Презентація на тему:
АМІНОКИСЛОТИ

Амінокислоти

Амінокислота Органічна сполука, молекули якої одночасно містять аміно- (-NH2) та карбоксильну (-COOH) групи; Є мономерними одиницями білків, у складі яких залишки амінокислот з’єднані пептидними зв’язками; Більшість побудовані із комбінації 19 “первинних” амінокислот, тобто таких, що містять первинну аміногрупу, і однієї “вторинної” амінокислоти аба імінокислоти проліну, що кодуються генетичним кодом.

Класифікація амінокислот

номенклатура Систематична номенклатура: назва утворюється від назви відповідного алкану (нумерація ланцюжка від атома Карбону карбоксильної групи) додаванням префікса аміно-, суфікса –ова і слова кислота. Традиційна номенклатура: до назви відповідної карбонової кислоти додають префікс аміно-, а місце аміногрупи позначають літерами ά, β, γ, δ тощо. Для амінокислот, що входять до складу білків, використовують тривіальні назви, причому скорочені, в тому числі у латинському написанні.

номенклатура Кожна із двадцяти стандартних, і багато нестандратних, амінокислот мають тривіальні назви. Частина цих назв пов'язана із джерелами, з яких вперше було виділено сполуку: наприклад, аспарагін виділений зі спаржі (лат. Asparagus), глутамін — з глютену пшениці, тирозин — із сиру (сир грецькою tyros). Для скороченого запису протеїногенні амінокислоти позначають трибуквенним кодом, використовуючи перші три літери тривіальної назви (за винятком аспарагіну (Асн), глутаміну (Глн), ізолейцину (Іле) і триптофану (Трп), для останнього використовують також скорочення «три»).

Абревіатури амінокислот Для позначення шести амінокислот використані їх початкові літери (в англійській мові), оскільки вони є унікальними (CHIMSV). Ще у п'яти (AGLPT) перші букви не є унікальними, але позначають більш розповсюджені амінокислоти (наприклад, літера L позначає лейцин, оскільки він зустрічається частіше ніж лізин).

будова Усі амінокислоти містять карбоксильну й аміногрупи. В α-амінокислот вони приєднані до одного і того ж атома карбону. Решту молекули називають бічним ланцюгом або R-групою. Ці групи відрізняються за розміром, формою, гідрофільністю, електричним зарядом, схильністю формувати водневі зв'язки і загальною реакційною здатністю надаючи кожній амінокислоті унікальних властивостей. У найменшої амінокислоти — гліцину — бічного ланцюга немає, біля α-атома карбону крім карбоксильної і аміногрупи розташовані два атоми водню.

Особливості будови

Особливості будови

Особливості будови

Особливості будови

Особливості будови

Особливості будови

ФІЗИЧНІ та хімічні ВЛАСТИВОСТІ Тверді кристалічні речовини. Мають високі температури плавлення. Добре розчиняються у воді. Мають різний смак: солодкий, гіркий або зовсім без смаку; все залежить від радикала – R в молекулі амінокислоти. Мають властивості основ та кислот — амфотерні сполуки

ФІЗИЧНІ та хімічні ВЛАСТИВОСТІ Як основи амінокислоти взаємодіють з кислотами: Кислотні властивості амінокислот проявляються в реакціях з лугами:

ФІЗИЧНІ та хімічні ВЛАСТИВОСТІ Утворення внутрішньої солі (біполярного йона): У реакції зі спиртами утворюються естери.

ФІЗИЧНІ та хімічні ВЛАСТИВОСТІ

Реакції утворення пептидів з амінокислот відносяться до реакцій поліконденсації

СПОСОБИ ДОБУВАННЯ В промисловості - гідролізом білків, а іноді через мікробіологічний синтез. В лабораторії поетапно. Наприклад: оцтова кислота → хлороцтова кислота → → амінооцтова кислота

ЗНАЧЕННЯ АМІНОКИСЛОТ 20 α - амінокислот входять до складу білків, причому 8 з них належать до незамінних. Хворим або виснаженим людям іноді вводять амінокислоти у кров для підтримки сил організму. Деякі амінокислоти являються ліками. Синтетичні амінокислотами підгодовують сільськогосподарських тварин.

