Амінокислотибіохімія, класифікація

Для повноцінної діяльності людського організму, виконання всіх функцій, необхідно вживати продукти, збагачені білками, жирами, вуглеводами. Протеїни і білки є компонентами клітин, тому людина потребує білкової їжі. Що являють собою амінокислоти? Біохімія даних сполук - важливе питання, що заслуговує детального розгляду і вивчення.

аминокислоты биохимия

Особливості амінокислот

Ці сполуки необхідні для синтезу білкових молекул. У природі є більше ста п'ятдесяти різних амінокислот, але далеко не всі вони життєво необхідні організму людини. Які саме потрібні нам амінокислоти? Біохімія 20 таких сполук докладно вивчена вітчизняними і зарубіжними вченими. Виявилося, що дванадцять з них здатні синтезуватися всередині людського організму, і тільки вісім амінокислот людина має отримувати з їжею.

аминокислоты биохимия формула

Класифікація

Розглянемо деякі амінокислоти. Біохімія, класифікація цих органічних сполук припускає виділення трьох основних груп:

  • незамінні, отримані разом з їжею. Такі речовини не можуть синтезуватися в людському організмі;
  • замінні, які утворюються в організмі, що потрапляють в нього разом з білковою їжею;
  • умовно замінні, виробляються з незамінних сполук.
  • Основні властивості

    Якими фізичними і хімічними властивостями володіють амінокислоти? Біохімія цих сполук дає уявлення про їх основні характеристики. Амінокислоти мають високі температури плавлення, добре розчиняються у воді, володіють кристалічною формою.

    Чим ще характеризуються амінокислоти? Біохімія, формули їх свідчать про наявність в молекулах вуглецю, що володіє оптичною активністю.

    аминокислоты биохимия классификация

    Хімічні характеристики

    Інтерес представляє їх біохімія. Амінокислоти - пептиди первинної структури. Саме при об'єднанні кількох амінокислотних залишків в одну лінійну структуру відбувається синтез білкової молекули. При вживанні людиною гліцину у вигляді порошку або таблеток, відбувається швидке і легке потрапляння органічної речовини в кров. Інтерес представляє їх біохімія. Амінокислоти, білки, вуглеводи, жири - речовини, які необхідні для функціонування живого організму. При їх недоліку виникають різні захворювання.

    Амінокислоти є амфотерними сполуками, які двоїсті хімічні властивості.

    Біологічне значення

    Даний клас азотовмісних сполук відповідає за синтез білкових молекул в організмі людини. У разі його дефіциту виникають серйозні проблеми з нервовою системою. Чим ще важливі для організму амінокислоти? Біохімія цих амфотерних сполук пояснює їх значення для біосинтезу в печінці глікогену. Його брак призводить до серйозних захворювань. Серед основних причин нестачі 20 найважливіших амінокислот, лікарі називають порушення в харчуванні, зловживання міцними спиртними напоями, систематичні стресові ситуації. Для того щоб не допускати виснаження організму (уникнути білкового голодування), необхідно включати в їжу молочні, м'ясні, соєві продукти.

    биохимия аминокислоты белки углеводы

    Подвійність властивостей

    Якими особливостями володіють амінокислоти? Біохімія даних сполук пояснюється наявністю в молекулах двох функціональних груп. Ці хімічні сполуки мають карбоксильную (кислотну групу СООН, а також є амінами. Такі особливості будови пояснюють їх хімічні можливості.

    Схожість з органічними і мінеральними кислотами проявляється в реакціях з активними металами, основними оксидами, лугами, солями слабких кислот. Крім того амінокислоти здатні вступати в хімічну взаємодію зі спиртами, утворюючи складні ефіри. Наявність аміногрупи пояснює їх взаємодія з кислотами за донорно-акцепторної механізму зв'язку.

    аминокислоты биохимия 20

    Класифікація і номенклатура

    В залежності від розташування карбоксильної групи, можливе ділення цих органічних сполук на альфа-, бета-, амінокислоти. Нумерація вуглецевого атома при цьому починається з вуглецю, наступного після кислотної групи.

    В органічній хімії виділяють амінокислоти за кількістю функціональних груп: основні, нейтральні, кислі.

    Залежно від характеру вуглеводневого радикалу прийнято поділяти всі амінокислоти на жирні (аліфатичні), гетероциклічні, ароматичні, а також сірковмісні сполуки. В якості прикладу ароматичної амінокислоти можна уявити 2 аминобензойную кислоту.

    За систематичною номенклатурою при назві даного класу органічних сполук вказують цифрою положення аміногрупи, потім додають назва вуглецевого ланцюжка, до складу якої входить карбоксильна група. Грецький алфавіт застосовується в тому випадку, якщо амінокислота буде названа за тривіальною номенклатурою.

    При наявності в молекулі двох функціональних (аміногруп), в назві застосовують уточнюючі приставки: диамино-, триамино-. Для многоосновных амінокислот у назві додають триоловая або диоловая кислота.

    Особливості ізомерії та отримання амінокислот

    Враховуючи специфіку хімічної будови представників даного класу органічних речовин, що виділяють кілька видів ізомерії. Аналогічно карбонових кислот, в цих амфотерних з'єднаннях, існують ізомери вуглецевого скелета.

    Також можна скласти ізомери з різним розташуванням функціональної аміногрупи. Інтерес представляє оптична ізомерія даного класу, що дозволяє пояснювати їх біологічне значення для живих організмів.

    В якості вихідної сировини для синтезу капрону виступає амінокапронова кислота. Шляхом гідролізу можна отримати 25 важливих амінокислот. Існують певні проблеми, пов'язані з поділом одержуваної суміші амфотерних сполук. Крім гідролізу білкових молекул, можна синтезувати амінокислоти шляхом взаємодії галогенхзамещенных кислот по реакції Гелю-Волхарда-Зелінського.

    Утворюються амінокислоти при процесах гідролізу білків, що входять до складу продуктів харчування. Саме ці речовини є тими цеглинками, завдяки яким відбувається вибудовування рослинних і тваринних білків, насичення організму найважливішими компонентами для її повноцінної життєдіяльності.

    Наприклад, у разі сильного виснаження організму, викликаної важкою операцією, пацієнту призначається спеціальний курс амінокислот. З допомогою глутамінової кислоти здійснюється лікування нервових захворювань, при виразках шлунка необхідно вживання гістидину. У сільському господарстві амінокислоти застосовують в якості підгодівлі для тварин, що стимулюють їх ріст і розвиток.

    биохимия аминокислоты пептиды

    Висновок

    Амінокислоти є амфотерними органічними сполуками, що відіграють важливу роль в життєдіяльності людини і тварин. При недостатній кількості однієї з найважливіших амінокислот, з'являються серйозні проблеми зі здоров'ям. Повноцінне білкове харчування особливо важливо в підлітковому віці, а також тим людям, які відчувають постійні фізичні навантаження, активно займаються спортом.