
- •№ 16. Аминокислоты
- •«Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым
- •Пребиотический (абиогенный) синтез аминокислот
- •“Натура тем паче всего удивительна, что в простоте своей
- •20 аминокислот могут дать примерно
- •Первая по популярности
- •Белков в клетках больше, чем каких бы то ни было других органических соединений:
- •Аминокислоты – соединения, в
- •Классификации аминокислот
- •2. В зависимости от соотношения числа амино- и карбоксильных групп:
- •В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме
- •-аминокислоты
- •Всоответствии с природой остатка R (боковой цепью)
- •Классификации -аминокислот
- •Классификации аминокислот
- •Классификации аминокислот
- •Классификации аминокислот
- •Классификации аминокислот
- •Классификации аминокислот
- •Полярный радикал
- •Строительный белок клеток.
- •Витамины группы К
- •Природные источники аминокислот
- •Природные источники аминокислот
- •Природные источники аминокислот
- •Номенклатура
- •Номенклатура
- •Аланин
- •Номенклатура аминокислот
- •Номенклатура аминокислот
- •Нестандартные аминокислоты
- •Таурин, 2-аминоэтансульфоновая кислота,
- •Зеркало Венеры (1898), Sir Edward Burne-Jones / Museu Calouste Gulbenkian Lisbon /
- •Стереохимия аминокислот
- •Стереохимия аминокислот
- •D-аминокислоты
- •Gramicidin S
- •Аспартам
- •Физические и химические свойства
- •Аминокислоты являются амфотерными соединениями:
- •Кислотно-основное равновесие
- •Кислотно-основное равновесие
- •Физические и химические свойства
- •электрофорез
- •Изоэлектрическая точка
- •Изоэлектрическая точка
- •Значения pI аминокислот
- •Для моноаминомонокарбоновых кислот pI ≈ 5-6
- •Кислотно-основные свойства
- •Получение аминокислот
- •3. Биологический способ получения аминокислот
- •Химические синтезы аминокислот.
- •Реакции с участием только аминогруппы
- •Бетаин - триметильное производное
- •2.Ацилирование
- •Гиппууровая кислот ау
- •Образование N-ацильных производных
- •Физические и химические свойства
- •3. Образование оснований Шиффа
- •Реакция с формальдегидом
- •«Нингидриновая реакция»
- •4. Дезаминирование аминокислот
- •БИОЛОГИЧЕСКИ ВАЖНЫЕ РЕАКЦИИ
- •Б. Восстановительное дезаминирование
- •Г. Дегидратазное дезаминирование
- •Д. Окислительное дезаминирование
- •Трансаминирование – реакция переноса
- •Физические и химические свойства
- •Физические и химические свойства
- •Реакции, протекающие с участием только карбоксильной группы.
- •2. Образование галогенангидридов
- •3. Восстановление карбоксильной группы до первичной спиртовой
- •Процесс декарбоксилирования-аминокислот в организме
- •Путресцин- 1,4-диаминобутан, образующийся в толстой кишке при ферментативном декарбоксилировании орнитина; при цистинурии обнаруживается
- •Ферментативное гидроксилирование
- •Биогенные амины в организме
- •Декарбоксилирование
- •Декарбоксилирование в организме
- •Реакции, протекающие с участием обеих функциональных групп.
- •Лактим-лактамная таутомерия
- •-аминокислоты
- •-аминокислоты
- •-аминокислоты
- •-аминокислоты
- •2. Образование комплексных солей металлов
- •3.Образование межмолекулярных амидных связей
- •Аминокислоты нередко применяются в качестве лекарственных средств:
- •Met ( метионин ) используется при лечении заболеваний и токсических поражений печени
- •Cys (цистеин) участвуя в обмене хрусталика глаза, полезен
- •Na-соль Glu (глутамат натрия) является очень широко распространенной пищевой добавкой, улучшающей вкус продуктов.
- •Глутаминовая кислота и её соли безопасны!
- •- -аминомасляная (4-аминобутановая) кислота,
- •- Средство для лечения постинсультных
- •пара-Аминосалициловая кислота (4-амино-2- гидроксибензойная кислота, ПАСК) и ее натриевая соль обладают бактериостатической активностью
- •Биологическое значение аминокислот
- •Биологически важные химические реакции
- •Биологически важные химические реакции
- •Биологически важные химические реакции
- •Биологически важные химические реакции
- •Биологически важные химические реакции
- •Биологически важные химические реакции
- •Биологически важные химические реакции
- •Биологически важные химические реакции

