Cheat varaq: Aminokislotalar. Aminokislotalar - nomenklaturasi, tayyorlanishi, kimyoviy xossalari

Aminokislotalar

Ham karboksil, ham aminokislotalarni o'z ichiga olgan har qanday birikma aminokislota . Biroq, ko'pincha bu atama aminokislotalar karboksil guruhiga - pozitsiyasida bo'lgan karboksilik kislotalarga nisbatan qo'llaniladi.

Aminokislotalar, qoida tariqasida, polimerlarning bir qismidir - oqsillar. Tabiatda 70 dan ortiq aminokislotalar mavjud, ammo tirik organizmlarda faqat 20 tasi muhim rol o'ynaydi. ajralmas organizmning fiziologik ehtiyojlarini qondirish uchun etarli miqdorda oziq-ovqat bilan ta'minlangan moddalardan organizm tomonidan sintezlana olmaydigan aminokislotalar deyiladi. Muhim aminokislotalar jadvalda keltirilgan. 1. Fenilketonuriya bilan og'rigan bemorlar uchun muhim aminokislota ham hisoblanadi tirozin (1-jadvalga qarang).

1-jadval

Muhim aminokislotalarR-CHNH2 COOH

Ism (qisqartma)
izolösin (ile, ileu)	CH3 CH2 CH(CH)3 -
leysin (leytsin)	(CH3 ) 2 CHCH2 -
lizin (lys)	N.H.2 CH2 CH2 CH2 CH2 -
metionin (uchrashgan)	CH3 SCH2 CH2 -
fenilalanin (phe)	C6 H5 CH2 -
treonin (thr)	CH3 CH(OH)-
triptofan (sinab ko'ring)
valin (val)	(CH3 ) 2 CH-
tirozin (tir)

Aminokislotalar odatda mos keladigan karboksilik kislotalar o'rnini bosuvchi sifatida nomlanadi, bu aminokislotalar o'rnini yunon alifbosi harflari bilan bildiradi. Eng oddiy aminokislotalar uchun ular odatda ishlatiladi ahamiyatsiz nomlar(glisin, alanin, izolösin va boshqalar). Aminokislota izomeriyasi funktsional guruhlarning joylashishi va uglevodorod skeletining tuzilishi bilan bog'liq. Aminokislotalar molekulasida bir yoki bir nechta karboksil guruhlari bo'lishi mumkin va shunga mos ravishda aminokislotalar asoslilikda farqlanadi. Bundan tashqari, aminokislotalar molekulasi turli xil miqdordagi aminokislotalarni o'z ichiga olishi mumkin.

aminokislotalarni olinish USULLARI

1. Oqsillarning gidrolizlanishi natijasida 25 ga yaqin aminokislotalarni olish mumkin, ammo hosil bo‘lgan aralashmani ajratish qiyin. Odatda bitta yoki ikkita kislota boshqalarga qaraganda sezilarli darajada ko'p miqdorda olinadi va bu kislotalarni ion almashinadigan qatronlar yordamida osongina ajratish mumkin.

2. Galogenli kislotalardan. Eng keng tarqalgan sintez usullaridan biri -aminokislotalar ammonolizni o'z ichiga oladi -Gel-Volhard-Zelinskiy reaktsiyasi natijasida olinadigan galogenli kislota:

Ushbu usul malonik ester orqali b-bromo kislotasini ishlab chiqarish uchun o'zgartirilishi mumkin:

Aminoguruhni kaliy ftalimid yordamida galogenli kislota esteriga kiritish mumkin ( Gabriel sintezi):

3. Karbonil birikmalaridan ( Strecker sintezi). a-aminokislotalarning Strecker sintezi karbonil birikmaning ammoniy xlorid va natriy siyanid aralashmasi bilan reaksiyasidan iborat (usulning bunday takomillashtirilishi N.D.Zelinskiy va G.L.Stadnikov tomonidan taklif qilingan).

Ammiak va karbonil birikmasi ishtirokidagi qo'shilish-eliminatsiya reaktsiyalarida imin hosil bo'ladi, u vodorod siyanid bilan reaksiyaga kirishib -aminonitril hosil qiladi. Uning gidrolizlanishi natijasida -aminokislota hosil bo'ladi.

Aminokislotalarning kimyoviy xossalari

Barcha a-aminokislotalar, glitsindan tashqari, chiral a-uglerod atomini o'z ichiga oladi va ular quyidagicha paydo bo'lishi mumkin. enantiomerlar:

Deyarli barcha tabiiy a-aminokislotalar bir xil nisbiy konfiguratsiyaga ega ekanligi isbotlangan - uglerod atomi. -(-)-serinning uglerod atomi shartli ravishda tayinlangan L-konfiguratsiya va -(+)-serinning uglerod atomi - D-konfiguratsiya. Bundan tashqari, agar aminokislotalarning Fisher proyeksiyasi shunday yozilsa, karboksil guruhi tepada va R pastda joylashgan bo'lsa, u holda L-aminokislotalar, amino guruhi chap tomonda bo'ladi va D- aminokislotalar - o'ngda. Fisherning aminokislotalar konfiguratsiyasini aniqlash sxemasi chiral a-uglerod atomiga ega bo'lgan barcha a-aminokislotalar uchun amal qiladi.

