Аминокислоты. Пептиды. Хроматографические методы исследования

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Аминокислоты. Пептиды. Хроматографические методы исследования

Содержание

2. Аминокислоты – производные карбоновых кислот, в которых атом водорода заменён на аминогруппу (NH2). О Б Щ
3. По положению аминогруппы различают α, β, γ, ε – структурные изомеры. CH2 CH2 COOH NH2 3-аминопропановая
4. γ -аминомасляная кислота 4-аминобутановая кислота 6-аминогексановая кислота Структурные изомеры аминокислот
5. ГАМК является основным нейромедиатором, участвующим в процессах центрального торможения. Под влиянием ГАМК активируются также энергетические процессы
6. . γ-Аминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы. При выбросе ГАМК в
7. γ– аминомасляная кислота. γ– аминомасляная кислота в медицинской практике применяется под названием гаммалон или аминалон при
8. ε – аминокапроновая кислота Аминокапроновая кислота является антигеморрагическим и гемостатическим препаратом, который обладает специфическим кровоостанавливающим действием
9. Структурные изомеры аминокислот Структурные изомеры аминокислот можно различить по их отношению к нагреванию . Эти свойства
10. α - аминокислоты образуют при нагревании сначала - дипептиды, а затем – дикетопиперазины α- аминопропионовая кислота
11. 2) β - аминокислоты образуют при нагревании непредельные кислоты. 3-аминопропановая кислота β-аланин Пропеновая, акриловая кислота Акриловая
12. амидная связь α β α β 3) - аминокислоты образуют при нагревании внутримолекулярные циклические амиды -
13. α - аминокислоты α - аминокислоты играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности живых организмов, из них
14. КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ Для аминокислот существует несколько классификаций в зависимости от того, какой признак положен в основу.
15. Важнейшие α- аминокислоты 1.Классификаця по химической природе углеводородного радикала:
18. Формула аминокислоты
19. Формула аминокислоты
20. КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ
21. Полярность бокового радикала Свойства радикалов R играют важную роль в формировании структуры белков и выполнении ими
22. В белках ионогенные группы радикалов располагаются на поверхности макромолекул. Они обуславливают электростатические взаимодействия.
23. 3. По количеству амино - и карбоксильных групп : 1 амино- и 1 карбоксильная группа –
24. Стереоизомерия аминокислот Большинство α – аминокислот, кроме простейшей (глицина), содержат асимметричный атом углерода и существуют в
25. Стереоизомерия аминокислот За конфигурационнный стандарт принят глицериновый альдегид (Розанов А.М. 1906 г) Его право - и
26. L – α - аминокислота D – α - аминокислота Большинство природных аминокислот относятся к L
27. D и L стереоизомеры аланина (2-аминопропановой кислоты)
28. Энантиомеры имеют разные знаки удельного вращения: L может быть как левовращающей, так и правовращающей аминокислотой.). Некоторые
29. Для построения белков человеческого организма используются только аминокислоты L – ряда. Это имеет важное значение для
30. Визуализация теплового движения полипептидной цепи, построенной из приблизительно 30 остатков аминокислот, и молекулы цитохрома С:
31. Ферменты, построенные из α – аминокислот, вступают во взаимодействие только с субстратами определённой конфигурации.
32. D – аминокислоты (неприродные) встречаются во многих природных пептидах, образованных с помощью микроорганизмов, в антибиотиках (грамицидин,
33. У α – аминокислот разных стереохимических рядов наблюдается различие во вкусе. D – глутаминовая кислота безвкусна,
34. Природа химической связи в аминокислотах боковой радикал основная группа кислотная группа
35. кислотно-основные свойства, то есть амфотерные свойства карбоксильной группы (образование функциональных производных – реакции SN). свойства аминогруппы
36. В кристаллическом состоянии молекула α – аминокислоты существует в виде: изоэлектрическое состояние цвиттер-ион В водном растворе
37. Поведение аминокислот в водном растворе. Изоэлектрическая точка (pI). катионная форма цвиттер-ион анионная форма + заряд 0
38. Поведение аминокислот в водном растворе. Катионная форма +заряд цвиттер-ион 0 заряд анионная форма - заряд pH
39. Для большинства аминокислот pI лежит в слабокислой области. Если в аминокислоте две карбоксильные группы, то pI
40. Диссоциация отрицательно заряженной аминокислоты асп цвиттер-ион pI = 3,0 pH = 7 анионная форма pH катионная
41. Аспарагиновая кислота содержится в больших количествах во всех растительных и животных белках (в пепсине 16.6%). Одна
42. Поведение аминокислот в водном растворе. Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизина Если в аминокислоте две аминогруппы,
43. Поведение аминокислот в водном растворе. Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизина Если в аминокислоте две аминогруппы,
44. В изоэлектрической точке аминокислота обладает особыми свойствами: минимальной электрофоретической подвижностью минимальной растворимостью максимальным осаждением in vivo
45. Подвижность α – аминокислот (рН = 5,2) при электрофорезе l, см Номер аминокислоты 1 – глицин;
46. l, см Подвижность α – аминокислот (рН 1,6) при электрофорезе Номер аминокислоты 1 – глицин 2
47. Химические свойства аминокислот
48. 1. Кислотно-основные (амфотерные) свойства аминокислот + глицингидрохлорид глицинат натрия глицин α - аминоуксусная кислота а) Аминокислоты
49. Важнейшие аминокислоты Глицин не содержит асимметрического углеродного атома, и поэтому в растворах оптически не активен. Глицин
50. Связываясь с рецепторами глицин вызывает «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшают выделение из нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких
51. б) со свежеприготовленным раствором гидроксида меди (II) все α – аминокислоты образуют внутрикомплексные соединения – хелаты.
52. 2. Реакции СООН - группы O Для аминокислот– характерны все свойства карбоновых кислот – образование сложных
53. Применение сложных эфиров Образование сложных эфиров лежит в основе метода разделения α-аминокислот (эфирный метод). Разделение α-аминокислот
54. + 2.Образование галогенангидридов Реакция образования галогенангидридов использовалась для активации СООН в синтезе пептидов. Но из-за своей
