Фізичні властивості
Амінокислоти є безбарвними кристалічними речовиновинами, легко розчинними у воді, гірше — в органічних розчинниках. Деякі з них є солодкими на смак. Температури плавлення амінокислот як цвіттер-йонів є досить високими, деякі з них плавляться з розкладом. Природні α-амінокислоти (крім гліцину) є оптично активними речовинами
Хімічні властивості
1) Кислотна (–COOH) і основна (–NH2) групи в молекулі амінокислоти взаємодіють одна з одною, утворюючи внутрішні солі (біполярні йони). Наприклад, для гліцину
Біполярний йон
2) α-амінокислоти є амфотерними сполуками
утворюють солі з лугами (pеакція заміщення ):
натрієва сіль гліцину
утворюють солі з кислотами (реакція приєднання )
|
|
|
або |
||
гідрогенхлоридна сіль гліцину |
3) α-Амінокислоти вступають одна з одною в реакцію поліконденсації (реакція між СООН групою першої кислоти і NH2 групою другої кислоти). Продукти такої конденсації називаються ПЕПТИДАМИ. При взаємодії двох амінокислот утворюється дипептид:
H2N – |
H I CH – |
O H II I C – OH + H – N – |
CH3 I CH – |
O II C – OH |
|
гліцин |
аланін |
H2N – |
H I CH – |
O H II I C – N |
CH3 I – CH – |
O II C– OH + H2O |
|
гліцилаланін |
(Глі-Ала) |
При конденсації трьох амінокислот утворюється трипептид і т.д.
Зв'язок – |
O H II I C – N – називається ПЕПТИДНИМ зв'язком. |
Специфічні реакції
-амінокислоти відщеплюють аміак і дають амонійну сіль ненасиченої кислоти. Причиною такої реакції є рухливість водневих атомів в сусідстві з карбоксильною групою:
CH2-CH-COOH
І | CH2=CH-COOONH4
NH2 H
3)-,-амінокислоти уворюють при нагріванні внутрішні аміди -лактами
ШЛЯХИ ОТРИМАННЯ АМІНОКИСЛОТ.
Розроблено багато шляхів отримання -амінокислот. Найважливіші з них три:
1.Дія аміака на солі хлорзамісних кислот:
NH2-H+CL-CH2-COONH4------HCL---NH2-CH2COOHNH4
Дією аміака та ціанової кислоти на альдегіди(реакція Штрекера). Ціановодень приєднується до аміду що утворюється спершу, утворений нітрил -амінокислоти омилюють та отримують -амінокислоту:
CH3-C=O ----+HN3-----H2O--CH3-CH=NH--+HCN-CH3-CH-CN--+HOH: H2---NH3
/ /
H NH2
CH3-CH-COOH
/
NH 2
3.-Амінокислоти також можна синтезувати з аміномалинового ефіра за наступною схемою:
NO-CH(COOR)2
CH2(COOR)2—R*ONO---R*OH --+H2-NiNH2-CH(COOR)2—C6H5OCL--HCL
HON=C(COOR)2
C6H5CO-NH-CH(COOHR)2--+RONa---ROH-C6H5CO-NH-C(COOR)2Na+--R*I---NaI--C6H5CONH-CR*(COOR)2—H+, HOH—C6H5COOH-NH-CR*(COOH)2 ----CO2-NH2-CHR*-COOH
При гідролізі білків отримано близько 25 різноманітних амінокислот. Розділення такої суміші являє собою вкрай складну операцію.Проте звичайно одна або дві амінокислоти отримуються в більших кількостях і ці кислоти вдається виділити досить просто. Останнім часом навчились так порушувати життєдіяльність деяких мікроорранізмів, що вони замість накопичення білка починають продукувати одну яку-небудь задану амінокислоту. Таким хляхом в промисловості отримують харчовий лізин. Із субстракта лізин виділяють з допомогою йоннообмінних смол.
Шляхи отримання -амінокислот. Найбільш важливими є наступні два способи отримання цих кислот:
Приєднання аміака до відповідних кислот. Аміак до олефінів без каталізаторів не приєднується. Приєднання тут проходить так як і інші реакції ,-ненасичених кислот, ане заправилом Марковникова:
CH2=CH-COOH --+2NH3NH2-CH2-CH2-COONH4
2.Велика кількість амінокіслот була синтезована В.М.Родіоновим з малинової кислоти: CH2-CHO+CH2(COOH)2--+NH3CH3-CH-NH2-CH2COOH+H2O+CO2
Ця реакція схожа з реакцією отримання -оксикислот з альдегидів. Можливо, що проміжними продуктами тут є оксисполуки, проте механізм цієї реакції до кінця ще не з’ясовано.
Шляхи отримання інших амінокислот. Амінокислоти з більш віддаленими одна від одної функціональними групами отримують дією аміака на галогенпохідні кислот, відновленням неповних нітрилів двохосновних кислот з допомогою бекмановского перегрупування наприклад:
Застосування
У складі білків харчових продуктів людина отримує всі необхідні амінокислоти.
У медицині для харчування важкохворих і як ліки.
Пептиди. Білки
ПЕПТИДИ і БІЛКИ – це високомолекулярні органічні сполуки (біополімери), побудованими із залишків α-амінокислот, сполучених між собою пептидними зв'язками (–СО–NH–). |
Умовно вважають, що пептиди містять в молекулі до 100 (відповідає молекулярній масі до 10000), а білки - понад 100 амінокислотних залишків (молекулярна маса від 10000 до декілька мільйонів).
Протеїни – практично зустрічаються в усіх тваринних і рослинних клітинах, в більшості рідин організму (плазмі крові, сиворотці молока і т.д.).
Амбуліни менші по масі від глобулінів та розинні у воді, а глобуліни в нейтральних солях. Прості білки складаються тільки з амінокисллт.
Протеїди – складаються з білкової та небілкової групи.
а) нуклеопротеїди – небілкова частина відноситься до нуклеїнових кислот;
б) небілкова частина хромопротеїдів забарвлені сполуки;
в) фосфопротеїди – мають у складі залишки фосфорної кислоти;
г) ліпопротеїди – небілкова частина – жири;
д) глюкопротеїди – небілкова частина – вуглеводи.
З вище сказаного видно яку різноманітну роль відіграють білки в організмі.
Вони контролюють тисячі хімічних реакцій, на них тримається вся біоенергетика – живлення, дихання, м’язове скорочення, білкові гормони розкачують маятник наших емоцій, імунітет теж залежить від білків.