- •АМИНОКИСЛОТЫ
 - •АМИНОКИСЛОТЫ
 - •КЛАССИФИКАЦИЯ
 - •В зависимости от количества функциональных гр. различают:
 - •Общая формула алифатических насыщенных моноаминокислот:
 - •Алифатические АК в зависимости от взаимного расположения –СООН и –NH2 – групп делятся
 - •Природные -АК делятся на
 - •В зависимости от строения углеводородного R -АК делятся на алифатические,
 - •Номенклатура
 - •CH3 CH CH COOH
 - •Для АК характерна структурная изомерия, обусловленная как строением С-скелета, так и расположением функциональных
 - •АК, подобно МС, относят к D- и L-
 - ••Большинство природных АК, участвующих в биохимических процессах содержат первичную аминогруппу, находящуюся в
 - •Важнейшие -АК
 - •(CH3)2CH CH COOH Валин*
 - •HOOC
 - •СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ АК
 - •Способы получения:-АК
 - •• 2). Аминирование эфиров-галогензамещенных к-т (синтез Габриэля)
 - •3). Циангидринный синтез (синтез Шреккера- Зелинского)
 - •• 1)-2) способы синтеза с
 - •Разделение рацемической смеси
 - •Получение -АК
 - ••2) Синтез Родионова с малоновым эфиром
 - ••Для синтеза , - и т. д. АК могут быть
 - ••Ароматические АК получают восстановлением соответствующих нитросоединений.
 - •ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
 - ••В состав молекулы АК входит аминогруппа, обладающая основными свойствами и карбоксильная группа, обладающая
 - •акцептор
 - •-АК в твердом виде находятся в
 - •• Значение рН, при котором
 - •В случае моноаминокарбоновых кислот водные р-ры в большинстве случаев имеют слабокислую реакцию (pH
 - •ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
 - ••2) Образование сложных эфиров реакцией этерификации
 - •3) Получение ангидридов АК. Получение ангидридов АК сопряжено с трудностями, т. к. требуют
 - •• 4) Декарбоксилирование
 - ••Реакции по NH2-группе
 - •2)Образование алкилпроизводных
 - ••Моноалкилирование хорошо протекает при бензилировании:
 - ••3) Арилирование
 - ••4) Образование ацилпроизводных.
 - ••Реакция ацилирования имеет большое значение при синтезе пептидов для защиты аминогруппы.
 - •• А) Карбобензоксизащита
 - ••Б) БОК-защита – в качестве защиты используется трет- бутоксикарбонильная гр.
 - •CF3COOH снятие защиты
 - •5) Реакция с азотистой кислотой (дезаминирование)
 - •Реакции с участием NH2- и
 - •2) Окислительное дезаминирование
 - •3) Отношение к нагреванию
 - •Качественные реакции на АК
 - ••2) Ксантопротеиновая р-ция
 - •Нитросоединения тирозина и триптофана в отличие от нитропроизводного фенилаланина в щелочной среде образуют
 - ••3) Реакция Фоля
 - •HS H2C CH COO_ 2NaOH
 - •Пептидный синтез
 - •Пептидный синтез представляет весьма сложную, тонкую экспериментальную задачу. Прямой конденсацией -АК пептиды
 - •Для синтеза пептидов заданнного
 - •3)Проводят конденсацию полученных производных
 - •Синтез дипептида Gly-Ala:
 - •Защита СООН-гр. С-концевой АК
 - •Образование пептидной связи
 - •ПЕПТИДЫ, БЕЛКИ
 - •• Провести четкую грань между
 - •Классификация
 - •5)токсические белки;
 - ••По хим. строению и степени сложности белки подразделяют на группы:
 - ••Простые белки в свою очередь делятся на основании некоторых условно выбранных критериев на
 - •Классификация сложных белков основана на хим. природе входящей в их состав простетической группы.