55. 3. Образование амидов Среди двадцати важнейших α–аминокислот есть две аминокислоты, являющиеся в то же время амидами:
56. Глутамин –одна из важнейших аминокислот( заменимая) Чистый глутамин весьма нестабилен. В растворе глутамин медленно гидролизуется до
57. 3. Реакции NH2 - группы Образование N-ацильных производных – реакция используется при синтезе пептидов для защиты
58. + 2) Реакция карбоксилирования
59. Образование модифицированных аминокислот имеет большое значение для свёртывания крови. При карбоксилировании остатка глутаминовой кислоты в составе
60. Цистеин играет большую роль как восстановитель и как источник серы. Один из самых мощных антиоксидантов Окисляясь,
61. 4.Биохимические превращения аминокислот α – аминокислоты и белки не запасаются организмами и должны поступать пищей. Основным
62. Эндогенным источником α – аминокислот –– служат тканевые белки организма. Они, подвергаясь метаболизму, освобождают входящие в
63. Валин содержится во многих белках, но в малом количестве. Одним из наиболее богатых валином белков является
64. Лейцин содержится во всех белках в значительном количестве. В заметном количестве содержится в прорастающем зерне, при
65. Незаменимые аминокислоты Метионин является универсальным источником СН3 группы в реакциях её переноса при биосинтезе холина, адреналина
66. Треонин одна из незаменимых аминокислот. Расщепление треонина в организме приводит к образованию глицина. Лизин содержится почти
67. Фенилаланин играет важную роль в обмене ароматических соединений. При дефиците этой кислоты, в частности, нарушается синтез
68. Наряду с заменимыми и незаменимыми аминокислотами существуют так называемые частично заменимые аминокислоты. Появление этой группы связано
69. Существуют заболевания, при которых организм не способен вырабатывать некоторые аминокислоты, они становятся индивидуально незаменимыми. Примером является
70. Люди, страдающие этим заболеванием, нуждаются в тирозине,. Лечение фенилкетонурии- диетическое ограничение белка Людям с этой болезнью
71. Тирозин является предшественником гормонов адреналина и тироксина. Легко подвергаются окислению под действием фермента тирозиназы и даёт
72. Большинство реакций превращения аминокислот протекает в печени. Для каждой аминокислоты существует индивидуальный способ обмена, но всё
73. 1) Декарбоксилирование – образование биогенных аминов из α - аминокислот ( лиз, цис, три, сер, асп)
74. Декарбоксилирование серина дает этаноламин (коламин), который наряду с его метилированным производным холином, играет важную роль в
75. гистамин гистидин Биологически важные химические реакции-декарбоксилирование В животных тканях с высокой скоростью протекает декарбоксилирование гистидина под
76. Гистамин имеет отношение к аллергическим реакциям в организме.
77. Биологически важные химические реакции - декарбоксилирование При декарбоксилировании лизина и орнитина, а также при гниении белков
78. Биологически важные химические реакции - трансаминирование 2.Трансаминирование - это основной путь биосинтеза заменимых α - аминокислот
79. + + - оксоглутаровая кислота II Биологически важные химические реакции - трансаминирование Получение в организме L
80. Биологически важные химические реакции - трансаминирование Процесс трансаминирования является связующим звеном между метаболизмом белков (аминокислоты) и
81. Биологически важные химические реакции - трансаминирование ГЛУ ПВК α -оксоглутаровая кислота АЛА Работающая мышца выделяет в
82. неокислительное под действием Е окислительное Е - оксидаза в цикл мочевины П В К гидролитическое восстановительное
83. окислительное дезаминирование : Биологически важные химические реакции α -аминокислоты могут превращаться в процессах метаболизма в α
84. + in vitro, при t°C - H2O 1 ак 2 ак N конец С конец пептидная
85. Аналитические реакции аминокислот лейцин (лей) 2-гидрокси, 4-метилпентановая кислота Если две аминогруппы, то азота выделяется в 2раза
86. + 2.Формольное титрование (метод Серенсена) Реакция с формальдегидом лежит в основе количественного определения аминокислот этим методом.
87. Качественные реакции В химии аминокислот и белков имеется много качественных (цветных реакций),составлявших в своё время основу
88. 2) качественная реакция на пептидные связи – биуретовая – образуется комплекс с Сu(OH)2 – фиолетового цвета.
89. ДНФБ - 3) взаимодействие с 2,4 – динитрофторбензолом (ДНФБ) – образуются соединения жёлтого цвета, растворимые в
90. чёрн цвет 4.Реакция обнаружения цистеина При нагревании раствора белка с ацетатом свинца в щелочной среде образуется
91. тирозин (тир) (конц.) 5) ксантопротеиновая реакция для ароматических и гетероциклических аминокислот (фен, тир, гис, три) –
92. Физико-химические методы исследования и анализа аминокислот. Хроматография.Электрофорез Хроматография — один из современных методов разделения очистки, выделения
93. Разделение и анализ аминокислот и их производных используются при определении аминокислотного состава белков, пептидов, а также
94. ДВУХМЕРНАЯ ТСХ 22 -ПРОИЗВОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ
95. Компоненты: 1. Цистеин 2. Глутаминовая кислота 3. Глицин Хроматограммы аминокислот Газожидкостная хроматография Время удерживания
96. Хроматограммы аминокислот Компоненты: 1. Метионин 2. Триптофан 3. Цистин 4. Лизин Газожидкостная хроматография Время удерживания
97. Электрофорез Электрофорез служит для анализа, разделения и очистки биополимеров (главным образом белков), бактериальных клеток, вирусов, а
98. + in vitro, при t°C - H2O 1 а/к 2 а/к N конец С конец пептидная
99. Образованный пептид является дипептидом, если много аминокислот «конденсируются» - образуются полипептиды. Принцип построения полипептидной цепи одинаков.
100. Каскадный синтез пептидов. (ала-гли) Все операции - в определенной, запрограммированной последовательности . Защита NH2 группы I
101. 1) Защита NH2 – группы I ак С ацилирующим реагентом , (RCO)2O, R – COOH, C6H5CH2OCOCl
102. 2) Защита СООН – группы II ак сухой гли Реакция этерификации
103. 3) Активация СООН – группы I ак PCl5 POCl3 Образование галогенангидридов
104. 4) Синтез 5) Снятие защиты --Сложный процесс
106. Скачать презентацию