электрофорез

Изоэлектрическая точка
57

Изоэлектрическая точка
58

Значения pI аминокислот
ала |
6,0 |
мет |
5,74 |
асп |
2,77 |
глн |
5,65 |
арг 13,76 |
вал |
5,96 |
цис |
5,07 |
глу |
3,22 |
лиз |
9,74 |
|
лей 5,98 фен 5,48 асн 5,41 гис 7,59
59

Для моноаминомонокарбоновых кислот pI ≈ 5-6
pI моноаминодикарбоновых кислот (Asp, Glu) ≈ 3
pI диаминомонокарбоновых кислот (His, Lys, Arg) ≈ 8-11
Если pH меньше pI, AK имеет заряд + и движется к катоду
Если pH больше pI, AK имеет заряд — и движется к аноду
60

Кислотно-основные свойства
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
O |
CH3 |
|
CH |
|
C |
|
CH3 |
+ |
CH |
|
C |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
NH2 |
|
|
NH3 |
||||||
Аминокислота |
pKa1 |
|
|
рКа2 |
СН3СН2СООН |
4,38 |
нет |
Н N+СН(СН )СОО– |
2,34 |
9,69 |
|
3 |
3 |
|
|
CH3CH2NH2 |
нет |
10,67 |
61

Получение аминокислот
1. Выделение из белков и пептидов
Белки гидролизуют - 6 М HCl, при нагревании (110 оС) ,12-72 ч.
Используют также щелочной гидролиз и ферментативный гидролиз.
2. Микробиологический синтез используя патоку, аммиак и микрообранизмы Corynebacterium glutamicum получают
глутаминовую кислоту, которая используется как пищевая добавка.
Выход глутаминовой кислоты составляет 50 кг на 100 кг введённой глюкозы (время ферментации – 40 часов).
62

3. Биологический способ получения аминокислот
Корм с |
Отходы с оптически |
|
активным изомером |
||
добавкой |
|
|
рацемическо |
-аминокислоты |
|
й смеси |
Очистка |
|
- |
||
|
||
аминокислот |
Оптически чистый изомер |
|
|
- аминокислоты |
63

Химические синтезы аминокислот.
1. Аммонолиз -галогенкарбоновых кислот
|
|
NH3 |
|
|
|||||||
CH3 |
|
CH |
|
COOH |
CH3 |
|
|
CH |
|
COOH |
|
|
|
- HCl |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Cl |
|
|
NH2 |
|||||||
|
|
|
|
2. Синтез Штреккера
|
O |
HCN |
|
|
|
|
|
NH3 |
|
|
|
|
|
гидролиз |
|
|
||||||
|
CH3 |
|
CH |
|
CN |
CH3 |
|
CH |
|
CN |
CH3 |
|
CH |
|
COOH |
|||||||
CH3 |
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
H |
|
|
|
OH |
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
NH2 |
||||||||
альдегид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
(NH4CN) |
|
|
|
|
|
|
|
|
рацемат |
64

Реакции с участием только аминогруппы
1. Алкилирование
H2N |
|
CHR |
|
COO- Me+ + R'Cl |
|
R' |
|
HN |
|
CHR |
|
COOH + MeCl |
|
|
|
|
|
|
(CH3I)
R' H2N+ CHR COO-
биполярный ион
саркозин - N-метилглицин
CH3N+H2CH2COO-
промежуточное соединение в метаболизме аминокислот
65