Rasmdan ko'rinib turibdiki L-aminokislota radikalning tabiatiga ko'ra dekstrorotator (+) yoki levorotator (-) bo'lishi mumkin. Tabiatda mavjud bo'lgan aminokislotalarning katta qismi L- qator. Ularning enantiomorflar, ya'ni. D-aminokislotalar faqat mikroorganizmlar tomonidan sintezlanadi va deyiladi "g'ayritabiiy" aminokislotalar.

(R,S) nomenklaturasiga ko'ra, ko'pchilik "tabiiy" yoki L-aminokislotalar S konfiguratsiyasiga ega.

L-izoleysin va L-treonin har bir molekulada ikkita chiral markazdan iborat bo'lib, -uglerod atomidagi konfiguratsiyaga qarab diastereomerlar juftligining istalgan a'zosi bo'lishi mumkin. Ushbu aminokislotalarning to'g'ri mutlaq konfiguratsiyasi quyida keltirilgan.

AMINOKISLATLARNING KISLOTA-ASOSLI XUSUSIYATLARI

Aminokislotalar amfoter moddalar bo'lib, ular kationlar yoki anionlar shaklida mavjud bo'lishi mumkin. Bu xususiyat ikkala kislotali ( -KOUN) va asosiy ( - N.H.2 ) bir molekuladagi guruhlar. Juda kislotali eritmalarda N.H.2 Kislota guruhi protonlanadi va kislota kationga aylanadi. Kuchli ishqoriy eritmalarda aminokislotalarning karboksil guruhi deprotonlanadi va kislota anionga aylanadi.

Qattiq holatda aminokislotalar shaklda mavjud zwitterionlar (bipolyar ionlar, ichki tuzlar). Tsvitterionlarda proton karboksil guruhidan aminokislotalarga o'tadi:

Agar siz aminokislotani o'tkazuvchan muhitga joylashtirsangiz va u erda bir juft elektrodni tushirsangiz, kislotali eritmalarda aminokislotalar katodga, ishqoriy eritmalarda esa anodga o'tadi. Berilgan aminokislotaga xos bo'lgan ma'lum bir pH qiymatida u anodga ham, katodga ham o'tmaydi, chunki har bir molekula zvitterion shaklida bo'ladi (ham musbat, ham manfiy zaryadga ega). Ushbu pH qiymati deyiladi izoelektrik nuqta(pI) berilgan aminokislota.

aminokislotalarning REAKSIYALARI

Aminokislotalarning laboratoriyada o'tkazadigan reaktsiyalarining aksariyati ( ichida vitro), barcha aminlar uchun umumiy yoki karboksilik kislotalar.

1. karboksil guruhida amidlarning hosil bo'lishi. Aminokislotalarning karbonil guruhi aminning aminokislotalari bilan reaksiyaga kirishganda, aminokislotalarning polikondensatlanish reaksiyasi parallel ravishda sodir bo‘lib, amidlar hosil bo‘lishiga olib keladi. Polimerizatsiyani oldini olish uchun kislotaning aminokislotalari bloklanadi, shunda faqat aminning amino guruhi reaksiyaga kirishadi. Shu maqsadda karbobenzoksixlorid (karbobenziloksixlorid, benzilxloroformat) ishlatiladi. ishqalaydi-butoksikarboksazid va boshqalar. Omin bilan reaksiyaga kirishish uchun karboksil guruhi etilxloroformat bilan ishlov berish orqali faollashadi. Himoya guruhi keyin katalitik gidrogenoliz yoki vodorod bromidning sirka kislotasidagi sovuq eritmasi ta'sirida chiqariladi.

2. aminokislotalarda amidlarning hosil bo'lishi. Aminokislotalarning aminokislotalarini asillanganda amid hosil bo'ladi.

Reaksiya asosiy muhitda yaxshiroq davom etadi, chunki bu erkin aminning yuqori konsentratsiyasini ta'minlaydi.

3. efirlarning hosil bo'lishi. Aminokislotalarning karboksil guruhi an'anaviy usullar bilan oson esterlanadi. Masalan, metil efirlari quruq vodorod xlorid gazini metanoldagi aminokislota eritmasidan o‘tkazish yo‘li bilan tayyorlanadi:

Aminokislotalar polikondensatsiyaga qodir, natijada poliamid hosil bo'ladi. -aminokislotalardan tashkil topgan poliamidlar deyiladi peptidlar yoki polipeptidlar . Bunday polimerlardagi amid bog'lanish deyiladi peptid aloqa. Bilan polipeptidlar molekulyar og'irlik kamida 5000 chaqiriladi oqsillar . Proteinlar taxminan 25 xil aminokislotalarni o'z ichiga oladi. Berilgan oqsil gidrolizlanganda, bu aminokislotalarning barchasi yoki ularning bir qismi alohida oqsilga xos bo'lgan ma'lum nisbatlarda hosil bo'lishi mumkin.