Слайд 2

Аминокислоты – производные карбоновых кислот, в которых атом водорода заменён на

аминогруппу (NH2).

О Б Щ А Я Ф О Р М У Л А

Слайд 3

По положению аминогруппы различают α, β, γ, ε – структурные изомеры.
CH2

CH2 COOH

NH2

3-аминопропановая кислота
β-аланин

Структурные изомеры аминокислот

β - аланин способствует синтезу карнозина – (дипептид -β –аланилгистидин) в мышечных клетках.

Повышает выносливость мышц, увеличивает энергообеспечение и продолжительность работы мышечных волокон.

Входит в состав ряда биологически активных соединений (кофермент аланин, пантотеновая кислота и др.)

Не является незаменимой аминокислотой, но является единственной природной бета-аминокислотой

Слайд 4

γ -аминомасляная кислота
4-аминобутановая кислота
6-аминогексановая кислота
Структурные изомеры аминокислот

Слайд 5

ГАМК является основным нейромедиатором, участвующим в процессах центрального торможения.
Под влиянием ГАМК

активируются также энергетические процессы мозга, повышается дыхательная активность тканей, улучшается утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение.

γ -аминомасляная кислота - ГАМК

Слайд 6

.
γ-Аминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы.

При выбросе ГАМК в синаптическую щель происходит активация ионных каналов ГАМКA- и ГАМКC-рецепторов, приводящая к ингибированию нервного импульса.
Лиганды рецепторов ГАМК рассматриваются как потенциальные средства для лечения различных расстройств психики и центральной нервной системы, к которым относятся болезни Паркинсона и Альцгеймера, расстройства сна (бессонница, нарколепсия), эпилепсия.

γ– аминомасляная кислота.

Слайд 7

γ– аминомасляная кислота.
γ– аминомасляная кислота в медицинской практике применяется под

названием гаммалон или аминалон при лечении нервно-психических заболеваний.

Слайд 8

ε – аминокапроновая кислота
Аминокапроновая кислота является антигеморрагическим и гемостатическим препаратом, который

обладает специфическим кровоостанавливающим действием при кровотечениях.

Слайд 9

Структурные изомеры аминокислот
Структурные изомеры аминокислот можно различить по их отношению

к нагреванию . Эти свойства аналогичны поведению α, β,
гидроксикислот при нагревании.

Специфические свойства аминокислот при нагревании.

α- аминокислота

β - аминокислота

- аминокислота

,γ

1,4 – дикетопиперазин-циклический амид (межмолекуклярный)

Непредельная кислота

внутримолекулярные циклические амиды-лактамы

Слайд 10

α - аминокислоты образуют при нагревании сначала - дипептиды, а затем

– дикетопиперазины

α- аминопропионовая кислота

1,4 – дикетопиперазин

Слайд 11

2) β - аминокислоты образуют при нагревании непредельные кислоты.
3-аминопропановая кислота
β-аланин
Пропеновая, акриловая

кислота

Акриловая кислота применяется в производстве полиакриловой кислоты, ионообменных смол, каучуков, эфиров и т.д.

Слайд 12

амидная связь
α
β
α
β
3) - аминокислоты образуют при нагревании внутримолекулярные циклические амиды -

лактамы

Лактамы содержат устойчивые пяти- шестичленные циклы

Многие лактамы - биологически активные в-ва.
В промышленности лактамы используют для производства полиамидных волокон.

γ- бутиролактам

Слайд 13

α - аминокислоты
α - аминокислоты играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности

живых организмов, из них строится молекула любого белка

C* - хиральный атом

Слайд 14

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ
Для аминокислот существует несколько классификаций в зависимости от того, какой

признак положен в основу.
1. По химической природе углеводородного радикала:
а) алифатические: глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин
содержащие ОН- группу: серин, треонин
содержащие СООН – группу: аспарагиновая, глутаминовая
содержащие NH2CO – группу: аспарагин, глутамин
содержащие NH2 – группу: лизин, аргинин
серосодержащие: цистеин, цистин, метионин
б) ароматические: фенилаланин, тирозин
в) гетероциклические: триптофан, гистидин
г) иминокислоты: пролин

Слайд 15

Важнейшие α- аминокислоты
1.Классификаця по химической природе углеводородного радикала:

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Формула аминокислоты

Слайд 19

Формула аминокислоты

Слайд 20

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ

Слайд 21

Полярность бокового радикала
Свойства радикалов R играют важную роль в формировании структуры

белков и выполнении ими биологических функций.

Неионогенные полярные группы,в условиях организма не диссоциируют.
В роли таких групп ,содержащихся в R, выступают гидроксильные и амидные группы.
Полярные неионогенные радикалы могут быть и на поверхности, и внутри белковых молекул.

Ионогенные группы способны к диссоциации (СООН и NH2) -
COO- и NH3+)

Слайд 22

В белках ионогенные группы радикалов располагаются на поверхности макромолекул. Они обуславливают

электростатические взаимодействия.

Слайд 23

3. По количеству амино - и карбоксильных групп :
1 амино-

и 1 карбоксильная группа – нейтральные
1 амино- 2 карбоксильные группы – кислые
2 амино- 1 карбоксильная группа - основные
В водных растворах молекулы аминокислот заряжаются по-разному, приобретая положительные или отрицательные заряды ,в зависимости от состава.

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ

Слайд 24

Стереоизомерия аминокислот
Большинство α – аминокислот, кроме простейшей (глицина), содержат
асимметричный атом углерода

и существуют в виде двух оптически активных энантиомеров -- несовместимых в пространстве зеркальных антиподов

Истинное расположение атомов в пространстве – это абсолютная конфигурация. установление которой-сложный процесс.
Относительную конфигурацию определяют путем сравнения с конфигурационныи стандартом

Слайд 25

Стереоизомерия аминокислот
За конфигурационнный стандарт принят глицериновый альдегид (Розанов А.М. 1906 г)
Его

право - и левовращающм энантиомерам приписали определенные конфигурации : D(+) и L(-) глицериновые альдегиды.

( + ) D гл. альдегид

( - ) L гл. альдегид

Слайд 26

L – α - аминокислота D – α - аминокислота
Большинство природных

аминокислот относятся к L – ряду.

Расположение в проекционной формуле Фишера аминогруппы слева (как ОН – группы в L – глицериновом альдегиде) соответствует
L- конфигурации, справа – D – конфигурации хирального α – угле - родного атома.

Формулы Фишера для α - аминокислот

Слайд 27

D и L стереоизомеры аланина (2-аминопропановой кислоты)

Слайд 28

Энантиомеры имеют разные знаки удельного вращения:
L может быть как левовращающей,

так и правовращающей аминокислотой.). Некоторые аминокислоты имеют два асимметричных атома (изолейцин, треонин, цистин и гидроксипролин) – две пары энантиомеров.

Стереоизомерия аминокислот

Слайд 29

Для построения белков человеческого организма используются только аминокислоты L –

ряда.
Это имеет важное значение для формирования пространственной структуры белка.

Стереоизомерия аминокислот

Слайд 30

Визуализация теплового движения полипептидной цепи, построенной из приблизительно 30 остатков аминокислот,

и молекулы цитохрома С:

Слайд 31

Ферменты, построенные из α – аминокислот, вступают во взаимодействие только

с субстратами определённой конфигурации.

Слайд 32

D – аминокислоты (неприродные) встречаются во многих природных пептидах, образованных с помощью

микроорганизмов, в антибиотиках (грамицидин, актиномидин) в составе биополимеров клеточной стенки бактерий сибирской язвы (D – глутаминовая кислота). Против этого вида бактерий бессильны расщепляющие ферменты человека и животных.

