АМИНОКИСЛОТЫ - — CH — СООH
advertisement
-АМИНОКИСЛОТЫ - аминокислоты – это гетерофункциональные соединения, содержащие группы СООН и NH2 у одного и того же атома углерода. R — CH — СООH кислотная функция NH2 основная функция Все 20 природных -аминокислот оптически активны и относятся к L-стереохимическому ряду, кроме глицина: CООH N2H H R Классификация -аминокислот І. По химической структуре радикала (R) различают: а) ароматические: фенилаланин, тирозин. CH2 – CH – COOH NH2 фенилаланин б) алифатические: глицин, аланин, валин, серин, глутаминовая кислота. COOH – CH2 – CH2 – CH – COOH глутаминовая кислота NH2 в) гетероциклические: триптофан, гистидин, оксипролин, пролин. СООH N H пролин ІI. По кислотно-основным свойствам различают: нейтральные, основные и кислые аминокислоты. а) нейтральные – это моноаминокарбоновые кислоты: глицин изолейцин серин пролин аланин метионин треонин триптофан валин фенилаланин аспарагин лейцин глутамин CH3 – CH – COOH NH2 аланин б) основные – это диаминомонокарбоновые кислоты, несущие положительный заряд: аргинин, гистидин, лизин. NH2 – (CH2)3 – CH2 – CH – COOH NH2 лизин в) кислые – это моноаминомонокарбоновые кислоты, несущие отрицательный заряд: аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, цистеин, тирозин. НООС– CH2 – CH – COOH аспарагиновая кислота NH2 ІІІ. В зависимости от полярности радикалов, т.е. способности их к взаимодействию с водой, аминокислоты делят на: а) неполярные (гидрофобные); б) полярные (гидрофильные). ІV. С понятием биологической ценности белков аминокислоты делят на: а) незаменимые (их 10): аргинин метионин валин треонин гистидин триптофан изолейцин фенилаланин лейцин лизин б) заменимые: глицин, аланин, серин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, аспарагин, глутамин, цистеин, цистин, тирозин. Ионные свойства -аминокислот + H3N — CH — СООH +H+ –H+ R R биполярный ион рН = 7 цвиттерион катион рН = 1 –H+ +H+ + – H3N — CH — СОО H2N — CH — СОО R анион рН = 13 – –H+ +H+ Основные реакции аминокислот І. Реакции аминогруппы: 1) Ацилирование аминокислот. O R — CH — СООH NH 2 –HCl + CH3 – C Cl хлорангидрид уксусной кислоты R — CH — СООH O NH – C CН3 защита аминогруппы –HCl 2) Взаимодействия с альдегидами (образование оснований Шиффа). а) Реакция присоединения – отщепления: O R — CH — СООH + CH3 – C NH2 H+ R — CH — СООH OН N H – C – СН3 H карбиноламин (неустойчивое соединение) t – Н2O H+ Н R — CH — СООH N = C — СH3 Н замещенный имин (основание Шиффа) б) Реакция с формальдегидом (метод Сёренсона): O R — CH — СООH + H–C NH2 H+ R — CH — СООH Н NH — CН2ОН N-метильное соединение 3) Действие азотистой кислоты или дезаминирование in vitro (метод Ван-Слайка): CH3 – CH – COOH + HONO NH2 аланин CH3 – CH – COOH + N2↑+ H2O ОH гидроксикислота (2-гидроксипропановая) 4) Образование гиппуровой кислоты. t CH2 — СООH + С6H5 – CООН – H2О NH2 CH2 — СООH NH — CО — С6Н5 гиппуровая кислота Биологически важные реакции -аминокислот І. Декарбоксилирование. декарбоксилаза, OH — CH2 — CH — СОО H пиридоксальфосфат OH — CH2 — CH2 — NH2 серин – СО2 NH2 коламин ІІ. Реакции амидирования. HООС — CH2 — CH2 — СН — СООH ф. глутаминсинтетаза + NH3, АТФ NH2 глутаминовая к-та О С — CH2 — CH2 — СH — СООН NH2 NH2 глутамин + Н2О ІІІ. Дезаминирование. а) Восстановительное дезаминирование. R — CH — СООH + 2Н – NH3 NH2 R — CH2 — СООH предельные кислоты б) Внутримолекулярное дезаминирование. R — CH2 — СН — СООH NH2 – NH3 R — CH = СН — СООH непредельные кислоты в) Гидролитическое дезаминирование. R — CH — СООH + Н2О, Н+ – NH3 NH2 R — CH — СООH ОH гидроксикислота г) Окислительное дезаминирование. R — CH — СООH NH2 + 1/2 О2 – NH3 R — C — СООH О кетокислота Механизм окислительного дезаминирования (in vivo). СН3 — CH — СООH оксидаза НАД СН3 — C — СООH – НАД, H2 NH2 NH иминокислота (неустойчивая) аланин + Н 2О - NH3 СН3 — C — СООH О -кетокислота (пировиноградная к-та) Реакция переаминирования или трансаминирования. НООС – CH2 – СH2 – СН – СООН + СН3 — C — СООH О NH2 глутаминовая кислота пировиноградная кислота АТФ пиридоксальфосфат НООС–CH2–СH2–С–СООН + СН3–CH–СООH О -кетоглутаровая кислота NH2 аланин Качественные реакции -аминокислот 1. Реакция с нингидрином: О С ОН С 2 С + NН2–CH–СООH ОН R О -аминокислота нингидрин О О С C С N C + CО2 + RCНO + 3Н2O С C О ОН продукт реакции сине-фиолетового цвета альдегид 2. Ксантопротеиновая реакция: НО СН2–CH–СООH НNO3 NH2 тирозин НО СН2–CH–СООH NH2 NO2 О желтая окраска СН2–CH–СООNa+ NH2 NO2 оранжевая окраска NaОН