Незамінні амінокислоти: Валін. Один з головних компонентів в рості і синтезі тканин тіла. Основне джерело - тваринні продукти. Досліди на лабораторних щурах показали, що валін підвищує м’язову координацію і знижує чутливість організму до болю, холоду та спеки. Гістидин. Амінокислота, сприяє росту і відновленню тканин. У великій кількості міститься в гемоглобіні; використовується при лікуванні ревматоїдних артритів, алергій, виразок і анемії. Недолік гістидину може викликати ослаблення слуху. Ізолейцин. Постачається усіма продуктами, що містять повноцінний білок - м'ясом, птицею, рибою, яйцями, молочними продуктами. Лейцин. Одна з незамінних" амінокислот. Поставляється усіма продуктами, що містять повноцінний білок - м'ясом, птицею, рибою, яйцями, молочними продуктами. Необхідна не тільки для синтезу протеїну організмом, але й для зміцнення імунної системи. Лізин. Гарні джерела - сир, риба. Одна з важливих складових у виробництві карнітину. Забезпечує належне засвоєння кальцію; бере участь в утворенні колагену (з якого потім формуються хрящі і сполучні тканини); бере активну участь у виробленні антитіл, гормонів і ферментів. Недавні дослідження показали, що лізин, покращуючи загальний баланс поживних речовин, може бути корисний при боротьбі з герпесом. Недолік може виражатися в підвищеній втомлюваності, нездатності до концентрації, дратівливості, пошкодження судин очей, втрати волосся, анемії і проблем в репродуктивної сфері

Незамінні амінокислоти: Метіонін. Добрі джерела - зернові, горіхи та злакові. Важливий в метаболізмі жирів і білків, організм використовує її також для виробництва цистеїну. Є основним постачальником сульфуру, який запобігає розлади у формуванні волосся, шкіри та нігтів; сприяє зниженню рівня холестерину, підсилюючи вироблення лецитину печінкою; знижує рівень жирів у печінці, захищає нирки; бере участь у виведення важких металів з організму; регулює утворення аміаку і очищає від нього сечу, що знижує навантаження на сечовий міхур; впливає на цибулини волосся і підтримує зростання волосся. Треонін. Важлива складова в синтезі пуринів, які, у свою чергу, розкладають сечовину, побічний продукт синтезу білка. Важлива складова колагену, еластину і протеїну емалі, бере участь у боротьбі з відкладенням жиру в печінці; підтримує більш рівну роботу травного і кишкового трактів; приймають загальну участь у процесах метаболізму і засвоєння. Триптофан. Є первинним по відношенню до ніацин (вітаміну В) і серотоніну, який, беручи участь в мозкових процесах управляє апетитом, сном, настрою і больовим порогом. Природний релаксант, допомагає боротися з безсонням, викликаючи нормальний сон, допомагає боротися зі станом неспокою і депресії. Фенілалаін. Використовується організмом для виробництва тирозину і трьох важливих гормонів - епінерфіна, норепінерфіна і тироксину. Використовується головним мозком для виробництва Норепінерфіна, речовини, яка передає сигнали від нервових клітин до головного мозку; підтримує нас в у стані неспання і сприйнятливості.

Умовно незамінні Тирозин. Використовується організмом замість фенілаланіну при синтезі білка. Джерела - молоко, м'ясо, риба. Мозок використовує тирозин при виробленні норепінерфіна, що підвищує ментальний тонус. Багатообіцяючі результати показали спроби використовувати тирозин як засіб боротьби з втомою і стресами. Цистин (цистеїн). Якщо в раціоні достатню кількість цистину, організм може використовувати його замість метіоніну для виробництва білка. Гарні джерела цистину - м'ясо, риба, соя, овес і пшениця. Цистин використовують в харчовій промисловості як антиоксидант для збереження вітаміну С у готових продуктах.

Замінні амінокислоти: Аланін. Є важливим джерелом енергії для м'язових тканин, головного мозку та центральної нервової системи; зміцнює імунну систему шляхом вироблення антитіл; активно бере участь у метаболізмі цукру і органічних кислот. Аргінін. Викликає уповільнення розвитку пухлин і ракових утворень. Очищає печінку. Допомагає виділення гормону росту, зміцнює імунну систему, сприяє виробленню сперми і корисна при лікуванні розладів і травм нирок. Також корисний при розладах печінки, таких, як цироз. Аспарагін. Аспартова кислота. Бере активну участь у виведенні аміаку, шкідливого для центральної нервової системи. Недавні дослідження показали, що аспартова кислота може підвищувати стійкість до втомлюваності. Карнітин. Карнітин допомагає зв'язувати і виводити з організму довгі ланцюжки жирних кислот. Печінка і нирки виробляють карнітин з двох інших амінокислот - глютаміну і метіоніну. У великій кількості поставляється в організм м'ясом і молочними продуктами.. Вважається, що для найкращої утилізації жиру денна норма карнітину повинна становити 1500 міліграмів. Орнітин. Орнітин сприяє виробленню гормону росту. Необхідний для роботи печінки та імунної системи.