Слайд 33

У α – аминокислот разных стереохимических рядов наблюдается различие во вкусе.
D

– глутаминовая кислота безвкусна, а L – глутаминовая кислота имеет вкус мяса ,используется как усилитель вкуса.

Слайд 34

Природа химической связи в аминокислотах
боковой радикал
основная группа
кислотная группа

Слайд 35

кислотно-основные свойства, то есть амфотерные
свойства карбоксильной группы (образование функциональных производных

– реакции SN).
свойства аминогруппы (ацилирование, алкилирование и др.)
специфические свойства, обусловленные взаимным влиянием функциональных групп друг на друга (декарбоксилирование, дезаминирование).

Химические свойства аминокислот

Слайд 36

В кристаллическом состоянии молекула α – аминокислоты существует в виде:
изоэлектрическое

состояние
цвиттер-ион

В водном растворе в зависимости от рН среды могут существовать катионная, анионная форма или же их смесь.

Амфотерные свойства

Все аминокислоты хорошо растворяются в воде, хорошо всасываются, легко перемещаются по кровеносному руслу.

Слайд 37

Поведение аминокислот в водном растворе. Изоэлектрическая точка (pI).
катионная форма
цвиттер-ион
анионная форма
+

заряд

0 заряд

- заряд

pH < pI

pI < pH

Слайд 38

Поведение аминокислот в водном растворе.
Катионная форма
+заряд
цвиттер-ион
0 заряд
анионная форма
- заряд
pH

< pI < pH

Значение рН, при котором концентрация биполярных ионов максимальна, а катионных и анионных форм минимальна, называют изоэлектрической точкой (pI).

Состояние электронейтральности аминокислоты называют изоэлектрическим состоянием.

pKk1 + pKк2

pI =

Слайд 39

Для большинства аминокислот pI лежит в слабокислой области.
Если в аминокислоте две

карбоксильные группы, то pI – в сильнокислой области: глутаминовая (3,2),
Если в аминокислоте две аминогруппы, то pI - в щелочной области: лизин (9,8),
аргинин (10,8).

Поведение аминокислот в водном растворе.

аспарагиновая (3,0)

Слайд 40

Диссоциация отрицательно заряженной аминокислоты асп
цвиттер-ион
pI = 3,0
pH = 7
анионная форма
pH <

pI
катионная форма

pH > 7
дианионная форма

Поведение аминокислот в водном растворе.

Если в аминокислоте две карбоксильные группы, то pI – в сильнокислой области: глутаминовая (3,2),

аспарагиновая (3,0)

В организме кислые α – аминокислоты находятся в виде анионов: у неё ионизированы обе карбоксильные группы .

Слайд 41

Аспарагиновая кислота содержится в больших количествах во всех растительных и животных

белках (в пепсине 16.6%). Одна из функций кислоты – связывание избыточных количеств аммиака. Обезвреживание происходит путём превращение аммиака в аспарагин.
Глутаминовая кислота играет важную роль в обмене веществ и обезвреживает аммиак в тканях с образованием глутамина. Натриевая соль этой кислоты используется как вкусовая приправа.

Слайд 42

Поведение аминокислот в водном растворе.
Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизина
Если

в аминокислоте две аминогруппы, то pI - в щелочной области: лизин (9,8), аргинин (10,8).

В организме основные α – аминокислоты находятся в виде катионов: у неё протонированы обе аминогруппы .

Слайд 43

Поведение аминокислот в водном растворе.
Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизина
Если

в аминокислоте две аминогруппы, то pI - в щелочной области: лизин (9,8), аргинин (10,8).

В организме основные α – аминокислоты находятся в виде катионов: у неё протонированы обе аминогруппы .

Слайд 44

В изоэлектрической точке аминокислота обладает особыми свойствами:
минимальной электрофоретической подвижностью
минимальной растворимостью
максимальным осаждением

in vivo ни одна аминокислота не находится в изоэлектрическом состоянии.

Поведение аминокислот в водном растворе.

Практическое значение образования зарядов in vitro – смесь
аминокислот при электрофорезе можно разделить на отдельные аминокислоты.

Слайд 45

Подвижность α – аминокислот (рН = 5,2) при электрофорезе
l, см
Номер

аминокислоты

1 – глицин; 2 – аланин; 3 – серин; 4 – валин; 5 – треонин;
6 – цистеин; 7 – пролин; 8 – лейцин; 9 – изолейцин; 10 – аспарагин; 11 – аспарагиновая кислота; 12 – лизин; 13 – глутаминовая кислота; 14 – глутамин; 15 – метионин; 16 – гистидин; 17 – фенилаланин; 18 – аргинин; 19 – тирозин; 20 – триптофан

Слайд 46

l, см
Подвижность α – аминокислот (рН 1,6) при электрофорезе
Номер аминокислоты
1

– глицин 2 – аланин; 3 – серин 4 – валин; 5 – треонин 6 – цистеин 7 – пролин 8 – лейцин, 9 – изолейцин 10 – аспарагин 11 – аспарагиновая кислота12 –лизин 13 – глутаминовая кислота 14 – глутамин 15 – метионин 16 – гистидин 17 – фенилаланин 18 – аргинин 19 – тирозин ,20 – триптофан

Слайд 47

Химические свойства аминокислот

Слайд 48

1. Кислотно-основные (амфотерные) свойства аминокислот
+
глицингидрохлорид
глицинат натрия
глицин
α - аминоуксусная кислота
а)

Аминокислоты взаимодействуют как со щелочами, так и с кислотами.

Слайд 49

Важнейшие аминокислоты
Глицин не содержит асимметрического углеродного атома, и поэтому в

растворах оптически не активен.
Глицин обладает сладким вкусом, с чем связано его название.

Глицин является нейромедиаторной аминокислотой.Глициновые рецепторы имеются во многих участках головного и спинного мозга.

Глицин используется в неврологической практике

Слайд 50

Связываясь с рецепторами глицин вызывает «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшают выделение из

нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких как глутаминовая кислота, и повышают выделение ГАМК.

Слайд 51

б) со свежеприготовленным раствором гидроксида меди (II) все α – аминокислоты

образуют внутрикомплексные соединения – хелаты.

Вещество синего цвета
Неспецифический способ обнаружения α -аминокислот

Слайд 52

2. Реакции СООН - группы
O
Для аминокислот– характерны все свойства карбоновых кислот

– образование сложных эфиров, галогенангидридов, амидов,ангидридов.

1. Образование сложных эфиров

Слайд 53

Применение сложных эфиров
Образование сложных эфиров лежит в основе метода разделения

α-аминокислот (эфирный метод).
Разделение α-аминокислот необходимо при анализе белковых гидролизатов .
Сложные эфиры растворяются в органических растворителях ( в отличие от аминокислот) и обладают летучестью.
α-аминокислоты сначала переводят в сложные эфиры,а потом перегоняют.
Анализ эфиров проводят с помощью ГЖХ
Образование сложных эфиров используется при каскадном синтезе пептидов для защиты СООН группы.

