovano in antibiotici naturali come gramicidina. In biochimica noto sostanza con una struttura spaziale forma D come citrullina, omoserina, ornitina, giocano un ruolo importante nelle reazioni del metabolismo cellulare.

Cosa sono gli ioni zwitter?

Ricordiamo ancora una volta che i monomeri proteici hanno gruppi funzionali di ammine e acidi carbossilici nella loro composizione. Particelle -NH₂ e COOH interagiscono l'uno con l'altro all'internomolecola, che porta alla comparsa di un sale interno, chiamato ione bipolare (zwitterion-ion). Questa struttura interna di aminoacidi spiega la loro elevata capacità di interagire con i solventi polari, ad esempio con l'acqua. La presenza di soluzioni in particelle cariche provoca la loro conduttività elettrica.

Cosa sono gli α-amminoacidi

Se il gruppo amminico si trova nella molecola ail primo atomo di carbonio, contando dalla posizione del carbossile, tale amminoacido è indicato come la classe α-amminoacido. Occupano un posto di primo nell'etichettatura, perché da questi monomeri e costruite tutte le molecole proteiche biologicamente attive, per esempio, come enzimi, emoglobina, actina, collagene e simili. D. La struttura di questa classe di amminoacidi può essere considerato per esempio glicina, la stessa che è ampiamente usato nella pratica neurologica, come sedativo nel trattamento di forme lievi di depressione e nevrastenia.

Il nome internazionale di questo amminoacido è α-aminoacetico, ha una forma L ottica ed è proteogenico, cioè partecipa al processo di traduzione ed è parte delle macromolecole proteiche.

Il ruolo delle proteine ​​e dei loro monomeri nel metabolismo

È impossibile immaginare un normalel'attività vitale dell'organismo dei mammiferi, incluso l'uomo, senza ormoni costituiti da molecole proteiche. La struttura chimica degli amminoacidi inclusi nella loro composizione conferma la loro appartenenza alle forme a. Ad esempio, la triiodotironina e la tiroxina sono prodotte dalla ghiandola tiroidea. Regolano il metabolismo e sono sintetizzati nelle sue cellule dall'α-amminoacido della tirosina. In proteine ​​semplici e complesse ci sono sia 20 monomeri di base che i loro derivati. Nella protrombina, che regola la coagulazione del sangue, è presente acido carbossiglutammico, nella miosina (proteina muscolare), viene rilevata la metilisina, nell'enzima perossidasi, la selenocisteina.

Valore nutrizionale delle proteine ​​e dei loro monomeri

Considerando la struttura degli amminoacidi e dei loroci soffermeremo su una gradazione basata sulla capacità o sull'impossibilità dei monomeri di proteine ​​da sintetizzare nelle cellule. L'alanina, la prolina, la tirosina e altri composti si formano nelle reazioni del metabolismo plastico, e il triptofano e altri sette amminoacidi devono entrare nel nostro organismo solo con prodotti alimentari.

Uno degli indicatori del corretto eUna dieta equilibrata è il livello del consumo umano di alimenti proteici. Dovrebbe essere almeno un quarto della quantità totale di cibo che è stato ingerito in un giorno. È particolarmente importante che le proteine ​​contengano nella loro composizione valina, isoleucina e altri aminoacidi essenziali. In questo caso, le proteine ​​saranno chiamate complete. Entrano nel corpo umano da cibi vegetali o prodotti contenenti funghi.

Gli stessi monomeri insostituibili delle proteine ​​non possonosintetizzato in cellule di mammifero. Se consideriamo la struttura delle molecole di amminoacidi, che sono indispensabili, possiamo assicurarci che appartengano a classi diverse. Così, la valina e la leucina appartengono alla serie alifatica, il triptofano agli amminoacidi aromatici e la treonina agli acidi idrossiammino.