Замінні амінокислоти: Пролін. Гранично важливий для правильного функціонування зв'язок і суглобів; також бере участь у підтриманні працездатності і зміцнення серцевого м'яза. Серін. Бере участь у створені запасів печінкою і м'язами глікогену; бере активну участь у посиленні імунної системи, забезпечуючи її антитілами; формує жирові "чохли" навколо нервових волокон. Глютамін. Важливий для нормалізації рівня цукру, підвищення працездатності мозку, при лікуванні імпотенції, при лікуванні алкоголізму, допомагає боротися з втомою, мозковими розладами - епілепсією, шизофренією і просто загальмованістю, потрібний при лікуванні виразки шлунка, і формування здорового травного тракту. У мозку перетворюється в глютамінову кислоту, важливу для роботи мозку. Глютамінова кислота. Вважається природним "паливом" для головного мозку, покращує розумові здібності. сприяє прискоренню лікування виразок, підвищує опірність втоми. Гліцин. Бере активну участь у забезпеченні киснем процесу утворення нових клітин. Є важливим учасником вироблення гормонів, відповідальних за посилення імунної системи.

“нестандартні амінокислоти” Крім 20 «стандартних» амінокислот, що кодуються генетичним кодом, у живих організмах також трапляється велика кількість так званих нестандартних амінокислот. У складі готових поліпептидних ланцюгів деякі залишки амінокислот можуть модифікуватись. Таким чином, наприклад, утворюються нестандарнті амінокислоти 5-гідроксилізин і 4-гідроксипролін. Обидві входять до складу білка сполучної тканини колагену, а гідроксипролін знайдений також у клітинних стінках рослин.

“нестандартні” амінокислоти 6-N-метиллізин є складовою скоротливого білка міозину. Деякі білки, які зв'язують іони кальцію, наприклад, протромбін, містять γ-карбоксиглутамат. Десмозин — складна амінокислота, що утворюється із чотирьох залишків лізину — знайдена у фібрилярному білку еластині. Багато залишків амінокислот можуть бути посттрансляційно модифіковані тимчасово з метою регуляції функції білків. До таких модифікацій належить приєднання фосфтаних, метильних, ацетильних, аденільних, АДФ-рибозильних та інших груп.

“нестандартні” аміноксилоти Всього у живих клітинах зустрічається близько 700 різних амінокислот, багато із яких виконують самостійні функції. Наприклад, орнітин і цитрулін є ключовими метаболітами у циклі сечовини і шляху біосинтезу аргініну, гомоцистеїн — проміжний продукт метаболізму деяких амінокислот, S-аденозилметіонін – відіграє роль метилюючого агенту. Деякі з амінокислот також знайдені і в метеоритах, особливо в карбонових хондритах.

Функції амінокислот На додаток до синтезу білків, стандартні і нестандартні амінокислоти в тваринному організмі виконують багато інших важливих біологічних функцій. Гліцин та глутамат (аніон глутамінової кислоти) використовуються як нейромедіатори при нервовій передачі через хімічні синапси, нейромедіаторами також є нестандартна амінокислота гамма-аміномасляна кислота, що є продуктом декарбоксилювання глутамату, дофамін — похідне тирозину, і серотонін, який утворюється із триптофану. Гістидин є попередником гістаміну – локального медіатора запальних і алергічних реакцій. Йодовмісний гормон щитоподібної залози тироксин утворюється із тирозину. Гліцин є одним із метаболічних попередників порфіринів (таких як дихальний пігмент гем)

Функції амінокислот Деякі з 20-ти протеїногенних амінокислот називаються «незамінними» — це такі, що не виробляються в організмі і повинні надходити з їжею. Для людини це лізин, лейцин, ізолейцин, метіонін, фенілаланін, треонін, триптофан, валін, а для дітей також гістидин та аргінін.

Кислотно-основні властивості Амінокислоти є амфотерними сполуками або амфолітами (від «амфотерний електроліт»). Вони можуть виступати як кислотами, так і основами завдяки наявності карбоксильної і аміногрупи відповідно. Якщо амінокислоту із бічним ланцюгом не здатним до іонізації розчинити у воді при pH 7,0 вона перебуватиме у формі цвітеріона (від нім. Zwitter — гібридний), тобто нестиме одночасно позитивний і негативний заряди. (Амінокислота у неіонізованій (зліва) і цвітеріонній формі (справа)).