Aminosure, waarvan die formules in die hoërskool-chemiekursus bespreek word, is belangrike stowwe vir die menslike liggaam. Proteïene, bestaande uit aminosuurreste, is nodig vir 'n persoon om ten volle te funksioneer.
Definisie
Aminosure, waarvan die formules hieronder bespreek sal word, is organiese verbindings waarvan die molekules amino- en karboksielgroepe bevat. Karboksiel bestaan uit 'n karboniel- en 'n hidroksielgroep.
Jy kan aminosure as afgeleides van karboksielsure beskou, waar die waterstofatoom deur 'n aminogroep vervang word.
Kenmerke van chemiese eienskappe
Aminosure, waarvan die algemene formule as CnH2nNH2COOH voorgestel kan word, is amfoteriese chemiese verbindings.
Die teenwoordigheid van twee funksionele groepe in hul molekules verklaar die moontlikheid dat hierdie organiese stowwe basiese en suur eienskappe vertoon.
Hulle waterige oplossings het die eienskappe van bufferoplossings. 'n Zwitterioon is 'n aminosuurmolekule waar die aminogroep NH3+ is en die karboksiel -COO- is. 'n Molekule van hierdie tipe het 'n beduidende dipoolmoment, terwyldie totale lading is nul. Kristalle van baie aminosure word op sulke molekules gebou.
Onder die belangrikste chemiese eienskappe van hierdie klas stowwe kan polikondensasieprosesse onderskei word, as gevolg waarvan poliamiede gevorm word, insluitend proteïene, peptiede, nylon.
Aminosure, waarvan die algemene formule CnH2nNH2COOH is, reageer met sure, basisse, metaaloksiede, soute van swak sure. Van besondere belang is die interaksies van aminosure met alkohole wat verband hou met verestering.
Kenmerke van isomerie
Om die struktuurformules van aminosure neer te skryf, let ons daarop dat baie aminosure betrokke by biochemiese transformasies 'n aminogroep in die a-posisie van die karboksielgroep bevat. So 'n koolstofatoom is 'n chirale sentrum, en aminosure word as optiese isomere beskou.
Die struktuurformule van aminosure gee 'n idee van die ligging van die hoof funksionele groepe waaruit 'n gegewe stof bestaan, relatief tot die aktiewe koolstofatoom.
Natuurlike aminosure wat deel is van proteïenmolekules is verteenwoordigers van die L-reeks.
Optiese isomere van aminosure word gekenmerk deur spontane stadige nie-ensiematiese rasemisering.
Kenmerke van a-verbindings
Enige formule van stowwe van hierdie tipe veronderstel die ligging van die aminogroep by die tweede koolstofatoom. 20 aminosure, waarvan die formules selfs in 'n skoolbiologiekursus oorweeg word, is ookbehoort aan hierdie spesie. Dit sluit byvoorbeeld alanien, asparagien, serien, leusien, tirosien, fenielalanien, valien in. Dit is hierdie verbindings wat die menslike genetiese kode uitmaak. Benewens standaardverbindings? nie-standaard aminosure, wat hul afgeleides is, is ook in proteïenmolekules gevind.
Klassifikasie volgens sintese
Hoe kan die essensiële aminosure geskei word? Formules van hierdie klas word volgens die fisiologiese basis onderverdeel in semi-vervangbare, wat in die menslike liggaam gesintetiseer kan word. Gewone verbindings wat in enige lewende organisme gesintetiseer word, word ook geïsoleer.
Afdeling vir radikale en funksionele groepe
Die aminosuurformule verskil in die struktuur van die radikaal (sygroep). Daar is 'n verdeling in nie-polêre molekules wat 'n hidrofobiese nie-polêre radikaal bevat, sowel as in gelaaide polêre groepe. Aromatiese aminosure word as 'n aparte groep in biochemie beskou: histidien, triptofaan, tirosien. Afhangende van die funksionele groepe word verskeie groepe onderskei. Alifatiese verbindings word voorgestel deur:
- monoaminomonokarboksielverbindings, wat as glisien, valien, alanien, leusien beskou kan word;
- oksimonokaminokarboksielstowwe: treonien, serien;
- monoaminokarboksiel: glutamiensuur, asparaginsuur;
- swaelbevattende verbindings: metionien, sisteïen;
- diaminomonokarboksiele stowwe: lisien, histidien, arginien;
- heterosiklies: prolien, histidien,triptofaan/
Enige aminosuurformule kan in algemene terme geskryf word, slegs radikale groepe sal verskil.