Berilgan oqsilga xos bo'lgan zanjirdagi aminokislotalar qoldiqlarining noyob ketma-ketligi deyiladi asosiy protein tuzilishi . Protein molekulalarining burilish zanjirlarining xususiyatlari ( nisbiy pozitsiya fazodagi parchalar) deyiladi ikkilamchi tuzilma oqsillar . Oqsillarning polipeptid zanjirlari aminokislotalar yon zanjirlari hisobiga amid, disulfid, vodorod va boshqa aloqalarni hosil qilish uchun bir-biriga bog'lanishi mumkin. Natijada, spiral to'pga aylanadi. Ushbu strukturaviy xususiyat deyiladi oqsilning uchinchi darajali tuzilishi . Biologik faollikni ko'rsatish uchun ba'zi oqsillar birinchi navbatda makrokompleks hosil qilishi kerak ( oligoprotein), bir nechta to'liq oqsil bo'linmalaridan iborat. To'rtlamchi tuzilish biologik faol materialda bunday monomerlarning assotsiatsiyasi darajasini aniqlaydi.

Proteinlar ikkita katta guruhga bo'linadi - fibrillar (molekulyar uzunlikning kengligiga nisbati 10 dan katta) va sharsimon (nisbat 10 dan kam). Fibrillyar oqsillarga kiradi kollagen , umurtqali hayvonlarda eng ko'p bo'lgan oqsil; xaftaga quruq vaznining deyarli 50% va taxminan 30% ni tashkil qiladi. qattiq suyaklar. O'simliklar va hayvonlarning aksariyat tartibga solish tizimlarida kataliz globulyar oqsillar tomonidan amalga oshiriladi, ular deyiladi. fermentlar .

Aminokislotalar - molekulasida funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan organik birikmalar: aminokislotalar va karboksil.

Aminokislotalarning nomenklaturasi. Tizimli nomenklaturaga ko'ra, aminokislotalarning nomlari tegishli karboksilik kislotalarning nomlari va "amino" so'zining qo'shilishidan hosil bo'ladi. Amino guruhining pozitsiyasi raqamlar bilan ko'rsatilgan. Hisoblash karboksil guruhining uglerodidan amalga oshiriladi.

Aminokislotalarning izomeriyasi. Ularning strukturaviy izomeriyasi aminokislotalarning joylashuvi va uglerod radikalining tuzilishi bilan belgilanadi. NH 2 guruhining joylashishiga qarab, -, - va -aminokislotalar farqlanadi.

Protein molekulalari a-aminokislotalardan hosil bo'ladi.

Ular, shuningdek, funktsional guruhning izomeriyasi bilan tavsiflanadi (aminokislotalarning sinflararo izomerlari aminokislotalarning efirlari yoki gidroksi kislotalarning amidlari bo'lishi mumkin). Masalan, 2-aminopropanoik kislota CH 3 uchun – CH(NH) 2 – COOH quyidagi izomerlar mumkin

a-aminokislotalarning fizik xossalari

Aminokislotalar rangsiz kristall moddalar, uchuvchan bo'lmagan (past to'yingan bug 'bosimi), yuqori haroratda parchalanish bilan eriydi. Ularning aksariyati suvda yaxshi eriydi va organik erituvchilarda yomon eriydi.

Bir asosli aminokislotalarning suvli eritmalari neytral reaktsiyaga ega. -aminokislotalarni ichki tuzlar (bipolyar ionlar) deb hisoblash mumkin: + NH3  CH 2  COO  . Kislotali muhitda ular o'zlarini kationlar kabi, ishqoriy muhitda esa anionlar kabi tutadilar. Aminokislotalar amfoter birikmalar bo'lib, ular ham kislotali, ham asosli xususiyatga ega.

a-aminokislotalarni olish usullari

1. Ammiakning xlorli kislotalar tuzlariga ta'siri.

Cl  CH 2  COONH 4 + NH 3
NH 2  CH2COOH

2. Ammiak va siyan kislotasining aldegidlarga ta'siri.

3. Protein gidrolizi natijasida 25 xil aminokislotalar hosil bo'ladi. Ularni ajratish juda oson ish emas.

-aminokislotalarni olish usullari

1. To'yinmagan karboksilik kislotalarga ammiak qo'shilishi.

CH 2 = CH  COOH + 2NH 3  NH 2  CH 2  CH 2  COONH 4.

