
- •№ 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

Бетаин - триметильное производное
(CH3)3N+ CH2 COO-
биполярный ион
N,N,N-триметилглицин
донор метильных групп |
Простейший бетаин - |
производное глицина - был |
|
|
впервые обнаружен в соке |
|
столовой свеклы Beta |
|
vulgaris |
66

2.Ацилирование
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
2 экв.осн. |
|||||
H N |
|
CHR |
|
|
|
|
COO- + R' |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
Cl + B: |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хлорангидрид |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COO-BH+ + BH+Cl- |
||||||
|
|
|
C |
|
|
NH |
|
CHR |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ацилирование в условиях Шоттена-Баумана
67

|
|
O |
|
2 экв. Осн. |
|
COO- + R' |
|
|
|
H N CHR |
C O + B: |
|
||
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
O |
ангидрид |
|
||
R' C |
NH CHR |
COO-BH+ + BH+R' COO- |
Ацилирование в условиях Шоттена-Баумана
68

Гиппууровая кислот ау
|
бензоилглицин, |
, |
C6H5CONHCH2COOH |
|
В клинической практике
показатель функционального состояния печени.
способность печени обезвреживать ядовитые вещества.
69

Образование N-ацильных производных
("защита аминогруппы").
R CH COOH + Cl |
C R' |
-HCl |
R CH |
COOH |
|
NH2 |
O |
|
NH |
C |
R' |
не существуют в виде биполярных ионов O |
|
||||
|
|
карбобензоксигруппа |
|
||
Карбобензоксизащита (1932 г) |
|
|
|
|
|
карбобензоксихлорид |
|
|
CH2O |
C |
Cl |
(бензиловый эфир |
|
|
|||
хлормуравьиной кислоты). |
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
ZCl
карбобензоксихлорид
70

Физические и химические свойства
|
|
|
|
|
ZCl |
|
карбобенз- |
|
R CH |
COOH + C6H5 |
CH2 O C |
Cl |
|||||
оксизащита |
||||||||
:NH |
|
|
|
|
O |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
-аминокислота |
|
|
карбобензоксихлорид |
|
||||
R |
CH |
COOH |
H2 / Pd, 25°C удален ие |
|
|
|||
|
çàù èòû |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
HN |
C |
O CH2C6H5 |
CH |
|
|||
|
|
|
|
|
трет-бутокси- |
3 |
|
|
|
|
O |
|
|
CH3 |
C O C N3 |
||
|
|
|
Z |
карбонильная группа |
||||
|
|
|
|
(БОК-защита) |
CH3 |
O |
||
|
R |
CH |
COOH + C6H5CH3 + CO2 |
|||||
|
|
|
||||||
|
|
NH2 |
|
|
|
трет-бутоксикарбоксазид |
||
|
|
|
|
|
|
|
71

3. Образование оснований Шиффа
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
- + |
|
|
|
C |
H |
||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
H2N |
|
CHR |
|
COO Na |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH N CHR COO-Na+ HCl
защита аминогруппы
CH N CHR COOH

Реакция с формальдегидом
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
R |
|
|
CH |
|
COOH + C |
|
O |
|
R |
|
CH |
|
|
COOH |
||
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
NH2 |
|
|
|
|
NH |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
формальдегид |
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
метилольные производные являются гораздо более сильными кислотами, чем аминокислоты, и они легко оттитровываются щёлочью.
количественное определение -аминокислот
методом формольного титрования щелочью
(метод Серенсена).
73

«Нингидриновая реакция»
O
C
2
C
O
нингидрин
O
C
C
O
OH
+ H2NCHCOOH OH R
-аминокислота
|
|
O |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
C |
|
O |
|
|||||
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
+ CO2 |
+ RC + 3H O |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
OH |
|
|
сине-фиолетовая окраска |
74 |
|

4. Дезаминирование аминокислот
OH
H N+ |
|
|
|
COO- + HNO |
|
|
|
|
|
|
|
CHR |
|
2 |
|
RCH |
|
COOH + N2 + H2O |
|||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Азотистая
кислота
волюмометрическое определение содержания азота и количества аминогрупп в аминокислотах
Метод Ван-Слайка
75

R |
|
NH2 + HNO2 |
|
R |
|
OH + N2 |
+ H2O |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
HNO2 |
|
|
O |
CH3 CH2 NH2 |
CH3 CH2 N+ N |
CH3 CH+2 |
H |
Hкатион диазония
CH3 CH2 O+ |
CH3 CH2 O H |
H
H2O H3O+
76