15 Дәріс. Аминоқышқылдар

Молекуласында карбоксил және амин топтары бар органикалық қосылыстарды аминоқышқылдар деп атайды. Аминоқышқылдардың маңызы өте зор, өйткені солардың қалдықтарынан ағза заттары алынады.

Аталуы. Аминоқышқылдарды амин топтарының орындарын грек алфавитінің әріптерімен белгілеп, әдетте өздеріне сәйкес келетін карбон қышқылдарының туындылары ретінде аталады. Оларды жүйелік және тарихи атаумен де атауға болады. Бірнеше мысал келтірелік:

CH₃NH₂COOH аминосірке қышқылы (МН), глицин (ТН)

CH₃-CHNH₂-COOH α-аминопропион қышқылы, аланин,

2-аминопропан қышқылы

CH₃-CH₂CH(CH₃)-CHNH₂-COOH α-аминоизокапрон қышқылы,

2-амино-3-метилпентан қышқылы

Аминоқышқылдардың молекуласында бір немесе бірнеше карбоксил топтары бола алады, соған орай аминоқышқылы әртүрлі күйде кездеседі.

Бір негізді аминоқышқылдардың гомологтік қатарын аминоқұмырсқа қышқылынан бастағанымыз жөн. Дегенмен бұл қышқыл қышқылдығымен қоса көмір қышқылының амиді болып табылады.

Сірке қышқылынан бір аминоқышқылын тудыруға болады. Пропион қышқылынан – екі:

-аминопропион қышқылы -аминопропион қышқылы

Май қышқылынан - үшеу.

CH₃ –CH₂ -CH (NH₂) -COOH H₃C – CH(NH₂) –CH₂ –COOH

NH₂ - CH₂ – CH₂ –CH₂ - COOH

Алынуы. Аминоқышқылдардың алыну жолы өте көп. Біздер олардың ең маңыздыларына тоқталып кетеміз.

1. Галоген алмасқан қышқылдардан амиакпен әрекеттестіру арқылы алу:

Әдісті 19-ғасырдың соңында Фишер ашқан. Бұл реакциядағы ең басты қиыншылық аминоқышқылдан хлорлы аммонийді бөліп алу. Соңғы уақытта аминоқышқылдарды тазалау үшін жоғары молекулалы ионалмастырғыш шайырлар қолданылады.

2) Альдегидтерге аммиакпен және көгерткіш қышқылмен әрекет ету.

Зелинский бұл әдісті елеулі түрде оңайлатты. Карбонилді қосылыстарға көгерткіш қышқылмен және аммиакпен сатылап әрекет жасаудың орнына Зелинский цианды калий мен хлорлы аммонийдің қоспасын қолдануды ұсынды.

3) -қанықпаған қышқылдарына аммиакты қосу:

Қосылу Морковников ережесіне қарсы жүреді.

4) Нитроқышқылдарды тотықсыздандыру арқылы алу. Бұл әдіс ароматты аминоқышқылдарды алғанда қолданылады.

Айталық

О₂N

HNO₃

Физикалық қасиеттері. Аминоқышқылдар - түссіз кристалды заттар, балқу температуралары жоғары, суда жақсы ериді.

Бір негізді аминоқышқылдардың судағы ерітінділерінің реакциясы бейтарап десе де болады, олардың молекуласында карбоксил және амин тобы болғандықтан олар ішкі тұздар немесе полиамфолитті заттар болып табылады.

Н₂

Қышқылдық ортада олар өзін катион тәрізді көрсетеді, өйткені карбоксил тобының диссоциалануын анион тәрізді.

Изоэлектрлік нүктеде аминоқышқылдардың ерітінділері электр тоғын өткізбейді.

Химиялық қасиеттері. Басқа да аралас функциялы қосылыстардағыдай, аминоқышқылдар қышқылдардың және аминдердің қасиеттерін көрсетеді. Дегенмен де көптеген реакцияларда функциялық екі топтың бір-біріне жасайтын әсері де байқалады.

1. Аминоқышқылдар негіздерімен немесе қышқылдармен әрекеттесіп тұздар түзеді.

2. Карбоксил тобы бойынша жүретін реакциялар:

немесе

3. Амин тобы бойынша жүретін реакциялар

Басқа да аралас функциялы қосылыстар сияқты оларды қыздыру әртүрлі қосылыстар түзуге мәжбүр етеді. Ең бастысы қышқылдарды бірі-бірінен ажыратуға болады.

1) -аминоқышқылдары дикетопиперазиндер түзеді.

-аминопропион 3,6 - диметил-2,5-диоксопиперазин

қышқылы

2) -аминоқышқылдар аммиактан оңай айрылып қанықпаған қышқылдарға айналады

-аминомай қышқылы кротон қышқылы

3) Ал -аминоқышқылдарды қыздырғанда ішкі амидтер лактамдар түзіледі.

-аминомай қышқылы -аминомай қышқылының

лактамы

Полипептидтер. Аминоқышқылдардың бірнеше молекулаларынан құрылған қосылыстарды пептидтер деп атайды.

пептидті байланыс

дипептид (глицилглицин )

трипептид

Белоктардың құрылыстары полипептидтерден де күрделі. Дегенмен де белок молекуласының фрагменттерін полипептидтік буындар деп қарастыруымыз қажет.

Полипептидтер синтезі әр түрлі әдістермен орындалады. Ол әдістердің ең қарапайым түрлерін 20 ғасырдың басында Э. Фишер мен Энгелгард ұсынған.

Мысалы, аминоқышқылдардың хлорангидридтерінің тұздарымен аминоқышқылдардың әрекеттесуі

дипепид

трипептид

Осы әдістермен құрамында аминоқышқылдардың 18 қалдықтары (және одан да көп) бар полипепидтер алынады. Аминоқышқылдардың 18 қалдықтарынан құралған полипептидінің молекулалық салмағы 1213 жеке белоктарға жақын. Ондай полипептид коллоид ерітінділерін түзеді.

Негізгі әдебиеттер: 1[ 356-360], 3[ 325-346]

Қосымша әдебиеттер: 4[ 303-315]

Бақылау сұрақтары

1. Аминоқышқылдардың жалпы формуласы және алыну жолдары қандай?

2. Қандай реакциялар аминоқышқылдарға тән? .

3. Изоэлектрлік нүкте деген не?

4. Қандай байланыс түрін пептидтік байланыс деп атайды? Полипептидтерді қалай алуға болады?