Amino asitlerin biyolojik rolü ve uygulamaları

Amino asitlerin biyolojik rolü nedir? Bu sorunun cevabını bulmak için birlikte deneyelim. Bu sınıf organik maddelerin yapısının özelliklerini, kimyasal özelliklerini ve başlıca uygulama alanlarını ortaya koyuyoruz.

Tarihi geçmiş

İlk açık amino asit glisin idi. 1820'de jelatinin asit hidroliziyle sentezlendi. Protein moleküllerinin amino asidi bileşiminin çözülmesi, ancak geçen yüzyılın ortalarında mümkün olmuş, daha sonra bir amino asit - treonin ortaya çıkarılmıştır.

Ana işlevler

Şu anda 300 amino asit hakkında bilgi var, vücuda çeşitli işlevler uyguluyor.

Amino asitlerin ana biyolojik rolü nedir ? Yirmi tanesi standart (proteinojenik) kabul edilir, çünkü bunlar ana protein moleküllerinin bir parçasıdır.

Bu bileşikler bazı proteinlerin bir parçasıdır. Oksiprilin kolajenin temelini oluşturur, elastin desmosin tarafından oluşturulur.

Metabolik süreçlerde ara maddeler olabilirler. Bu fonksiyon sitrulin, ornitin ile yapılır.

Amino asitlerin biyolojik fonksiyonu aynı zamanda nükleotidlerin, poliamitlerin sentezinden oluşur. Bu bileşiklerin karbon zinciri, diğer organik maddeler oluşturmak için kullanılır:

• Glikoz, glikojenik amino asitlerden sentezlenir;
• Lipidler ketogenik bileşiklerden oluşur.

Amino asitlerin biyolojik rolü, işlevsel grupların belirlenmesinde kullanılma ihtimalinde yatar. Sistein, sülfat grubunun saptanmasında kullanılır. Aspartat, bir amino grubunun saptanmasında kullanılır.

İsimlendirme Özellikleri

Amino asitler ne kadar doğru? Bu bileşiklerin yapısı, sınıflandırılması, biyolojik rolü, okul müfredatında bile dikkate alınır.

Amino asitler, bir hidrojen atomunun bir amino grubu ile değiştirildiği karboksilik asit türevleri.

Bu fonksiyonel grubun konumuna bağlı olarak, bir bileşik birkaç izomer içerebilir. Kimyagerler aynı anda üç farklı terminolojiyi kullanır: mantıklı, önemsiz, sistematik.

Bu bileşiklerin önemsiz adları, izole edildikleri kaynak ile ilgilidir. Serin fibroin ipek içerisine dahil edilir, glutamin tahıl bitkilerinin gluteninde bulunur. Sistin, mesanenin taşlarında bulunur.

Akılcı isim karboksilik asit türevi ile ilişkilidir ve kısaltılmış isim, protein molekülündeki amino asitlerin dizilimini belirtmek için kullanılır. Biyokimyada bu bileşiklerin kısaltılmış ve önemsiz isimleri kullanılır.

Amino asitlerin sınıflandırılması

Amino asitlerin biyolojik rolünü ve bunların biyolojik rolünü anlamak için, bu organik bileşiklerin sınıflandırılmasına ilişkin daha ayrıntılı bilgi verelim.

Şu anda, çeşitli sınıflandırma türleri kullanılmaktadır:

• Radikal tarafından;
• Kutupluluk derecesine göre;
• Vücutta sentezin varyantı üzerinde.

Organik kimyada radikalin yapısına göre farklı amino asitler izole edilir.

Alifatik bileşikler bir karboksil ve bir amino grubu içerebilir, bu durumda bunlar monoaminokarbon bileşikleridir.

İki COOH ve bir amino grubunun varlığında, maddeler monoamino dikarboksilik maddeler olarak adlandırılır.

Ayrıca amino asitlerden diaminomonokarboksilik ve diaminodikarboksilik formlar izole edilir.

Çevrimli türler, yalnızca çevrim sayısıyla değil aynı zamanda nitel terkiplerinde de farklılıklar gösterir.

Lenin'e göre, amino asitler, hidrokarbon radikalinin su ile olan etkileşiminin spesifik özelliklerine göre dört gruba ayrılıyor:

• hidrofobik;
• hidrofilik;
• Negatif yüklü;
• Pozitif şarjlı.

İnsan vücudundaki amino asitlerin sentez kabiliyetine bağlı olarak vazgeçilmez (gıdalarla birlikte gelir) ve değiştirilebilir türler.

Birçok bilimsel deney, alfa-amino asitlerin biyolojik rolünü kanıtladı.

Fiziksel özellikler

Amino asitlerin özellikleri nelerdir? Bu bileşiklerin adlandırılması, özellikleri, biyolojik rolü, kimyadaki üniform devlet muayenesinde okul terk edenlere önerilir. Bu organik asitler suda yüksek derecede çözünürler, yüksek bir erime noktasına sahiptirler.

Onların optik aktivitesi, asimetrik bir karbon atomunun moleküllerinde varolduğu açıklanmaktadır (tek başına glisin hariç). Bu nedenle amino asitlerin L-ve D-stereoizomerleri keşfedilmiştir.

L-serisi izomerler hayvansal proteinlerde bulunur. Bu bileşikler için hidrojen indisinin değeri 5.5-7 aralığındadır.

Kimyasal özellikler

Amino asitler daha ayrıntılı olarak düşünelim. Bu organik maddelerin yapısı, kimyasal özellikleri, biyolojik rolü bilinmelidir.

Amino asitlerin kimyasal özelliklerinin özgüllüğü ikiliğine dayanır. Amfoterikliğin nedeni, bu organik asitler içerisinde iki işlevsel grubun bulunmasıdır.