Слайд 54

+
2.Образование галогенангидридов
Реакция образования галогенангидридов использовалась для активации СООН в

синтезе пептидов. Но из-за своей большой реакционной способности, они обладали малой селективностью.
Более удобный способ активации - превращение кислоты в ангидрид.

Слайд 55

3. Образование амидов
Среди двадцати важнейших α–аминокислот есть две аминокислоты, являющиеся в

то же время амидами:
аспарагин
глутамин

Слайд 56

Глутамин –одна из важнейших аминокислот( заменимая)
Чистый глутамин весьма нестабилен. В растворе

глутамин медленно гидролизуется до глюутаминовой кислоты. Скорость гидролиза зависит от температуры и кислотности среды.

В организме циркулирует в крови и накапливается в мышцах - 60% аминокслотного состава тканей мышц составляет глутамин.

Глутамин является амидом глутаминовой, образуясь из неё в результате прямого аминирования под воздействием глутаминсинтетазы Играет важную роль в азотистом обмене, участвует в обезвреживании токсичного азота.

Слайд 57

3. Реакции NH2 - группы
Образование N-ацильных производных – реакция используется при

синтезе пептидов для защиты NH2 – группы.
-+

треонин

Слайд 58

+
2) Реакция карбоксилирования

Слайд 59

Образование модифицированных аминокислот имеет большое значение для свёртывания крови.
При карбоксилировании остатка

глутаминовой кислоты в составе белка протромбина образовавшаяся СООН группа обусловливает связывание ионов Са+2 и тем самым превращение протромбина в тромбин

Слайд 60

Цистеин играет большую роль как восстановитель и как источник серы. Один

из самых мощных антиоксидантов Окисляясь, легко превращается в цистин,содержащий дисульфидный мостик

Цистеин

Цистеин входит в состав α-кератинов, основного белка ногтей, кожи и волос. Он способствует формированию коллагена и улучшает эластичность и текстуру кожи

pI pI

Слайд 61

4.Биохимические превращения аминокислот
α – аминокислоты и белки не запасаются организмами и

должны поступать пищей.
Основным источником α - аминокислот для живого организма служат пищевые белки.
В результате ферментативного гидролиза белков в желудочно-кишечном тракте образуются α - аминокислоты .
α - аминокислоты всасываются в пищеварительном тракте, переносятся кровью в печень и другие ткани и органы.

Первый источник α-аминокислот в организме - экзогенный

Слайд 62

Эндогенным источником α – аминокислот –– служат тканевые белки организма. Они,

подвергаясь метаболизму, освобождают входящие в них α – аминокислоты.

Аминокислоты делятся на заменимые и незаменимые.
Заменимые аминокислоты образуются при их недостатке в результате биосинтеза из других аминокислот или из небелковых компонентов.
Незаменимые – это те, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей:

Это валин (вал), лейцин (лей), изолейцин (иле), лизин (лиз), треонин (тре), метионин (мет), фенилаланин (фен), триптофан (три).

Второй источник α-аминокислот в организме -эндогенный

Слайд 63

Валин содержится во многих белках, но в малом количестве. Одним из

наиболее богатых валином белков является гемоглобин крови человека (10.3%).

Незаменимые аминокислоты

Слайд 64

Лейцин содержится во всех белках в значительном количестве. В заметном количестве

содержится в прорастающем зерне, при спиртовом брожении является источником образования сивушных масел.
Лейцин применяется для лечения болезней печени, анемий и других заболеваний.
Изолейцин содержится в белках в незначительном количестве; является источником образования сивушных масел при брожении, в организме проявляет физиологический антагонизм по отношению к лейцину.

Незаменимые аминокислоты

Слайд 65

Незаменимые аминокислоты
Метионин является универсальным источником СН3 группы в реакциях её переноса

при биосинтезе холина, адреналина .При этом наблюдается следующая реакция:
Метионин + АТФ = Аденозилметионин + Трифосфат
(Аденозилметионин в свою очередь является донором метильной группы)

Слайд 66

Треонин одна из незаменимых аминокислот. Расщепление треонина в организме приводит к

образованию глицина.
Лизин содержится почти во всех белках. Особенно богаты лизином миоглобин человека (16%) и белки молок рыб (17%).

Незаменимые аминокислоты

Слайд 67

Фенилаланин играет важную роль в обмене ароматических соединений.
При дефиците этой

кислоты, в частности, нарушается синтез гормонов адреналина и тироксина.

Незаменимые аминокислоты

адреналин

тироксин.

Слайд 68

Наряду с заменимыми и незаменимыми аминокислотами существуют так называемые частично заменимые

аминокислоты.
Появление этой группы связано с тем, что разные виды микроорганизмов, животных и человек различаются по способности синтезировать некоторые аминокислоты.
То есть, для разных организмов одна и та же аминокислота может быть заменимой и незаменимой

Слайд 69

Существуют заболевания, при которых организм не способен вырабатывать некоторые аминокислоты, они

становятся индивидуально незаменимыми.
Примером является фенилкетонурия – генетическое заболевание,которое связано с нарушением превращения фенилаланина в тирозин.

Накопление фенилаланина и его метаболитов отрицательно сказывается на развитии нервной системы

Слайд 70

Люди, страдающие этим заболеванием, нуждаются в тирозине,.
Лечение фенилкетонурии- диетическое ограничение белка
Людям

с этой болезнью противопоказано
употреблять жвачку из-за
содержащегося там фенилаланина

Слайд 71

Тирозин является предшественником гормонов адреналина и тироксина. Легко подвергаются окислению под

действием фермента тирозиназы и даёт при этом темно-окрашенные пигменты – меланины.Преобразование тирозина в меланины происходит в коже и её придатках.

Незаменимые аминокислоты

Слайд 72

Большинство реакций превращения аминокислот протекает в печени.
Для каждой аминокислоты существует

индивидуальный способ обмена,
но всё же существует ряд превращений, общий почти для всех аминокислот.

Биохимические превращения аминокислот

Слайд 73

1) Декарбоксилирование – образование биогенных аминов из α - аминокислот (

лиз, цис, три, сер, асп) – метаболическое превращение аминокислот

Биологически важные химические реакции

Реакции декарбоксилирования в отличие от других процессов промежуточного обмена аминокислот являются необратимыми. Они катализируются специфическими ферментами — декарбоксилазами аминокислот.