Kwalitatiewe definisie
Om klein hoeveelhede aminosure op te spoor, word 'n ninhidrienreaksie uitgevoer. In die proses om aminosure met 'n oormaat ninhidrien te verhit, word 'n pers produk verkry as die suur 'n vrye a-aminogroep het, en 'n geel produk is tipies vir 'n beskermde groep. Hierdie metode het hoë sensitiwiteit en word gebruik vir kolorimetriese opsporing van aminosure. Op grond daarvan is die metode van partisiechromatografie op papier, wat deur Martin in 1944 bekendgestel is, geskep.
Dieselfde chemiese reaksie word in 'n outomatiese aminosuurontleder gebruik. Die toestel, geskep deur Moore, Shpakman, Stein, is gebaseer op die skeiding van 'n aminosuurmengsel in kolomme gevul met ioonuitruilharse. Vanaf die kolom gaan die eluentstroom die menger binne, ninhidrien gaan ook hierheen.
Die kwantitatiewe inhoud van aminosure word beoordeel deur die intensiteit van die resulterende kleur. Die lesings word aangeteken deur 'n foto-elektriese kolorimeter, aangeteken deur 'n opnemer.
Soortgelyke tegnologie word tans in die kliniese praktyk gebruik vir bloed-, serebrospinale vloeistof- en urinetoetse. Dit laat jou toe om 'n volledige prentjie te gee van die kwalitatiewe samestelling van aminosure wat in biologiese vloeistowwe voorkom, om nie-standaard stikstofbevattende stowwe daarin te identifiseer.
Kenmerke van die nomenklatuur
Hoe om die regte naam te geeaminosure? Die formules en name van hierdie verbindings word gegee volgens die internasionale IUPAC-nomenklatuur. Die posisie van die aminogroep word by die ooreenstemmende karboksielsuur gevoeg, vanaf die koolwaterstof by die karboksielgroep.
Byvoorbeeld, 2-aminoetanoësuur. Benewens die internasionale nomenklatuur, is daar triviale name wat in biochemie gebruik word. Aminoasynsuur is dus 'n glisien wat in moderne medisyne gebruik word.
As daar twee karboksielgroepe in die molekule is, word die agtervoegsel -dionies by die naam gevoeg. Byvoorbeeld, 2-aminobutaandioïensuur.
Vir alle verteenwoordigers van hierdie klas is strukturele isomerie kenmerkend, as gevolg van veranderinge in die struktuur van die koolstofketting, sowel as die ligging van die karboksiel- en aminogroepe. Benewens glisien (die eenvoudigste verteenwoordiger van hierdie klas suurstofbevattende organiese stowwe)? die oorblywende verbindings het spieël-antipodes (optiese isomere).
Aansoek
Aminosure is algemeen in die natuur, dit is die basis vir die bou van dierlike en plantaardige proteïene. Hierdie verbindings word in medisyne gebruik in geval van ernstige uitputting van die liggaam, byvoorbeeld na komplekse chirurgiese operasies. Glutamiensuur help om senuweesiektes te beveg, en histidien word gebruik om maagsere te behandel. In die sintese van sintetiese vesels (capron, enanth), tree aminokapron- en amino-enantiese sure op as grondstowwe.
Gevolgtrekking
Aminosure is organiese verbindings wat in hulhet twee funksionele groepe. Dit is die strukturele kenmerke wat die dualiteit van hul chemiese eienskappe verduidelik, sowel as die besonderhede van hul gebruik. Op grond van die resultate van navorsingseksperimente was dit moontlik om vas te stel dat die biomassa van lewende organismes wat op ons planeet leef, altesaam 1,8 1012-2,4 1012 ton droëmateriaal beloop. Aminosure is die aanvanklike monomere in die biosintese van proteïenmolekules, waarsonder die bestaan van mense en diere onmoontlik is.
Afhangende van fisiologiese eienskappe, is daar 'n verdeling van alle aminosure in essensiële stowwe, waarvan die sintese nie in die menslike liggaam en soogdiere uitgevoer word nie. Om versteurings in metaboliese prosesse te vermy, is dit belangrik om voedsel te eet wat hierdie aminosure bevat.
Dit is hierdie verbindings wat 'n soort "stene" is wat gebruik word om biopolimeerproteïene te bou. Afhangende van watter aminosuurreste, in watter volgorde hulle in die proteïenstruktuur sal optree, het die resulterende proteïen sekere fisiese en chemiese eienskappe en toepassings. Danksy kwalitatiewe reaksies op funksionele groepe bepaal biochemici die samestelling van proteïenmolekules, op soek na nuwe maniere om individuele biopolimere wat nodig is vir die menslike liggaam te sintetiseer.