2. Ikki asosli malon kislotasi asosida sintez.

Aminokislotalarning kimyoviy xossalari

1. Karboksil guruhidagi reaksiyalar.

1.1. Spirtlar ta'sirida efirlarning hosil bo'lishi.

2. Aminoguruhdagi reaksiyalar.

2.1. Mineral kislotalar bilan o'zaro ta'siri.

NH 2  CH 2 COOH + HCl  H 3 N +  CH 2  COOH + Cl 

2.2. Azot kislotasi bilan o'zaro ta'siri.

NH 2  CH 2 COOH + HNO 2  H O  CH 2  COOH + N 2 + H 2 O

3. Aminokislotalarning qizdirilganda konversiyasi.

3.1.-aminokislotalar siklik amidlar hosil qiladi.

3.2.-aminokislotalar y-uglerod atomining aminokislotalar va vodorod atomini olib tashlaydi.

Shaxsiy vakillar

Glitsin NH 2 CH 2 COOH (glikokol). Proteinlarda topilgan eng keng tarqalgan aminokislotalardan biri. Oddiy sharoitda - Tm = 232236S bo'lgan rangsiz kristallar. Suvda oson eriydi, mutlaq spirt va efirda erimaydi. Suvli eritmaning vodorod indeksi6,8; pK a = 1,510  10; rK v = 1,710  12.

a-alanin - aminopropion kislotasi

Tabiatda keng tarqalgan. U qon plazmasida va ko'pchilik oqsillarda erkin bo'ladi. T pl = 295296S, suvda yaxshi eriydi, etanolda yomon eriydi, efirda erimaydi. pK a (COOH) = 2,34; pK a (NH ) = 9,69.

-alanin NH 2 CH 2 CH 2 COOH – erish harorati = 200°C boʻlgan mayda kristallar, suvda yaxshi eriydi, etanolda yomon, efir va asetonda erimaydi. pK a (COOH) = 3,60; pK a (NH ) = 10,19; oqsillarda yo'q.

Komplekslar. Bu atama ikki yoki uchta karboksil guruhini o'z ichiga olgan bir qator a-aminokislotalarni nomlash uchun ishlatiladi. Eng oddiy:

N Eng keng tarqalgan komplekson etilendiamintetraasetik kislotadir.

Uning disodiy tuzi Trilon B analitik kimyoda juda keng qo'llaniladi.

a-aminokislota qoldiqlari orasidagi bog'lanishlar peptid bog'lari, hosil bo'lgan birikmalarning o'zi esa peptidlar deyiladi.

Ikki a-aminokislota qoldig'i dipeptid, uchtasi - tripeptid hosil qiladi. Ko'pgina qoldiqlar polipeptidlarni hosil qiladi. Polipeptidlar, aminokislotalar kabi, amfoterdir, ularning har biri o'z izoelektrik nuqtasiga ega; Proteinlar polipeptidlardir.

Aminokislotalar

Ham karboksil, ham aminokislotalarni o'z ichiga olgan har qanday birikma aminokislota hisoblanadi. Biroq, ko'pincha bu atama aminokislotalar karboksil guruhiga nisbatan a holatida bo'lgan karboksilik kislotalarga nisbatan qo'llaniladi.

Aminokislotalar, qoida tariqasida, polimerlar - oqsillarning bir qismidir. Tabiatda 70 dan ortiq aminokislotalar mavjud, ammo tirik organizmlarda faqat 20 tasi muhim rol o'ynaydi. Muhim aminokislotalar - bu organizmning fiziologik ehtiyojlarini qondirish uchun etarli miqdorda oziq-ovqat bilan ta'minlangan moddalardan organizm tomonidan sintezlana olmaydiganlar. Muhim aminokislotalar jadvalda keltirilgan. 1. Fenilketonuriya bilan og'rigan bemorlar uchun tirozin ham muhim aminokislota hisoblanadi (1-jadvalga qarang).

1-jadval

Muhim aminokislotalar R-CHNH 2 COOH

Ism (qisqartma)	R
izolösin (ile, ileu)	CH 3 CH 2 CH (CH) 3 -
leysin (leytsin)	(CH 3) 2 CHCH 2 -
lizin (lys)	NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -
metionin (uchrashgan)	CH 3 SCH 2 CH 2 -
fenilalanin (phe)
treonin (thr)
triptofan (sinab ko'ring)
valin (val)
tirozin (tirozin)

Aminokislotalar odatda mos keladigan karboksilik kislotalar o'rnini bosuvchi sifatida nomlanadi, bu aminokislotalar o'rnini yunon alifbosi harflari bilan bildiradi. Eng oddiy aminokislotalar uchun odatda ahamiyatsiz nomlar qo'llaniladi (glisin, alanin, izolösin va boshqalar). Aminokislota izomeriyasi funktsional guruhlarning joylashishi va uglevodorod skeletining tuzilishi bilan bog'liq. Aminokislotalar molekulasida bir yoki bir nechta karboksil guruhlari bo'lishi mumkin va shunga ko'ra, aminokislotalar asoslik jihatidan farq qiladi. Bundan tashqari, aminokislotalar molekulasi turli xil miqdordagi aminokislotalarni o'z ichiga olishi mumkin.

aminokislotalarni olinish USULLARI

1. Oqsillarning gidrolizlanishi natijasida 25 ga yaqin aminokislotalarni olish mumkin, ammo hosil bo‘lgan aralashmani ajratish qiyin. Odatda bitta yoki ikkita kislota boshqalarga qaraganda ancha katta miqdorda olinadi va bu kislotalarni ion almashinadigan qatronlar yordamida osongina ajratish mumkin.