Слайд 74

Декарбоксилирование серина дает этаноламин (коламин), который наряду с его метилированным производным

холином, играет важную роль в биосинтезе фосфолипидов

Декарбоксилирование

Слайд 75

гистамин
гистидин
Биологически важные химические реакции-декарбоксилирование
В животных тканях с высокой скоростью протекает декарбоксилирование

гистидина под действием специфической декарбоксилазы.

Гистамин оказывает широкий спектр биологического действия:
обладает сосудорасширяющим свойством
имеет прямое отношение к аллергическим реакциям организма
Гистамину приписывают также роль медиатора боли. Болевой синдром– сложный процесс, детали которого пока не выяснены, но участие в нем гистамина не подлежит сомнению.

Слайд 76

Гистамин имеет отношение к аллергическим реакциям в организме.

Слайд 77

Биологически важные химические реакции - декарбоксилирование
При декарбоксилировании лизина и орнитина, а

также при гниении белков образуются диамины, называемые птоаминами: кадаверин и путресцин.

Декарбоксилирование лизина (ферментативное)

Кадаверин (1,5-диаминопентан α-,ε- пентаметилендиамин)

лизин

Декарбоксилирование орнитина (ферментативное)

NH2-(CH2)3-CH(COOH)-NH2 → NH2-(CH2)4-NH2 + CO2↑
орнитин путресцин

in vitro реакции декарбоксилирования проводят при кипячении с Ca(OH)2 или Ba(OH)2, образуются те же продукты, что и в процессе метаболизма.

Слайд 78

Биологически важные химические реакции - трансаминирование
2.Трансаминирование - это основной путь биосинтеза

заменимых α - аминокислот из α - оксокислот

Переаминирование сводится в химическом плане к взаимному обмену NH2 – группы аминокислоты на С=О группу α -оксокислоты, под действием ферментов трансаминаз и кофермента пиридоксальфосфата.

Пиридоксальфосфат используется как камера хранения NH2 – группы, где она временно находится при передаче её от α – аминокислоты к α- оксокислоте.

Слайд 79

+
+
- оксоглутаровая
кислота II
Биологически важные химические реакции -

трансаминирование

Получение в организме L – глутаминовой кислоты из L –аспарагиновой:

Слайд 80

Биологически важные химические реакции - трансаминирование
Процесс трансаминирования является связующим звеном между

метаболизмом белков (аминокислоты) и углеводов (оксокислоты).
С помощью этого процесса устраняется избыток отдельных α – аминокислот и таким образом регулируется содержание α – аминокислот в клетках.

Наиболее активно реакции трансаминирования протекают в печени.
Функциональное значение трансаминирования в разных органах различно.

Слайд 81

Биологически важные химические реакции - трансаминирование
ГЛУ
ПВК
α -оксоглутаровая кислота
АЛА
Работающая мышца выделяет в

кровь наряду с молочной кислотой значительные количества аланина.
Аланин образуется в мышце из пировиноградной кислоты путем трансаминирования.
Из кровотока аланин поглощается печенью, превращается в пируват, а пируват используется для глюконеогенеза

Слайд 82

неокислительное
под действием Е
окислительное
Е - оксидаза
в цикл мочевины
П В К
гидролитическое
восстановительное
аланин
Пропеновая кислота
Молочная

кислота

Пропановая кислота

Биологически важные химические реакции

3).Дезаминирование . В результате этих реакций снижается избыток α - аминокислот .

Слайд 83

окислительное дезаминирование :
Биологически важные химические реакции
α -аминокислоты могут превращаться в процессах

метаболизма в α –оксокислоты путем окислительного дезаминирования

В организме окислительное дезаминирование осуществляется с участием ферментов дегидрогеназ и кофермента НАД+ и НАДФ+

Вне организма реакция дезаминирования происходит под действием HNO2

Слайд 84

+
in vitro, при t°C
- H2O
1 ак
2 ак
N конец
С конец
пептидная

связь

N – конец –
опред. по
свобод. NH2
группе
С– конец –
опред. по
свобод. COOH
группе

Биологически важные химические реакции
4. Пептиды.

Особенностью аминокислот является способность, взаимодействуя друг с другом, образовывать макромолекулы. Получающиеся при этом полимерные соединения являются пептидами и белками

Схему образования пептидов можно представить следующим образом:

Слайд 85

Аналитические реакции аминокислот
лейцин (лей)
2-гидрокси, 4-метилпентановая кислота
Если две аминогруппы, то азота

выделяется в 2раза больше!
Продукт всегда α – гидроксикислота!

Метод Ван-Слайка
При взаимодействии α-аминокислоты с азотистой кислотой образуется α –гидроксикислота и выделяется N2,.По объёму выделившегося азота определяют либо количество NH2 – групп ,либо количество вступившей в реакцию аминокислоты

Слайд 86

+
2.Формольное титрование (метод Серенсена)
Реакция с формальдегидом лежит в основе количественного определения

аминокислот этим методом. Чтобы титровать аминокислоту щелочью, необходимо закрепить NH2 группу, это делают с помощью формальдегида.

Слайд 87

Качественные реакции
В химии аминокислот и белков имеется много качественных (цветных

реакций),составлявших в своё время основу химического анализа. В настоящее время их продолжают использовать наряду с современными физико-химическими методами исследования

1.Реакция с нингидрином - общая качественная реакция для всех α-аминокислот.Образуется соединение сине-фиолетового цвета

Слайд 88

2) качественная реакция на пептидные связи – биуретовая – образуется комплекс

с Сu(OH)2 – фиолетового цвета.

Слайд 89

ДНФБ
-
3) взаимодействие с 2,4 – динитрофторбензолом (ДНФБ) – образуются соединения жёлтого

цвета, растворимые в органических растворителях, используются для идентификации методом хроматографии.

Слайд 90

чёрн цвет
4.Реакция обнаружения цистеина
При нагревании раствора белка с ацетатом свинца

в щелочной среде образуется осадок чёрного цвета PbS

Слайд 91

тирозин (тир)
(конц.)
5) ксантопротеиновая реакция для ароматических и гетероциклических аминокислот (фен,

тир, гис, три) – окрашивание в жёлтый цвет

Слайд 92

Физико-химические методы исследования и анализа аминокислот. Хроматография.Электрофорез
Хроматография — один из современных

методов разделения очистки, выделения и идентификации органических веществ.
Метод основан на различном распределении веществ между двумя фазами :неподвижной и подвижной
Возможность анализа малых количеств вещества и малых его концентраций обусловливает применение метода в биологии, медицине
Сочетание хроматографического метода разделения и анализа смеси веществ с другими современными методами изучения их свойств, такими, как, например, масс- спектрометрия, ИК-спектрометрия, ЯМР- и ЭПР- спектроскопия, делает этот метод исключительно важным и практически универсальным средством исследования.