Bir karboksil grubu COOH varlığı, bu bileşiklere asidik bir karakter verir. Aktif metaller, baz oksitler, alkaliler ile kolayca etkileşime girer. Ayrıca, bu organik bileşiklerin özelliklerinin asitliği, esterifikasyon reaksiyonunda (esterler ester oluşturacak şekilde) ortaya çıkmaktadır.

Amino asitler ayrıca zayıf mineral asitlerinden oluşan tuzlarla kimyasal etkileşime girebilirler. Böyle bir reaksiyona bir örnek olarak, amino asitlerin bikarbonatlar ve karbonatlar ile etkileşimini göz önüne alabiliriz.

Bu sınıfın temel özellikleri, amino asitlerin amino asit üzerindeki diğer asitlerle reaksiyona girme yeteneğidir. Bu durumda tuzlar oluşur.

Amino asitlerin dekarboksilasyonunun biyolojik rolü, canlı bir organizma için kesinlikle güvenli olan nötr bir maddenin oluşmasıdır.

Ninhidrin reaksiyonu, bir solüsyondaki amino asitlerin tespit edilmesine izin verir. Tepkimenin özü, bir amino asitle etkileşen bir renksiz ninhidrin çözeltisinin, karşılık gelen asitin amino grubundan ayrılan bir azot atomu aracılığıyla bir dimer halinde yoğunlaşmasıdır.

Ortaya çıkan pigment, kırmızı-filolit tonuna sahiptir; buna ek olarak, amino asitin dekarboksilasyonu, belirli bir aldehit ve karbon monoksidin oluşumuyla sonuçlanır (4).

Biyologlar tarafından protein moleküllerinin birincil yapısının analizinde kullanılan ninhidrin reaksiyonu. Renk yoğunluğuna göre, ilk çözeltideki amino asitlerin niceliksel içeriğini tespit etmek mümkündür, bu nedenle böyle bir analiz, amino asitlerin konsantrasyonunu belirlerken uygundur.

Spesifik reaksiyonlar

Amino asitlerinde, karboksil ve amino gruplarına ek olarak, ilave işlevsel gruplar mevcut olabilir. Bunları araştırma laboratuarlarında belirlemek niteliksel reaksiyonları gerçekleştirir.

Kalitatif bir Sakaguchi reaksiyonu (guanidin grubu üzerinde) yaparak karışımda arginin tespit edilebilir. Sistein SH grubu için spesifik olan Fole metodu ile belirlenebilir.

Nitrasyon reaksiyonu (xantoprotein reaksiyonu), karışımda aromatik bir amino asidin varlığını onaylamayı mümkün kılar. Millon reaksiyonu, tirozin aromatik halkasındaki hidroksil grubunu tespit etmek için tasarlanmıştır.

Peptid bağlama özellikleri

Kükürt içeren amino asitlerin özellikleri nelerdir? Biyolojik rolü, peptit moleküllerinin oluşumu ile ilişkilidir. Birkaç amino asit molekülü birbiriyle etkileşime girdiğinde su molekülleri bölünür ve amino asit kalıntıları peptit (amid) bağları kullanarak peptit oluşturur.

Polipeptidi oluşturan amino asit kalıntılarının sayısı önemli derecede değişir. En fazla on amino asit kalıntısı içeren peptitlere oligopeptitler denir. Elde edilen bileşiğin adı genelde amino asit kalıntılarının miktarı ile belirtilir.

Madde, ondan fazla amino asit kalıntısı içeriyorsa, bileşikler polipeptid olarak adlandırılır. Elliu aşkın amino asit kalıntısı içeren bileşikler için sentezlerinin ürünü protein olarak adlandırılır.

Yani, 29 amino asit ihtiva eden hormon glukagonuna bir hormon denir. Amino asit kalıntıları, protein bileşiklerinin oluştuğu başlangıçtaki organik asitlerin monomerleridir.

Sola yazılan bu amino asit kalıntısı bir amino grubuna, N-terminali olarak adlandırılır, bir karboksil grubuna sahip olan parça C-terminali olarak kabul edilir, sağda yazmak alışılmış bir işlemdir.

Polipeptide isimlendirildiğinde, oluştuğu amino asitlerin kısaltılmış isimleri kullanılır. Örneğin, glisin, serin, alanin etkileşimde yer alıyorsa, ortaya çıkan tripeptit, glisilsililalanin olarak okunacaktır.

Bazı Amino Asitlerin Önemi

Glisin (aminoasetik asit), hemoglobin, pirol, kolin, nükleotidlerin oluşması için ve ayrıca kreatinin sentezi için gerekli karbon parçacıklarının bir vericisidir.

Serin, enzimlerin aktif merkezlerinde bulunur. Bu amino asit, fosfoproteinin (doğal süt kazeini) sentezi için gereklidir.

Glukojenik asit, protein molekülünün ikincil, üçüncül bir yapısını oluşturmak için gereklidir. Bu bileşikte en reaktif aktif fonksiyonel grup vardır, bu nedenle madde kolayca redoks işlemlerine girer, çözünmeyen bileşikler biçiminde ağır metalleri bağlar. Kükürt içeren maddelerin sentezi için talep edilen sülfat grubunun vericisini yerine getiren kişidir.

Sonuç

Amino asitler, önemli biyolojik önemi haiz amfoterik organik bileşiklerdir. Protein molekülünün birincil yapısı olan bir diziyi oluşturan sentezdeki amino asit kalıntılarıdır. Amino asit parçalarının tam olarak nasıl inşa edildiğine bağlı olarak, canlı organizmalara özgü bir protein sentezlenir.