Alifatiese aminosure - afgeleides van karboksielsure - is wydverspreid in die natuur. Hulle speel 'n belangrike rol in baie lewensbelangrike prosesse. Op grond daarvan word sommige soorte medisyne gemaak.
Alifatiese aminosuur - wat is dit?
Aminosure verrig belangrike funksies in die menslike liggaam en ander diere, aangesien dit neurotransmitters en "boustene" is vir die bou van proteïene. Hulle is ook nodig vir behoorlike metabolisme.
Alifatiese aminosure is 'n verskeidenheid aminokarboksielaminosure waarin die amino- en karboksielgroepe aan 'n alifatiese koolstofatoom gebind is. Die term "alifaties" verwys na lineêre of vertakte kettings van atome van 'n gegewe element.
Die grootste deel van die aminosure wat van lewende organismes geïsoleer is, is alifaties. In chemie gebruik hulle hoofsaaklik die alledaagse name van hierdie stowwe volgens die oorspronklike proteïene waaruit dit verkry is, aangesien hulle volgens die sistematiese nomenklatuur te omslagtig name het.
Tipes verbindings volgens struktuur
Alifatiese aminosure, afhangende van die posisie van die amino- en karboksielgroepe, word in die volgende tipes verdeel:
- Alfa-isomere. Dit sluit die grootste deel van natuurlike verbindings in wat in plante, mikroörganismes en diere voorkom. Hulle word ook in meteoriete aangetref, en die struktuur van hierdie stowwe is dieselfde as dié van aardse lewende wesens.
- Betta-aminosure. 'n Voorbeeld is β-alanien, wat deel is van koënsiem A. Laasgenoemde is betrokke by die sintese en oksidasie van vetsure.
- Gamma-isomere. Een van die helderste verteenwoordigers van hierdie groep is ɣ-aminobottersuur (GABA), die belangrikste neurotransmitter van die senuweestelsel wat verantwoordelik is vir die inhibisie van senuweeprosesse, die verswakking en onderdrukking van opwinding.
Alle alfa-tipe aminosure, behalwe glisien, het 'n asimmetriese struktuur, bestaan in die vorm van twee spieëlrefleksies wat nie in die ruimte kombineer nie (L- en D-aminosure) en het natuurlike optiese aktiwiteit. Die belangrikste L-aminosure is glisien, alanien, serien, sisteïen, asparaginsuur, tirosien, leusien, glutamien, isoleusien, arginien, lisien, prolien.
Voorbeelde van alifatiese aminosure word in die figuur hieronder getoon.
Tipe stowwe volgens ander kriteria
Daar is ook 'n klassifikasie volgens die aard van die deelname van alifatiese aminosure in proteïensintese.
- Proteinogene verbindings uit die L-reeks, wat aan proteïene in ribosome onder die beheer van RNA geheg is. Hulledie volgorde is geneties gekodeer. Daar is net twintig sulke aminosure.
- Nie-proteïenogenies (nie-koderend), nie deel van proteïene nie, maar verrig belangrike funksies (hoofsaaklik deelname aan metaboliese prosesse). Sommige van hulle is gifstowwe en giftig vir mense.
Volgens suur-basis eienskappe word alifatiese aminosure in 3 tipes verdeel:
- suur (asparagiensuur en glutamiensuur);
- neutraal, wat dieselfde aantal basiese en suurgroepe bevat;
- basies (histidien, arginien, lisien en ander).
Fisiese en chemiese kenmerke
Die volgende eienskappe is tipies vir alifatiese aminosure:
- struktuur in die vorm van bipolêre ione in die kristallyne toestand;
- hoë smeltpunt (α-aminosure het nie 'n duidelike waarde nie);
- goeie oplosbaarheid in water en waterige oplossings van alkalieë, sure;
- amfoteries;
- basiese eienskappe in 'n suur omgewing en omgekeerd;
- as die pH van die medium groter is as die iso-elektriese punt, dan vorm alifatiese aminosure soute met alkalieë, wat goed in water oplos.
Mengsels van hierdie stowwe met hul natrium- of kaliumsoute word gebruik om bufferoplossings te maak wat vir chemiese ontleding gebruik word.
Sintese
BOnder laboratoriumtoestande is die produksie van hierdie verbindings 'n moeilike taak, aangesien hulle opties aktief is, en in natuurlike toestande vind hul produksie met die deelname van ensieme plaas. Daarom word slegs rasemiese aminosure, wat 'n mengsel van optiese isomere is, chemies verkry.
As die beginmateriaal word α-halokarboksielsure gebruik, wat, wanneer dit met ammoniak gereageer word, alifatiese aminosure gee. Daar is ander maniere om te verkry - van ketosure en hul afgeleides in die proses van reduktiewe aminering, van maloniese ester, aminoasynsuur (glisien). Vir die sintese van aminosure op industriële skaal word mikrobiologiese tegnologieë gebruik. Met die hulp van genetiese ingenieurswese word hierdie stowwe geïsoleer uit proteïenmolekules wat deur spesiaal gekweekte mikroörganismes geproduseer word.
Rol in die natuur
Slegs in plante en mikroörganismes is meer as 200 alifatiese aminosure geïdentifiseer, en in totaal is daar vandag meer as vyfhonderd van hulle. Hulle is deel van die antibakteriese stowwe (soos penisillien) wat mikroörganismes produseer en vorm ook die selwande van die meeste bakterieë.
In die liggaam van diere verrig hierdie stowwe die volgende hooffunksies:
- sintese van proteïene, ensieme, hormone, koënsieme en ander belangrike organiese verbindings;
- vorming van biologies aktiewe amiene (dopamien, norepinefrien, epinefrien, serotonien en ander);
- deelname aan die oordrag van senuwee-impulse en metaboliese prosesse.
In menslike breinselle is daar 'n aktiewe metabolisme met die deelname van aminosure, waarvan die konsentrasie 7 keer hoër is as dié in bloedplasma.
Mediese aansoeke
Die gebruik van hierdie verbindings vir medisinale doeleindes is gebaseer op hul vermoë om deel te neem aan die uitruil van stikstofelemente en die sintese van biologies aktiewe stowwe. Daar is baie middels wat alifatiese aminosure bevat. Hieronder is 'n paar daarvan en hul gebruike in terapeutiese praktyke.
- Glutamiensuur - SSS-patologie, epilepsie, psigose, verstandelike gestremdheid by kinders, serebrale gestremdheid, Down se siekte.
- Metionien - giftige lewerskade (sirrose, vergiftiging met arseen, chloroform en ander gifstowwe), asook siektes van hierdie orgaan in chroniese alkoholisme, diabetes mellitus.
- Aminalone is 'n neurotropiese middel.
- Cysteine - vir katarakte.
- Asetielsisteïen - in siektes van die respiratoriese stelsel as 'n mukolitiese middel.