Слайд 93

Разделение и анализ аминокислот и их производных используются при определении аминокислотного

состава белков, пептидов, а также с целью диагностики нарушений аминокислотного и белкового обмена.
Находят широкое применение различны виды хроматографии: ионообменная хроматография, распределительная хроматография, адсорбционная (колоночная и ТСХ) ,гель-хроматография

Анализ аминокислот, ответственных за возникновение различных отклонений в организме, является одним из наиболее информативных подходов в клинической и лабораторной диагностике.

РАЗДЕЛЕНИЕ СМЕСИ 22-Х СВОБОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ МЕТОДОМ ДВУХМЕРНОЙ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Детектирование: нингидрин

Слайд 94

ДВУХМЕРНАЯ ТСХ 22 -ПРОИЗВОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ

Слайд 95

Компоненты: 1. Цистеин 2. Глутаминовая кислота 3. Глицин
Хроматограммы аминокислот
Газожидкостная хроматография
Время удерживания

Слайд 96

Хроматограммы аминокислот
Компоненты: 1. Метионин 2. Триптофан 3. Цистин 4. Лизин
Газожидкостная хроматография
Время

удерживания

Слайд 97

Электрофорез
Электрофорез служит для анализа, разделения и очистки биополимеров (главным образом белков),

бактериальных клеток, вирусов, а также аминокислот, витаминов и др

Электрофорез-разделение веществ под действием электрического тока

Система капиллярного электрофореза

Слайд 98

+
in vitro, при t°C
- H2O
1 а/к
2 а/к
N конец
С конец
пептидная связь
N

– конец – опред. по свобод. NH2
группе
С– конец – опред. по свобод. COOH
группе

Пептиды

Схему образования пептидов можно представить следующим образом:

Слайд 99

Образованный пептид является дипептидом, если много аминокислот «конденсируются» - образуются полипептиды.

Принцип построения полипептидной цепи одинаков.

Слайд 100

Каскадный синтез пептидов.
(ала-гли)
Все операции - в определенной, запрограммированной последовательности

.
Защита NH2 группы I ак (ала)
Защита СООН-группы II ак (гли)
Активация СООН-группы I ак (ала)
Синтез (SN)
5) Снятие защиты

Слайд 101

1) Защита NH2 – группы I ак
С ацилирующим реагентом
, (RCO)2O,

R – COOH, C6H5CH2OCOCl
карбобензоксихлорид

Слайд 102

2) Защита СООН – группы II ак
сухой
гли
Реакция этерификации

Слайд 103

3) Активация СООН – группы I ак
PCl5
POCl3
Образование галогенангидридов

Слайд 104

Аминокислоты. Пептиды. Хроматографические методы исследования

Содержание

Аминокислоты – производные карбоновых кислот, в которых атом водорода заменён на

По положению аминогруппы различают α, β, γ, ε – структурные изомеры.CH2

γ -аминомасляная кислота4-аминобутановая кислота6-аминогексановая кислота Структурные изомеры аминокислот

ГАМК является основным нейромедиатором, участвующим в процессах центрального торможения.Под влиянием ГАМК

.γ-Аминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы.

γ– аминомасляная кислота. γ– аминомасляная кислота в медицинской практике применяется под

ε – аминокапроновая кислотаАминокапроновая кислота является антигеморрагическим и гемостатическим препаратом, который

Структурные изомеры аминокислот Структурные изомеры аминокислот можно различить по их отношению

α - аминокислоты образуют при нагревании сначала - дипептиды, а затем

2) β - аминокислоты образуют при нагревании непредельные кислоты.3-аминопропановая кислотаβ-аланинПропеновая, акриловая

амидная связьαβαβ3) - аминокислоты образуют при нагревании внутримолекулярные циклические амиды -

α - аминокислотыα - аминокислоты играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТДля аминокислот существует несколько классификаций в зависимости от того, какой

Важнейшие α- аминокислоты1.Классификаця по химической природе углеводородного радикала:

Формула аминокислоты

Формула аминокислоты

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ

Полярность бокового радикалаСвойства радикалов R играют важную роль в формировании структуры

В белках ионогенные группы радикалов располагаются на поверхности макромолекул. Они обуславливают

3. По количеству амино - и карбоксильных групп : 1 амино-

Стереоизомерия аминокислотБольшинство α – аминокислот, кроме простейшей (глицина), содержатасимметричный атом углерода

Стереоизомерия аминокислотЗа конфигурационнный стандарт принят глицериновый альдегид (Розанов А.М. 1906 г)Его

L – α - аминокислота D – α - аминокислотаБольшинство природных

D и L стереоизомеры аланина (2-аминопропановой кислоты)

Энантиомеры имеют разные знаки удельного вращения: L может быть как левовращающей,

Для построения белков человеческого организма используются только аминокислоты L –

Визуализация теплового движения полипептидной цепи, построенной из приблизительно 30 остатков аминокислот,

Ферменты, построенные из α – аминокислот, вступают во взаимодействие только

D – аминокислоты (неприродные) встречаются во многих природных пептидах, образованных с помощью

У α – аминокислот разных стереохимических рядов наблюдается различие во вкусе.D

Природа химической связи в аминокислотахбоковой радикалосновная группакислотная группа

кислотно-основные свойства, то есть амфотерныесвойства карбоксильной группы (образование функциональных производных

В кристаллическом состоянии молекула α – аминокислоты существует в виде:изоэлектрическое

Поведение аминокислот в водном растворе. Изоэлектрическая точка (pI). катионная формацвиттер-ионанионная форма+

Поведение аминокислот в водном растворе. Катионная форма+зарядцвиттер-ион0 заряданионная форма- заряд pH

Для большинства аминокислот pI лежит в слабокислой области.Если в аминокислоте две

Диссоциация отрицательно заряженной аминокислоты аспцвиттер-ионpI = 3,0pH = 7анионная формаpH <

Аспарагиновая кислота содержится в больших количествах во всех растительных и животных

Поведение аминокислот в водном растворе. Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизинаЕсли

Поведение аминокислот в водном растворе. Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизинаЕсли

Подвижность α – аминокислот (рН = 5,2) при электрофорезе l, смНомер

l, смПодвижность α – аминокислот (рН 1,6) при электрофорезе Номер аминокислоты1

Химические свойства аминокислот

1. Кислотно-основные (амфотерные) свойства аминокислот+глицингидрохлорид глицинат натрия глицинα - аминоуксусная кислотаа)

Важнейшие аминокислотыГлицин не содержит асимметрического углеродного атома, и поэтому в

Связываясь с рецепторами глицин вызывает «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшают выделение из

б) со свежеприготовленным раствором гидроксида меди (II) все α – аминокислоты

2. Реакции СООН - группыOДля аминокислот– характерны все свойства карбоновых кислот

Применение сложных эфиров Образование сложных эфиров лежит в основе метода разделения