2. Galogenli kislotalardan. A-aminokislotalarni sintez qilishning eng keng tarqalgan usullaridan biri odatda Gehl-Volhard-Zelinskiy reaktsiyasi orqali olinadigan a-galogenli kislotaning ammonolizidir:

Ushbu usul malonik ester orqali a-bromo kislotasini ishlab chiqarish uchun o'zgartirilishi mumkin:

Aminoguruh kaliy ftalimid (Gabriel sintezi) yordamida a-galogenli kislotaning efiriga kiritilishi mumkin:

3. Karbonil birikmalaridan (Streker sintezi). A-aminokislotalarning Streker sintezi karbonil birikmaning ammoniy xlorid va natriy siyanid aralashmasi bilan reaksiyasidan iborat (uslubning bunday takomillashtirilishi N.D.Zelinskiy va G.L.Stadnikov tomonidan taklif qilingan).

Ammiak va karbonil birikmasi ishtirokidagi qo‘shilish-eliminatsiya reaksiyalarida imin hosil bo‘ladi, u vodorod siyanid bilan reaksiyaga kirishib, a-aminonitril hosil qiladi. Uning gidrolizlanishi natijasida a-aminokislota hosil bo'ladi.

Aminokislotalarning kimyoviy xossalari

Glitsindan tashqari barcha a-aminokislotalar chiral a-uglerod atomini o'z ichiga oladi va enantiomerlar sifatida paydo bo'lishi mumkin:

Deyarli barcha tabiiy a-aminokislotalar a-uglerod atomida bir xil nisbiy konfiguratsiyaga ega ekanligi isbotlangan. (-)-serinning a-uglerod atomi shartli ravishda L-konfiguratsiyaga, (+)-serinning a-uglerod atomiga esa D-konfiguratsiyasi tayinlangan. Bundan tashqari, agar a-aminokislotalarning Fisher proyeksiyasi shunday yozilsa, karboksil guruhi tepada, R esa pastda joylashgan bo'lsa, L-aminokislota chap tomonda, D-aminokislota esa aminokislotaga ega bo'ladi. o'ng tomonda aminokislota bo'ladi. Aminokislotalar konfiguratsiyasini aniqlash uchun Fisher sxemasi chiral a-uglerod atomiga ega bo'lgan barcha a-aminokislotalarga taalluqlidir.

Rasmda L-aminokislota radikalning tabiatiga qarab dekstrorotatsion (+) yoki levorotator (-) bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Tabiatda topilgan a-aminokislotalarning katta qismi L seriyasiga tegishli. Ularning enantiomorflari, ya'ni. D-aminokislotalar faqat mikroorganizmlar tomonidan sintezlanadi va ular "g'ayritabiiy" aminokislotalar deb ataladi.

(R,S) nomenklaturasiga ko'ra, ko'pchilik "tabiiy" yoki L-aminokislotalar S konfiguratsiyasiga ega.

L-izoleysin va L-treonin, har bir molekulada ikkita chiral markazdan iborat bo'lib, b-uglerod atomidagi konfiguratsiyaga qarab diastereomerlar juftligining har qanday a'zosi bo'lishi mumkin. Ushbu aminokislotalarning to'g'ri mutlaq konfiguratsiyasi quyida keltirilgan.

AMINOKISLATLARNING KISLOTA-ASOSLI XUSUSIYATLARI

Aminokislotalar amfoter moddalar bo'lib, ular kationlar yoki anionlar shaklida mavjud bo'lishi mumkin. Bu xususiyat bir molekulada kislotali (-COOH) va asosiy (-NH 2) guruhlarning mavjudligi bilan izohlanadi. Juda kislotali eritmalarda kislotaning NH 2 guruhi protonlanadi va kislota kationga aylanadi. Kuchli ishqoriy eritmalarda aminokislotalarning karboksil guruhi deprotonlanadi va kislota anionga aylanadi.

Qattiq holatda aminokislotalar zvitterionlar (bipolyar ionlar, ichki tuzlar) shaklida mavjud. Tsvitterionlarda proton karboksil guruhidan aminokislotalarga o'tadi:

Agar siz aminokislotani o'tkazuvchan muhitga joylashtirsangiz va u erda bir juft elektrodni tushirsangiz, kislotali eritmalarda aminokislotalar katodga, ishqoriy eritmalarda esa anodga o'tadi. Berilgan aminokislotaga xos bo'lgan ma'lum bir pH qiymatida u anodga ham, katodga ham o'tmaydi, chunki har bir molekula zvitterion shaklida bo'ladi (ham musbat, ham manfiy zaryadga ega). Ushbu pH qiymati ma'lum aminokislotalarning izoelektrik nuqtasi (pI) deb ataladi.

aminokislotalarning REAKSIYALARI

Aminokislotalar laboratoriya sharoitida (in vitro) o'tadigan reaktsiyalarning aksariyati barcha aminlar yoki karboksilik kislotalarga xosdir.