 - ••Многие белки имеют тривиальные названия, присвоенные чаще всего в зависимости либо от источника
 - •В соответствии с номенклатурой IUPAC в наименовании пептидов используются тривиальные названия всех аминокислот,
 - •СТРОЕНИЕ
 - •Полиамиды длиной от 2 до нескольких десятков АК остатков часто называют пептидами, при
 - ••Несмотря на разнообразие, элементный состав белков колеблется незначительно.
 - ••ММ белков колеблется в широких пределах от нескольких тысяч до миллионов. Так. миоглобин
 - ••При образовании белка в результате
 - ••Полипептидная цепь пептидов и белков имеет неразветвленное строение и состоит из чередующихся амидных
 - •амидные группы
 - ••Названия пептидов строят путем последовательного перечисления АК-ых остатков, начиная с N-конца. Т.к. эти
 - ••Высокомолекулярные полипептиды и белки обладают весьма сложным строением и характеризуются четырьмя уровнями структуры
 - •Состав белковой молекулы, представленный в виде чередующихся остатков аминокислот, называют
 - •Для определения аминокислотного состава пептид подвергают ферментативному или кислотному гидролизу. Полученный гидролизат анализируют
 - •Выяснение порядка расположения АК в полипептидной цепочке осуществляют с помощью метода секвенирования .
 - ••Определение АК-ой последовательности
 - •Метод Эдмана
 - •• Метод Сэнгера
 - •• Дансильный метод
 - ••Дансильный метод наиболее предпочтительный, т.к.
 - •В настоящее время созданы специальные автоматизированные установки для проведения всех перечисленных операций -
 - ••Методы определения последовательности АК-ого состава на С-конце менее совершенны. Для последовательного отщепления
 - •Кроме последовательности АК полипептида (первичной структуры), крайне важна трехмерная структура белка, которая формируется
 - •Атомы С, O, N в пептидной гр.
 - ••Вследствие М-эффекта на О-атоме возникает --заряд (он становится более ЭД), а на N-атоме
 - •-С-атомы АК остатков в полипептидной
 - ••Вторичная структура описывает пространственное строение одной полипептидной цепи. Наиболее распространённые типы вторичной структуры
 - ••Основное значение в закреплении этой пространственной структуры имеют Н-связи, которые направлены практически параллельно
 - ••β-листы (складчатые слои) –
 - •к С-концу
 - ••Многие белки одновременно содержат структуры-спирали и складчатого листа с преобладающим
 - •• Третичная структура –
 - ••– ковалентные связи (между двумя остатками цистеина –
 - ••– ионные связи между противоположно заряженными боковыми группами АК остатков
 - •– Н-связи между функц. гр. боковых радикалов, а также между ними и пептидынми
 - ••– гидрофильно-гидрофобные взаимодействия. При взаимодействии с окружающими молекулами воды белковая молекула «стремится» свернуться
 - ••По типу упаковки различают
 - ••Четвертичная структура –
 - •Напр. у гемоглобина полипептидная цепь (перв. структура) закручена в
 - •Пространственная структура белков способна нарушаться под влиянием разл. физ.и хим. факторов: т-ры, облучения,
 - •Свойства
 - •Химические свойства
 - •2). Нингидриновая реакция – появление синей окраски при взаимодействии с нингидрином (0,5% р-р).
 - •3). Ксантопротеиновая р-ция – появление желтой окраски в результате действия на белки конц.
 - •Гидролиз
 - •Схема гидролиза
 