+ 2.Образование галогенангидридовРеакция образования галогенангидридов использовалась для активации СООН в

3. Образование амидовСреди двадцати важнейших α–аминокислот есть две аминокислоты, являющиеся в

Глутамин –одна из важнейших аминокислот( заменимая)Чистый глутамин весьма нестабилен. В растворе

3. Реакции NH2 - группыОбразование N-ацильных производных – реакция используется при

+2) Реакция карбоксилирования

Образование модифицированных аминокислот имеет большое значение для свёртывания крови.При карбоксилировании остатка

Цистеин играет большую роль как восстановитель и как источник серы. Один

4.Биохимические превращения аминокислотα – аминокислоты и белки не запасаются организмами и

Эндогенным источником α – аминокислот –– служат тканевые белки организма. Они,

Валин содержится во многих белках, но в малом количестве. Одним из

Лейцин содержится во всех белках в значительном количестве. В заметном количестве

Незаменимые аминокислотыМетионин является универсальным источником СН3 группы в реакциях её переноса

Треонин одна из незаменимых аминокислот. Расщепление треонина в организме приводит к

Фенилаланин играет важную роль в обмене ароматических соединений. При дефиците этой

Наряду с заменимыми и незаменимыми аминокислотами существуют так называемые частично заменимые

Существуют заболевания, при которых организм не способен вырабатывать некоторые аминокислоты, они

Люди, страдающие этим заболеванием, нуждаются в тирозине,.Лечение фенилкетонурии- диетическое ограничение белкаЛюдям

Тирозин является предшественником гормонов адреналина и тироксина. Легко подвергаются окислению под

Большинство реакций превращения аминокислот протекает в печени.Для каждой аминокислоты существует

1) Декарбоксилирование – образование биогенных аминов из α - аминокислот (

Декарбоксилирование серина дает этаноламин (коламин), который наряду с его метилированным производным

гистамингистидинБиологически важные химические реакции-декарбоксилированиеВ животных тканях с высокой скоростью протекает декарбоксилирование

По положению аминогруппы различают α, β, γ, ε – структурные изомеры.
CH2

γ -аминомасляная кислота
4-аминобутановая кислота
6-аминогексановая кислота
Структурные изомеры аминокислот

ГАМК является основным нейромедиатором, участвующим в процессах центрального торможения.
Под влиянием ГАМК

.
γ-Аминомасляная кислота выполняет в организме функцию ингибирующего медиатора центральной нервной системы.

γ– аминомасляная кислота.
γ– аминомасляная кислота в медицинской практике применяется под

ε – аминокапроновая кислота
Аминокапроновая кислота является антигеморрагическим и гемостатическим препаратом, который

Структурные изомеры аминокислот
Структурные изомеры аминокислот можно различить по их отношению

2) β - аминокислоты образуют при нагревании непредельные кислоты.
3-аминопропановая кислота
β-аланин
Пропеновая, акриловая

амидная связь
α
β
α
β
3) - аминокислоты образуют при нагревании внутримолекулярные циклические амиды -

α - аминокислоты
α - аминокислоты играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности

КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОКИСЛОТ
Для аминокислот существует несколько классификаций в зависимости от того, какой

Важнейшие α- аминокислоты
1.Классификаця по химической природе углеводородного радикала:

Полярность бокового радикала
Свойства радикалов R играют важную роль в формировании структуры

3. По количеству амино - и карбоксильных групп :
1 амино-

Стереоизомерия аминокислот
Большинство α – аминокислот, кроме простейшей (глицина), содержат
асимметричный атом углерода

Стереоизомерия аминокислот
За конфигурационнный стандарт принят глицериновый альдегид (Розанов А.М. 1906 г)
Его

L – α - аминокислота D – α - аминокислота
Большинство природных

Энантиомеры имеют разные знаки удельного вращения:
L может быть как левовращающей,

У α – аминокислот разных стереохимических рядов наблюдается различие во вкусе.
D

Природа химической связи в аминокислотах
боковой радикал
основная группа
кислотная группа

кислотно-основные свойства, то есть амфотерные
свойства карбоксильной группы (образование функциональных производных

В кристаллическом состоянии молекула α – аминокислоты существует в виде:
изоэлектрическое

Поведение аминокислот в водном растворе. Изоэлектрическая точка (pI).
катионная форма
цвиттер-ион
анионная форма
+

Поведение аминокислот в водном растворе.
Катионная форма
+заряд
цвиттер-ион
0 заряд
анионная форма
- заряд
pH

Для большинства аминокислот pI лежит в слабокислой области.
Если в аминокислоте две

Диссоциация отрицательно заряженной аминокислоты асп
цвиттер-ион
pI = 3,0
pH = 7
анионная форма
pH <

Поведение аминокислот в водном растворе.
Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизина
Если

Поведение аминокислот в водном растворе.
Диссоциация положительно заряженной аминокислоты - лизина
Если

Подвижность α – аминокислот (рН = 5,2) при электрофорезе
l, см
Номер

l, см
Подвижность α – аминокислот (рН 1,6) при электрофорезе
Номер аминокислоты
1

1. Кислотно-основные (амфотерные) свойства аминокислот
+
глицингидрохлорид
глицинат натрия
глицин
α - аминоуксусная кислота
а)

Важнейшие аминокислоты
Глицин не содержит асимметрического углеродного атома, и поэтому в

2. Реакции СООН - группы
O
Для аминокислот– характерны все свойства карбоновых кислот

Применение сложных эфиров
Образование сложных эфиров лежит в основе метода разделения

+
2.Образование галогенангидридов
Реакция образования галогенангидридов использовалась для активации СООН в

3. Образование амидов
Среди двадцати важнейших α–аминокислот есть две аминокислоты, являющиеся в

Глутамин –одна из важнейших аминокислот( заменимая)
Чистый глутамин весьма нестабилен. В растворе

3. Реакции NH2 - группы
Образование N-ацильных производных – реакция используется при

+
2) Реакция карбоксилирования

Образование модифицированных аминокислот имеет большое значение для свёртывания крови.
При карбоксилировании остатка

4.Биохимические превращения аминокислот
α – аминокислоты и белки не запасаются организмами и

Незаменимые аминокислоты
Метионин является универсальным источником СН3 группы в реакциях её переноса

Фенилаланин играет важную роль в обмене ароматических соединений.
При дефиците этой

Люди, страдающие этим заболеванием, нуждаются в тирозине,.
Лечение фенилкетонурии- диетическое ограничение белка
Людям

Большинство реакций превращения аминокислот протекает в печени.
Для каждой аминокислоты существует

гистамин
гистидин
Биологически важные химические реакции-декарбоксилирование
В животных тканях с высокой скоростью протекает декарбоксилирование