1. karboksil guruhida amidlarning hosil bo'lishi. Aminokislotalarning karbonil guruhi aminning aminokislotalari bilan reaksiyaga kirishganda, aminokislotalarning polikondensatlanish reaksiyasi parallel ravishda sodir bo‘lib, amidlar hosil bo‘lishiga olib keladi. Polimerizatsiyani oldini olish uchun kislotaning aminokislotalari bloklanadi, shunda faqat aminning amino guruhi reaksiyaga kirishadi. Buning uchun karbobenzoksixlorid (karbobenziloksixlorid, benzilxloroformat), tert-butoksikarboksazid va boshqalar ishlatiladi, amin bilan reaksiyaga kirishish uchun karboksil guruhini etilxloroformatga ta'sir qilish orqali faollashtiradi. Keyin himoya guruhi katalitik gidrogenoliz yoki sirka kislotasidagi vodorod bromidning sovuq eritmasi ta'sirida chiqariladi.

2. aminokislotalarda amidlarning hosil bo'lishi. A-aminokislotalarning aminokislotalarini asillanganda amid hosil bo'ladi.

Reaksiya asosiy muhitda yaxshiroq davom etadi, chunki bu erkin aminning yuqori konsentratsiyasini ta'minlaydi.

Aminokislotalar polikondensatsiyaga qodir, natijada poliamid hosil bo'ladi. A-aminokislotalardan tashkil topgan poliamidlar peptidlar yoki polipeptidlar deyiladi. Bunday polimerlardagi amid bog'i peptid bog'i deyiladi. Molekulyar og'irligi kamida 5000 bo'lgan polipeptidlar oqsillar deb ataladi. Proteinlar taxminan 25 xil aminokislotalarni o'z ichiga oladi. Berilgan oqsil gidrolizlanganda, bu aminokislotalarning barchasi yoki ularning bir qismi alohida oqsilga xos bo'lgan ma'lum nisbatlarda hosil bo'lishi mumkin.

Berilgan oqsilga xos bo'lgan zanjirdagi aminokislotalar qoldiqlarining noyob ketma-ketligi oqsilning birlamchi tuzilishi deb ataladi. Protein molekulalarining zanjirlarini burishning o'ziga xos xususiyatlari (bo'laklarning kosmosda nisbiy joylashishi) oqsillarning ikkilamchi tuzilishi deb ataladi. Oqsillarning polipeptid zanjirlari aminokislotalar yon zanjirlari hisobiga amid, disulfid, vodorod va boshqa aloqalarni hosil qilish uchun bir-biriga bog'lanishi mumkin. Natijada, spiral to'pga aylanadi. Ushbu tuzilish xususiyati oqsilning uchinchi darajali tuzilishi deb ataladi. Biologik faollikni namoyon qilish uchun ba'zi oqsillar birinchi navbatda bir nechta to'liq oqsil bo'linmalaridan iborat makrokompleks (oligoprotein) hosil qilishi kerak. To'rtlamchi tuzilish bunday monomerlarning biologik faol moddada birlashishi darajasini belgilaydi.

Proteinlar ikkita katta guruhga bo'linadi - fibrillar (molekulyar uzunlikning kengligiga nisbati 10 dan katta) va globulyar (nisbat 10 dan kam). Fibrillyar oqsillarga umurtqali hayvonlarda eng ko'p bo'lgan kollagen kiradi; u xaftaga quruq vaznining deyarli 50% va suyakning qattiq moddasining taxminan 30% ni tashkil qiladi. O'simliklar va hayvonlarning aksariyat tartibga solish tizimlarida kataliz fermentlar deb ataladigan globulyar oqsillar tomonidan amalga oshiriladi.

Ko'p oltingugurtni o'z ichiga olgan turg'un modda. Proteinlar plastmassa va elim ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Quyida biz aminokislotalar va oqsillar haqida ba'zi ma'lumotlarga ega jadvalni taqdim etamiz (keyingi sahifada). Terminal adenozin qoldig'ining 2" yoki 3" gidroksil guruhiga biriktirilgan aminoatsil guruhi bilan aminoatsil transfer RNK tRNK. Aminoatsil guruhi 2-...

Ular mumkin. Qo'shimcha oqsillarni o'z ichiga olgan bunday kombinatsiyalangan oziq-ovqat mahsulotlari dunyoning barcha xalqlarining an'anaviy oshxonasining bir qismidir. 3-BOB. “AMİNOKISLATLAR” MAVZUNI O‘RGANING EKOLOGIK XUSUSIYATLARI Inson tanasi oqsillarni saqlay olmaydi, shuning uchun odam har kuni muvozanatli proteinli dietaga muhtoj. Og'irligi 82 kg bo'lgan kattalar uchun 79 g ...