Способы получения:-АК
•1). Аминирование -галогензаме-
щенных к-т (последние получают по Гелю-Фольганду-Зелинскому Br2+P)
R  | 
	
  | 
	CH  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	NH3 изб.  | 
	R  | 
	
  | 
	CH  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	COOH  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	CONH4  | 
|||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	H2O  | 
|||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	NH2  | 
||||||
  | 
	
  | 
	Hal  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||
Hal=Br, Cl  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	l, H2O  | 
||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	R  | 
	
  | 
	CH  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	~6,5  | 
	
  | 
||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	COOH  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	NH2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
• 2). Аминирование эфиров-галогензамещенных к-т (синтез Габриэля)
•Эфир обрабатывают фталимидом калия с последующим расщеплением фталимидного производного

C O
C N K  | 
	+ Hal CH  | 
	COOR' - KHal  | 
|
O  | 
	R  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
||
C O  | 
	
  | 
	H2O  | 
|
N  | 
	CH COOR'  | 
||
H  | 
|||
C O R  | 
|||
COOH + R'OH  | 
|||
H3N CH  | 
	COOH+  | 
||
R  | 
	
  | 
	COOH  | 
|
3). Циангидринный синтез (синтез Шреккера- Зелинского)
Альдегид обрабатывают смесью хлорида аммония и цианида калия либо натрия.
NH4Cl + NaCN 
 NH4CN + NaCl
  | 
	
  | 
	NH3 + HCN  | 
	
  | 
	
  | 
|
R C O NH3 R CH NH2  | 
	_  | 
	
  | 
	R CH NH  | 
||
H  | 
	
  | 
	OH  | 
	H2O  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
HCN R CH CN H2O,HCl  | 
	R CH COOH  | 
||||
NH  | 
	
  | 
	t  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
2  | 
	_ NH4Cl  | 
	
  | 
	NH3 Cl  | 
||
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
• 1)-2) способы синтеза с
сохранением числа С-атомов,
•3) – с увеличением на 1 С-атом.
•Однако в результате синтеза
образуются рацематы, активной
формой которых является лишь один компонент.
• Хим. метод разделения довольно сложен,
поэтому чаще всего пользуются
энзиматическим методом.
Разделение рацемической смеси
Вначале смесь ацетилируют, затем обрабатывают ферментом ацилазой. Ацилаза дезацетилирует ацильные производные природной формы -АК L-ряда.
Полученная смесь легко разделяется,
т. к. свободная АК легко растворяется в кислотах и щелочах, а ацетильное производное только в щелочах.
Затем гидролизуют N-ацилированное производное D-АК разб. кислотой и освобождают D-АК ( в виде соли).
_  | 
	
  | 
	
  | 
	L_R CH COOH  | 
  | 
	Ac2O  | 
	NHAc  | 
|
D,L R CH COOH _AcOH  | 
	D_R CH COOH  | 
||
  | 
	NH2  | 
	NHAc  | 
|
  | 
	
  | 
	L_R CH COOH  | 
|
ацилаза  | 
	выделение  | 
||
NH2  | 
	
  | 
||
- AcOH  | 
	
  | 
	H O, H+  | 
|
  | 
	
  | 
	D_R CH COOH_AcOH2  | 
|
  | 
	
  | 
	NHAc  | 
	
  | 
D _R CH COOH  | 
	выделение  | 
||
  | 
	
  | 
	+NH  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	3  | 
	
  | 
Получение -АК
•1) Присоединение NH3 к солям , -
непредельных кислот.
R CH CH COOH +NH3
RCH CH2 COOH NH2
•2) Синтез Родионова с малоновым эфиром
•Действие на малоновый эфир альдегида и аммиака (с увеличением на 2 С-атома)
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	O  | 
	
  | 
	COOC H  | 
	
  | 
	AN  | 
||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	5  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	R C H + CH2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||||||
  | 
	COOC2H5  | 
	NH3  | 
||||||||||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	R  | 
	
  | 
	
  | 
	CH  | 
	
  | 
	CH  | 
	COOC2H5  | 
|||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	OH  | 
	
  | 
	
  | 
	COOC2H5  | 
	C2H5OH  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	H O+  | 
||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	3  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	R  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	CH  | 
	
  | 
	CH(COOC2H5)2 _ t  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	NH2  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	_ C H OH  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	CO2  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	5  | 
	
  | 
	
  | 
|
RCH CH2 COOH NH2
•Для синтеза , - и т. д. АК могут быть
использованы соответствующие галогенопроизводные к-ты и их производные, напр. лактамы, а также продукты перегруппировки Бекмана оксимов циклических кетонов.
•Последний способ имеет большое практическое значение - получение -
капролактама:

NOH H2SO4 
NH O
оксим циклогекса -капролактам
нона
