Tarp didžiulės natūralių medžiagų įvairovės aminorūgštys užima ypatingą vietą. Tai paaiškinama išskirtine jų svarba tiek biologijoje, tiek organinėje chemijoje. Faktas yra tas, kad paprastų ir sudėtingų b altymų molekulės yra sudarytos iš aminorūgščių, kurios yra visų be išimties gyvybės formų Žemėje pagrindas. Būtent dėl šios priežasties mokslas skiria rimtą dėmesį tokių klausimų kaip aminorūgščių struktūra, jų savybės, gamyba ir naudojimas, tyrimui. Šie junginiai taip pat turi didelę reikšmę medicinoje, kur jie naudojami kaip vaistiniai preparatai. Žmonėms, kurie rimtai rūpinasi savo sveikata ir veda aktyvų gyvenimo būdą, b altymų monomerai yra maisto forma (vadinamoji sporto mityba). Kai kurios jų rūšys naudojamos organinės sintezės chemijoje kaip žaliava sintetinių pluoštų – enanto ir kaprono – gamyboje. Kaip matote, aminokarboksirūgštys atlieka labai svarbų vaidmenį tiek gamtoje, tiek žmonių visuomenės gyvenime, todėl susipažinkime su jomis išsamiau.
Struktūros ypatybėsaminorūgštys
Šios klasės junginiai priklauso amfoterinėms organinėms medžiagoms, tai yra, jie turi dvi funkcines grupes, todėl pasižymi dvejopomis savybėmis. Visų pirma, molekulėse yra angliavandenilių radikalų, sujungtų su NH2 amino grupėmis ir COOH karboksilo grupėmis. Cheminėse reakcijose su kitomis medžiagomis aminorūgštys veikia kaip bazės arba kaip rūgštys. Tokių junginių izomerizmas pasireiškia pasikeitus arba anglies skeleto erdvinei konfigūracijai, arba amino grupės padėčiai, o aminorūgščių klasifikacija nustatoma pagal angliavandenilio radikalo struktūrines ypatybes ir savybes. Jis gali būti tiesios arba šakotos grandinės formos, taip pat turėti ciklinių struktūrų.
Aminokarboksirūgščių optinis aktyvumas
Visi polipeptidų monomerai ir 20 jų rūšių, esančių augalų, gyvūnų ir žmonių organizmuose, priklauso L-aminorūgštims. Daugumoje jų yra asimetrinis anglies atomas, kuris suka poliarizuotą šviesos spindulį į kairę. Du monomerai, izoleucinas ir treoninas, turi du tokius anglies atomus, o aminoacto rūgštis (glicinas) neturi nė vieno. Aminorūgščių klasifikacija pagal jų optinį aktyvumą plačiai naudojama biochemijoje ir molekulinėje biologijoje tiriant transliacijos procesą b altymų biosintezėje. Įdomu tai, kad aminorūgščių D formos niekada nėra b altymų polipeptidinių grandinių dalis, bet yra bakterijų membranose ir aktinomicetų grybų medžiagų apykaitos produktuose.iš tikrųjų jų yra natūraliuose antibiotikuose, pavyzdžiui, gramicidine. Biochemijoje plačiai žinomos D formos erdvinės struktūros medžiagos, tokios kaip citrulinas, homoserinas, ornitinas, kurios atlieka svarbų vaidmenį ląstelių metabolizmo reakcijose.
Kas yra zwitterionai?
Dar kartą priminkite, kad b altymų monomeruose yra funkcinių aminų ir karboksirūgščių grupių. Dalelės -NH2 ir COOH sąveikauja viena su kita molekulės viduje, todėl susidaro vidinė druska, vadinama dvipoliu jonu (cviterijonu). Ši aminorūgščių vidinė struktūra paaiškina jų didelį gebėjimą sąveikauti su poliniais tirpikliais, tokiais kaip vanduo. Įkrautų dalelių buvimas tirpaluose lemia jų elektrinį laidumą.
Kas yra α-aminorūgštys
Jei amino grupė yra molekulėje prie pirmojo anglies atomo, skaičiuojant nuo karboksilo vietos, ši aminorūgštis klasifikuojama kaip α-aminorūgštis. Klasifikacijoje jie užima pirmaujančią vietą, nes būtent iš šių monomerų susidaro visos biologiškai aktyvios b altymų molekulės, pavyzdžiui, fermentai, hemoglobinas, aktinas, kolagenas ir kt. Galima atsižvelgti į šios klasės aminorūgščių struktūrą. naudojant glicino pavyzdį, kuris plačiai naudojamas neurologinėje praktikoje kaip raminamoji priemonė gydant lengvas depresijos ir neurastenijos formas.
Tarptautinis šios aminorūgšties pavadinimas yra α-aminoacto, taituri optinę L formą ir yra proteinogeninis, tai yra, dalyvauja vertimo procese ir yra b altymų makromolekulių dalis.
B altymų ir jų monomerų vaidmuo metabolizme
Neįmanoma įsivaizduoti normalaus žinduolių, įskaitant žmones, organizmo funkcionavimo be hormonų, susidedančių iš b altymų molekulių. Aminorūgščių, sudarančių jų sudėtį, cheminė struktūra patvirtina jų priklausymą α formoms. Pavyzdžiui, trijodtironiną ir tiroksiną gamina skydliaukė. Jie reguliuoja medžiagų apykaitą ir yra sintetinami jo ląstelėse iš α-aminorūgšties tirozino. Paprastuose ir sudėtinguose b altymuose yra 20 pagrindinių monomerų ir jų darinių. Karboksiglutamo rūgšties yra protrombine, kuris reguliuoja kraujo krešėjimą, metillizino yra miozine (raumenų b altyme), o selenocisteino yra peroksidazės fermente.
B altymų ir jų monomerų maistinė vertė
Atsižvelgdami į aminorūgščių struktūrą ir jų klasifikaciją, apsistokime ties gradacija, pagrįsta b altymų monomerų gebėjimu arba negalėjimu susintetinti ląstelėse. Alaninas, prolinas, tirozinas ir kiti junginiai susidaro plastinių medžiagų apykaitos reakcijose, o triptofanas ir kitos septynios aminorūgštys į mūsų organizmą turėtų patekti tik su maistu.
Vienas iš tinkamos ir subalansuotos mitybos rodiklių yra žmogaus suvartojamo b altyminio maisto lygis. Tai turėtų sudaryti ne mažiau kaip ketvirtadalį viso per dieną į organizmą patekusio maisto kiekio. Ypačsvarbu, kad b altymuose būtų valino, izoleucino ir kitų nepakeičiamų aminorūgščių. Šiuo atveju b altymai bus vadinami užbaigtais. Į žmogaus organizmą jie patenka iš augalinio maisto arba maisto, kuriame yra grybų.
Pačių esminių b altymų monomerų negalima susintetinti žinduolių ląstelėse. Atsižvelgdami į nepakeičiamų aminorūgščių molekulių struktūrą, įsitikinsime, kad jos priklauso skirtingoms klasėms. Taigi valinas ir leucinas priklauso alifatinėms aminorūgštims, triptofanas – aromatinėms aminorūgštims, o treoninas – hidroksiaminorūgštims.