Hayvonlarning turlari. Metionin kontsentratsiyasidagi mintaqaviy farqlar kichikdir. Ratsionning miyadagi metionin kontsentratsiyasiga ta'siri ham transport tizimlari uchun neytral aminokislotalar bilan raqobat tufayli ahamiyatsiz. Erkin aminokislotalar hovuzidagi metionin 80% protein sintezi uchun ishlatiladi. Erkin metioninning sisteinga metabolizmi S-adenosilmetionin hosil bo'lishi bilan boshlanadi, ...

Ham karboksil, ham aminokislotalarni o'z ichiga olgan har qanday birikma aminokislota . Biroq, ko'pincha bu atama aminokislotalar karboksil guruhiga nisbatan a holatida bo'lgan karboksilik kislotalarga nisbatan qo'llaniladi.

1-jadval

Muhim aminokislotalar R-CHNH2 COOH

Aminokislotalar odatda mos keladigan karboksilik kislotalar o'rnini bosuvchi sifatida nomlanadi, bu aminokislotalar o'rnini yunon alifbosi harflari bilan bildiradi. Eng oddiy aminokislotalar uchun odatda ahamiyatsiz nomlar qo'llaniladi (glisin, alanin, izolösin va boshqalar). Aminokislota izomeriyasi funktsional guruhlarning joylashishi va uglevodorod skeletining tuzilishi bilan bog'liq. Aminokislotalar molekulasida bir yoki bir nechta karboksil guruhlari bo'lishi mumkin va shunga ko'ra, aminokislotalar asoslik jihatidan farq qiladi. Bundan tashqari, aminokislotalar molekulasi turli xil miqdordagi aminokislotalarni o'z ichiga olishi mumkin.

aminokislotalarni olinish USULLARI

1. Oqsillarning gidrolizlanishi natijasida 25 ga yaqin aminokislotalarni olish mumkin, ammo hosil bo‘lgan aralashmani ajratish qiyin. Odatda bitta yoki ikkita kislota boshqalarga qaraganda ancha katta miqdorda olinadi va bu kislotalarni ion almashinadigan qatronlar yordamida osongina ajratish mumkin.

2. Galogenli kislotalardan. Eng keng tarqalgan sintez usullaridan biri a-aminokislotalar ammonolizni o'z ichiga oladi a-Gel-Volhard-Zelinskiy reaktsiyasi natijasida olinadigan galogenli kislota:

Ushbu usul malonik ester orqali a-bromo kislotasini ishlab chiqarish uchun o'zgartirilishi mumkin:

Aminoguruhni kaliy ftalimid yordamida a-galogenli kislotaning efiriga kiritish mumkin ( Gabriel sintezi):

3. Karbonil birikmalaridan ( Strecker sintezi). A-aminokislotalarning Streker sintezi karbonil birikmaning ammoniy xlorid va natriy siyanid aralashmasi bilan reaksiyasidan iborat (uslubning bunday takomillashtirilishi N.D.Zelinskiy va G.L.Stadnikov tomonidan taklif qilingan).

Aminokislotalarning kimyoviy xossalari

Barcha a-aminokislotalar, glitsindan tashqari, chiral a-uglerod atomini o'z ichiga oladi va shaklda bo'lishi mumkin. enantiomerlar :

Deyarli barcha tabiiy a-aminokislotalar a-uglerod atomida bir xil nisbiy konfiguratsiyaga ega ekanligi isbotlangan. (-)-serinning a-uglerod atomi shartli ravishda tayinlangan L-konfiguratsiya va (+)-serinning a-uglerod atomi - D-konfiguratsiya. Bundan tashqari, agar a-aminokislotalarning Fisher proyeksiyasi shunday yozilsa, karboksil guruhi tepada va R pastda joylashgan bo'lsa, u holda L-aminokislotalar, amino guruhi chap tomonda bo'ladi va D- aminokislotalar - o'ngda. Aminokislotalar konfiguratsiyasini aniqlash uchun Fisher sxemasi chiral a-uglerod atomiga ega bo'lgan barcha a-aminokislotalarga taalluqlidir.

Rasmdan ko'rinib turibdiki L-aminokislota radikalning tabiatiga ko'ra dekstrorotator (+) yoki levorotator (-) bo'lishi mumkin. Tabiatda topilgan a-aminokislotalarning katta qismi shunday tasniflanadi L- qator. Ularning enantiomorflar, ya'ni. D-aminokislotalar faqat mikroorganizmlar tomonidan sintezlanadi va deyiladi "g'ayritabiiy" aminokislotalar .

(R,S) nomenklaturasiga ko'ra, ko'pchilik "tabiiy" yoki L-aminokislotalar S konfiguratsiyasiga ega.

AMINOKISLATLARNING KISLOTA-ASOSLI XUSUSIYATLARI

Aminokislotalar amfoter moddalar bo'lib, ular kationlar yoki anionlar shaklida mavjud bo'lishi mumkin. Bu xususiyat ikkala kislotali ( -KOUN) va asosiy ( - N.H. 2 ) bir molekuladagi guruhlar. Juda kislotali eritmalarda N.H. 2 Kislota guruhi protonlanadi va kislota kationga aylanadi. Kuchli ishqoriy eritmalarda aminokislotalarning karboksil guruhi deprotonlanadi va kislota anionga aylanadi.

Qattiq holatda aminokislotalar shaklda mavjud zwitterionlar (bipolyar ionlar, ichki tuzlar). Tsvitterionlarda proton karboksil guruhidan aminokislotalarga o'tadi:

aminokislotalarning REAKSIYALARI

Aminokislotalarning laboratoriyada o'tkazadigan reaktsiyalarining aksariyati ( ichida vitro), barcha aminlar yoki karboksilik kislotalarga xosdir.

2. aminokislotalarda amidlarning hosil bo'lishi. A-aminokislotalarning aminokislotalarini asillanganda amid hosil bo'ladi.

Reaksiya asosiy muhitda yaxshiroq davom etadi, chunki bu erkin aminning yuqori konsentratsiyasini ta'minlaydi.

Aminokislotalar polikondensatsiyaga qodir, natijada poliamid hosil bo'ladi. A-aminokislotalardan tashkil topgan poliamidlar deyiladi peptidlar yoki polipeptidlar . Bunday polimerlardagi amid bog'lanish deyiladi peptid aloqa. Molekulyar og'irligi kamida 5000 bo'lgan polipeptidlar deyiladi oqsillar . Proteinlar taxminan 25 xil aminokislotalarni o'z ichiga oladi. Berilgan oqsil gidrolizlanganda, bu aminokislotalarning barchasi yoki ularning bir qismi alohida oqsilga xos bo'lgan ma'lum nisbatlarda hosil bo'lishi mumkin.

Berilgan oqsilga xos bo'lgan zanjirdagi aminokislotalar qoldiqlarining noyob ketma-ketligi deyiladi asosiy protein tuzilishi . Protein molekulalarining burilish zanjirlarining xususiyatlari (kosmosda bo'laklarning o'zaro joylashishi) deyiladi. oqsillarning ikkilamchi tuzilishi . Oqsillarning polipeptid zanjirlari aminokislotalar yon zanjirlari hisobiga amid, disulfid, vodorod va boshqa aloqalarni hosil qilish uchun bir-biriga bog'lanishi mumkin. Natijada, spiral to'pga aylanadi. Ushbu strukturaviy xususiyat deyiladi oqsilning uchinchi darajali tuzilishi . Biologik faollikni ko'rsatish uchun ba'zi oqsillar birinchi navbatda makrokompleks hosil qilishi kerak ( oligoprotein), bir nechta to'liq oqsil bo'linmalaridan iborat. To'rtlamchi tuzilish biologik faol materialda bunday monomerlarning assotsiatsiyasi darajasini aniqlaydi.

Proteinlar ikkita katta guruhga bo'linadi - fibrillar (molekulyar uzunlikning kengligiga nisbati 10 dan katta) va sharsimon (nisbat 10 dan kam). Fibrillyar oqsillarga kiradi kollagen , umurtqali hayvonlarda eng ko'p bo'lgan oqsil; u xaftaga quruq vaznining deyarli 50% va suyakning qattiq moddasining taxminan 30% ni tashkil qiladi. O'simliklar va hayvonlarning aksariyat tartibga solish tizimlarida kataliz globulyar oqsillar tomonidan amalga oshiriladi, ular deyiladi. fermentlar .

Aminokislotalar, oqsillar va peptidlar quyida tavsiflangan birikmalarga misollardir. Ko'pgina biologik faol molekulalar bir-biri bilan va bir-birining funktsional guruhlari bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin bo'lgan kimyoviy jihatdan farq qiladigan bir nechta funktsional guruhlarni o'z ichiga oladi.

Aminokislotalar.

Aminokislotalar- karboksil guruhini o'z ichiga olgan organik bifunksional birikmalar - UNS, amino guruhi esa N.H. 2 .

Alohida α Va β - aminokislotalar:

Ko'pincha tabiatda uchraydi α - kislotalar. Proteinlar 19 ta aminokislota va bitta iminokislotadan iborat ( C 5 H 9YO'Q 2 ):

Eng oddiy aminokislota- glitsin. Qolgan aminokislotalarni quyidagi asosiy guruhlarga bo'lish mumkin:

1) glitsin gomologlari - alanin, valin, leysin, izolösin.

Aminokislotalarni olish.

Aminokislotalarning kimyoviy xossalari.

Aminokislotalar- bular amfoter birikmalar, chunki 2 ta qarama-qarshi funktsional guruh - aminokislota va gidroksil guruhini o'z ichiga oladi. Shuning uchun ular kislotalar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadilar:

Kislota-asos almashinuvi quyidagicha ifodalanishi mumkin: